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Riduzione degli scarti e delle rilavorazioni

L'approccio statistico per individuare ed eliminare la sorgente dei difetti nel ciclo di produzione

La produzione di componenti meccanici attraverso diversi passaggi (forgiatura, trattamento termico, machining, distensione...) mette a dura prova il rispetto delle quote di progetto. Il presupposto fondamentale per una produzione di qualità è infatti garantire la ripetibilità del processo all'interno delle tolleranze predefinite. Quando una percentuale della produzione non è conforme alle richieste si generano scarti che, nel migliore dei casi, possono essere recuperati solo attraverso rilavorazioni e un aggravio dei costi. Diventa fondamentale riuscire a individuarne la causa nel minore tempo possibile e con un numero limitato di tentativi.

Di seguito un esempio applicativo (caso-studio) di ottimizzazione industriale, condotto da ARGO e volto alla riduzione degli scarti di produzione, in un'azienda che opera nel settore delle colate in alluminio per gravità. 

PROBLEMA: Le deformazioni riscontrate a valle del trattamento termico di un particolare di medie dimensioni, colato in lega d'alluminio per gravità, costringevano i progettisti ad introdurre una quota di sovrametallo aggiuntiva nelle zone interessate dalla deformazione e, quindi, ad un successivo passaggio di lavorazione meccanica (rilavorazione); aumentando così i costi totali di produzione. In alcuni casi la deformazione era così importante che il pezzo diventava direttamente uno scarto e andava rifuso, questa era la condizione di massima perdita di profitto per l'azienda stessa.

RACCOLTA DEI DATI: per procedere alle analisi statistiche è stata effettuata una verifica degli scostamenti tra la condizione a monte e a valle del trattamento termico su di un intero lotto. Il lotto era composto da 12 pezzi disposti in 2 casse impilate (inferiore/superiore) all'interno del forno, divise a loro volta in 2 ripiani (inferiore e superiore) per cassa ognuno con 3 pezzi in posizioni libere, cioè non vincolate, relativamente ripetibili (definite a/b/c) all'interno del ripiano.


 

ANALISI STATISTICA DI CORRELAZIONE: questo è lo scopo principale della consulenza, ovvero correlare i dati sperimentali alla più probabile causa delle deformazioni. ARGO per questo studio ha scelto come parametro il coefficiente di varianza (CV), minore è il suo valore maggiore è la correlazione deformazione-causa.ottimizzazione 1


 RISULTATI

Dal confronto è possibile notare come la posizione sul ripiano della cesta ha un effetto non trascurabile sugli scostamenti rispetto a tutte le altre cause. La causa è stata quindi individuata nella disposizione libera, non vincolata e pertanto a bassa ripetibilità, dei pezzi sul ripiano, la soluzione successivamente proposta pertanto riguardava la realizzazione di attrezzature di supporto vincolato per i campioni in modo da aumentare sensibilmente la ripetibilità di processo minimizzando le deformazioni.

La metodologia proposta da ARGO ha permesso quindi di definire la causa principale delle distorsioni riducendo al minimo il numero degli esperimenti richiesti, accorciando di conseguenza i tempi di indagine e riducendo drasticamente i costi associati.


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