Obiettivi

L’insegnamento intende fornire le conoscenze di base sulla tecnologia meccanica e sulla gestione della qualità nei sistemi industriali. Viene proposto un quadro complessivo delle tecnologie di trasformazione e vengono fornite indicazioni relative alla caratterizzazione tramite prove tecnologiche dei materiali su cui operano. Si descrivono quindi i metodi di controllo campionario di accettazione dei materiali in ingresso. Vengono forniti strumenti per la comprensione dei disegni tecnici e delle specifiche di prodotto. Vengono poi trattate nel dettaglio due tecnologie: fonderia ed asportazione di truciolo. Vengono presentate problematiche tecnico/economiche legate alla scelta delle tecnologie da impiegare e ai cicli di lavorazione. Si introducono le metodologie per il controllo statistico del processo, dando particolare enfasi allo strumento “carta di controllo”. Le caratteristiche del processo vengono poste in relazione alle specifiche di prodotto tramite metodologie per l’analisi di capacità del processo. Attenzione è, infine, posta sugli aspetti normativi del controllo di qualità e alle implicazioni da essa derivanti sulle organizzazioni industriali.

Programma delle lezioni e delle esercitazioni

Parte I

1. Il ruolo della tecnologia. Quadro delle tecnologie. Esempi di tecnologie. Problematiche di qualità. Analisi dei costi.
2. Metodi e norme per la rappresentazione dei particolari meccanici. Rappresentazione delle specifiche geometriche di prodotto.
3. Prove meccaniche: prova di trazione, prova di durezza, prova di resilienza, prove di fatica. Caratteristiche dei materiali. Trattamenti termici.
4. Processi di Fonderia. Fonderia in forma transitoria. Analisi critica del finito, design for manufacturing, dimensionamento del modello, dimensionamento del sistema di alimentazione, dimensionamento del sistema di colata, calcolo delle spinte metallostatiche. Analisi del fenomeno delle tensioni residue. Altri processi di fonderia: fusione a cera persa, pressofusione. Esempi applicativi di progettazione di processi di fusione.
5. Processi di asportazione di truciolo. Lavorazioni di tornitura, fresatura, foratura, barenatura. Geometria del tagliente elementare, taglio ortogonale. Calcolo delle forze e delle potenze. Calcolo della rugosità teorica. Usura utensili. Ottimizzazione delle condizioni di taglio. Esempi applicativi di progettazione di operazioni di asportazione di truciolo.
6. Progettazione di cicli di lavorazione. Analisi delle precedenze tecnologiche. Valutazione di operazioni alternative. Problemi legati alla qualità e ai costi di realizzazione. Esempi applicativi di progettazione di cicli di lavorazione alle macchine utensili.

Parte II

1. I metodi SPC: descrizione generale. Concetti e definizioni di qualità. Introduzione ai metodi del controllo statistico di qualità: istrogrammi e grafici “rami e foglie”; fogli di controllo; grafici di Pareto; diagrammi causa ed effetto; diagrammi sulla concentrazione dei difetti; grafici a dispersione; carte di controllo. Introduzione alle carte di controllo e loro basi statistiche.
2. Carte di controllo per attributi. Carte di controllo per frazione di non conformi. Carte di controllo per non conformità (numero di difetti): procedure per dimensioni campionarie costanti e variabili.
3. Carte di controllo per variabili. Carte di controllo e R. Carte di controllo e S. Scelta tra carte di controllo per attributi e per variabili. Linee guida per l’applicazione delle carte di controllo.
4. Capability Analysis. Analisi di capacità del processo attraverso istrogrammi e carte di probabilità. Indici di capacità di processo. Analisi della capacità del processo con le carte di controllo. Studio della capacità di strumenti e di sistemi di misura. Definizione di limiti di specifica per componenti discrete. Stima dei limiti di tolleranza naturale del processo.
5. Controllo di accettazione. Il problema dell'accettazione, piani di campionamento singolo, doppio, sequenziale. Le curve caratteristiche operative dei piani di campionamento. La scelta della numerosità del campione nel controllo di accettazione. Le norme per la definizione dei piani di campionamento. Piani di campionamento per variabili.
6. Organizzazione per la Qualità. Scopi della normazione. La normazione e i suoi attori. Le norme riguardanti la qualità. Le ISO 9000: 2000. Principi della certificazione. Il processo della certificazione. Quadro internazionale della certificazione. I riflessi della normazione/certificazione sull’organizzazione interna di una azienda.

Attività di laboratorio

 Il corso prevede esercitazioni in aula informatizzata a valle della prima prova in itinere.

• M. Santochi, F. Giusti TECNOLOGIA MECCANICA e studi di fabbricazione Ed. Ambrosiana, 2000
• Douglas C. Montgomery CONTROLLO STATISTICO DELLA QUALITA¿ McGraw-Hill
• Altro materiale didattico Lucidi delle lezioni e delle esercitazioni disponibili su: http://corsi.metid.polimi.it/