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76 PCB settembre 2012 ▶ TEST & QUALITY – RACCOLTA DATI Qualità e controllo di processo La raccolta dati nell’ambito del controllo qualità è un lavoro da svolgere con metodica cura. Si misurano e si analizzano le variabili più significative per puntare a capire e controllare il comportamento di ogni fase del processo produttivo di Piero Bianchi Il controllo statistico di processo (SPC) e il controllo statistico della qualità sono due facce della stessa medaglia che ha caratterizzato la produzione di fine secolo. Le due tecniche sono state usate, e lo sono tuttora, per migliorare la qualità dei prodotti durante l’intero ciclo manifatturiero. Si utilizzano strumenti statistici e supporti grafici con l’obiettivo di ridurre scarti e difetti dovuti all’instabilità del processo. Una instabilità generata da eventi interni e perturbazioni esterne al processo stesso. Sequenza delle azioni che portano al miglioramento continuo della qualità di un prodotto In particolare, il controllo statistico tende a essere parte integrante del processo produttivo, mentre il controllo della qualità è storicamente associato con la divisione test e CQ il cui obiettivo è l’individuazione dei difetti o delle non conformità del prodotto finale o del semilavorato in uscita dalla linea. Strumenti e tecniche sono potenzialmente equivalenti in ambedue i casi. L’idea di utilizzare il controllo statistico quale strumento produttivo è americana e risale agli anni Venti del secolo scorso. Un suo sistematico im- piego avvenne in Giappone durante la ripresa economica seguita alla fine della seconda guerra mondiale. In Europa è stato massicciamente utilizzato dall’inizio degli anni Ottanta e ha enormemente contribuito al miglioramento dei processi produttivi e alla crescita degli standard qualitativi e di affidabilità dei prodotti. Attualmente è utilizzato come strumento di monitoraggio e controllo in ogni moderna organizzazione produttiva. Prima dell’introduzione sistematica dell’SPC l’obiettivo qualità era perseguito mediante test e controlli a fine linea, che generavano un feedback sulla produzione che non era quasi mai in tempo reale. Eventuali errori e derive del processo venivano arginati e recuperati con un ritardo di ore se non di giorni, in particolare quando la sezione di test (usualmente test elettrico) era autonoma rispetto alla produzione. Lo scotto da pagare erano alti costi di riparazione e ritardi nelle consegne del prodotto. La filosofia del miglioramento continuo impegna l’ingegneria di processo in una progettazione, costruzione e controllo delle linee di produzione che abbiano per obiettivo di produrre correttamente sin dal primo pezzo (first pass yield). Variabili interne ed esterne al processo Ogni processo produttivo contiene delle variabili che gli sono connaturate. Queste variabili sono suscettibili di derive che devono essere individuate, imbrigliate ed eliminate quanto più e
quanto prima possibile, per ridurre gli scarti o contenerli a poche parti per milione. L’applicazione del controllo statistico, col supporto di grafici e diagrammi, mira a misurare le variazioni, o gli scostamenti, rispetto al valore desiderato detto target, per poter introdurre di conseguenza le appropriate e necessarie misure tese a ridurre le variazioni al minimo fisiologico. Il beneficio derivante dall’introduzione del controllo statistico si evidenzia in modo particolare nei processi altamente ripetitivi, e per quei prodotti (usualmente ad alta tecnologia) che devono sottostare a tolleranze estremamente ridotte. Una volta individuate le principali variabili del processo, l’SPC lavora sul prelievo periodico dei dati per tracciare l’andamento (le variazioni) delle variabili principali del processo stesso o relative al prodotto in lavorazione. Ogni processo presuppone delle variabili. Il punto è definire quali gli siano naturalmente correlate e con quali limiti, e quali variabili siano diversamente da attribuire a disturbi e influenze esterne. Sulla capacità di discernere tra le due si valuta la bontà di un SPC. Perturbazioni al processo che possano derivare da cause esterne e innaturali sono per esempio la mancata manutenzione delle macchine di produzione, materiali di consumo scadenti, circuiti stampati o componentistica difettosi. Poste sotto monitoraggio le variabili di processo, il passo successivo è l’isolamento e l’eliminazione delle perturbazioni esterne. A questo punto rimangono solo le fluttuazioni interne al processo da analizzare, per poterle ridurre al minimo. Uno strumento di lavoro significativo è costituito dalle carte di controllo, che hanno il compito di rappresentare visivamente come si comporta il processo nel tempo. Pianificare, fare, verificare e agire sono le quattro tappe del percorso alla qualità Il percorso della qualità Il percorso che porta alla qualità parte dalla costruzione di un sistema aziendale improntato al “problem solving”. Attingendo dall’esperienza di chi ha intrapreso la politica del “doing it right the first time”, si evidenzia come i seguenti cinque elementi siano fondamentali per raggiungere l’obiettivo: - impegno del management. Raggiungere risultati rilevanti nel miglioramento produttivo e qualitativo richiede il completo coinvolgimento di tutta l’organizzazione. I manager devono sentirsi impegnati in prima persona per poter poi coinvolgere i loro collaboratori; - coinvolgimento dell’intero organigramma aziendale. È fondamentale il coinvolgimento attivo di tutta l’organizzazione aziendale; - promozione di un clima di collaborazione. Gli obiettivi devono essere spiegati, capiti e accettati a tutti i livelli. Devono essere appianate le rivalità e i campanilismi tra reparti e livelli gerarchici diversi. Le tecniche e gli strumenti adottati con l’SPC potrebbero evidenziare nuovi problemi e richiedere cambiamenti che solo la piena collaborazione tra funzioni aziendali può risolvere; - riconoscimenti per gli obiettivi raggiunti. Le aziende sono principalmente composte da persone che hanno bisogno di sentirsi parte dell’organizzazione, di essere stimate e di realizzarsi. Demotivarle significa deresponsabilizzarle; - tempo, energia e determinazione. Un miglioramento può essere misurato sulla base di settimane o mesi, ma consolidare un successo reale può richiedere anni. Assodata la volontà di percorrere la strada della qualità, il passo successivo consiste nell’identificare i nodi chiave del processo da controllare. Individuate le variabili si assegnano le priorità e si focalizzano quei problemi di qualità e produttività per cui è fondamentale individuare e analizzare le cause di devianze. Si ottiene dal processo il massimo che può dare allo stato attuale. Sono comunque sotto controllo le macchine, le competenze degli operatori, lo svolgimento del processo, i materiali, le condizioni ambientali e i metodi di controllo. Raggiunto un primo livello di ottimizzazione è ragionevole chiedersi se si sia raggiunto il massimo o se non ci sia un ulteriore spazio di miglioramento. Si paragonano le caratteristiche del prodotto con le specifiche tecniche. È questa la fase di indagine sulla capacità del processo (process capability). A fronte di una risposta negativa si stende un piano di miglioramento del processo. Nel caso che le specifiche non possano essere raggiunte è necessario scegliere tra una delle due alternative: - cambiare la filosofia di produzione per ottenere il prodotto con le caratteristiche richieste; - verificare se le caratteristiche riflettono realmente le necessità del prodotto e non siano sovradimensionate rispetto alle reali esigenze. Nel caso cambiare in senso meno stringente le caratteristiche. PCB settembre 2012 77
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