Appunti di Qualità, affidabilità e certificazione

Qualità, affidabilità e certificazione

Introduzione alla certificazione

Questi simboli li ritroviamo nel settore alimentare. Quando acquisto un prodotto trovo il simbolo, ma non la spiegazione. DOP, IGP, … sono le sigle utilizzate dal sistema europeo di protezione e registrazione nell'ambito della produzione agricola e agro-alimentare. Le produzioni DOP, IGT, … sono regolamentate dalle leggi europee e definite all'interno di specifiche "disciplinari" riconosciute a livello europeo.

La troviamo sugli elettrodomestici, indica il consumo energetico di un prodotto. Una marcatura CE rappresenta i requisiti essenziali di sicurezza. Ci dice che quell’oggetto è sicuro. Se non c’è questo simbolo in determinati prodotti (come quello elettrico) si acquista un prodotto fuori legge.

Marchio di qualità di paesi diversi, simbolo europeo che vedremo. Etichetta per pannelli fotovoltaici. La difficoltà è legata al fatto che sotto ai simboli non c’è scritto niente e quindi il consumatore deve informarsi. È di recente avvio un'etichetta simile a questa per i pneumatici.

Domande importanti sui marchi

• Cosa accomuna i marchi?
• Chi garantisce il marchio?
• Chi stabilisce i criteri?
• Un prodotto con i marchi è più costoso? Ci sono delle situazioni in cui per legge ci devono essere dei marchi (marcatura), mentre in altri non è obbligatorio. Comprare un marchio è costoso, ma non è vero che un prodotto con i marchi è più costoso.
• Chi tutela il consumatore/cliente/utente?
• Chi controlla e sanziona se …? In Italia chi controlla è la guardia di finanza.
• I criteri sono condivisi? E fino a che livello?
• Si devono conoscere? … E cosa comporta NON conoscerli?

Accreditamento e certificazione

Normazione, accreditamento e certificazione nel contesto del mercato unico

Il problema nasce quando la comunità europea ha deciso di creare il mercato europeo. Certi documenti esistevano già prima, ma di carattere nazionale. La comunità europea mantiene questi documenti, ma ogni paese EU si deve tenere informato reciprocamente.

Le barriere tecniche sono un ostacolo per l’Unione Europea. Abbattimento delle barriere tecniche. La comunità europea stabilisce che le norme tecniche devono essere armonizzate. Si possono accettare norme di natura nazionale, ma queste devono parlarsi. Solo gli organismi di normazione possono provvedere all’emanazione di una norma. Sinonimo di norma è standard.

L’osservanza della norma non è obbligatoria, ma ci deve essere armonizzazione tra i documenti normativi. Spesso le imprese parlano di realizzazione di norme, ma questo non può succedere, in quanto è compito esclusivo dell’organismo di normazione.

La direttiva vincola gli stati membri, è una legge sovrannazionale che deve essere recepita attraverso leggi nazionali. La direttiva può essere leggermente modificata, ma il senso della direttiva non può essere stravolto. Salvaguardare requisiti di sicurezza. L’intento dell’UE era quello di proteggere il mercato dalla presenza di prodotti non sicuri. Queste sono direttive di prima generazione. Le successive direttive hanno come focus, non solo la sicurezza, ma anche l’impatto ambientale. Impongono al costruttore di non utilizzare sostanze nocive per l’ambiente.

La regola tecnica (diversa dalla norma) è un documento la cui osservanza è obbligatoria. Es: direttiva bassa tensione stabilisce dei criteri per cui un oggetto in mano al consumatore non diventi pericoloso. Es: compatibilità elettromagnetica. Non si può utilizzare il telefono in parti dell’ospedale perché creano interferenze con macchinari. Obiettivo UE: avere nel mercato prodotti sicuri. Requisiti essenziali sicurezza e ambiente.

Nel 1989 nasce il marchio CE, un marchio comunitario libero, senza un "padrone". Si realizzano una serie di norme, chiamate European Norm 45000. Norme sotto slide. Queste norme si applicano all’organizzazione.

Attività di normazione

Viene svolta dagli organismi di normazione e il prodotto di questa attività riguarda norme tecniche (di prodotto, di sistema, ecc.); guide e documenti applicativi per capire come una norma deve essere applicata; regole tecniche per applicare nel concreto le direttive; direttive che sono però un aspetto legislativo, non normativo. La direttiva è una legge che non può essere emanata dall’organismo di normazione, ma l’input glielo dà lui.

Gli organismi di normazione si suddividono in elettrico (elettronica, telecomunicazione, tutto ciò che è legato all’elettricità) e in altri settori (tutto ciò che non è elettrico). I primi sono regolamentati dal CEI, i secondi dall’UNI, a livello nazionale. Es: sopra il tombino c’è scritto UNI, sta a indicare che è stato realizzato secondo specifici criteri. Ho sempre a disposizione la normativa? Non sempre ci sono riferimenti normativi, dipende dal settore.

Può essere un organismo o un laboratorio. Qualcuno ha già fatto delle norme e si riconosce l’attività di qualcuno rispetto a quelle norme. Ci sono due filoni: l’accreditamento dei laboratori di prova e l’accreditamento di organismi di certificazione. Laboratorio di prova: se ho un prodotto e voglio verificare che questo funzioni correttamente, sia sicuro, devo mandarlo a un soggetto. Organismo di certificazione: se voglio certificare l’azienda che fa il prodotto, l’attenzione si focalizza sull’organizzazione dell’azienda. Rivolgersi a un ente accreditato vuol dire avere un attestato che posso spendere.

Certi certificati vengono riconosciuti anche all’estero. L’organismo di certificazione è un soggetto che sta sopra a chi vende e chi acquista e deve salvaguardare i loro interessi. Chi stabilisce chi è un organismo di certificazione? L’Accredia lo stabilisce. Cosa si certifica? Prodotto, sistema, personale. L’attività di certificazione riguarda diversi contesti. Può essere svolta solo da organismi terzi stabiliti da Accredia (in Italia). L’azienda che realizza il prodotto non può certificarlo.

Ci sono marchi di qualità che sono sul prodotto che vanno distinti dai marchi di sistema che sono sull’organizzazione. Tutte le volte che devo fare una misura lo faccio utilizzando uno strumento (temperatura – termometro). Ogni strumento ha delle caratteristiche metrologiche e chi utilizza lo strumento deve mantenere nel tempo le prestazioni metrologiche. Es: analisi del sangue, il laboratorio di analisi è accreditato e per questo mi aspetto che le misure siano attendibili. Nel laboratorio ho l’impiego di strumentazioni che devono essere utilizzate in un certo modo. La procedura deve essere la stessa perché i risultati devono essere confrontati. Bisogna avere la certezza che gli strumenti di misura siano attendibili, cioè che funzionino correttamente.

Qualità: termini e definizioni

Quando si parla di qualità si parla anche di affidabilità. La definizione è presa dalla famiglia di norme USO 9000. Un requisito serve per la realizzazione di un oggetto. Può essere associato a un prodotto, servizio, ma anche a una organizzazione. Es: voglio comprare una macchina nuova. Criterio di scelta: velocità. Come cliente esprimo un desiderio. Una volta scelto la casa costruttrice e il modello, ci sarà la velocità da considerare. Collegamento stretto tra requisito e caratteristica (progettazione). Il requisito può essere dichiarato direttamente da chi acquista oppure dal mercato. Deve essere specificato. Es: vorrei comprare un tavolo lungo 1 m più o meno 1 cm. Lunghezza=requisito. Se il processo di produzione tira fuori un tavolo di 1,5 m più o meno un cm, la tolleranza è mantenuta, ma non è rispettato il requisito.

Controllo qualità è l’attività svolta da qualcuno per verificare la corrispondenza requisiti caratteristica. Chi lo svolge? L’azienda ma possono farlo molti soggetti.

Processo di produzione

• Vanno definiti i requisiti specificati e interpretarli in maniera corretta in funzione alle esigenze del cliente. Riprendendo l’esempio, la velocità diventa un requisito, ma io non so come attuarlo sul prodotto.
• Input condizionati dal requisito (informazione primaria)
• Dagli input ottengo un prodotto o un servizio.
• Giudizio sul prodotto/servizio

Come tengo sotto controllo la filiera?

• Prodotto finito. Una volta realizzato il prodotto, vado a misurare la lunghezza del tavolo, se è conforme alla lunghezza che volevo. Controllo di accettazione in uscita. Metodi statistici: analisi di conformità, tecniche statistiche… Il controllo viene fatto prima di metterlo nel mercato. Un intervento a prodotto finito vuol dire rischiare di dover correggere il prodotto finito = costi.
• Processo di produzione. Si cerca di minimizzare gli errori a prodotto finito. Il controllo serve per capire se il processo sta andando bene o male. Sotto in rosso i metodi di controllo.
• Materie prime. Controllo di accettazione di ingresso. Qualificazione dei fornitori – strutture controllate.

Obiettivo: far uscire un prodotto con maggiore qualità possibile. Tecniche di controllo online. Oggi fare controllo qualità è più semplice.

NC= non conformità. Dire “Zero difetti” è un parolone. Logica di miglioramento continuo, ma bisogna pesare i risultati in termini economici. (non riesco a vendere un tavolo perfetto a 5000 euro)

Un processo di produzione lo posso rappresentare da una gaussiana, costituita dal valore medio (parametri di posizione) e varianza (parametri di dispersione). La semiretta rappresenta il processo produttivo. Tolleranza: da 1 m +1 a 1m-1. Sono gli estremi LIS e LSS. VN è 1 m, il valore nominale. Il processo ideale è a zero difetti, non esiste. Tutti gli n tavoli sono lunghi 1 m (VN). anche se utilizzo uno strumento sofisticato, questo non è possibile. VN allineato al valore medio, dispersione =0. A destra la curva gaussiana quella che rientra nell’intervallo va bene. Posso spostare la gaussiana sul VN, così la percentuale di prodotti conformi è maggiore. La curva a sx ha una alta dispersione ed è fuori dall’intervallo. La curva a dx è una bimodale: una piccola % di prodotti è nell’intervallo verde e rappresenta oggetti intrinsecamente difettosi ha passato controllo qualità, ma dopo l’utilizzo si guasta.

Un oggetto deve possedere la capacità tecnica per fare ciò che è richiesto: macchina veloce, tavolo lungo 1 m. se è soddisfatto questo aspetto si parla di conformità. Mi aspetto che l’oggetto mantenga la capacità tecnica nel tempo. Affidabilità = conformità nel tempo. Qualunque oggetto si degrada, devo tenere in considerazione l’aspetto manutentivo. Ripristino Entità = oggetto; è impossibile mantenere inalterato l’oggetto; definizione qualitativa (attitudine), mentre l’affidabilità è una probabilità; in condizione date, sono fissate le condizioni di impiego (come utilizzare l’oggetto).

Manutenibilità = poter riparare l’oggetto, intervengo sul componente. Sostituisco la lampadina, ma non la riparo. Manutenzione e requisito di progetto. Fatta da enti esterni, come meccanico, concessionaria. Es: cambiare l’olio. Non fare manutenzione vuol dire entrare in una situazione di possibile rischio.

Affidabilità: definizione, modello matematico e parametri

Come si può studiare la probabilità di funzionamento di un «oggetto»? Facciamo alcune prove su un campione di elementi e studiamone il comportamento nel tempo. Lampadina - Oltre le caratteristiche funzionali legate alla progettazione, troviamo un'informazione media (di tipo statistico) riguardo la prestazione.

Come costruire un modello di affidabilità?

• Ascissa: tempi in ore
• Ordinata: livelli di stress

Supponiamo che sia una temperatura, grandezza fisica che degrada il componente. S0 – temp. di riferimento SP- temp di prova. Al tempo 0 verifico che il componente sia funzionante (la lampadina si accende e mi dà quella potenza). Ogni trapezio è un ciclo di prova. Ogni ciclo è caratterizzato dalla durata e il livello di sollecitazione. Tre tempi: salita, trattamento (mantenere temperatura di 60 gradi per un tot di ore), riassestamento. A ogni ciclo verifico se l’oggetto è funzionante oppure è guastato. Prendiamo un campione di lampadine, lo sottoponiamo a prove di laboratorio. Istante per istante c’è un bilanciamento tra numero di lampadine sane e che si guastano. Mi fermo quando tutte le lampadine sono guastate.

Inizio: lampadine funzionanti = n Fine: lampadine guastate = n Delta t è l’ampiezza dell’intervallo. Frequenza di guasto, sono valori che posso misurare. Unità di misura: Ore a -1. Relativa perché rapportata al totale.

ti è un istante di tempo. È un numero puro che va da 0 (no guasti) a 1 (tutto guasto). Si chiama funzione di inaffidabilità che è la probabilità che accada qualcosa in un certo intervallo di tempo. L’oggetto è inaffidabile se si guasta nell’arco di tempo.

Numero elementi sani diviso totale. Numero puro Da 1 (tutto guasto) a 0 (tutto sano). L’oggetto è affidabile se il guasto non avviene da 0 a T, accetto che si guasti dopo T.

Unità di misura: tempo alla meno 1 legge – funzione esponenziale decrescente che dipende dal tasso di guasto. Se tasso di guasto costante la legge si semplifica. Ho due lampadine dove le prestazioni funzionali sono le stesse, ma sono diverse le prestazioni di affidabilità. La curva parte da 1 e tende a 0. Il tasso di guasto azzurro è maggiore, per questo l’oggetto si degraderà più velocemente. Probabilità di funzionamento (testo l’affidabilità) Al tempo t la probabilità è del 62%, mentre per l’altro oggetto la probabilità è del 37%.

Parametri statistici per la valutazione di affidabilità

Per fare una valutazione di affidabilità ci sono dei parametri statistici. Statistici perché sono valori medi. Quando dobbiamo calcolare l’affidabilità di un oggetto dobbiamo capire se l’oggetto si possa riparare o no. La lampadina, una volta guasta, non viene accomodata, ma si sostituisce con un componente equivalente. Cosa diversa è per un sistema (es. un’auto), rispetto a un componente (es. olio).

Tempo al guasto: variabile aleatoria continua. Tempo medio al guasto (MTTF): parametro statistico. Data una curva, l’integrale è l’area sottesa. L’MTTF è l’area sottesa alla curva di affidabilità del componente. È il reciproco del tasso di guasto. Si misura in ore. Il costruttore effettua un processo di statistica inferenziale: prende un campione di lampadine n, effettua delle prove, le porta a guasto e alla fine trova la vita media delle lampadine (15.000 ore = MTTF = una stima).

Cosa succede su un sistema? È riparabile se si guasta. Si guasta, torna a funzionare, si riguasta, ecc. In questo caso si parla di tempo medio tra guasti (MTBF). L’MTBF è l’area sottesa alla curva di affidabilità del sistema. Dipende da come è fatto il sistema. Si misura in ore, anche se a seconda del parametro l’unità di misura cambia.

Cosa succede quando il sistema si guasta? Tempo medio di ripristino ≠ Tempo medio di riparazione. Riparazione – cambio dell’olio (ci vuole mezz’ora per mettere l’olio). Ripristino – attività che servono per rendere la macchina funzionante (il meccanico terrà la macchina una giornata).

Disponibilità di un oggetto: attitudine di poter usufruire quando mi serve del sistema (auto). Se è 0.9 nell’arco di 10 mesi vuol dire che la macchina dovrà stare in manutenzione 1 mese. MTTF2 è inferiore a quello MTTF1. Maggiore è il tasso di guasto, minore è la vita utile dell’oggetto.

Prestazioni di affidabilità: funzione tasso di guasto

La figura rappresenta un processo di produzione, è una distribuzione bimodale. È una distribuzione qualitativa perché non riferita a una variabile in particolare. Due categorie di componenti:

• Popolazione debole: risultato del processo di produzione che tendenzialmente si guastano durante le prime ore di funzionamento. Il prodotto presenta delle difettosità e nell’utilizzarlo si guasta, anche se lo utilizziamo nella maniera corretta. Il produttore spera in una % piccola di questa categoria. Può succedere che durante il controllo qualità faccia passare i prodotti deboli perché non se ne accorge. È un problema di affidabilità perché al tempo zero il prodotto era funzionante.
• Popolazione forte

Curva tratteggiata rossa: possibili difetti di fabbricazione. Ha un’incidenza maggiore nel primo intervallo di tempo e poi tende a zero. Curva tratteggiata azzurra: curva del degrado, qualunque componente quando si utilizza si degrada nel tempo. Es: pasticche dei freni è un componente che svolgendo la sua funzione si usura. La somma delle due mi dà origine al tasso di guasto. Curva a vasca da bagno, fatta da tre zone:

• Decrescente: guasti per mortalità infantile. Sono quei componenti intrinsecamente deboli, che si guastano nelle prime ore di funzi…