Quality Engineering Handbook

Presentazione del volume: Quality Engineering Handbook
di Rinaldo Tartari - Editore: FrancoAngeli

Per raggiungere livelli di qualitÓ eccellenti, livelli sei sigma e quindi difetti misurabili in PPM, sono necessari degli strumenti per migliorare i processi produttivi e le prestazioni dei prodotti, che vanno ben oltre le tecniche utilizzate normalmente in azienda. Sono necessari in particolare, ma non solamente:

- il Design of Experiments;
- il Robust Design;
- le tecniche affidabilistiche (prove vita accelerate).

Queste tecniche, che sono alla base di ogni processo produttivo sei sigma, sono state spesso rifiutate dai tecnici di prodotto e processo a causa dell'impenetrabile presentazione teorica e matematica. In particolare, le modalitÓ applicative delle prove di vita, della distribuzione di Weibull, delle relazioni tra stress accelerato e stress normale e del Robust Design, non sono conosciute ai pi¨. I tecnici molto spesso hanno bisogno del "come fare" piuttosto del "perchÚ si fa cosý". Questo libro ha il pregio di aver reso accessibile la presentazione teorica e matematica degli argomenti e di aver reso applicabili, alla maggior parte dei tecnici, le tecniche presentate. Tutti gli argomenti sono ampiamente esplicitati con esempi reali provenienti dall'esperienza aziendale. Le tecniche presentate permetteranno di:

- progettare prodotti robusti e insensibili alla variabilitÓ d'uso e dei processi produttivi;
- progettare processi capaci di raggiungere livelli di difettositÓ misurabili in PPM;
- presentare sul mercato prodotti affidabili nel tempo;
- individuare le migliori condizioni di garanzia del prodotto;
- prevedere le prestazioni di affidabilitÓ negli anni.


La semplicitÓ di esposizione rende il libro accessibile sia a tecnici dell'area tecnica, funzione produzione, funzione ricerca sviluppo e progettazione, sia dell'area qualitÓ, anche con differente formazione ed esperienze.

Indice:

Parte I. DoE di Shainin. Robust Design di Taguchi

Introduzione al DoE
(Fonti della variabilitÓ; Descrizione del modello e implicazioni pratiche; Modello matematico; Connessioni pratiche; Fattori e livelli di sperimentazione; Regole di base; Tecniche e fasi applicative, DoE di Shainin)

Analisi Fattoriale completa
(Procedura analitica; Esempio 1; Pianificazione del DoE; Verifica della ripetitivitÓ; Calcolo dell'indice di ripetitivitÓ del processo; Costruzione della matrice fattoriale dei dati; Descrizione di una cella della matrice; Analisi delle interazioni tra fattori; Costruzione dei grafici di interazione a due fattori; Rappresentazione dell'interazione "D" versus "C"; Interpretazione dei grafici di interazione; Esempio 2; Indagine multy vary chart; Analisi fattoriale completa; Modello matematico per fattori continui; Regressione lineare; Modello ridotto; Modello matematico per fattori discreti; Average means; Pareto dei coefficienti; Equazione di previsione; Conclusioni)

Ricerca delle variabili
(Esempio 1; Tecnica alla base delle prove; Applicazione; Esempio 2; Analisi della capacitÓ di processo; Standardizzazione del limite inferiore; Standardizzazione del limite superiore; Obiettivo: migliorare il processo; Le fasi di applicazione; Effettuazione degli esperimenti; Analisi finale dei dati; Determinazione degli effetti singoli e composti)

Ricerca delle componenti
(Esempio 1: le fasi di applicazione; Scelta dei dispositivi da analizzare; Verifica della ripetitivitÓ; Effettuazione delle prove; Deduzioni dalle prove e conferma; Limiti di significativitÓ; Determinazione degli effetti singoli e composti; Rappresentazione grafica degli effetti)

Tukey test "home made"
(Applicazione; ModalitÓ applicative; Esempio 1; Scelta dei fattori; Rilevazione dei dati; L'analisi dei dati, Tukey test)

Quality Engineering: introduzione
(Introduzione alla progettazione robusta; Taguchi: loss function; Uso della funzione di perdita; Robust Design; S/n ratio; Esempio di calcolo del rapporto S/n; DoE e Robust Design; Matrice di screening; Robust Design e matrice di screening, esempio)

Robust Design: industrializzazione
(Esempio nell'industrializzazione del prodotto; Il dispositivo: descrizione; Identificazione dei parametri; Scelta della matrice; Analisi grafica dei dati; Progettazione dei parametri e delle tolleranze; Esempio di sviluppo prodotto)

Ottimizzazione dei parametri
(EVOP-RSM; Scatter plot; Esempio 1: ottimizzazione mediante contour (RSM); Scelta dei parametri chiave; Esempio 2: ottimizzazione mediante scatter plot; Scelta dei fattori e della matrice; Effettuazione delle prove, analisi delle risposte; Ottimizzazione; Regressione; Regressione non lineare; Uso della regressione)

Monitoraggio e mantenimento
(Piano di controllo per DoE e Robust Design di processo; Carte di precontrollo per variabili; Regolazione iniziale del processo; Uso delle carte di precontrollo; Significato matematico dei limiti di precontrollo; Misurazione del CpK iniziale)

Parte II. Prove vita accelerate

Introduzione
(Le fondamenta dell'affidabilitÓ; Sviluppo della cultura dell'affidabilitÓ; Missione del prodotto; Specifiche di affidabilitÓ; Tipi di guasto; Tipi di prove; Prove di sviluppo prodotto; Prove durante la produzione; Dati e tipi di dati; Dati non parametrici; Dati parametrici; Metodi di prove: prove qualitative e quantitative; Ingegneria dell'affidabilitÓ; Concetti di base; Concetto di stima; Concetto di probabilitÓ; MortalitÓ infantile; AffidabilitÓ e controllo qualitÓ)

Principi di affidabilitÓ
(Principi di statistica; Variabile casuale; Distribuzione di frequenza; La funzione dell'affidabilitÓ; La funzione del tasso di guasto; La funzione del tempo medio tra i guasti; Distribuzioni di frequenza pi¨ comuni; Distribuzione di Weibull; Distribuzione Lognormal; Distribuzione esponenziale; Stress e overstress in prove accelerate; Stress indipendente dal tempo; Stress dipendente dal tempo; Raccolta dati e tipi di dati; Dati completi; Dati sospesi)

Prove vita accelerate
(Tipi di prove accelerate; Prove qualitative; Prove Burn-in; Prove quantitative; Capire le prove di vita accelerate; Modello ad un solo tipo di overstress)

Distribuzione di frequenza e modelli stress-vita
(Relazioni; Distribuzione di frequenza; La funzione di distribuzione di frequenza di Weibull; Effetto del parametro ▀eta; Effetto del parametro Eta; Calcolo dei parametri; La specifica di affidabilitÓ, calcolo dei requisiti; L'MTTF come specifica?; Distribuzione di frequenza Lognormal; Calcolo dei parametri; Relazioni per estrapolare i dati; Arrhemus relationship; Inverse power law relationship (IPL); Estrapolazione dei dati: un solo tipo di overstress; Estrapolazione dei dati: due tipi di overstress)

Prove vita accelerate: applicazione
(Esempio applicativo: IPL - Weibull; fase 1, rilevazione dati; fase 2, calcolo dei parametri di Weibull; fase 3, calcolo di ▀eta ed Eta comuni; fase 4, calcolo dei parametri IPL; fase 5, calcolo dei parametri affidabilistici; Esempio applicativo: Arrhenius-Weibull; fase 1. rilevazione dati; fase 2, calcolo dei parametri di Weibull; fase 3, calcolo dei parametri di Arrhenius; fase 4, calcolo dell'MTTF; fase 5, calcolo della vita affidabile; Esempio applicativo: Arrhenius-Lognormal; fase 1, rilevazione dati; fase 2, calcolo dei parametri Lognormal; fase 3, calcolo dei parametri di Arrhenius; fase 4, calcolo dell'MTTF al livello d'uso; Esempio applicativo: TNT-Weibull; Weibull probability plotting; Vita versus stress: Arrhenius con voltaggio costante; Vita versus stress: IPL con temperatura costante; Calcolo dell'MTTF al livello d'uso)

Pianificazione
(GeneralitÓ; Scopo del test; Tipo di stress e dati sospesi; Livelli di stress; Numero di componenti (campioni in prova); Composizione del team: responsabilitÓ operative; Tipo di guasto; Tipo di distribuzione; ModalitÓ operative; Distribuzione: Lognormal oppure Weibull?; Valori tabulati di Kolmogorov; Calcolo dello statistico di Kolmogorov)
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