Paniere misure per il controllo qualità - risposte aperte

Set Domande: MISURE PER IL CONTROLLO DI QUALITA'

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Martarelli Milena

08. Un prodotto è affidabile se

soddisfa esigenze espresse o implicite di chi lo usa

può essere facilmente riparato

funziona per un certo tempo in determinate condizioni d'impiego

soddisfa esigenze espresse di chi lo usa

09. Definire il concetto di affidabilità e di guasto e discutere il grafico a vasca da bagno del tasso di guasto.

Tasso di guasto: Frequenza con cui si verificano i guasti nel tempo

Affidabilità: probabilità che un oggetto funzioni correttamente in determinate condizioni di impiego e per u fissato periodo di tempo

disponibilità: disponibilità intrinseca, disponibilità conseguita e disponibilità operativa.

10. Definire le tre tipologie di disponibilità o livelli di

Disponibilità intrinseca : probabilità che l’oggetto ,utilizzato nelle condizioni prestabilite,prescindendo da ogni tipo di manutenzione programmata e operando in

condizioni ideali (disponibilità mezzi,ricambi,ricambi,personale,istruzioni), funzioni in modo corretto in ogni istante

Disponibilità operativa: probabilità che l’oggetto, utilizzato nelle condizioni prestabilite e operando in ambiente logistico reale funzioni

in modo corretto in ogni istante.

Disponibilità conseguita: probabilità che l’oggetto, utilizzato nelle condizioni prestabilite e operando in condizioni ideali (disponibilità

mezzi, ricambi, personale,istruzioni), funzioni in modo corretto in ogni istante. 5

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parametri quantitativi che permettono di caratterizzare l'affidabilità di oggetti e la loro manutenibilità

11. Descrivere i

Per caratterizzare l’affidabilità in termini numerici vengono utilizzate le seguenti

grandezze:

MTTF: tempo medio fino al guasto (Mean Time To Failure) Per oggetti non riparabili, che dopo il guasto vengono sostituti.

Rappresenta la media statistica della variabile casuale «tempo di buon funzionamento» o «tempo al guasto» calcolata in un periodo specificato della sua vita.

MTBF: tempo medio tra due guasti successivi (Mean Time Between Failure) Per oggetti riparabili.

Rappresenta la media statistica della variabile casuale «tempo tra guasti» calcolata in un

periodo specificato della sua vita e supponendo nullo il suo periodo di riparazione.

In entrambi i casi i valori che si ottengono dipendono dal periodo considerato nella vita dell'elemento.

TASSO DI GUASTO: in un periodo specificato di cita dell’oggetto il tasso di guasto è dato dal rapporto tra il numero

totale di guasti di un campione e il tempo cumulativo di funzionamento (somma dei tempi di funzionamento di ogni oggetto).

La manutenibilità può essere misurata numericamente dai seguenti parametri quantitativi:

MTTR: tempo medio di riparazione (Mean Time To Repair) Tiene conto di tutti i tempi occorrenti per la riparazione. È dato dalla somma dei tempi attivi di riparazione.

E’ un parametro che si utilizza nella manutenzione correttiva.

MDT: tempo medio di non disponibilità dell’oggetto (Mean Down Time)

Tiene conto di tutti gli intervalli di tempi in cui il sistema non è in condizione di svolgere la sua funzione.

In esso vengono considerati anche i tempi passivi dovuti alla organizzazione logistica (tempi amministrativi e di approvvigionamento). È dato dalla somma dei tempi

attivi e passivi di riparazione.

MPT: tempo medio di manutenzione preventiva (Mean active Preventive maintainance Time)

Tiene conto di tutti i tempi occorrenti (tempi attivi) per operazioni di manutenzione preventiva.

12. Descrivere le tre tipologie di manutenzione: manutenzione al guasto, manutenzione preventiva, manutenzione su condizione.

Manutenzione al guasto:

Su macchine economiche e semplici che operano in parallelo il guasto di una macchina non influenza l'operatività

dell’intero sistema. Produce il più alto tempo di non-disponibilità e può provocare danni irreparabili e problemi di sicurezza.

Manutenzione preventiva:

Basata su osservazioni statistiche dei guasti. Viene effettuata a intervalli regolari ovvero dopo un tempo pari al tempo caratteristico di rottura (MTBF ) o al tempo in

cui si ha il 2% dei guasti.

Si basa sulla pianificazione della manutenzione che va effettuata a intervalli di sicurezza fino a che il 98%

degli esemplari è ancora buono.

Manutenzione su condizione (predittiva):

Si fa manutenzione solo quando è necessario ovvero su condizione.Si osserva il livello di vibrazione di una macchina che aumenterà con le ore di funzionamento a

causa di usura, ….

Da analisi statistiche monitorando la vibrazione della stessa macchina si calcola una soglia sopra la quale

il livello di vibrazione era un indice di un guasto. 6

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Lezione 003

01. La diagnostica ovvero la procedura per la determinazione dello stato di salute di un oggetto o di un suo componente comprende

tre stadi: misura, riconoscimento del difetto, decisione

tre stadi: misura, sogliatura, identificazione

quattro stadi: misura, analisi dei dati, classificazione, sogliatura

tre stadi: misura, classificazione, decisione

02. Descrivere i tre stati della diagnostica: misura, classificazione e decisione. Utilizzare come esempio la diagnostica delle macchine sulla base dei

di vibrazione e far riferimento alle severity charts.

livelli

- MISURA

Rilevazione delle caratteristiche che portano l’informazione sullo stato di salute, per esempio misura di vibrazione e calcolo di un parametro

caratteristico come il valor medio nell’intervallo di tempo di acquisizione.

Osservazione della firma della macchina: grafico dell’ampiezza di vibrazione in funzione della frequenza. Ha un andamento tipico che cambia in condizioni di difettosità.

- CLASSIFICAZIONE

Una volta effettuata la misura della caratteristica sensibile al difetto, ovvero che cambia livello a seconda che l’oggetto è sano o difettato, occorre effettuare una

classificazione in base ad una soglia. Per esempio, si effettua una misura di vibrazione su diversi esemplari ed estratta la caratteristica che potrebbe essere il valor medio

della vibrazione nell’intervallo di tempo di acquisizione .Classificare le caratteristiche in due o più insiemi ( sano o difettato).

- DECISIONE

Decidere se accettare o scartare l’oggetto o il componente in funzione del costi .

In relazione al tipo di vibrazioni a cui sono soggetti, i macchinari possono essere suddivisi in 4

categorie:

• Macchine alternative con componenti sia alternativi che rotativi (motori diesel e alcuni tipi di

compressori e pompe): le vibrazioni sono misurate sulla struttura principale e quelle più interessanti sono in genere localizzate alle basse frequenze;

• Macchine rotative con rotori rigidi (alcuni tipi di motori elettrici, pompe lente e a singolo stadio): le vibrazioni sono misurate sulla struttura principale in prossimità dei

supporti e queste sono indicative delle forze generate dal moto del rotore (specialmente a causa dello sbilanciamento);

• Macchine rotative con rotori flessibili (generatori elettrici con turbine a vapore, pompe e compressori multi-stadio): in questi casi tali macchine, nella fase di accelerazione

per il raggiungimento della velocità operativa, attraversano più velocità critiche e il rotore vibra con modi diversi. Le vibrazioni

misurate sulla struttura principale non sono più indicative delle vibrazioni del rotore (le vibrazioni misurate sui supporti possono essere piccole mentre il rotore può vibrare

con grosse ampiezze, tali da comprometterne la funzionalità). In tali casi è necessario misurare direttamente le vibrazioni

dell’albero;

• Macchine rotative con rotori quasi-flessibili (turbine a vapore a bassa pressione, compressori assiali):

in tali macchine vi sono rotori speciali in cui le vibrazioni misurate in prossimità dei supporti sono indicative delle vibrazioni dell’albero.

In riferimento a macchine rotative con rotori rigidi ,il livello di vibrazione è suddiviso in 4 intervalli classificati con le lettere:

A (buono), B (ammissibile), C (tollerabile), D (inaccettabile) in ordine crescente di importanza.

Il range di livello di vibrazioni deve essere scelto dall’utente sulla base di considerazioni che riguardano:

• il tipo e la taglia del macchinario;

• il tipo di servizio che deve assicurare;

• il tipo di basamento

• gli effetti che le vibrazioni possono provocare sul personale, sugli strumenti e sui macchinari vicini. 7

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Docente: Martarelli Milena

Lezione 004

01. Un impulso è:

segnale deterministico periodico

Un

Un segnale deterministico transitorio

Un segnale casuale transitorio

Un segnale casuale non stazionario

02. Il rumore bianco

è un tipico segnale stazionario

è un tipico segnale deterministico

è un tipico segnale transitorio

è un tipico segnale periodico

03. I segnali deterministici

si possono descrivere tramite una equazione o formula matematica

possono essere stazionari o non stazionari

sono descritti da parametri statistici

hanno un inizio e una fine

04. Il suono emesso da un diapason messo in vibrazione per accordare uno strumento musicale:

Un segnale deterministico periodico

Un segnale casuale transitorio

Un segnale deterministico transitorio

Un segnale casuale non stazionario

05. I segnali stazionari

hanno un inizio e una fine

hanno i parametri caratteristici costanti nel tempo

si possono descrivere tramite una equazione o formula matematica

variano costantentemente nel tempo

06. Descrivere le varie tipologie di segnali (Deterministici, Casuali, Periodici, Stazionari, Transitori) e discuterne le caratteristiche attraverso

grafici che rappresentano il loro andamento in funzione del tempo. 8

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Docente: Martarelli Milena

Lezione 005

01. Se si campiona un segnale di frequenza 710 Hz con frequenza di campionamento di 100 Hz si leggerà:

Un segnale alla frequenza di 10 Hz

Un segnale alla frequenza di 100 Hz

Un segnale alla frequenza di 90 Hz

Un segnale alla frequenza di 710 Hz

02. Descrivere l'errore di campionamento, aliasing, dovuto all'utilizzo di una frequenza di campionamento non adeguata e i metodi per ridurre

questo errore. Riportare un esempio di aliasing in un segnale campionato.

La frequenza di campionamento determina ogni quanto ha luogo una conversione analogico-digitale (A/D). Un’elevata frequenza di campionamento

acquisisce più punti in un dato intervallo di tempo e può fornire una rappresentazione migliore del segnale originale rispetto ad una bassa frequenza di

campionamento. Campionare troppo lentamente può causare una rappresentazione incompleta del segnale analogico.

L’effetto di un sottocampionamento è che il segnale appare come se avesse una frequenza differente da quella effettiva. Tale fenomeno prende il nome di aliasing.

Secondo il teorema di Nyquist, è necessario campionare ad una frequenza più grande di due volte la massima frequenza componente

del segnale che state acquisendo per evitare l’aliasing. Per una data frequenza di campionamento, la massima frequenza che può essere rappresentata

accuratamente senza aliasing è nota come frequenza di Nyquist. La frequenza di Nyquist è la metà della frequenza di campionamento.

I segnali con componenti in frequenza al di sopra della frequenza di Nyquist appariranno replicate tra la componente in continua e la frequenza di Nyquist.

La frequenza dell’alias (fantasma) è il valore assoluto della differenza tra la frequenza del segnale d’ingresso e il multiplo intero più vicino alla frequenza di

campionmento

Fs= 2000Hz

Fn=1000hz il segnale è accuratamente campionato fino a 1000 Hz

Replica alias F4 = (2*2000)-1670 = 2330 Hz

3. Descrivere il principio di conversione analogico digitale del campionamento. 9

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Lezione 006

01. La discretizzazione del segnale lungo l'asse dei livelli è detta quantizzazione ed è data

dal prodotto del fondoscala del sistema di acquisizione con il numero di bit del convertitore analogico-digitale

dal rapporto tra il fondoscala del sistema di acquisizione e il numero di bit del convertitore analogico-digitale

dal rapporto tra il fondoscala del sistema di acquisizione e 2 elevato al numero di bit del convertitore analogico-digitale

dal prodotto del fondoscala del sistema di acquisizione con 2 elevato al numero di bit del convertitore analogico-digitale

02. Descrivere il principio di conversione analogico digitale della quantizzazione. Riportare la relazione che indica la risoluzione di un dispositivo di

conversione analogico-digitale.

Lezione 007

01. Descrivere il parametri del trigger per l'acquisizione dei segnali transitori.

Per acquisire segnali transitori che esistono per un certo intervallo di tempo e poi scompaiono, è necessario sincronizzare l’acquisizione con il

segnale stesso. Per far ciò negli strumenti di acquisizione si utilizza una funzione detta TRIGGER che permette di iniziare l’acquisizione in un

determinato istante (ad es. all’inizio di un segnale transitorio, in concomitanza con un secondo evento, …).

PARAMETRI CHE CARATTERIZZANO LA FUNZIONE DI TRIGGER:

• Livello (level)

• Pendenza (slope)

• Posizione (position) 10

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Lezione 008

01. Il fattore di cresta di un segnale impulsivo è:

Uguale a 1

Minore di 1

Uguale a 0

Maggiore di 1

02. Il valore RMS di un segnale sinusoidale di ampiezza A e frequenza f vale:

Dipende dal tempo di acquisizione

0.71Af

0.64A

0.71A

03. Descrivere gli indicatori di ampiezza statistici dei segnali: Valor medio assoluto, RMS, Fattore di cresta, Fattore di forma.

04. Descrivere gli indicatori di ampiezza dei segnali: Valore di picco, Valore picco-picco. 11

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Lezione 009

01. Il momento centrale di ordine 2 di una distribuzione è:

la deviazione standard della distribuzione

il valore RMS della distribuzione

la media della distribuzione

la varianza della distribuzione

02. La skewness o fattore di simmetria di una distribuzione è:

il momento centrale di ordine 4 della distribuzione

il momento centrale di ordine 3 della distribuzione

il momento centrale normalizzato di ordine 3 della distribuzione

il momento centrale normalizzato di ordine 2 della distribuzione

03. Il Kurtosis o fattore di appiattimento di una distribuzione è:

il momento centrale normalizzato di ordine 4 della distribuzione

il momento centrale di ordine 4 della distribuzione

il momento centrale normalizzato di ordine 2 della distribuzione

il momento centrale normalizzato di ordine 3 della distribuzione

04. Descrivere i momenti statistici intorno all'origine e quelli centrali. Definire i skewness e kurtosis ovvero i momenti centrali di ordine 3 e 4

normalizzati e fare degli esempi di distribuzioni con diversi valori di skewness e kurtosis. 12

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Docente: Martarelli Milena

Lezione 010

01. Definire il concetto di trasformazione e spiegare come una trasformazione permette di ri-mappare un segnale confrontandolo con una funzione di

indagine, la probing function.

La prima categoria di funzioni, ovvero quelle che modificano i dati ingresso sono dette TRASFORMAZIONI.

Una trasformazione è una ri-mappatura della funzione (waveform o immagine) in input, chiamata spesso segnale, in una funzione che dà informazioni diverse da

quella originale. Per esempio la FFT trasforma il segnale dal dominio del tempo a quello della frequenza. 13

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Docente: Martarelli Milena

Lezione 011

01. Descrivere l'operazione di convoluzione.

02. Descrivere le caratteristiche degli impulsi ideali e degli impulsi reali. 14

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Docente: Martarelli Milena

Lezione 012

01. Un impulso di breve durata:

ha un contenuto in frequenza costituito da tutte le frequenze multiple della fondamentale

ha un alto contenuto in frequenza

ha un basso contenuto in frequenza

ha un contenuto in frequenza costituito da una sola frequenza data dall'inverso della sua durata

02. Un'onda quadra può essere rappresentata come:

Somma di sinusoidi alle frequenze multiple della frequenza fondamentale

Somma di sinusoidi alle frequenze multiple pari della frequenza fondamentale

Somma di sinusoidi alle frequenze multiple dispari della frequenza fondamentale

Somma di sinusoidi alle prime 100 frequenze multiple della frequenza fondamentale

02. Dato il segnale quasi-periodico costituito dalla somma di tre sinusoidi di uguale ampiezza (2 V) e di frequenza 2 Hz, 13 Hz, 26 Hz, rappresentarlo nel

dominio della frequenza. Per effettuare la trasformazione è possibile ricorrere alla serie di Fourier?

NON è POSSIBILE RAPPRESENTARLO CON LA SERIE PERCHE’LE FREQUENZE NON SONO MULTIPLE DELLA FONDAMENTALE

04. Dato il segnale sinusoidale di ampiezza 5 V e frequenza 2 Hz rappresentarlo nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza.

05. Spiegare il concetto di trasformata di Fourier e le ipotesi che devono essere valide per poterla applicare.

La serie di Fourier è pertanto applicabile sono a segnali periodici dati come somma di sinusoidi a frequenze armoniche, ovvero multiple intere della fondamentale. Se

la frequenza fondamentale è f1=1/T il segnale può essere costituito so