Analisi e miglioramento del processo di collaudo di apparecchiature elettromeccaniche. Il caso IGM S.r.l

UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PISA

Facoltá di Ingegneria

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Gestionale

Analisi e miglioramento del processo di

collaudo di apparecchiature

elettromeccaniche. Il caso IGM S.r.l

Relatore:

Prof. Franco Failli

Tutor:

Giordano Carabelli

Simone Lorenzini

Candidato:

Ciro Tremola

Anno Accademico 2017-2018

Indice

1.3.1 La struttura della commessa . . . 15

1.3.2 La Progettazione . . . 16

1.3.3 La Gestione della Qualitá . . . 17

1.4 Il Sistema Informativo Aziendale . . . 18

2 Le norme tecniche 23 2.1 EN 50155 . . . 23

2.2 EN 61439-1 . . . 28

2.3 EN 61373 . . . 30

2.4 ISO 9001:2015 . . . 33

2.4.1 ISO 9001 e la progettazione e sviluppo . . . 34

2.4.2 ISO 9001 e il controllo qualitá . . . 34

3 Il Collaudo 35 3.1 La Gestione del Collaudo . . . 35

3.1.1 Gestione della Pianicazione delle Attivitá . . . 43

3.1.2 Gestione delle Non Conformitá (NC) . . . 45

3.1.3 Gestione dei Documenti . . . 46

3.2 Il Reparto di Collaudo . . . 48

3.2.1 La ricerca guasti . . . 50 2

3.3 Il Collaudo Funzionale . . . 50

3.4 Sistema Informativo nel Collaudo . . . 51

4 Misurazioni e Metodologie Applicate 53 4.1 Acquisizione della Informazione . . . 53

4.2 Analisi dei Dati . . . 54

4.2.1 Le durate dei collaudi . . . 55

4.2.2 Il registro delle Non Conformitá (NC) . . . 62

4.3 Metodologia Applicata . . . 66

4.4 Attivitá a non valore . . . 68

4.5 Costo dell'automazione . . . 68

4.6 Problemi Rilevati . . . 72

5 Proposte di Miglioramento 79 5.1 Azioni nella Gestione dei Documenti . . . 79

5.2 Azioni nella Movimentazione dei Prodotti . . . 81

5.3 Azioni nella Gestione delle Non Conformitá . . . 82

5.4 Azioni nella Gestione delle commesse . . . 83

Conclusioni 93

Appendice A 97

Sommario

Il lavoro di tesi é stato svolto durante un tirocinio nella azienda IGM S.r.l la quale lavora da molti anni nel settore della progettazione e fabbricazione di prodotti elettronici ed elettromeccanici nel settore militare e ferroviario. Il lavoro é sorto dalla richiesta da parte di IGM di analizzare il proprio processo di collaudo e del controllo qualitá dei prodotti e semilavorati per valutare la variabiliá nella durata delle prove e la qualitá nel processo di fabbricazione partendo principalmente dalla revisione degli attuali processi come la gestio-ne delle commesse, la gestiogestio-ne della progettaziogestio-ne e sviluppo e la gestiogestio-ne del reparto di collaudo. L'obiettivo della tesi é stato quello di proporre delle azioni di miglioramento ricavate da metodi statistici e metodologia FMECA per rendere il processo piú veloce ed eciente. Grazie alla revisione dei pro-cessi aziendali attuali, alle osservazioni e misurazioni realizzate nel reparto di collaudo e alla collaborazione nella progettazione di una piccola commessa sono state rilevate le principali cause e azioni per migliorare i processi relativi al collaudo.

Abstract

The thesis was carried out during an internship in the company IGM S.r.l, which has worked in the design and manufacture of eletronic and electrome-chanical products. The work arose from the request of IGM to analyze their testing processes and the quality control of the products and semi-nished product to evaluate the variability of the test duration and the quality in the manufacturing process based on mainly in the revision of current bu-siness processes starting from the product development management up to testing management. The aim of the thesis was to propose improvements actions derived from statistical methods and FMECA methodology to make the process faster and more ecient. Thanks to the review of current busi-ness processes, the measurements realized in the testing department and in the development collaboration of the small product order the main causes and actions were identied to improve the processes related to testing.

Dedicatoria

A tutti coloro che lottano per una vita migliore A quelli che non hanno né voce né volto A quelli che cercano una opportunitá A quelli che devono fuggire in cerca di speranza A quelli che vogliono solo un po' di rispetto e considerazione A quelli che sono meritevoli e responsabili A quelli messi da parte e abbandonati A chi non c'é piú e hai amato tanto A quelli che rispettano e amano...

Ringraziamenti

Faccio i miei piú sentiti ringraziamenti a tutte le persone che mi hanno aiutato a compiere questo sogno.

Al professore Franco Failli per aver creduto in me n dall'inizio di questo percorso di studio.

A Simone Lorenzini, a Luca Luciani e al Ing. Edoardo Consigli per l'aiuto dato durante il tirocinio.

A Maria Chiara D'Orazio (la mia danzata) per il suo starmi sempre vicino specialmente nei momenti piú dicili.

Alla mia famiglia per avermi aiutato in diversi modi.

A miei cari compagni di studio Mirna Colli, Fatima Velásquez e Niccoló Bardazzi per avermi reso l'impegno universitario piú leggero.

Introduzione

Nonostante la dicile situazione economica dell'Italia in questi ultimi anni ci sono due settori, l'elettronico e l'elettromeccanico che grazie all'export han-no accompagnato un graduale recupero dell'industria manifatturiera. Questi settori insieme originano il 7% del fatturato totale e il 10% dell'occupazione dell'industria manifatturiera italiana. In particolare, il settore elettromecca-nico si colloca in seconda posizione nell'Ue per ricavi totali dopo la Germania (Fonte: Anie). Un fattore che ha contribuito nella ripresa del mercato inter-no sointer-no stati gli importanti investimenti nel settore ferroviario.

Il settore ferroviario é caratterizzato da clienti esigenti, che richiedono ai fornitori di mantenere la propria capacitá competitiva e di conseguenza l'im-magine aziendale attraverso un livello di servizio sempre piú qualicato. Oggi il cliente é in grado di far sentire la propria voce e di imporre le proprie con-dizioni costringendo i costruttori a coniugare l'ecienza degli impianti con la qualitá dei prodotti e la essibilitá nel realizzare quanto specicato. Con la sempre piú crescente complessitá dei sistemi e dei prodotti e la richiesta di riduzione dei tempi di risposta e dei costi generati, la qualitá si aerma come unica soluzione per garantire la soddisfazione della clientela e il miglio-ramento continuo dell'azienda.

Il ciclo produttivo di una azienda che lavora nel settore elettromeccanico é organizzato in quattro fasi: Progettazione, produzione, collaudo e controllo della qualitá [1]. La fase della progettazione prevede l'ideazione di un nuo-vo prodotto partendo dall'esigenza di soddisfare una necessitá generalmente derivante dalla richiesta di un cliente, oppure dalla possibilitá di migliorare un prodotto giá esistente. In questa fase si procede con la realizzazione di un prototipo che verrá testato per vericarne la corrispondenza rispetto alle speciche progettuali. Nella fase di produzione si procede con la programma-zione del ciclo produttivo, la pianicaprogramma-zione delle attivitá e con la deniprogramma-zione dei tempi di realizzazione. Questa fase consiste nella realizzazione materiale del prodotto nale e di tutti i suoi componenti o nell'acquisto dei componenti

e nell'assemblaggio degli stessi. La fase di Collaudo, invece, é necessaria per vericare che tutti gli esemplari realizzati soddisno i requisiti deniti in fase di progettazione. Lo scopo del collaudo é quindi quello di rilevare difetti di produzione e malfunzionamenti al ne di rendere minima la probabilità che il prodotto non adempia alle sue nalità una volta immesso sul mercato. Il collaudo permette, se necessario, di correggere e rivedere i requisisti iniziali o il progetto stesso al ne di migliorare il prodotto. Il controllo della qualitá, inne verica che tutte le fasi soddisno le procedure aziendali al controllo del rispetto delle normative nazionali ed internazionali.

IGM azienda che lavora da oltre 20 anni nel settore elettronico ed elettromec-canico con una grande attenzione per la qualitá e il miglioramento continuo, confermata da tempo dalle certicazioni ISO 9001 e IRIS, ha riscontrato una forte variabilitá nei tempi delle attivitá di collaudo che in alcuni casi impedi-sce di rispettare le date di consegna previste dalla pianicazione dei progetti. L'opportunitá di tirocinio oerta da IGM cerca di analizzare la situazione attuale (as-is) dei processi di Collaudo e di denire delle azioni di migliora-mento ecaci che possano prevenire la variabilitá del processo e favorire la riduzione dei tempi e delle risorse impiegate rendendolo piú eciente. La gestione dei processi di collaudo é stata sempre oggetto d'interesse per la sua complessitá e importanza nella gestione aziendale. Le azioni da in-traprendere per migliorare e ottimizzare questi processi dipendono principal-mente dalle caratteristiche della azienda e dalla varietá delle prove e veriche da realizzare. Alcune azioni di miglioramento per questi processi sono sta-te propossta-te per una azienda che produce sissta-temi di trasmissione del moto e sistemi autotelaio, tramite l'applicazione di principi e metodi di Lean Thin-king nelle gestione dei tempi e dello spazio di lavoro [2]. Altri studi sono stati realizzati come proposte per automatizzare le attivitá di collaudo su schede elettroniche [3] e [4], come proposta metodologica per gestire il processo di collaudo nell'industria del software [5] e come creazione di un nuovo modello di gestione per migliorare gli attuali metodi di fabbricazione e collaudo di macchine utensile [6].

Il lavoro é stato condotto in totale autonomia e si é svolto in quattro fasi principali: la prima in cui é stata analizzata la attuale gestione dei processi di collaudo tramite una raccolta di informazione attraverso interviste, col-loqui e esame dei documenti interni all'azienda con un aancamento agli operatori durante lo svolgimento dei compiti, una seconda fase di revisione bibliograca su libri, tesi e articoli che sono serviti da riferimento teorico e metodologico, la terza fase con la applicazione di una serie di misurazioni e

una metodologia per individuare gli aspetti piú critici di tutto il processo e una quarta fase dove si è proceduto ad una identicazione dei possibili mi-glioramenti tecnici e gestionali. Inoltre durante il tirocinio é stato seguito un lavoro di progettazione e sviluppo di un prodotto elettronico con l'obiettivo di valutare il processo di gestione da vicino.

Capitolo 1

L'Azienda

IGM nasce nel 1992 partendo con l'idea di estendere il know-how del proprio team, esperto nel settore militare, ai settori dell'automazione industriale, dei trasporti, dell'energia e ambiente. In piú di 20 anni, IGM si é specializzata in progettazione, prototipazione, industrializzazione, reverse engeneering di sistemi e apparati elettromeccanici ed elettronici sia hardware che software. I processi di realizzazione prevedono:

• ottimizzazione delle risorse tecniche operative • essibilitá delle attivitá

• elevati standard qualitativi • contenimento dei costi.

IGM oggi si propone come un Fornitore/Partner orendo il proprio talento tecnologico e progettuale per la realizzazione di sistemi e apparati e per la ricerca delle soluzioni piú adeguate alle esigenze del Cliente. IGM possiende la certicazione UNI EN ISO 9001 [7] per il sistema di gestione della qualitá, ha ottenuto il codice costruttore NATO (AE899) e di recente ha ottenuto il certicato IRIS (International Railway Industry Standard) molto importante per garantire la qualitá nelle aziende del settore ferroviario. L'esperienza e la competenza maturate nei settori ferroviario e militare consentono a IGM di arontare progetti altamente impegnativi ed applicazioni su misura con qualitá certicata. IGM ha presenza su tutto il territorio nazionale e a livello Europeo é stata costituita la società IGM POLAND, con sede legale a Bieslko - Biala in Polonia. Questo stabilimento dispone di un'area di 1.170 m2 per

la produzione e di un'area attrezzata da 200 m2 _{per uci, aree sociali e sale}

riunioni.

Figura 1.1: IGM oggi

1.1 I prodotti

IGM realizza una ampia gamma di prodotti che rispondono alle piú detta-gliate speciche ed esigenze dei clienti.

Per il settore Ferroviario:

• Banchi di Manovra: Con design tradizionale e innovativo e progettati, sviluppati e realizzati in conformitá alle più recenti norme di settore e per soddisfare i requisiti di sicurezza, ergonomia e durabilitá.

• Quadri elettrici di Cabina: Quadri utilizzati per servizi generali, dia-gnostica e controllo, vengono seguiti dalla progettazioni no alla messa a punto.

• Manipolatori: Vengono realizzati per le diverse piattaforme e applica-zioni ferroviare. Sono Soluapplica-zioni modulari dal design ergonomico, ad alta adabilitá e di semplice installazione, con un lungo ciclo-vita e minima manutenzione.

• Interfacce Uomo-Macchina/MMI: Interfacce modulari congurabili, rea-lizzate a disegno su supporto metallico con indicazioni serigrafate o su pellicola di policarbonato. Finitura antigrao e antiriesso. Funziona-mento in conformitá alle normative (CEN TS 45545).

• Sezionatori e scambiatori di chiavi: Sezionatori a piú posizioni, con interblocco a chiave di tipo standard Trenitalia o su specica Cliente, costruiti secondo le Norme EN 50125-1, EN 61373, CEN TS 45545. Gli Scambiatori rendono disponibili le chiavi per l'abilitazione di accesso alle apparecchiature sui veicoli, secondo speciche logiche di sicurezza. • Pedana Regolabile e il pedale vigilante (pedale Uomomorto): Sono pro-gettati e realizzati per soddisfare le richieste di sicurezza ed ergonomia del conducente. Costruiti conformi alla norma EN 15085 e testato in conformitá alle Norma EN 50121 e EN 61373.

• Box sottocassa: progettati su specica del committente, assemblati, cablati e testati in automatico. Completi di sezioni di bassa, media e alta tensione, elettronica di comando. Collaudati in modo automatico punto-punto, con test dielettrici e collaudo funzionale.

• Cableway/ Cable Ducts: vengono utilizzati per l'interconnessione di: sistema veicolo di alimentazione elettrica, per i segnali, ATP (Automa-tic Train Protection), TCMS (Train Control and Management System), sistema frenante pneumatico e banco di manovra. Progettati su spe-cica del committente e collaudati in modo automatico punto-punto e con test dielettrici.

Figura 1.2: Quadro di cabina BT per i treni ETR1000

Settore Militare: Apparecchiature e dispositivi progettati, fabbricati e instal-lati secondo le speciche dell'Industria Militare.

• Sistemi ATE (Automatic Test Equipment): Usati per collaudare schede a circuito stampato, circuiti integrati, o qualsiasi altro componente o modulo elettronico correlato.

• Unitá digitale di controllo • Tastiera operativa

• Interfaccia controllo remoto • Sistemi di Interfaccia e UPS • Unitá Programmatore • Rack navali

• Stazione Mobile di Monitoraggio • Calcolatore

Settore Industria, Ambiente e Energia: • Quadri elettrici MT/BT, BT/BT • Consolle di controllo e comando • Sistemi ATE

• Sviluppo software applicativo degli apparati di controllo e processo • Stazioni per il monitoraggio della qualitá dell'aria e dell'acqua • Stazioni per il monitoraggio delle emissioni chimiche

• Veicoli mobili per rilievi meteorologici

• Sistema di supervisione e gestione dei pozzi di sollevamento acque. • Sistemi per la misura e acquisizione dati

1.2 L'Organizzazione

IGM La Spezia é costituita da 4 reparti operativi, un ucio per la gestio-ne della qualità, un ucio commerciale, uno amministrativo e la direziogestio-ne. L'ucio tecnico si occupa principalmente della progettazione e sviluppo di commesse e di singoli prodotti, la produzione si occupa del montaggio, assem-blaggio, fabbricazione pezzi, cablaggio per semi-elaborati e prodotti niti, il magazzino gestisce l'approvvigionamento di materie prime e di semi elaborati e il reparto collaudo si occupa di eseguire i controlli e veriche di prototipi e prodotti niti secondo le normative accordate in fase di progettazione. At-tualmente la sede principale é composta da 1 persona in amministrazione, 1 responsabile del commerciale, 1 responsabile dell'ucio acquisti, 1 RSPP, 1 segretaria, 1 responsabile della qualitá, 1 responsabile della pianicazione della produzione (Planner), 1 Project Manager (PM), 5 addetti all'ucio tec-nico, 3 addetti al magazzino, 16 addetti alla produzione/servizi e 2 addetti al reparto collaudo.

Figura 1.3: Organigramma IGM

1.3 I Processi

1.3.1 La struttura della commessa

Ogni Prodotto elaborato in IGM viene eseguito come una commessa. In tale modo per parlare dei processi é necessario partire da quello principale: la ge-stione dei progetti. Un progetto é denito come tutte le attività coordinate e tenute sotto controllo, con date di scadenza per conseguire la realizzazione di una commessa conforme a specici requisiti. IGM denisce due categorie di commessa, quelle semplici e quelle complesse.

Una commessa tipo per il settore ferroviario (gura 1.7) é composta da una serie di prodotti posizionati in diversi vagoni di un treno che saranno elabo-rati in funzione del numero di treni richiesti.

La gestione di un progetto (commessa) inizia con l'arrivo di una richiesta di oerta di un cliente dall'ucio commerciale (gura 1.5) e (gura 1.6). La Direzione fa un'Analisi dell'oerta per capire di che tipo di commessa si tratta e se l'azienda dispone delle risorse necessarie per soddisfarla, dopodi-ché insieme ai responsabili di ogni Unitá Operativa, attraverso l'emissione di un modulo, nomina un Team di progetto che si occuperá di seguire la com-messa sin dalle attività di Preventivazione dell'Oerta no al termine di garanzia contrattuale del prodotto. Ciascun componente apporta nel team le competenze speciche della funzione che rappresenta e mantiene aggiornato il superiore e il Responsabile di Progetto. A seguito della nomina del team, una volta che l'oerta viene accettata, il responsabile del progetto da inizio alla Pianicazione del Progetto dove viene elaborato il piano di progetto e tutti gli altri piani (Progettazione, Service, Qualitá, Approvvigionamento). Il piano di progetto (Appendice A) include tutte le attivitá, i documenti, le regole ed i programmi che devono essere seguiti lungo l'intero ciclo di vita del progetto. Ogni componente del team ha il compito di compilare e mantenere aggiornati gli altri piani associati alla loro funzione (piano degli approvvigio-namento, di progettazione, di produzione, di qualitá e di Service).

Le funzioni principali del team sono quelle di organizzazione, programmazio-ne e controllo delle attivitá. Il team fa delle riunioni periodiche convocate dal Responsabile del progetto sia a fronte delle veriche di progetto che in fase di controllo periodico di avanzamento delle attivitá. Al termine di ogni incontro il team leader redige il verbale di riunione (Appendice A) che distribuisce ai membri del team, ai responsabile di reparto e alla direzione. Da queste riu-nioni vengono fuori le Open Item list (Appendice A) che non sono altro che le osservazioni importanti da risolvere con il nome del responsabile e la data prevista da rispettare. Le prestazioni dei processi di gestione del progetto e dei costi vengono misurate, monitorate e mantenute sotto controllo da IGM

attraverso l'utilizzo degli indicatori di performance (KPI). Questi indicatori sono l'Ecienza denita come la frequenza di controllo eettuata in relazione alla cadenza stabilita e L'Ecacia come la quantitá di volte massime entro la quale l'open Item può essere rimandato.

Una volta revisionato e approvato il progetto, il responsabile dell'ucio tecni-co da inzio alla Pianicazione della progettazione dove vengono denite le attivitá e le risorse necessarie per la fase di progettazione. Una volta che la progettazione viene conclusa e revisionata il responsabile della produzione facendo uso della distinta base (BOM) elabora la Pianicazione del Ci-clo prodotto dove vengono preparati i Piani di Fabbricazione e Controllo e la Bolla di Lavoro di ogni prodotto. A partire della distinta base (BOM), L'ucio Asquisti elabora il piano di Acquisti ed emette gli ordini di acqui-sto necessari nella Fase operativa di Approvvigionamento, dopodiché il magazzino riceve i materiali o semilavorati ordinati vericando con la bolla di trasporto la quantitá e lo stato della merce in Ricezione materiali. A seconda del tipo di prove il Collaudo d'ingresso viene eseguito in Magazzi-no o nel reparto collaudo generando i corrispettivi report. Prima della Fase Operativa di Produzione denita in ogni bolla di lavoro che accompagna il prodotto, il magazzino prepara il Kittaggio nei carrelli con la lista dei materiali prelevati e l'elenco dei mancanti. Una volta che il prodotto vie-ne nito passa al Reparto Collaudo per i Collaudi Finali/di Tipo dove verrano eseguiti le procedure di veriche e controllo qualitá richieste dalle normative. Se il prodotto non é conforme viene aperto un registro di non conformitá e nel caso che possa essere riparato tornerá in Produzione per il ripristino Revisione del prodotto. Quando il prodotto é conforme viene inviato al magazzino per prepare la Consegna/Installazione.

1.3.2 La Progettazione

La responsabilitá della progettazione e sviluppo é dell'Ucio Tecnico (UTE). Il responsabile del progetto assegna a UTE la responsabilitá di condurre, coordinare e mantenere sotto controllo le fasi di lavoro, iniziando con la pia-nicazione della progettazione e sviluppo. Il documento di output di questa fase è il piano di progettazione e sviluppo. Per ogni fase del Piano di pro-gettazione e sviluppo vengono determinati gli input, gli output, i termini temporali nonché la responsabilità di esecuzione e controllo delle singole fasi della progettazione e sviluppo. UTE stabilisce anche, nell'ambito del piano, i punti salienti in cui eseguire attività di controllo quali riesami (Appendi-ce A), veriche e validazioni di quanto elaborato, nonché i metodi tramite i quali verranno eettuati i controlli di congurazione. Una volta approvato il Piano si continua con la fase di lavoro dove verrano generati i seguenti

documenti a seconda da quanto richiesto dal cliente: speciche, disegni ed informazioni sui materiali (Appendice A), istruzioni di lavoro (ove richiesto) e piani di fabbricazione e controllo (PFC), criteri di accettabilità dei Processi e dei Prodotti (ove richiesto), dati per la qualità, la misurazione, l'adabi-lità e la manutenibil'adabi-lità dei Prodotti, informazioni per la conservazione dei Prodotti (ove richiesto), indicazioni circa la strumentazione necessaria per le lavorazioni previste (ove richiesto), manuali d'uso e manutenzione (ove ri-chiesto) e i risultati di attività di rilevazione e mitigazione del rischio. Da quanto pianicato nel Piano di Progettazione e sviluppo vengono condotte sistematicamente attività di riesame, da UTE con la collaborazione di RGQ (responsabile di Qualitá), necessarie per stabilire se quanto elaborato rispon-de a quanto stabilito e, soprattutto, se è in linea con i requisiti rispon-del cliente. Oltre al riesame, come previsto nel piano di progettazione vengono eseguite le veriche e la validazione del prodotto, tutto viene registrato negli appo-siti moduli della azienda. Il Piano di progettazione e sviluppo individua i punti in cui eseguire le validazioni della progettazione stessa (milestones) e contiene almeno una validazione in corrispondenza con il termine delle atti-vità progettuali; tale fase coincide con le prove eseguite sul prototipo o sulla testa di serie. Per eettuare la validazione della progettazione e sviluppo è necessario tenere conto delle condizioni di utilizzo del Prodotto da parte del cliente o dell'utilizzatore nale. Tiene conto, quindi, di eventuali condizioni ambientali o di assetto ergonomico. Qualora la validazione richieda dei test o delle prove, viene messa in atto da UTE una specica Procedura predisposta per lo scopo. Le attivitá di prova vengono pianicate, vericate, monitorate e tenute sotto controllo da UTE, per assicurare e comprovare l'attendibilitá dei risultati ottenuti. Ove richiesto dal cliente vengono eseguite le prove di tipo specicate nel Piano delle Prove di Qualica, incluso nel Piano di pro-gettazione e sviluppo.

Per capire meglio il modo di operare di UTE é stata svolta una collaborazione nella progettazione di un dispositivo elettronico (Appendice B) per conoscere da vicino i vantaggi e svantaggi dell'attuale processo.

1.3.3 La Gestione della Qualitá

Per ogni progetto, il responsabile della qualitá del team (RGQ) ha l'incari-co di generare e gestire il piano della qualitá del progetto, documento che specica i processi, le procedure e le risorse associate utilizzate per soddi-sfare i requisiti del progetto. Questo piano viene sottoposto alla verica e approvazione del cliente secondo quanto disposto del contratto (ove richie-sto). Questo strumento utilizzato per pianicare, gestire e mantenere sotto

ticazione univoca e chiara di prodotti, servizi e processi, la pianicazione e controllo dei processi di progettazione e sviluppo, di realizzazione, di collau-do, di controllo della congurazione, di verica e di validazione da attuare; identicazione di milestones tipiche previste per l'esecuzione delle veriche di avanzamento e approvazione delle attivitá; pianicazione delle attivitá di gestione e controllo dei fornitori individuati per operare all'interno del pro-getto; identicazione, pianicazione e controllo dei processi eventualmente trasferiti all'esterno.

IGM dispone di un sistema di gestione della qualitá che segue la ISO 9001 [7] nel minimo dettaglio per soddisfare sempre di piú le aspettative dei clien-ti. Questo é assistito tramite un sistema informativo che garantisce, tramite facili operazioni, la compilazione di informazioni, i registri di dati, i controlli da eseguire, la condivisione della documentazione e le valutazioni e interventi da fare. Il sistema di gestione della qualitá di IGM é composto da un Ma-nuale, da procedure speciche, da istruzioni operative, da fogli di registro, utili per guidare nella gestione dei progetti, della progettazione e svilup-po, dell'approvvigionamento, della documentazione, dei clienti, delle risorse umane, della produzione e della qualitá. Tutti i processi e la documentazione vengono revisionati periodicamente in modo tale di aggiornarli e migliorarli continuamente com'é previsto dalle esigenze della norma ISO 9001. Da que-sto momento IGM sta lavorando nell'aggiornamento del sistema di qualitá per ottenere la certicazione all'ISO 9001:2015.

1.4 Il Sistema Informativo Aziendale

Nel 2013 IGM investe nel miglioramento del sistema informativo tramite l'i-stallazione di tre software che lavorano in modo integrato e complementare. Questi software sono: Metodo della TeamSystem come il software gestionale ERP (Enterprise Resource Planning), Quarta3 della Blulink come sistema per la gestione della qualitá e il software MOX come applicazione MES (Ma-nifacture Execution System) per il controllo della tracciabilitá e la tempistica in produzione. Il Sistema ERP (Metodo Embyon) é caratterizzato da sicu-rezza, accessibilitá, scalabilitá, essibilitá e modularitá é formato da diversi moduli (Acquisti, Contabilitá, Vendite, Magazzino). Uno dei piú importanti é la Pianicazione Materiali MRP che permette la preparazione ed elabo-razione di piani di approvvigionamento materiali secondo modelli denibili liberamente con modalitá parametrica. Oltre a questo, puó generare propo-ste di riordino in base alle politiche di approvvigionamento, fare simulazioni di pianicazione e gestione segnalazioni di eccezioni, calcolo dei lead time prodotto a partire dei cicli di lavorazione, ricalcolo automatico dei parametri

di riordino e di sottoscorta, tra altre cose. Il Sistema dispone di un modulo aggiuntivo (M.APS) che consente un approccio alle attivitá di pianicazione, programmazione e gestione operativa del piano di approvvigionamento come processo integrato, rendendole piú semplice ed ecace.

Il software per la qualitá (Quarta3) consente una avanzata gestione del siste-ma conforme ai requisiti stabiliti dalle principali norme come la ISO 9001. Il sistema é composto da diversi moduli, uno dei quali é la Gestione delle Non Conformitá, che permette la registrazione e l'analisi di tutti gli eventi di non soddisfacimento dei requisiti in qualsiasi fase dei processi gestionali. Attraverso l'analisi statistica di questi registri é possibile ricavare informa-zioni sull'andamento e sui costi della non-qualitá e delle ainforma-zioni derivate. Il sistema MES (MOX) viene utilizzato per la rivelazione dei dati di fabbrica a partire dal prelievo delle materie prime, no al versamento del prodotto nito, passando per l'avanzamento delle fasi di lavorazione. La rilevazio-ne vierilevazio-ne eettuata tramite dispositivi di lettura (di codici a barre) di facile utilizzo da parte degli operatori. La sua integrazione con il sistema ERP e il sistema qualitá permette di abilitare le loro funzionalitá una volta che il prodotto sia stato tracciato dal sistema MES.

Figura 1.5: Flowchart dei macroprocessi di IGM 20

Figura 1.7: Composizione di prodotti per una Commessa 22

Capitolo 2

Le norme tecniche

Le norme tecniche sono per il settore industriale i riferimenti che stabiliscono i criteri di progettazione, di materiali, di processi, dei metodi di fabbricazione e collaudo sia per prodotti che per servizi riconosciuti e accettati come il best practice. Attualmente nel mondo ogni prodotto e servizio commercializzato possiede dalla sua concezione una serie di norme tecniche che garatiscono e assicurano la sua qualitá, la sua sicurezza e il suo rispetto per l'ambiente. L'ISO (L'organizzazione internazionale per la normazione) insieme ad altri enti internazionali e nazionali formano una grande rete di cooperazione per generare e pubblicare norme ed esercitano una grande inuenza nel commer-cio mondiale e nello sviluppo industriale di ogni paese.

Nelle aziende che lavorano fortemente nella progettazione e sviluppo e nel codesign con i loro clienti e fornitori, la conoscenza e l'utilizzo delle norme tecniche diventa un requisito fondamentale per garantire la piena soddisfazio-ne dei requisiti del prodotto. In questo capitolo vengono descritte le norme tecniche di riferimento che deniscono le condizione tecniche e contrattuali per produrre e collaudare i prodotti elettronici ed elettromeccanici nel settore ferroviario.

2.1 EN 50155

La norma é applicabile a tutti gli equipaggiamenti di controllo, regolazione, protezione, alimentenzione, installati a bordo di un veicolo ferroviario ed as-sociati con l'eccezione dei circuiti elettronici di potenza, che devono essere conformi alla norma EN 50207. La norma inoltre stabilisce le condizioni nor-mali e speciali di servizio, i criteri di adabilitá, manutenibilitá e vita utile prevista. Secondo questa norma la gestione del progetto,

dell'approvvigiona-mento, di produzione deve essere fatto seguendo un sistema di gestione ISO 9001. La seguente tabella 2.1 fa l'elenco delle prove obbligatorie e quelle in accordo con il cliente stabilite nella norma [8].

N◦ Test Tipo Routine

1 Ispezione Visiva Obbligatoria Obbligatoria 2 Prova delle Prestazioni Obbligatoria Obbligatoria 3 Prova di rareddamento Obbligatoria In accordo 4 Prova al calore secco Obbligatoria In accordo 5 Prova al calore umido In accordo In accordo 6 Prova di sovratensione

del-l'alimentazione e ESD Obbligatoria In accordo 7 Prova di suscettibilitá e

burst transitori Obbligatoria In accordo 8 Prova alle radiointerferenze In accordo In accordo 9 Prova di Isolamento Obbligatoria Obbligatoria 10 Prova alla nevia salina In accordo In accordo 11 Prova di vibrazioni, urto e

tamponamento Obbligatoria In accordo 12 Prova di tenuta all'acqua In accordo In accordo 13 Stress screening

dell'equi-paggiamento In accordo In accordo 14 Prova di

immagazzinamen-to a bassa temperatura In accordo In accordo Tabella 2.1: Classicazione delle prove secondo l'obbligatorietá Le prove previste sono di tre categorie:

• Prove di tipo: Le prove di tipo devono essere eettuate per vericare che un prodotto soddis i requisiti specicati. Le prove di tipo devono essere eettuate su un singolo equipaggiamento di un dato progetto e processo di fabbricazione. Alcune o tutte le prove possono essere ripetute di quando in quando su campioni prelevati dalla produzione corrente, secondo un accordo tra utilizzatore e costruttore, in manie-ra da vericare che la quallitá del prodotto soddis ancomanie-ra i requisiti specicati.

• Prove di routine: Le prove di routine devono essere eettuate per veri-care che le caratteristiche di un prodotto corrispondano a quelle rilevate

durante le prove di tipo. Le prove di routine devono essere eettuate dal costruttore su tutti i prodotti da consegnare.

• Prove di investigazione: Le prove di investigazione hanno lo scopo di ottenere ulteriori informazioni sulle prestazioni dell'equipaggiamento elettronico non comprese nei requisiti specicati. Esse devono essere specicamente richieste o dal costruttore o dall'utilizzatore e sogget-te ad un accordo contrattuale. I risultati delle prove di investigazio-ne non possono essere utilizzati come base per riutare l'accettazioinvestigazio-ne dell'equipaggiamento o per imporre penalitá.

Al momento della gara, il costruttore deve redigire un piano di prove, conte-nente l'elenco di tutte le prove da eettuare e le loro speciche.

L'ispezione visiva deve essere eettuata allo scopo di vericare che l'equipag-giamento sia costruito in maniera corretta e, per quanto si possa giudicare, corrisponde ai requisiti specicati. L'ispezione visiva deve essere eettuata anche dopo una prova di tipo per controllare che non si sia vericato un danno o un deterioramento a seguito di detta prova.

La prova delle prestazioni, per le prove di tipo, deve consistere in una se-rie completa di misure delle caratterstiche dell'equipaggiamento allo scopo di vericare che le sue prestazioni siano conformi ai requisiti funzionali del particolare equipaggiamento considerato, compresi eventuali requisiti speciali contenuti nella sua specica individuale ed ai requisiti generali della presente Norma.

La prova delle prestazioni, per le prove di routine, deve essere identica a quel-la per le prove di tipo ad esclusione delle prove di interruzione e variazione dell'alimentazione.

Figura 2.1: Indice della Norma EN 50155 26

2.2 EN 61439-1

Un quadro elettrico é costituito dall'assieme di piú apparecchiature di pro-tezione e manovra, raggruppate in uno o piú contenitori adiacenti (colonne). In un quadro si distinguono: il contenitore, chiamato dalle norme involucro (che svolge la funzione di supporto e di protezione meccanica dei componenti contenuti), e l'equipaggiamento elettrico, costituito dagli apparecchi, dalle connessioni interne e dai terminali di entrata e di uscita per il collegamen-to all'impiancollegamen-to. Come tutti i componenti di un impiancollegamen-to elettrico, anche il quadro deve rispondere alla relativa Norma di prodotto.

Questa norma é il riferimento tecnico per le apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri di Bassa Tensione), in-dipendente della forma e della dimensione. Le prove previste per i quadri si suddividono in prove di tipo e prove individuali. Le prove di tipo (prova di verica) viene eseguita su un quadro campione o parti di un quadro per dimostrare che il progetto soddisfa le prescrizioni della norma. Nelle tabel-la 2.2 vengono descritti i metodo da fare per ogni prova secondo tabel-la norma [9]. Le veriche individuali, talvolta chiamate collaudo del quadro, prescritte e denite dalla norma [9], devono essere eettuate su tutti i quadri, a cura del costruttore nale, al termine dell'assemblaggio e del cablaggio del quadro. Lo scopo di queste prove è di vericare eventuali difetti inerenti ai materiali o difetti di fabbricazione dei componenti e/o dell'assemblaggio del quadro. Il buon esito delle veriche individuali permette di redigere un rapporto di prova (verbale di collaudo) favorevole. Le prove individuali comprendono:

• Il grado di protezione IP dell'involucro. Rappresenta la prima prova individuale dalla norma [9]. Essa si riduce ad un esame a vista.

• Distanze d'isolamento in aria superciali. Normalmente le distanze d'isolamento superciali sono, giá a vista, abbondantemente superiori al necessario.

• Protezione contro la scossa elettrica ed integritá dei circuito di protezio-ne. É basata su un esame a vista e su alcune veriche a campione dei serraggi meccanici. La buona realizzazione del circuito di protezione viene accertata: visivamente (ad es. si accerta la presenza di disposi-tivi che assicurino il contatto ai ni della continuitá del conduttore di terra, ecc.); meccanicamente (controllo dei serraggi delle connessioni, a campione); e elettricamente (verica della continuitá del circuito). Gli strumenti utilizzati sono un tester e una chiave dinamometrica.

N◦ Test Metodo

1 Limiti di Sovratemperatura Calcoli/Prove/Veriche 2 Tenuta al cortocircuito Calcoli/Prove/Veriche 3 Distanze d'isolamento in aria e

super-ciali Calcoli/Prove/Veriche 4 Eettiva continuità nel quadro per

guasti esterni Calcoli/Veriche 5 Grado di protezione degli involucri Prove/Veriche 6 Compatibilità Elettromagnetica Prove/Veriche 7 Tensione di tenuta ad impulso Prove/Veriche 8 Installazione degli apparecchi di

mano-vra e dei componenti Veriche 9 Circuiti elettrici interni e collegamenti Veriche 10 Terminali per conduttori esterni Veriche 11 Robustezza dei materiali e parti del

quadro Prove

12 Resistenza alla corrosione Prove 13 Stabilitá termica dei materiali isolanti Prove 14 Resistenza dei materiali isolanti al

calore normale Prove 15 Sollevamento Prove 16 Impatto Meccanico Prove 17 Eettiva continuitá della messa a terra Prove 18 Tensione di tenuta a frequenza di

esercizio Prove

Tabella 2.2: Classicazione delle prove a seconda dei metodi da applicare • Installazione degli apparecchi di manovra e dei componenti. Si verica

l'eettiva corrispondenza tra gli apparecchi installati e quelli previsti nel progetto del quadro.

• Circuiti elettrici interni e collegamenti. Si richiede la verica a campio-ne del serraggio dei morsetti.

• Terminali per conduttori esterni. Si controlla la corrispondenza tra cavi e morsetti come da schema di cablaggio.

• Funzionamento meccanico. Si azionano a campione leve e pulsanti ed eventuali automatismi di manovra.

• Cablaggio e funzionamento. Si controlla la targhetta e, se necessario, si prova il funzionamento elettrico e gli eventuali interblocchi di sicurezza.

2.3 EN 61373

Questa norma [10] specica le prescrizioni di prova di parti di apparecchiature destinate ad essere utilizzate su veicoli ferroviari che per conseguenza sono sottoposti a vibrazioni e ad urti dovuti alla natura dell'ambiente dell'esercizio ferroviario. Per accertare che la qualitá di dette parti sia accettabile, queste devono resistere a prove di durata ragionevole che simulino le condizioni di esercizio alle quali sono esposte nel corso della loro vita.

I valori di prova indicati nella norma sono divisi in tre categorie, secondo il montaggio dell'apparecchiatura sul veicolo:

• Categoria 1: Montaggio sulla cassa. In queste categoria ci sono due classi. Classe A per comparti, sottoassiemi, apparecchiature e compo-nenti montati direttamenti sopra o sotto la cassa del veicolo. Classe B per qualsiasi parte montata all'interno di un telaio/cassone di appare-chiature montata a sua volta direttamente sopra o sotto la cassa di un veicolo.

• Categoria 2: Montaggio sul carello. Comparti, sottoassiemi, apparec-chiature e componenti che devono essere montati sul carrello di veicolo ferroviario.

• Categoria 3: Montaggio sull'asse. Sottoassiemi, apparecchiature e com-ponenti che devono essere montati sulla sala montata di un veicolo ferroviario.

Una possibile sequenza delle prove é la seguente: prove verticali, trasver-sali, e longitudinali di durata simulata con un livello di vibrazione casuale incrementato, seguite dalle prove di urto verticali, trasversali e longitudina-li, seguite da trasporto e manutenzione (quando é richiesto) ed inne prove casuali funzionali verticali, trasversali e longitudinali. La sequenza puó es-sere modicata per ridurre le manipolazioni. Le prove di prestazioni devono essere eseguite prima e dopo le prove di durata simulata.

Le prescrizioni di prova sono confermate da misure eettuate in un punto di riferimento e, in alcuni casi, nei punti di controllo correlati con i punti di ssaggio dell'apparecchiatura.

Se l'apparecchiatura in prova puó funzionare in piú di una condizione mec-canica nella quale potrebbe rimanere per lunghi periodi quando é installata su un veicolo ferroviario, per le prove devono essere scelte solo due condizioni

meccaniche. Per le prove funzionali, queste devono essere specicate dal co-struttore e concordate con il cliente prima dell'inizio delle prove. Esse devono essere eettuate durante le prove di vibrazione ai livelli indicati nella tabella 1 della norma [10]. Le prove di prestazione devono essere eseguite all'inizio e dopo il completamento di tutte le prove specicate. Le speciche delle prove di prestazione devono essere denite dal costruttore e devono comprendere i limiti di tolleranza.

Figura 2.3: Indice della Norma EN 61373 32

2.4 ISO 9001:2015

L'ISO 9001 é lo standard internazionale per i Sistemi di Gestione della Qua-litá (SGQ) ed é il piú utilizzato al mondo per i Sistemi di Gestione della Qualitá (oltre 1.1 milioni di certicati emessi ad aziende in 178 Paesi). La Certicazione ISO 9001 é la base per il raggiungimento dell'eccellenza nel proprio business attraverso la denizione di obiettivi che l'intera orga-nizzazione mette a fuoco per conseguire la soddisfazione del cliente, favorire l'ottimizzazione dei processi e rendere l'attivitá più ecace ed eciente. L'I-SO 9001 é adatta a qualsiasi organizzazione che vuole dimostrare l'impegno a raggiungere i piú alti standard di qualitá e la soddisfazione del cliente. Ogni organizzazione puó trarre benecio dalla certicazione ISO 9001 in quanto i suoi requisiti si fondano sui principi universali di gestione come: la foca-lizzazione sul cliente, la leadership, la partecipazione attiva delle persone, l'approccio per processi, il miglioramento continuo, il processo decisionale basato sulle evidenze e la gestione delle relazioni. I principali cambiamenti rispetto la ISO 9001:2008 sono: il riferimento esplicito al Risk-based thinking, la maggiore essibilitá rispetto alla documentazione, l'enfasi incrementato sul contesto strategico e organizzativo, il rinforso dei requisiti sulla leadership e l'enfasi sul raggiungimento dei risultati dei processi.

Un ottimo approfondimento sui cambiamenti e miglioramenti della nuova ISO 9001:2015 é stato realizzato da [11]. La tabella 2.3 presenta le dierenza tra la ISO 9001:2008 e ISO 9001:2015 a livello di capitoli.

Capitolo 9001:2008 9001:2015 0 Introduzione Introduzione

1 Scopo e campo di applicazione Scopo e campo di applicazione 2 Riferimenti Normativi Riferimenti Normativi 3 Termini e denizioni Termini e denizioni 4 Sistema di gestione della qualitá Contesto dell'organizzazione 5 Responsabilitá della direzione Leadership

6 Gestione delle risorse Pianicazione 7 Realizzazione del prodotto Supporto 8 Misurazione, analisi, miglioramento Operazioni

9 Valutazione della performance

10 Miglioramento

2.4.1 ISO 9001 e la progettazione e sviluppo

Nel suo complesso, il punto 8.3 della ISO 9001:2015 chiede che le attivitá di progettazione e sviluppo vengano pianicate e controllate attraverso un processo che include le seguenti attivitá:

• Pianicazione delle diverse attivitá relative a progettazione e svilup-po come, ad esempio, riesame, verica, validazione, controllo delle interfacce, coinvolgimento dei clienti, risorse occorrenti, informazioni documentate necessarie, ecc.

• determinazione degli input di progettazione e sviluppo (ad esempio requisiti funzionali, requisiti di legge, standard applicabili, eventuali conseguenze di un errore, ecc.)

• controlli della progettazione e sviluppo con la chiara indicazione dei risultati da raggiungere e dei controlli da applicare

• output della progettazione e sviluppo richiesti per soddisfare gli input della progettazione

• gestione di eventuali modiche di progetto

2.4.2 ISO 9001 e il controllo qualitá

Il punto 8.1 della ISO 9001:2015 richiede che la produzione e l'erogazione di servizi vengano condotte mediante processi pianicati e controllati, indipen-dentemente dal fatto che questi si svolgano internamente o vengano adati ad una organizzazione esterna. Per pianicare, implementare e controllare i processi é necessario:

• ssare gli obiettivi per prodotti e servizi • determinare i requisiti prodotti e sevizi

• stabilire i criteri per i processi e per l'accettazione di prodotti e servizi • determinare le risorse necessarie per garantire la conformitá di prodotti

e servizi

• implementare i controlli di processo in base ai criteri stabiliti preceden-temente

• conservare le relative informazioni documentate necessarie ad assicurare che i processi siano stati condotti come pianicato.

Capitolo 3

Il Collaudo

Per garantire la qualitá, la sicurezza e il rispetto dell'ambiente dei prodotti sono previste per le normative tecniche, delle veriche necessarie per dimo-strare la rispondenza alle caratteristiche specicate dal cliente. Il termine Collaudo (dal latino Cum-laude, ovvero a opera d'arte), si riferisce da sem-pre ad una serie di attivitá svolte con delle metodologie ben denite per vericare il corretto funzionamento di un prodotto prima che questo venga destinato al formale utilizzo. Questo capitolo descrive in modo dettagliato l'attuale gestione dei processi di Collaudo da parte di IGM, grazie ad un con-tinuo lavoro in campo svolto durante il tirocinio sia nel reparto di Collaudo (RCM) che nell'Ucio Tecnico (UTE).

3.1 La Gestione del Collaudo

Il Collaudo é uno dei processi piú importante in IGM necessario per la va-lidazione e verica di conformitá dei prodotti progettati e fabbricati. Una volta che viene approvata la richiesta di oerta da parte del cliente, viene generato un foglio dove vengono enumerate tutte le clausole della commessa con la sua rispettiva descrizione e osservazione. Quando una clausola viene approvata va descritta nei commenti come conforme. Questo foglio serve co-me punto di partenza per pianicare tutto l'ordine con i rispettivi piani di progetto e di progettazione. Durante la fase operativa di progettazione, UTE deve elaborare il documento di Procedura di Collaudo, che servirá da guida per la gestione dei collaudi interni di tutti i prodotti e semilavorati progetta-ti. In questa fase viene deciso da UTE, se é possibile dividere i collaudi per sotto-prodotti (parti separate del prodotto) o per l'intero prodotto.

Ogni prodotto progettato da UTE deve essere identicato con la commes-sa a cui appartiene, il numerativo del treno, il codice prodotto e la revisione in fase di lavoro. Le attivitá di collaudo si realizzano in:

• Ingresso: Sono realizzate qualora sia prevista la fabbricazione di un semilavorato o prodotto all'esterno. L'obiettivo é quello di accertar-si la conformitá dei prodotti (materie prime, semilavorati da terzisti, componentistica commerciale, ecc.) consegnati dai fornitori. I Collaudi in ingresso vengono maggiormente eseguiti in Magazzino, ad eccezione di prove particolari di tipo meccanico o elettrico che vengono fatte nel Reparto di Produzione o di Collaudo.

• Intermedi: Sono i collaudi previsti in fase di assemblaggio del prodotto (ove necessario) eseguito su moduli o parti del prodotto denitivo. • Finali: Sono i collaudi che si realizzano prima della consegna denitiva

del prodotto. I collaudi di routine come previsto dalla norma [8] ven-gono realizzati su tutti i prodotti, caso contrario del collaudo di tipo che puó essere fatto tramite campionamento. IGM ha la politica di eseguire i collaudi di tipo su tutti i prodotti da mandare al cliente. Per ognuno di questi collaudi previsti nel piano della qualitá del progetto (commessa) vengono compilate le procedure e i report in modo tale da aver registro dell'esito delle veriche com'é previsto dalle normative tecniche e contrattuali. I documenti previsti dal sistema di gestione della qualitá sono: • Procedura di Collaudo: Questo documento in gura (3.1) e (3.2) pos-siede tutta l'informazione necessaria per poter eseguire le prove a se-conda di quanto specicato dalle normative tecniche di riferimento e dal documento di specica comunicato dal cliente.

• Report di Collaudo: Questo documento (3.3) interno della azienda de-scrive e registra i risultati e le conclusioni delle prove realizzate sul prodotto, com'é descritto dalle speciche.

• Dichiarazione di Conformitá: Documento con carattere legale che re-sponsabilizza il fabbricante e collaudatore in quanto dichiara che l'im-pianto o prodotto é conforme con le normative cogenti o di legge.

Figura 3.2: Modello di Procedura di Collaudo 38

Dalla gura (3.4) é possibile osservare le diverse attivitá eseguite tra il repar-to di collaudo, UTE e il reparrepar-to Produzione nel processo di elaborazione di una commessa. Una volta nita e revisionata la progettazione, UTE elabora la procedura di collaudo interna e procede a congurare il ciclo di collaudo sul sistema Quarta3. Una volta che il prodotto arriva al Reparto di Collaudo, gli operatori procedono a controllare la documentazione e il ciclo di collaudo da eseguire. Durante le prove, in caso di rilevamento delle Non Conformitá sul prodotto, queste vengono registrate in foglio e nel caso si possano prendere delle azioni correttive, il prodotto viene inviato al reparto Produzione per il ripristino. Una volta nite le prove, viene compilata la scheda di Collaudo su Quarta3 e generati i Report (gura 3.3) da allegare al prodotto.

Figura 3.4: I processi del reparto di Collaudo 40

I collaudi durante la vita del progetto (gura 3.5) vengono eseguiti in fase di Prototipazione e in fase di Produzione in Serie. La prototipazione é la fase piú critica dei processi di IGM. Questa fase (di continue modiche e adeguamento del prodotto alle richieste del cliente) ha bisogno di tempi di risposta brevi e processi molto ecienti. Per quanto riguarda il collaudo ogni qualvolta che il prodotto esce di produzione o subisce delle modiche richieste dal cliente, vengono fatte le prove di tipo sia per semilavorati che per prodotti niti. Queste prove interne consistono nelle prove visive, nelle prove delle prestazioni (o funzionali) e le prove di isolamento elettrico, come previsto nella norma [8]. Le altre prove di tipo sono commissionate all'ester-no (laboratori di certicazione) per completare tutte le prove previste dalla specica. Quando viene dato l'ordine alla produzione per la fabbricazione in serie del prodotto, vengono eseguite su ognuno le prove di routine prima della consegna.

Figura 3.5: Classicazione dei collaudi in IGM nella vita del progetto Durante la fase di produzione del prototipo nella area di magazzino e produ-zione il prodotto realizza il seguente percorso (gura 3.6):

1. Dal magazzino viene preparato un carrello con il kit di tutti i compo-nenti necessari per la fabbricazione del prototipo: Kittaggio. Insieme alla lista di componenti (la BOM) viaggia il foglio con sequenza delle attivitá da eseguire sul prodotto (bolla di lavoro).

2. Nel caso di un prototipo di un sistema elettromeccanico, il kittaggio arriva nel reparto de Taglio Cavi e Montaggio Meccanico dove vengono

fatti tutti i collegamenti strutturali e la preparazione di tutti i cavi da collegare.

3. Il Prototipo passa nel reparto Cablaggio dove vengono posizionati i componenti e fatti tutti i collegamenti elettrici richiesti.

4. Una volta nito il cablaggio, il Prototipo passa al reparto di collaudo per le veriche visive, funzionali e di sicurezza richieste.

5. In caso siano state rilevate delle non conformitá queste vengono regi-strate e il prototipo torna in Produzione per procedere con le correzioni rilevate (Ripristino).

6. Il Prototipo torna al Reparto di Collaudo per eseguire di nuovo le veriche.

7. Il Prototipo passa al reparto di assemblaggio nale per concludere con la fabbricazione (ove necessario).

8. Il Prototipo passa a Magazzino per essere preparato e inviato al cliente.

Figura 3.6: Percorso del prodotto in Produzione

Con l'obiettivo di valutare l'ecienza nella movimentazione del prodotto é stata utilizzata la mappatura Spaghetti Chart che permette di visualizzare i ussi sici di prodotto e materiale tra la Produzione e il Reparto di Collaudo (gura 3.7). Per fare questo é stato monitorato per un tempo lo spostamento subito da diversi prodotti tra il Reparto Collaudo e la Produzione. Molti dei ussi gracati sono stati dovuti alla fase di ripristino del prodotto. I tempi di movimentazione sono molto brevi (alcuni secondi) ma i tempi di attesa

possono variare da alcune ore ad un giorno. Da quello che si é potuto rilevare il usso di prodotti tra questi due reparti é poco snello, continuo e dipende dalle prioritá stabilite dalla pianicazione della produzione.

Figura 3.7: Spaghetti Chart dei ussi tra Produzione e il Reparto di Collaudo

3.1.1 Gestione della Pianicazione delle Attivitá

La pianicazione delle attivitá di Collaudo in IGM viene fatta dal Respon-sabile della Pianicazione (PLN), il quale si occupa della pianicazione del reparto magazzino (MAG) e produzione (PRD). Per produrre la tabella di lavoro giornaliero per il Reparto Collaudo, il PLN, conoscendo la data di con-segna del prodotto denita nell'ordine del cliente, il tempo di lavorazione e di attraversamento dello specico prodotto dalla fase di Kitaggio in Magazzino alla fase di Collaudo, calcola a ritroso la data massima di inizio produzione. Una volta che ha stabilito le date di collaudo per ogni specico prodotto, cal-cola la quantitá di prodotto da Collaudare per giorno saturando la capacitá del Reparto 3.8). Questa capacitá viene ottenuta dalla quantitá di operatori disponibili e dalle ore di lavorazione collaudo necessarie per prodotto, calco-late in modo teorico. Il Calcolo del tempo ciclo puó essere eseguito in due modi:

• Per esperienza: Vengono considerati i tempi ciclo di un prodotto simile di cui si ha uno storico e vengono imputate le ore al ciclo. O altrimenti • Calcolati: tempistica per cavo (in caso di prova funzionale manuale) /altrimenti tempistica macchina PLC (tempo di run del software) +

tempistica per connettore speciale(se presenti) + tempistica per ispe-zione visiva + tempistica per rigidità ed isolamento + documentaispe-zione + tempistica di movimentazione pezzo(se necessaria)

Figura 3.8: Schedule giornaliero delle attivitá di collaudo 44

3.1.2 Gestione delle Non Conformitá (NC)

Una Non Conformitá di prodotto viene denita come un mancato soddisfaci-mento da parte della fabbricazione del prodotto di un requisito rispetto alle speciche normative o tecniche di riferimento [12]. Per avere una NC sul prodotto basta che questo presenti almeno una difettositá. Ogni volta che viene rilevata una difettositá sul prodotto durante le diverse prove sui pro-dotti Elettromeccanici, gli operatori di Collaudo compilano un foglio (gura 3.9) dove scrivono l'identicazione del prodotto, il responsabile della prova, il tipo di collaudo eseguito, il tipo di NC rilevata, la descrizione della NC e le azioni correttive da intraprendere nel caso siano giá conosciute. Questo foglio oltre a servire da comunicazione con gli operatori del reparto Produzione e Magazzino per trasmettere le informazioni necessarie atte a eseguire le azioni di ripristino sul prodotto (gura 3.4), viene scannerizzato e conservato nel database dell'azienda in modo tale da servire come registro storico per una posteriore elaborazione statistica. Nel caso che vengano rilevata delle NC di tipo visivo e/o funzionali in un collaudo in uscita, una volta registrato il foglio, questo accompagna il prodotto no al suo rientro dal reparto produ-zione, dopo che siano state eseguite tutte le azioni necessarie per ripristinarlo. Il foglio deve rientrare rmato dall'operatore che ha eseguito il ripristino. Nel caso di una NC nelle prove di Isolamento Elettrico, queste vengono registrate per poi procedere con un esame ispettivo approfondito per rilevare i punti da ripristinare.

Figura 3.9: Foglio di Registro delle Non Conformitá sul prodotto

3.1.3 Gestione dei Documenti

In modo da descrivere meglio la gestione dei documenti tra il reparto di Col-laudo e gli altri reparti, si é fatto uso di una diagramma Control Flowchart (gura 3.10) in modo da rappresentare il usso d'informazione che viene trasmessa a seconda dell'attivitá eseguita. Una volta nita la fase di proget-tazione prodotto da parte di UTE, viene elaborata la procedura di collaudo interna e congurato il ciclo di collaudo nel sistema Quarta3. I documenti allegati al prodotto (Disegni, Tabelle, Lista Componente) vengono conservati nelle cartelle apposite in modo tale che possano essere consultate in

si momento dalle persone autorizzate nel Reparto Produzione e Collaudo. Quando il prodotto arriva al reparto di Collaudo, gli operatori controllano il ciclo di collaudo sul sistema Quarta3 e stampano i documenti necessari per fare le prove. Durante le prove viene compilato un foglio interno per registra-re tutti i dati, le osservazioni, le non conformitá e le azioni corregistra-rettive rilevate durante le prove. Nel caso di non conformitá che possano essere ripristinate nel reparto produzione, il foglio verrá allegato al prodotto e servirá da comu-nicazione con il reparto Produzione per eseguire il ripristino. Una volta che il prodotto rientra dal ripristino, verrano continuate le prove e compilata la Scheda di Collaudo su Quarta3 per elaborare i report di collaudo.

3.2 Il Reparto di Collaudo

Questa unitá composta da personale tecnico molto esperto, si trova dentro lo stabilimento di produzione. Le attrezzature e le apparecchiature utilizzate sono periodicamente controllate e revisionate e la loro manuntezione segue l'apposita procedura stabilita dalla gestione della qualitá. Ogni strumenta-zione viene registrata in una scheda anagraca dove si trovano tutti i dati e il cronogramma delle tarature. Le attivitá di collaudo che vengono realizzate sono stabilite dalle normative tecniche e dagli accordi contrattuali deniti in fase di oerta tecnica. Alla ne di un collaudo vengono generati e pubblicati i report che accompagnano il prodotto inviato al cliente. Il Reparto possiede attrezzature come Alimentatori di tensione (DC e AC), Multimetri digitali, Misuratori di Continuitá elettrica, Un PLC test, Multiteste METREL, tra molti altri.

L' attuale capacitá del Reparto di Collaudo permette di svolgere le seguenti prove:

• Ispezione Visiva: Questa prova deve essere eettuata allo scopo di ve-ricare che il prodotto sia costruito in maniera corretta e, per quanto si possa giudicare, corrispondente ai requisiti specicati dalla progettazio-ne [8]. L'ispezioprogettazio-ne consiste progettazio-nel vericare che il prodotto sia costituito di tutte le sue parti, componenti e dettagli meccanici e dimensionali, oltre a controllare che la fabbricazione sia stata eseguita seguendo le tecniche e le modalitá denite dalle procedure.

• Prove delle Prestazioni (funzionale): Queste prove servono a vericare che il prodotto funzioni com'é stato progettato [8]. Vengono eseguite delle prove per misurare la continuitá elettrica tra punti di collegamento cablati (battitura ohmica) o il PLC test.

• Prove di Isolamento: Questa prova ha lo scopo di assicurare che il montaggio dei componenti, i loro collegamenti ed involucri metalici, il percorso del cablaggio e le piste delle piastre stampate non siano troppo vicine alle parti metaliche ed ai ssaggi che le circondano, oltre a vericare che le distanze dei circuiti stabilite nel progetto soddisno i requisiti di isolamento galvanico come descritto nella norma [8]. La prova é composta da due parti, una prova di resistenza di isolamento e la prova di rigiditá dielettrica (tabella 3.1). La prova di resistenza di isolamento va eseguita prima e dopo la prova di rigiditá dielettrica. Per le prove di isolamento viene utilizzato il Tester di Isolamento con tutte le funzionalitá e accessori per realizzare entrambe le prove.

Collaudo Attivitá

Ispezione Visiva - Controllo manuale dei crimpaggi dei cavi elettrici

- Controllo manuale dei serraggi della vi-teria/bulloneria dei componenti meccanici a seconda della tabella

- Controllo della componentistica (tipo di componente,tensione nominale, tipo di interruttore) a seconda del disegno

- Controllo carpinteria meccanica, gra, ammaccature, pezzi danneggiati

Collaudo Funzionale - Battitura Ohmica (gura 3.11)

- PLC test secondo la tabella di cablaggio - Cavi Ethernet (ove richiesto)

Prova di Resistenza di Isolamento - Collegare fra loro i circuiti BT. Vericare attraverso lo strumento con 500 Vdc che la resistenza di isolamento tra i circuiti BT del cassone e la massa sia >= 20MΩ

Prova di Rigiditá Dielettrica - Collegare fra loro i circuiti BT. Applica-re con lo strumento una tensione di prova di 1500V/50Hz/60sec tra i circuiti BT e la massa

- Controllo visivo e auditivo per individua-re i punti di dispersione (in caso di non superamento)

Tabella 3.1: Le attivitá di Collaudo per un Quadro Elettrico di Bassa Tensione (BT)

Figura 3.11: Prova funzionale tramite la battitura ohmica

3.2.1 La ricerca guasti

Una volta identicata una NC che puó essere corretta, gli operatori di col-laudo hanno la responsabilitá di individuare l'azione correttiva che dovrá eseguire il reparto di produzione per ripristinare la NC. Nel caso per esempio di una NC relativa a dei Cavi Invertiti, l'operatore deve individuare dov'é stato commesso l'errore di collegamento e nel caso di una prova d'isolamento elettrico non superata, l'operatore deve individuare il punto di dispersione.

3.3 Il Collaudo Funzionale

Come é stato descritto prima il collaudo funzionale puó essere eseguito tra-mite tre modi diversi. Ognuno di essi presenta aspetti positivi e negativi da valutare a seconda del tipo di prodotto e dalle quantitá da collaudare.

• Battitura Ohmica Manuale: Questa prova viene eseguita tramite lo strumento di continuitá. Gli operatori seguendo la tabella di cablag-gio vericato se tra un determinato pin di ingresso e un collegamento dell'assieme esiste continuitá elettrica. In questo modo é possibile as-sicurarsi che il pin sia stato collegato all'elemento (componente, mor-settiera, connettore) corretto. Lo svantaggio di questo metodo risiede nel presentare un' importante probabilitá di errore dovuta al fattore umano e nel non potere includere la valutazione dei componenti attivi (interruttori, relé, pulsanti) che compongono l'assieme.

• Battitura Ohmica Automatica: Questa prova, a dierenza della ma-nuale, viene eseguita tramite un'apparecchio programmabile capace di

vericare la continuitá elettrica tra ingressi e uscite di cavi senza la presenza di componenti attivi. Questa prova ha i vantaggi di vericare in modo automatico la corrispondenza tra i pin d'ingresso e di uscita di un insieme di cavi (tralci) e nel caso di mancata continuitá identica il pin errato del collegamento in modo che possa essere corretto. Per questa prova é necessario costruire i cavi di collegamento (tralci). • PLC Test: Il PLC test é un'apparecchio (gura 3.12) che tramite la

pro-gramazione (linguaggio ladder) di tutti i collegamenti e dei componenti utilizzati verica i segnali di uscita sull'assieme (prodotto) attivando i segnali di uscita dal PLC. In questo modo è possibile vericare non so-lo il cablaggio dell'assieme ma anche il corretto funzionamento di tutti gli elementi che lo compongono. La programmazione viene realizzata tramite il software CODESYS che permette di creare un programma di simulazione e visualizzazione delle prove da realizzare su un determina-to prodotdetermina-to. Oltre alla programmazione del software di prova per fare questa verica é necessario costruire i cavi di collegamento (tralci) tra il PLC e il prodotto. Questo apparecchio é stato progettato e costruito all'interno di IGM.

Figura 3.12: Il PLC test

3.4 Sistema Informativo nel Collaudo

(gura 3.13). L'operatore, attraverso la selezione del codice del prodotto gía registrato su Quarta3, procede con la compilazione di tutte le informazio-ni utili per far eseguire il ciclo di collaudo dal collaudatore. Nella scheda di congurazione, vengono compilati i campi relativi al nome della attivi-tá, descrizione della prova, il tipo di valore, il valore nominale, la tolleranza massima e minima in caso di valori variabili (numerici). Inoltre vengono richiamati sulla scheda i documenti necessari per eseguire le prove (Disegni d'Assieme, Tabelle di Cablaggio, Tabelle dei Componenti, Procedura di Col-laudo).

Il reparto di collaudo prima di eseguire le prove deve accedere al Sistema Quarta3 per la revisione e compilazione della scheda di Collaudo congurata da UTE. Nella Scheda di Collaudo vengono compilati i valori ottenuti nella prova a seconda del tipo di collaudo realizzato. Se il valore numerico si tro-va entro i limiti superiori e inferiori, il risultato del collaudo sará OK. Una volta concluso tutto il ciclo di collaudo del prodotto questo viene versato e compilando la scheda di collaudo viene generato i Report di Collaudo da al-legare con i documenti nali del prodotto. Nel caso di un collaudo dove sono state rilevate delle Non Conformitá, le prove vengono interrotte e il prodotto passa in fase di ripristino. Al rientro dal ripristino, vengono rifatte le prove e registrati i risultati.

Figura 3.13: Congurazione del Ciclo di Collaudo su Quarta3

Capitolo 4

Misurazioni e Metodologia

Applicata

Un'organizzazione é ecace solo se i suoi processi si rivelano ecaci; le de-cisioni aziendali, la revisione delle strategie sono indirizzate anche dalle per-formance ottenute dai processi. Il sistema di misurazione e monitoraggio dei processi, basato sull'utilizzo di opportuni indicatori, rappresenta dunque lo strumento attraverso il quale l'organizzazione misura, controlla e migliora le performance del sistema organizzativo. La misurazione delle prestazioni sui processi permette non solo di conoscere la reale situazione, ma consente di poter individuare in dettaglio i malfunzionamenti, denire obiettivi misura-bili nel breve e medio periodo, valutare gli scostamenti (gap) tra obiettivi attesi e risultati ottenuti e intraprendere le azione necessarie in tempo per correggerli. Questo capitolo descrive le misurazioni fatte sull'attuale gestione dei processi di Collaudo e la metodologia applicata per rilevare gli aspetti piú critici dell'intero processo.

4.1 Acquisizione della Informazione

Per quanto riguarda l'acquisizione delle informazioni all'interno dell'azienda, com'é presentato nei capitoli precedenti essa si é svolta principalmente in due fasi: nella prima sono stati eettuati dei colloqui informali con i principali rappresentanti delle varie funzioni aziendali al ne di comprendere il funzio-namento dell'azienda e contemporaneamente é stata fatta una approfondita analisi della documentazione presente. Sono stati letti e revisionati: le pro-cedure di gestione, i fogli di registro, i report di collaudo, i documenti tecnici necessari per svolgere le prove, ecc. In una seconda fase sono state svolte

del-le interviste piú approfondite in paraldel-lelo con del-le registrazioni di osservazione rilevate durante lo svolgimento delle attivitá di collaudo e le corrispettive misure temporali della loro durata.

4.2 Analisi dei Dati

I dati sono stati ottenuti tramite la misurazione diretta delle durate delle prove, i registri delle ore di lavoro con il sistema MOX/MES, le annotazioni durante le prove e le movimentazioni, dati di costi di commessa, fogli di re-port del collaudo, foglio delle non conformitá, ecc.

Il collaudo é uno dei processi che piú impiega mano d'opera in IGM sia per la quantitá di prove da eseguire che per la complesitá dei prodotti. Il collaudo rappresenta (gura 4.1) piú del 13% delle ore totali lavorate nell'anno 2017 posizionandosi nel terzo posto dopo la produzione con 65% e 17, 8% per il magazzino. É da sottolineare che é state individuata una alta quantitá di ore di ripristino/riparazione per alcune commesse. Questi dati sono stati forniti dalle valutazioni economiche annuali. Per IGM poter ridurre queste ore puó signicare importanti risparmi di costi.

Figura 4.1: Distribuzione delle ore lavorate nel 2017

Per quanto riguarda il tempo di esecuzione delle diverse prove di collaudo, dalle osservazioni e dai colloqui con gli operatori, é stata ottenuta su diversi

prodotti la seguente distribuzione percentuale del tempo totale medio im-piegato (gura 4.2). É importante sottolineare che questi valori temporali sono stati molto variabili e dipendenti dalla complessitá del prodotto. Come si puó vedere nel graco le prove funzionali attraverso la battitura ohmi-ca impiegano piú del 40% del tempo totale di esecuzione del collaudo per prodotti elettromeccanici (Quadri, Sottobox, Piastre, ecc), rappresentando il valore piú alto. Questa durata é dipendente principalmente dalla quantitá di collegamenti da controllare e alla grandezza sica del prodotto.

Figura 4.2: Distribuzione percentuale del tempo delle prove di Collaudo per Quadri Elettrici

4.2.1 Le durate dei collaudi

Per mostrare la variabilitá del processo di collaudo si é fatto uso della data raccolta dal sistema MOX/MES durante un intero anno. Per l'analisi so-no stati presi dei prodotti molto regolari che hanso-no avuto poche richieste di modiche in modo da escludere questo fattore dalle cause di variabilitá. La data possiede i registri di durata in minuti, organizzata per operazione svolta, per operatore, per prodotto, per codice e serial number per l'intero anno 2017. La data é stata gracata tramite un istogramma di frequenza per osservare la distribuzione per durata di collaudo e per prodotto collau-dato. I graci inoltre possiedono il limite massimo di tempo (LS) ottenuto