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Laboratorio di gestione della qualità e misure

01THBSK

A.A. 2020/21

2020/21

Laboratorio di gestione della qualità e misure

L'insegnamento ha lo scopo di presentare: 1. la normativa di riferimento nel campo della gestione della qualità e delle misure nei contesti industriali; 2. i concetti base di statistica per l’analisi e l’elaborazione dei dati nel campo del controllo qualità; 3. le proprietà metrologiche degli strumenti di misura; 4. il concetto di incertezza di misura e la relativa valutazione; 5. i principali metodi di gestione e controllo della qualità utilizzati nei contesti industriali.

Laboratorio di gestione della qualità e misure

The course aims to present: 1. the reference standards in the field of quality management and measurements in industrial contexts; 2. the basic concepts of statistics for the analysis and processing of data in the field of quality control; 3. the metrological properties of the measuring instruments; 4. the concept of measurement uncertainty and its evaluation; 5. the main quality management and control methods used in industrial contexts.

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Si prevede che lo studente acquisisca le seguenti conoscenze: • normativa per la gestione dei sistemi qualità; • statistica descrittiva di base; • caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura; • metodi per la valutazione dell'incertezza di misura; • principali tecniche di Controllo Statistico di Processo. Si prevede che lo studente acquisisca le seguenti abilità: • implementare metodi di gestione e controllo della qualità per casi studio industriali secondo le indicazioni della normativa di riferimento; • impostare le attività di misura scegliendo gli opportuni strumenti di misura; • effettuare analisi di risultati sperimentali utilizzando tecniche statistiche di base; • presentare i risultati delle misure secondo le indicazioni della normativa di riferimento.

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The student is expected to acquire the following knowledge: • standards for the management of quality systems; • basic descriptive statistics; • metrological characteristics of the measuring instruments; • methods for evaluating measurement uncertainty; • main Statistical Process Control techniques. The student is expected to acquire the following skills: • implement quality management and control methods for industrial case studies according to the recommendations of standards; • design measurement activities by choosing the appropriate measuring instruments; • perform analysis of experimental data using basic statistical techniques; • present the measurement results according to the recommendations of standards.

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Sono richieste le seguenti conoscenze: • concetti di base di fisica (principali grandezze fisiche, unità di misura, ecc.); • concetti di base di analisi matematica (concetto di funzione, calcolo delle derivate, ecc.); • utilizzo di fogli di calcolo (in particolare Microsoft Excel).

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The following knowledge is required: • basic concepts of physics (main physical quantities, measurement units, etc.); • basic concepts of mathematical analysis (concept of function, calculation of derivatives, etc.); • use of spreadsheets (in particular Microsoft Excel).

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1. Concetti preliminari e normativa di riferimento. Cenni storici sull’introduzione delle tecniche di gestione della qualità in ambito industriale. Qualità nella produzione. La normativa ISO 9000. L’informazione contenuta nei dati di misura. La gestione delle attività di misura e prova secondo le norme sulla qualità. La normativa ISO 17025. Il Sistema Internazionale di unità di misura (SI). 2. Statistica di base. Media e varianza. Le distribuzioni statistiche (binomiale, ipergeometrica, normale, di Student). Livello di fiducia e rischio d’errore. Gli intervalli di fiducia. La descrizione dei dati sperimentali (box-plot, istogramma). I principi di esclusione. Controllo della normalità di una distribuzione sperimentale. 3. Le proprietà metrologiche degli strumenti di misura utilizzati in ambito industriale. La risoluzione di lettura. La stabilità. La ripetibilità e la riproducibilità. L’accuratezza. Gli errori di misura (sistematici, casuali e incidenti di misura). 4. Valutazione dell’incertezza di misura. Valutazione dell’incertezza di categoria A e di categoria B. Calcolo dell’incertezza composta. Calcolo dell’incertezza estesa. La tabella del bilancio d’incertezza. 5. Controllo Statistico di Processo (SPC). Variabilità e tolleranza naturale di un processo. Composizione delle tolleranze. Cenni sulle carte di controllo per variabili ed attributi.

Laboratorio di gestione della qualità e misure

1. Preliminary concepts and reference standards. Historical notes on the introduction of quality management methods in the industrial field. Quality in the production field. The ISO 9000 standard. The information contained in the measurement results. The management of measurement and testing activities according to quality standards. The ISO 17025 standard. The International System of Units (SI). 2. Basic statistics. Mean and variance. Statistical distributions (binomial, hypergeometric, normal, Student's). Confidence level and risk of error. The confidence intervals. The description of experimental data (box-plot, histogram). The exclusion principles. Normality testing of an experimental distribution. 3. The metrological properties of measuring instruments used in the industrial field. Reading resolution. Stability. Repeatability and reproducibility. Accuracy. Measurement errors (systematic, random and measurement accidents). 4. Evaluation of measurement uncertainty. Type A and type B evaluation of uncertainty. Calculation of combined uncertainty. Calculation of expanded uncertainty. The table of uncertainty budget. 5. Statistical Process Control (SPC). Variability and natural tolerance of a process. Sum of tolerances. Notes on control charts for variables and attributes.

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Le lezioni teoriche sono seguite da esercitazioni in cui i concetti presentati sono applicati a specifici casi studio reali. Nel caso in cui la normativa lo permettesse, si effettueranno anche esercitazioni pratiche in laboratorio tecnologico con l’utilizzo di strumenti di misura di base (calibri, micrometri, rugosimetri, CMM, bilance analitiche, ecc.), seguite da esercitazioni in laboratorio informatico con l’utilizzo di fogli di calcolo (in particolare Microsoft Excel) per l'analisi dei dati sperimentali.

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Theoretical lessons are followed by practical classes in which the presented concepts are applied to specific real case studies. When permitted by rules, some practical classes will be carried out in the technological lab with the use of basic measuring instruments (calipers, micrometers, roughness gauges, CMM, analytical balances, etc.), followed by classes in the computer lab with the use of spreadsheets (in particular Microsoft Excel) for the analysis of experimental data.

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I testi consigliati per l’insegnamento sono: • D.C. Montgomery, “Controllo statistico della qualità”, II edizione, McGraw-Hill, Milano, 2005. • G. Barbato, A. Germak, G. Genta, "Misurare per decidere", IV edizione, Società Editrice Esculapio, Bologna, 2019. • F. Franceschini, M. Galetto, D.A. Maisano, L. Mastrogiacomo, “Ingegneria della qualità - Applicazioni ed esercizi”, IV edizione, CLUT, Torino, 2019.

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The recommended texts for the course are: • D.C. Montgomery, “Controllo statistico della qualità”, II edizione, McGraw-Hill, Milano, 2005. • G. Barbato, A. Germak, G. Genta, "Misurare per decidere", IV edizione, Società Editrice Esculapio, Bologna, 2019. • F. Franceschini, M. Galetto, D.A. Maisano, L. Mastrogiacomo, “Ingegneria della qualità - Applicazioni ed esercizi”, IV edizione, CLUT, Torino, 2019.

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Modalità di esame: Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);

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L’esame consiste in una prova scritta tramite PC, con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus). L'esame ha una durata di due ore ed è finalizzato a verificare la comprensione dei concetti trattati nell'insegnamento e la loro applicazione a specifici casi studio reali. Per affrontare l’esame, lo studente può utilizzare carta, penna, calcolatrice e le tavole fornite durante l’insegnamento, ma non appunti o libri. La prova è costituita da 4 macro-domande articolate in più sotto-punti, riguardanti argomenti tratti dall’intero programma. Ogni macro-domanda consente di ottenere un massimo di 8 punti.

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Exam: Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);

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The exam consists of a computer-based written test using the Exam platform and proctoring tools (Respondus). The exam lasts two hours and is aimed at verifying the understanding of the concepts covered in the course and their application to specific real case studies. To take the exam, the student can use paper, pen, calculator and the tables provided during the course, but she/he cannot use notes or books. The test consists of 4 macro-questions divided into several sub-points, concerning topics taken from the whole program. Each macro-question enables to obtain a maximum of 8 points.

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Modalità di esame: Prova scritta (in aula);

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Non sono previsti esami in modalità mista. Nel caso in cui la normativa lo permettesse, l'esame si svolgerà in forma scritta in aula. L'esame ha una durata di due ore ed è finalizzato a verificare la comprensione dei concetti trattati nell'insegnamento e la loro applicazione a specifici casi studio reali. Per affrontare l’esame, lo studente può utilizzare carta, penna, calcolatrice e le tavole fornite durante l’insegnamento, ma non appunti o libri. La prova è costituita da 4 macro-domande articolate in più sotto-punti, riguardanti argomenti tratti dall’intero programma. Ogni macro-domanda consente di ottenere un massimo di 8 punti.

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Exam: Written test;

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Blended exams are not provided. When permitted by rules, the exam will take place in the classroom through a written test. The exam lasts two hours and is aimed at verifying the understanding of the concepts covered in the course and their application to specific real case studies. To take the exam, the student can use paper, pen, calculator and the tables provided during the course, but she/he cannot use notes or books. The test consists of 4 macro-questions divided into several sub-points, concerning topics taken from the whole program. Each macro-question enables to obtain a maximum of 8 points.

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