INCREMENTO DEL VALORE DI INCERTEZZA DI MISURA “U”

(1)

(2)

Cenni di SPC e di MSA

Indice

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di misurazione

Influenza dell’incertezza di misura

Tipologia degli strumenti di misura

Valutazione strumenti di impiego generale

Valutazione strumenti di impiego specifico

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

Valutazione strumenti di misura per attributi

(3)

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

Influenza dell’incertezza di misura

Tipologia degli strumenti di misura

Valutazione strumenti di impiego generale

Valutazione strumenti di impiego specifico

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Mappa del processo

3

Analisi dei Sistemi di Misurazione

“Assicurare l’adeguatezza dei sistemi di misurazione

rispetto alle tolleranze delle caratteristiche da

controllare”

MEZZI:

• SW STATISTICO DI GESTIONE “QS-STAT”

OUTPUT

• VARIABILITÀ DELLE MISURE E DEI RELATIVI FATTORI

• VALUTAZIONE DELL’IDONEITÀ DEL

SISTEMA DI MISURAZIONE IN RELAZIONE ALLA

TOLLERANZA NELLE CONDIZIONI OPERATIVE D’IMPIEGO

• CARATTERISTICA DA CONTROLLARE,

TOLLERANZA E RELATIVA CLASSE DI IMPORTANZA

• METODO DI CONTROLLO

• STRUMENTO DI MISURA TARATO

• PERSONALE ADDESTRATO

• CONDIZIONI OPERATIVE DI MISURA

• PARTICOLARI DA MISURARE

INPUT

TEAM:

• Quality

• Process Engineering

• Plant

(4)

Cenni di SPC e di MSA

CHE COSA È

Note introduttive

L’ “Analisi dei sistemi di misurazione - MSA” è un insieme di metodi di valutazione con lo scopo di determinare se la variabilità dei risultati ottenuti con un sistema di misurazione (strumento di misura, metodo di misurazione, addetti alla misurazione, ecc.) è accettabile in relazione al campo di tolleranza prescritto per la caratteristica di prodotto/parametro di processo oggetto di misurazione.

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

(5)

A COSA SERVE

Note introduttive (segue)

5

¾ A valutare l’adeguatezza dei sistemi di misurazione prima del loro utilizzo in produzione.

¾ A stimare i contributi dei fattori agenti sul sistema di misurazione che influiscono sulle misure ottenute.

Benefici attesi:

¾ Attendibilità dei risultati delle misurazioni anche in relazione alla tolleranza della caratteristica da misurare

¾ Ottimizzazione del processo di misurazione in funzione della caratteristica da tenere sotto controllo

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

(6)

L’idoneità di un sistema di misurazione deve essere valutata:

9 rispetto all’ampiezza del campo di tolleranza relativo alla caratteristica da misurare

9 nelle condizioni reali di impiego dello strumento di misura, considerando l’influenza dell’addetto alla misura e delle altre condizioni di utilizzo.

Un sistema di misurazione per variabili viene definito “idoneo”

quando la variabilità del processo di misurazione può essere considerata trascurabile rispetto alla tolleranza prescritta per la caratteristica da misurare e quindi i risultati di misura possono essere utilizzati per valutarne la conformità con la necessaria sicurezza.

Idoneità dei sistemi di misurazione

Mappa del processo

Note introduttive Il processo di misurazione

(7)

Operatore

( M ano d’Opera )

Procedimento operativo

( M etodi )

Strumento di misura

( M ezzi )

Misurando (M ateriali )

Ambiente ( M ilieu )

Variabilità del valore

di misura

• Errori casuali ed errori sistematici

• Principali caratteristiche metrologiche dello

strumento di misura

7

Processo di misurazione – Fattori d’influenza “5M”

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

(8)

costituito da:

9 Strumento di misurazione

9 Allestimento per la misurazione (Operatore e condizioni ambientali) 9 Metodo di controllo

Fattori d’influenza controllabili

Sistema di Misurazione

Fattori d’influenza non controllabili

Grandezza d’interesse

(misurando) (risultato)

Valore di misura

Processo di misurazione

Mappa del processo

Note introduttive Il processo di misurazione

(9)

L’approccio ISO alla valutazione dell’influenza dell’incertezza di misura sui risultati delle misurazioni

9

La norma ISO/TR 14253 - Parte 1 indica i criteri per la definizione delle zone di conformità, ambiguità e non conformità considerando i valori di tolleranza prescritti e il valore di incertezza del sistema di misurazione.

Lo schema riportato di seguito, tratto dalla stessa norma, ne rappresenta la logica.

ZONA DI SPECIFICA ZONA DI

FUORI SPECIFICA ZONA DI

FUORI SPECIFICA

INCREMENTO DEL VALORE DI INCERTEZZA DI MISURA “U”

ZONA DI CONFORMITÀ ZONA DI NON

CONFORMITÀ ZONA DI NON

CONFORMITÀ

ZONA DI CONFORMITÀ ZONA DI

AMBIGUITÀ ZONA DI

AMBIGUITÀ

ZONA DI

AMBIGUITÀ ZONA DI

AMBIGUITÀ ZONA DI NON CONFORMITÀ ZONA DI NON

CONFORMITÀ

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza

dell’incertezza di misura

(10)

L’approccio ISO alla valutazione dell’influenza dell’incertezza di misura

sui risultati delle misurazioni (segue)

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza

dell’incertezza di misura

(11)

Strumenti che vengono utilizzati in diversi processi di misurazione di una data grandezza fisica, con diversi valori di tolleranza.

Tipologia degli strumenti di misura

Strumenti di misura di impiego generale

Strumenti che vengono utilizzati in una specifica fase del processo produttivo per la verifica di una caratteristica con una determinata tolleranza.

Strumenti di misura specifici

11

In ambito industriale i termini “strumento di misura” e “mezzo di controllo” sono da ritenere equivalenti.

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale

(12)

sì

no

Lo strumento di misura è da considerare

“specifico”?

Lo strumento viene utilizzato per dimostrare la conformità del prodotto a requisiti

specificati?

sì

Valutare:

• la risoluzione

• la funzionalità

• l’accuratezza e la ripetibilità dello strumento di misura (“Studio di Tipo 1”), con la periodicità definita

no

Effettuare la taratura dello strumento di misura con la periodicità definita dalle

prescrizioni aziendali Identificare lo strumento come “indicativo”, da non sottoporre a taratura, ma

a verifiche funzionali periodiche

Flusso di gestione degli strumenti di misura

Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale

(13)

Valutazione dell’idoneità degli strumenti di impiego generale

13

In ambito industriale un sistema di misurazione si considera convenzionalmente idoneo quando il rapporto tra la sua incertezza di misura U e la tolleranza della caratteristica da misurare risulta minore o uguale a 1/10 e comunque mai maggiore di 1/5, ossia:

U ≤ 1/10 T _pre

Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico

(14)

Sono definiti strumenti di misura per variabili (calibri, micrometri, comparatori, ecc.) quelle apparecchiature di controllo in grado di attribuire un valore numerico alle misurazioni effettuate.

Strumenti di misura per variabili

Mappa del processo

Note introduttive Il processo di misurazione

Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

(15)

nok

Possibile influenza dell’operatore?

Sistema di misurazione accettato

Studio di Tipo di 3 Studio di Tipo di 2

ok

nok

ok

nok

ok nok

sì no

Sostituire lo strumento di misura

nok

ok

Valutazione dell’idoneità dei sistemi di misurazione per variabili

Migliorare il sistema di misurazione

Studio di Tipo 1 Prova funzionale Risoluzione adeguata?

Strumento di misura nuovo/ modificato

Strumento di misura

specifico

Processo di misurazione

15

(16)

Studio di Tipo 1: accuratezza e ripetibilità Strumento di misura

Sistemi di misurazione per variabili – Metodologie di analisi

Processo di misurazione

Studio di Tipo 2: ripetibilità e riproducibilità

Studio di Tipo 3: ripetibilità del sistema di misurazione, nelle condizioni reali di impiego, nei casi in cui non sussiste l’influenza dell’operatore

(17)

Risoluzione dello strumento di misura

17

La più piccola variazione della grandezza misurata che produce una variazione apprezzabile dallo strumento di misura [VIM 4.14].

(18)

Esempio:

Dimensione specificata = 56,83 ± 0,01 mm

Con una tolleranza di 0,02 mm, il 5% corrisponde a 0,001 mm. Quindi lo strumento di misura deve avere una risoluzione massima di 0,001 sul totale del campo di misurazione.

Risoluzione dello strumento di misura – Test di valutazione

Criterio di accettabilit

Criterio di accettabilità à: ≤ ≤ 5% della tolleranza totale 5% della tolleranza totale

(19)

+ Processo di misurazione Grandezze

d’influenza

Grandezza d’interesse

Informazione di misura

Valor vero del misurando

Errore sistematico strumentale

Grado di concordanza tra il risultato di una misurazione e un valore vero del misurando [rif. VIM 2.13].

Valor vero

Media dei valori misurati

Accuratezza di misura

19

(20)

Grado di concordanza tra i risultati di successive misurazioni dello stesso misurando effettuate nelle stesse condizioni di misura [rif. VIM 2.21].

6·s

Media dei valori misurati

La ripetibilità viene valutata utilizzando la deviazione standard s della

Ripetibilità dei risultati di misurazione

(21)

Grado di concordanza tra i risultati di misurazioni dello stesso

misurando effettuate cambiando le condizioni di misura [rif. VIM 2.25].

Operatori ₁ ₂ ₃

Varianza Totale

La riproducibilità può essere espressa in termini di varianza totale intesa come

somma delle varianze ottenute con le singole

condizioni di misura

Riproducibilità dei risultati di misurazione

21

(22)

Le attività di analisi devono essere precedute da una prova funzionale dello strumento di misura, da effettuare con un intero ciclo operativo di misura su un pezzo rappresentativo o un “campione master”.

Questa prova dovrebbe anche includere una valutazione preliminare approssimata dell’accuratezza, per evitare macroerrori prima di avviare i successivi studi.

Prova funzionale

Mappa del processo

(23)

E’ necessario operare in accordo alle condizioni definite nelle specifiche tecniche del mezzo di controllo, quali:

9 le condizioni ambientali

9 la messa a punto e taratura 9 le modalità di funzionamento 9 il tempo ciclo

9 le interazioni tra mezzo di controllo ed elementi oggetto delle misurazioni (posizionamento reciproco, tipo di “tastatori”, ecc.).

Condizioni preliminari alle attività di analisi

23

(24)

Lo Studio Tipo 1 viene utilizzato per determinare 9 ripetibilità,

9 accuratezza

del sistema di misurazione, in relazione al suo comportamento intrinseco nel campo di tolleranza.

Studio di Tipo 1: Finalità

Mappa del processo

(25)

Devono essere effettuate da un operatore una serie di n ≥ 50 misurazioni consecutive del “campione master”, stabilizzato alla temperatura ambiente, impiegando l’intero ciclo operativo previsto per il mezzo di controllo.

Il mezzo di controllo non può essere regolato durante lo studio.

Il “campione master” non può essere sostituito durante lo studio e deve essere posizionato e orientato in modo costante per effettuare le misurazioni sempre nella stessa zona.

Studio di Tipo 1: Modalità operative

25

(26)

Per l’effettuazione dello Studio Tipo 1, si deve disporre di un“campione master” di valore noto (valore vero e incertezza di misura).

Si richiede che l’incertezza di misura U

_rif

del “campione master” rispetto alla tolleranza prescritta della caratteristica da misurare T

_pre

soddisfi la relazione:

U

_rif

≤ T

_pre

/ 20

Nel casi di caratteristiche dimensionali con T

_pre

≤ 16 µm si ammette che sia U ≤ T

_pre

/ 5

Il “campione master” deve essere sottoposto a taratura all’interno dell’Azienda oppure dotato di “Certificato di Taratura” rilasciato da un Centro esterno accreditato a livello nazionale (SIT) / internazionale (IEC 17025).

Caratteristiche del “campione master”

Mappa del processo

(27)

27

Studio di Tipo 1

L’ambiente può non essere rappresentativo della normale produzione.

Ciascun “campione master” deve essere corredato di Certificato di taratura.

Ad ogni replica di misurazione il campione deve essere rimosso e riposizionato.

(28)

g pre

g s

C T

⋅

= ⋅

6 2 , 0

g

m g

pre

gk s

x x

C T

⋅

−

= ⋅

3 |

| 1

, 0

x _m ^Xg

6·s _g

Ripetibilità del sistema di misura

Ripetibilità e accuratezza del sistema di misura

Studio di Tipo 1: Modalità di calcolo degli indici di capacità

(29)

LTI T _pre LTS

C =1.0 g 6s _g = 0.2 T _pre

C =1.33 ^g 6s _g = 0.15 T _pre

C =1.67 ^g 6s _g = 0.12 T _pre

0,2 · T

_pre

6 · s

g

8 · s

g

10 s ^·

_g

Indici di capacità C

_g

e tolleranza

29

(30)

Lo Studio Tipo 2 viene utilizzato per determinare 9 ripetibilità,

9 riproducibilità

del sistema di misurazione nei casi in cui può sussistere un’influenza dell’operatore.

Lo Studio Tipo 2 viene quindi svolto per valutare l’idoneità del mezzo di controllo nelle condizioni reali di impiego, considerando l’influenza dell’addetto alla misurazione e delle altre condizioni d’impiego.

Studio di Tipo 2: Finalità

Mappa del processo

(31)

Lo Studio Tipo 2 viene eseguito dopo aver completato lo Studio Tipo 1 con esito positivo.

Si deve operare come segue:

9 selezionare 2, o preferibilmente 3, operatori (k)

9 selezionare e numerare un minimo di 5 pezzi (n), in modo da coprire l’intero campo di tolleranza della caratteristica da misurare, senza comunicare agli operatori i rispettivi valori 9 far effettuare dagli operatori, indipendentemente l’uno

dall’altro, 2 o 3 serie di misurazioni (r) degli stessi n pezzi

9 in ogni caso assicurare che risulti k · n · r ≥ 30

9 il mezzo di controllo non può essere regolato durante lo studio

9 nel caso in cui la posizione e/o l’orientamento del pezzo possano influire sul risultato della misurazione, si deve aver cura di mantenerli invariati nel corso della prova.

Studio di Tipo 2: Modalità operative

31

(32)

Studio di Tipo 2

L’ambiente deve essere quello della normale produzione.

Gli operatori devono essere coloro che eseguiranno le misurazioni in produzione.

Ad ogni replica di misurazione il particolare deve essere rimosso e riposizionato.

(33)

R K EV = ₁ ⋅

% 100

% = ⋅

T pre

EV EV

r n x EV

K

AV _Diff

− ⋅

⋅

= ( ₂ ) ² ²

% 100

% = ⋅

T pre

AV AV

Stima della ripetibilità

Stima della riproducibilità Stima della ripetibilità

in % di T

_pre

Stima della riproducibilità in % di T

_pre

Studio di Tipo 2: Modalità di calcolo con il metodo ARM

33

(34)

% 100

&

%

2 2 + ⋅

=

T pre

AV R EV

R

Criteri di accettabilit

Criteri di accettabilit à: %R&R à %R&R ≤ ≤ 20% 20%

Ripetibilità e

riproducibilità del sistema di misura

Studio di Tipo 2: Modalità di calcolo con il metodo ARM (segue)

(35)

Lo Studio Tipo 3 viene utilizzato per determinare 9 ripetibilità

del sistema di misurazione, nelle condizioni reali di impiego, nei casi in cui non sussiste l’influenza dell’operatore (es.

posizionamento automatico del particolare da misurare e del sensore).

Studio di Tipo 3: Finalità

35

(36)

Lo Studio Tipo 3 è un caso particolare di Studio Tipo 2, e pertanto deve essere effettuato dopo aver completato lo Studio Tipo 1 con esito positivo.

Si deve operare in modo analogo Studio Tipo 2, con le seguenti specificità:

9 selezionare e numerare un minimo di 25 pezzi (n)

9 effettuare r serie di misurazioni degli stessi n pezzi in modo che n · r ≥ 50

9 non è consentito il riposizionamento manuale di pezzi (a meno che non sia ancora disponibile la movimentazione all’atto della verifica dell’idoneità del mezzo di controllo).

Studio di Tipo 3: Modalità operative

Mappa del processo

(37)

37

Scopo

Operatori necessari

Campioni necessari

Repliche per campione

Valutare gli effetti della ripetibilità in un processo di misurazione senza

operatori Nessuno,

lettura in automatico

p = 10 r = 2

p·r = 30

Scopo

Operatori necessari

Campioni necessari

Repliche per campione

p = 10 r = 2

Scopo

Operatori necessari

Campioni necessari

Repliche per campione

p = 10 r = 2

p·r = 30

Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSA

Studio di Tipo 3

L’ambiente deve essere quello della normale produzione.

Ad ogni replica di misurazione il particolare deve essere rimosso e riposizionato.

(38)

% 100

&

% = ⋅

T pre

R EV R

Ripetibilità del sistema di misurazione nelle condizioni reali di impiego

Poiché non c’è l’influenza dell’operatore, si ha: AV = 0 e quindi:

con

Studio di Tipo 3: Modalità di calcolo con il metodo ARM

R K

EV = ₁ ⋅

Criteri di accettabilit

Criteri di accettabilit à: %R&R à %R&R ≤ ≤ 20% 20%

(39)

39

Nel caso si riscontrasse con il metodo ARM risulti

%R&R

%R&R > 20% > 20%

è necessario ripetere i calcoli usando il metodo ANOVA.

Il più completo ma complesso metodo ANOVA permette di valutare, oltre ai contributi di variabilità stimabili con il metodo ARM, anche quello di un’eventuale “Interazione tra parte ed operatore”.

Cosa si intende per “Interazione tra parte ed operatore”?

La si può considerare come l’effetto sulla misura dovuto ad esempio alla presenza di difetti sul misurando non rilevati dall’operatore che comporta quindi l’acquisizione di un dato errato.

Studi di Tipo 2 e Tipo 3: Metodo ANOVA

Mappa del processo

(40)

Studi di Tipo 2 e Tipo 3: Confronto tra metodi ARM e ANOVA

(41)

Criteri di accettazione

41

Studi di Tipo 2 e Tipo 3 : Confronto tra metodi ARM e ANOVA (segue)

(42)

Al fine di minimizzare l’influenza del Sistema di misurazione sulla

variabilità totale del processo, è opportuno far riferimento ai seguenti obiettivi di %R&R definiti in relazione alla classe di importanza della caratteristica da misurare:

≤ 15%

≤ 20%

≤ 25%

%R&R

CLASSE CARATTERISTICA

Studi di Tipo 2 e Tipo 3

Criteri di accettabilità in funzione dell’importanza della caratteristica

(43)

43

Sistemi di misurazione per variabili - Azioni in caso di inadeguatezza

Qualora non sia possibile / opportuno sostituire lo strumento di misura o non possa essere incrementata la tolleranza prescritta, è necessario valutare quanto di seguito indicato:

Risoluzione

Se la risoluzione non soddisfa l’obiettivo definito Ris≤0,05 ma risulta inferiore allo 0,1, allora è possibile utilizzare lo strumento di misura dopo aver ottenuto specifica concessione da parte degli Enti che ne possiedono l’autorità

Studi di Tipo 1 o di Tipo 2 e 3

Se gli obiettivi non sono raggiunti, è necessario ridurre la tolleranza T

_pre

di una quantità corrispondente all’incertezza di misura del sistema di misurazione: ±2·R%R (c.l. 95%)

Una soluzione alternativa consiste nel rinunciare a discriminare tra valori diversi della caratteristica in esame ed effettuare le verifiche di conformità mediante strumenti di misura per attributi, nei quali vengono materializzati i valori limiti dell’intervallo di tolleranza della caratteristica da controllare.

(44)

%R&R C

_p

effettivo

Idoneità dei sistemi di misurazione

Implicazione sul Controllo Statistico di Processo

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

Valutazione strumenti di misura per attributi

(45)

Ad esempio, nel caso di un sistema di misurazione con dispersione

30% della tolleranza prescritta, si misurerebbe un valore di Cp pari a 1.4 quando l’effettivo valore di Cp è 1.605.

Tale scostamento è dovuto alla composizione della varianza del processo produttivo con quella del processo di misurazione.

Nell’esempio sopra citato nel caso di %R&R=30, il valore di Cp misurato nel processo produttivo è stato ricavato nel seguente modo:

3 . 100 0

&

6 % 30

&

%

623 . 0 6

605 . 1

⋅

=

⋅

=

⋅

⇒

=

⋅

=

⋅

⇒

=

pre pre

g

pre p

pre nat

effettivo effettivo

p

R T T R

s R

R

C T T T

s C

( ) ( )

45 . 691 1

. 0 6

691 . 0 3

. 0 623

. 0

6

² ²

⋅ =

=

⋅

= +

⋅

=

⋅

pre

misurato pre misurato

p

pre pre

misurato

T

T s

C T

T T

s

45

Idoneità dei sistemi di misurazione

Implicazione sul Controllo Statistico di Processo (segue)

da cui:

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

Valutazione strumenti di misura per attributi

(46)

Sono definiti strumenti di misura per attributi quelle apparecchiature di controllo che hanno valori o intervalli predefiniti con i quali si verifica la conformità del misurando senza la possibilità di determinarne la misura, come ad esempio anelli, tamponi, forcelle.

Strumenti di misura per attributi

Il segnale in uscita definito dall’operatore è OK o NON OK.

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

(47)

47

SISTEMA DI MISURAZIONE PER ATTRIBUTI

VALUTAZIONE OGGETTIVATA da strumenti Passa / Non Passa

VALUTAZIONE NON OGGETTIVATA

Sistemi di misurazione per attributi (segue)

(48)

Il metodo di valutazione dell’idoneità di questa tipologia di sistemi di misurazione consiste nell’ispezionare 20 particolari di lavorazione precedentemente selezionati, con misure per variabili, in modo da includere la più vasta variabilità possibile della caratteristica oggetto della valutazione includendo anche pezzi fuori tolleranza.

Se il controllo è eseguito mediante apparecchiature di misura automatiche, i 20 particolari selezionati devono essere verificati 2 volte.

Se il processo di controllo può risentire dell’influenza dell’operatore (es. nel posizionamento) i 20 particolari selezionati devono essere verificati ciascuno 2 volte da 2 operatori diversi.

Occorre ovviamente adottare opportune precauzioni affinché i giudizi espressi dal primo operatore non influenzino quelli del secondo; nelle due serie di verifiche è quindi opportuno cambiare la sequenza dei particolari osservati.

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione oggettivata

(49)

49

Il risultato dell’osservazione della caratteristica di interesse, ottenuto mediante lo strumento di controllo per attributi, viene espresso in termini di conformità o non conformità rispetto alla tolleranza prescritta.

Un sistema di misurazione per attributi è giudicato idoneo quando le valutazioni di conformità / non conformità di tutti particolari sono in totale accordo tra tutti gli operatori.

ACCORDO DEL 100%

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione oggettivata

(50)

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione oggettivata Azioni in caso di inadeguatezza

Possibili provvedimenti per migliorare le prestazioni del processo di ispezione per attributi sono i seguenti:

9 Addestramento dell’operatore

9 Correzioni nella procedura di movimentazione manuale 9 Impiego di calibri alternativi

9 Modifiche di progetto.

Se l’ulteriore esito di una verifica di idoneità ripetuta adottando lo stesso metodo risulta negativo, è necessario sostituire il processo di ispezione per attributi con un idoneo processo di misurazione per variabili.

(51)

51

Misurare per attributi senza oggettivazione significa valutare caratteristiche di prodotto che non possono essere quantificate tramite uno strumento, ma solo qualificate come

CONFORMI o NON CONFORMI

da parte di un operatore in base a criteri di valutazione predefiniti.

L’elemento primario di incertezza del sistema è quindi costituito dalla soggettività della valutazione, in quanto essa viene effettuata da un operatore e non da uno strumento, come avviene ad esempio nel caso della valutazione di alcune caratteristiche estetiche.

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata

(52)

Un sistema di valutazione per attributi non oggettivato è da considerare idoneo quando è in grado di garantire una “buona” uniformità della valutazione della conformità / non conformità, riducendo la soggettività (che per sua natura non è del tutto eliminabile) entro limiti accettabili tramite:

- la definizione di criteri di valutazione (conforme / non conforme) chiari e univocamente interpretabili;

- l’impiego di personale opportunamente addestrato in termini di conoscenza della caratteristica da valutare e dei criteri di valutazione stabiliti.

L’idoneità di questa tipologia di sistemi di misurazione è valutata mediante uno specifico studio R&R per attributi.

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata

(53)

53

Per una determinata tipologia di difettosità, i passi del metodo per stabilire l’idoneità di questo sistema di valutazione sono:

1. Scegliere un campione di pezzi rappresentativi del processo per ottenere pezzi conformi e non conformi e numerarli

2. Far esaminare da un “esperto” i pezzi per giudicarne la conformità / non conformità

3. Il primo operatore esamina in ordine casuale i pezzi e li giudica

4. Il secondo operatore esamina in ordine casuale gli stessi pezzi e li giudica

5. Ripetere il punto precedente per i rimanenti operatori

6. Ripetere i passi 3-5 per il numero di ripetizioni previste (2, 3, ecc.)

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata

(54)

7. L’accordo fra l’esperto e ciascuno degli operatori (“ACCORDO ESPERTO - OPERATORE”) valuta l’ACCURATEZZA di ogni singolo operatore, cioè quanto la valutazione di ognuno si discosta da quella dell’esperto.

8. L’accordo di ogni operatore con se stesso (“COERENZA INTERNA DI TUTTE LE PROVE”) valuta il livello di RIPETIBILITÀ del giudizio.

9. L’accordo fra tutti gli operatori (“ACCORDO TOTALE TRA OPERATORI”) valuta il livello di RIPRODUCIBILITÀ del giudizio.

10.L’accordo fra l’esperto e tutti gli operatori valuta l’ACCURATEZZA TOTALE che, pur non essendo un indicatore di R&R, quantifica il livello di comprensione e applicazione dei criteri di valutazione.

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata

Nelle tre pagine seguenti è riportato un esempio di valutazione relativo alla caratteristica “Presenza di puntinature” con 12 particolari, 3

operatori e 3 ripetizioni per ogni operatore.

(55)

55

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata Esempio - Caratteristica “Presenza di puntinature”

(56)

RIPETIBILITÀ

Numero di volte in cui gli operatori valutano un particolare

coerentemente con se stessi in tutte le prove eseguite rispetto al numero totale di particolari valutati.

Nell’esempio:

- Accordo interno operatore 1 : 12/12 = 100%

- Accordo interno operatore 2 : 12/12 = 100%

- Accordo interno operatore 3 : 11/12 = 91,7%

Ripetibilità: (12+12+11)/(12+12+12) = 35/36 = 97,2%

RIPRODUCIBILITÀ

Numero di volte in cui gli operatori sono tutti d’accordo sulla valutazione dei particolari rispetto al numero totale di particolari esaminati.

Nell’esempio:

Riproducibilità: 10/12 = 83,3%

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata Esempio - Caratteristica “Presenza di puntinature” (segue)

(57)

57

ACCURATEZZA TOTALE

Numero di volte in cui gli operatori sono tutti d’accordo tra loro e anche con l’esperto sulla valutazione dei particolari rispetto al numero totale di particolari esaminati.

Nell’esempio:

Accuratezza totale: 9/12 = 75%

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata Esempio - Caratteristica “Presenza di puntinature” (segue)

(58)

INCREMENTO DEL VALORE DI INCERTEZZA DI MISURA “U”

Indice

 Mappa del processo

 Note introduttive

 Il processo di misurazione

 Influenza dell’incertezza di misura

 Tipologia degli strumenti di misura

 Valutazione strumenti di impiego generale

 Valutazione strumenti di impiego specifico

 Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

 Valutazione strumenti di misura per attributi

Mappa del processo

Analisi dei Sistemi di Misurazione

“Assicurare l’adeguatezza dei sistemi di misurazione

rispetto alle tolleranze delle caratteristiche da

controllare”

CHE COSA È

Note introduttive

A COSA SERVE

Note introduttive (segue)

¾ A valutare l’adeguatezza dei sistemi di misurazione prima del loro utilizzo in produzione.

¾ A stimare i contributi dei fattori agenti sul sistema di misurazione che influiscono sulle misure ottenute.

Benefici attesi:

¾ Attendibilità dei risultati delle misurazioni anche in relazione alla tolleranza della caratteristica da misurare

¾ Ottimizzazione del processo di misurazione in funzione della caratteristica da tenere sotto controllo

L’idoneità di un sistema di misurazione deve essere valutata:

9 rispetto all’ampiezza del campo di tolleranza relativo alla caratteristica da misurare

9 nelle condizioni reali di impiego dello strumento di misura, considerando l’influenza dell’addetto alla misura e delle altre condizioni di utilizzo.

Un sistema di misurazione per variabili viene definito “idoneo”

quando la variabilità del processo di misurazione può essere considerata trascurabile rispetto alla tolleranza prescritta per la caratteristica da misurare e quindi i risultati di misura possono essere utilizzati per valutarne la conformità con la necessaria sicurezza.

Idoneità dei sistemi di misurazione

Operatore

( M ano d’Opera )

Procedimento operativo

( M etodi )

Strumento di misura

( M ezzi )

Misurando (M ateriali )

Ambiente ( M ilieu )

Variabilità del valore

di misura

• Errori casuali ed errori sistematici

• Principali caratteristiche metrologiche dello

strumento di misura

Processo di misurazione – Fattori d’influenza “5M”

costituito da:

9 Strumento di misurazione

9 Allestimento per la misurazione (Operatore e condizioni ambientali) 9 Metodo di controllo

Fattori d’influenza controllabili

Sistema di Misurazione

Fattori d’influenza non controllabili

Grandezza d’interesse

(misurando) (risultato)

Valore di misura

Processo di misurazione

L’approccio ISO alla valutazione dell’influenza dell’incertezza di misura sui risultati delle misurazioni

La norma ISO/TR 14253 - Parte 1 indica i criteri per la definizione delle zone di conformità, ambiguità e non conformità considerando i valori di tolleranza prescritti e il valore di incertezza del sistema di misurazione.

Lo schema riportato di seguito, tratto dalla stessa norma, ne rappresenta la logica.

L’approccio ISO alla valutazione dell’influenza dell’incertezza di misura

sui risultati delle misurazioni (segue)

Strumenti che vengono utilizzati in diversi processi di misurazione di una data grandezza fisica, con diversi valori di tolleranza.

Tipologia degli strumenti di misura

Strumenti di misura di impiego generale

Strumenti che vengono utilizzati in una specifica fase del processo produttivo per la verifica di una caratteristica con una determinata tolleranza.

Strumenti di misura specifici

In ambito industriale i termini “strumento di misura” e “mezzo di controllo” sono da ritenere equivalenti.

sì

no

sì

no

Flusso di gestione degli strumenti di misura

Valutazione dell’idoneità degli strumenti di impiego generale

In ambito industriale un sistema di misurazione si considera convenzionalmente idoneo quando il rapporto tra la sua incertezza di misura U e la tolleranza della caratteristica da misurare risulta minore o uguale a 1/10 e comunque mai maggiore di 1/5, ossia:

U ≤ 1/10 T pre

Sono definiti strumenti di misura per variabili (calibri, micrometri, comparatori, ecc.) quelle apparecchiature di controllo in grado di attribuire un valore numerico alle misurazioni effettuate.

Strumenti di misura per variabili

nok

ok

nok

ok

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di misurazione

Influenza dell’incertezza di misura

Tipologia degli strumenti di misura

Valutazione strumenti di impiego generale

Valutazione strumenti di impiego specifico

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

Valutazione strumenti di misura per attributi

U ≤ 1/10 T _pre

Operatori ₁ ₂ ₃