L AFFIDABILITA NELLA FASE DI PRODUZIONE

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1 9. L AFFIDABILITA NELLA FASE DI PRODUZIONE Ed.1 del 14/09/98 Rev. 3 del 08/09/00 AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 1

2 L AFFIDABILITA IN PRODUZIONE ATTIVITA CHIAVE PER L AFFIDABILITA IN PRODUZIONE : CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO DI PRODUZIONE RACCOLTA ED ANALISI DEI DATI SU GUASTI E DIFETTI COLLAUDO DI ACCETTAZIONE SCREENINGS DI COMPONENTI E ASSIEMATI DIMOSTRAZIONE DELL AFFIDABILITA AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 2

3 CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO ATTIVITA : CARATTERIZZAZIONE DEL PROCESSO PRODUTTIVO STUDIO DELLA CAPACITA DEL PROCESSO OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO CONTROLLO DEL PROCESSO E DEL PRODOTTO MIGLIORAMENTO DEL PROCESSO AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 3

4 CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO VARIABILITA DEI PROCESSI FATTORI INTERNI MATERIALI MACCHINE STRUMENTI DI TEST PROCESSO OPERATORE TEMPO CONTROLLI AMBIENTE ESTERNO FATTORI ESTERNI COSTI GESTIONE PROGRAMMAZIONE SPC AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 4

5 CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO CAUSE DI VARIABILITA' CAUSE CASUALI CAUSE SPECIALI AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 5

6 CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO CAUSE CASUALI (85% secondo Deming) PICCOLE VARIAZIONI DELLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI VIBRAZIONI DELLE MACCHINE VARIAZIONI DELL ABILITA DEGLI OPERATORI FLUTTUAZIONI NELLE CONDIZIONI DI LAVORO... AUMENTARE LA MANUTENZIONE ACQUISTARE STRUMENTI ED IMPIANTI MIGLIORI CONTROLLARE LE CONDIZIONI AMBIENTALI... AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 6

7 CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO CAUSE SPECIALI (15% secondo Deming) REGOLAZIONE SBAGLIATA DELLE MACCHINE ERRORE DELL OPERATORE MATERIALE IN INGRESSO DIFETTOSO... INDIVIDUARE ED ELIMINARE LA CAUSA SPECIALE AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 7

8 CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO SPC MIGLIORAMENTO DEL PROCESSO INDIVIDUARE ED ELIMINARE CAUSE SPECIALI RIDURRE CAUSE CASUALI AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 8

9 CONTROLLO STATISTICO DEL PROCESSO STRUMENTO GRAFICO DI MONITORAGGIO DEL PROCESSO CARTE DI CONTROLLO CONTROLLARE NEL TEMPO L ANDAMENTO DI UNA CERTA CARATTERISTICA CONSIDERATA CRITICA RENDERE EVIDENTE L EVENTUALE PRESENZA DI CAUSE SPECIALI DI VARIABILITA AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 9

10 CARTE DI CONTROLLO: TIPI DI CARTE DI CONTROLLO Variabili TIPO DI DATI Attributi No Si n=1 n non accettabili < n controlli No (non conformita ) Si (non conformi) Carta X medio-r R o σ n<10 n>10 Carta X medio- s Si n costante No Carta X Moving R Carta C Carta u Si Carta np Carta p n costante No Carta p AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 10

11 CARTE DI CONTROLLO COMPILAZIONE CARTA X MEDIO-R SELEZIONARE CARATTERISTICA DECIDERE: -NUMEROSITA CAMPIONE -NUMERO DI CAMPIONI -FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO RACCOGLIERE I DATI CALCOLARE MEDIA E RANGE CALCOLARE MEDIA DELLE MEDIE E MEDIA DEI R CALCOLARE UCL E LCL RIPORTARE I LIMITI SULLA CARTA RIPORTARE MEDIE E R SULLA CARTA STUDIARE LA CONFIGURAZIONE AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 11

12 CARTE DI CONTROLLO CARTA PER LE MEDIE CARTA PER I RANGE CL = X UCL = X + A 2 R LCL = X A 2 R CL UCL LCL = R D R = 4 D R = 3 n A2 D AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 12

13 CARTE DI CONTROLLO: LIM ITI DI CONTROLLO UCL CL LCL P(D)= ZONA A P(A)= ZONA B P(B)= ZONA C P(C)= ZONA C P(C)= ZONA B P(B)= ZONA A P(A)= P(D)= µ+3σ µ+2σ µ+1σ µ µ-1σ µ-2σ µ--3σ AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 13

14 CARTE DI CONTROLLO REGOLE PER IDENTIFICARE PROCESSI FUORI CONTROLLO CARATTERISTICA UCL CL LCL CARATTERISTICA UCL CL LCL CAMPIONE CAMPIONE VARIAZIONE DELLA MEDIA TREND AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 14

15 CARTE DI CONTROLLO REGOLE PER IDENTIFICARE PROCESSI FUORI CONTROLLO CARATTERISTICA UCL CL LCL CARATTERISTICA UCL CL LCL CAMPIONE CAMPIONE PUNTO FUORI CONTROLLO POPOLAZIONI DIFFERENTI AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 15

16 CARTE DI CONTROLLO ERRORI DI TIPO I ERRORI DI TIPO II α/2 α/2 UCL CL LCL β UCL CL LCL AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 16

17 INDICI DI CAPACITA DI PROCESSO POTENZIALE DEL PROCESSO C P = LTS LTI 6σ LTS - LIMITE DI TOLLERANZA SUPERIORE (Dato di specifica) LTI - LIMITE DI TOLLERANZA INFERIORE (Dato di specifica) σ - DEVIAZIONE STANDARD DEL PROCESSO ( ~σ = R ) d (Dato sperimentale) 2 AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 17

18 INDICI DI CAPACITA DI PROCESSO PRESTAZIONE DEL PROCESSO MISURA DISPERSIONE E CENTRATURA DEL PROCESSO C min LTS = PK 3σ µ, µ LTI 3σ C >1 PK 0 C 1 PK C < 0 PK I DATI CADONO ENTRO I LIMITI DI TOLLERANZA UNA PARTE DEI DATI CADE OLTRE I LIMITI LA MEDIA DEI DATI NON E NELLA SPECIFICA AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 18

19 LA QUALIFICAZIONE DI PRODOTTO LA QUALIFICAZIONE CONSISTE DI UN INSIEME DI MISURE E PROVE PER VALUTARE LA CONFORMITA DEL PRODOTTO ALLA SPECIFICA ED ESEGUIRE UNA STIMA DELLA SUA AFFIDABILITA LE PROVE DI QUALIFICAZIONE SONO TRATTE DA NORME INTERNAZIONALI (IEC, CECC, MIL-STD, ) OGNI UTILIZZATORE PUO INSERIRE PROVE ED ESAMI SPECIALI MIRATI A PARTICOLARI PROBLEMI DI UN DETERMINATO PRODOTTO AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 19

20 LA QUALIFICAZIONE DEL FORNITORE LA QUALIFICAZIONE CONSISTE DI UN INSIEME DI MISURE E PROVE PER VALUTARE LA CAPACITA DEL PRODUTTORE DI FORNIRE UN PRODOTTO IN ACCORDO CON LA SPECIFICA E DELLA QUALITA ED AFFIDABILITA DESIDERATE LA QUALIFICAZIONE VIENE ESEGUITA SU CAMPIONI SIGNIFICATIVI DI UNA CERTA TECNOLOGIA DEL FORNITORE CHE POSSONO ESSERE COSTITUITI SIA DA DISPOSITIVI CHE DA STRUTTURE DI PROVA PROGETTATE AD HOC AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 20

21 LA QUALIFICAZIONE PUO ESSERE ANCHE OTTENUTA DA UN ENTE TERZO I DISPOSITIVI ED I FORNITORI SONO ALLORA INSERITI IN LISTE DI PRODOTTI (QPL) E FORNITORI (QML) QUALIFICATI AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 21

22 LA QUALIFICAZIONE PER OTTENERE LA QUALIFICAZIONE L INSIEME DELLE PROVE PREVISTE DEVE ESSERE GENERALMENTE SUPERATO DA ALMENO 3 LOTTI PARTE DELLE PROVE VENGONO POI RIPETUTE PERIODICAMENTE IN CASO DI FALLIMENTO LA QUALIFICAZIONE PUO ESSERE PERSA O SOSPESA AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 22

23 LA QUALIFICAZIONE LE PROVE SI DIVIDONO IN: PROVE DI GRUPPO A PROVE FUNZIONALI E CONTROLLI NON DISTRUTTIVI DA EFFETTUARSI SU OGNI LOTTO PROVE DI GRUPPO B PROVE ANCHE ACCELERATE, EVENTUALMENTE DISTRUTTIVE, DA EFFETTUARSI SU OGNI LOTTO PROVE DI GRUPPO C PROVE IN GRAN PARTE ACCELERATE ANCHE DI DURATA LUNGA PER LO PIU DISTRUTTIVE DA EFFETTUARSI PERIODICAMENTE PROVE DI GRUPPO D PROVE MOLTO LUNGHE PER VALUTARE L AFFIDABILITA AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 23

24 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE FA RIFERIMENTO ALLA SPECIFICA TECNICA PREPARATA IN FASE DI QUALIFICAZIONE COMPRENDE PROVE DEI GRUPPI A E B AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 24

25 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE IN GENERALE SI TRATTA DI UN COLLAUDO STATISTICO SUI PARAMETRI PRINCIPALI AD ESEMPIO SU UN TRANSISTORE: -Hfe -I CB0 -V CEsat -BV CE0 IN CASI PARTICOLARI GUADAGNO DI POTENZA, CIFRA DI RUMORE, PRODOTTO GUADAGNO PER LARGHEZZA DI BANDA, FREQUENZA DI TAGLIO,... AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 25

26 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE OLTRE A MISURE ELETTRICHE VENGONO ESEGUITE MISURE DI CARATTERE MECCANICO, AD ESEMPIO LE DIMENSIONI PRINCIPALI, TENUTA DEI CONTENITORI A CAVITA, ATTRAVERSO LE PROVE DI ERMETICITA FINE O GROSSA INOLTRE, SU DISPOSITIVI PARTICOLARMENTE CRITICI, VIENE PRELEVATO UN CAMPIONE DA SOTTOPORRE A PROVE DISTRUTTIVE AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 26

27 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE CONTROLLO PER CAMPIONAMENTO PROVE DISTRUTTIVE MINORI COSTI E TEMPO RIDUZIONE ERRORI DA AFFATICAMENTO BUONO STIMOLO PER IL FORNITORE RISCHIO DI RIFIUTARE LOTTI BUONI RISCHIO DI ACCETTARE LOTTI SCADENTI MINORE INFORMAZIONE PREPARAZIONE PIANO DI CAMPIONAMENTO AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 27

28 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE PIANO DI CAMPIONAMENTO INSIEME DI REGOLE CHE DEFINISCONO: LA NUMEROSITA DEL CAMPIONE DA ESTRARRE I CRITERI DI DECISIONE MIL-STD-105 D UNI ISO 2859/1-2-3 AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 28

29 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE COLLAUDO PER ATTRIBUTI COLLAUDO PER VARIABILI UN ELEMENTO O UN LOTTO E CLASSIFICATO ACCETTABILE O DA RESPINGERE SULLA BASE DEL NUMERO DI DIFETTI RILEVATI IN UN CAMPIONE RISPETTO AL NUMERO FISSATO COME ACCETTABILE VIENE REGISTRATO IL VALORE DI UNO O PIU PARAMETRI ED IL CRITERIO DI ACCETTAZIONE E BASATO SULLA DEVIAZIONE STANDARD AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 29

30 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE DEFINIZIONE DI UN PIANO DI CAMPIONAMENTO NUMEROSITA DEL CAMPIONE LIVELLO QUALITA ACCETTABILE (LQA) LIVELLO DI CONTROLLO SEVERITA DEL COLLAUDO TIPO DI PIANO DI CAMPIONAMENTO AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 30

31 LETTERE CODICE PER LA NUMEROSITA DEL CAMPIONE Livelli di collaudo speciali Livelli di collaudo correnti NUMEROSITA DEL LOTTO S-1 S-2 S-3 S-4 I II III da 2 a 8 A A A A A A B da 9 a 15 A A A A A B C da 16 a 25 A A B B B C D da 26 a 50 A B B C C D E da 51 a 90 B B C C C E F da 91 a 150 B B C D D F G da 151 a 280 B C D E E G H da 281 a 500 B C D E F H J da 501 a C C E F G J K da a C D E G H K L da a C D F G J L M da a C D F H K M N da a D E G J L N P da a D E G J M P Q da e oltre D E H K N Q R UNI ISO 2859/1 AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 31

32 IL COLLAUDO DI ACCETTAZIONE Lettera Num. LQA Codice Camp N a N r N a N r N a N r N a N r A 2 B 3 C 5 D E F G H J AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 32

33 DIMOSTRAZIONE DELL AFFIDABILITA (SISTEMI) TEST STATISTICI: OSSERVAZIONE, PER UN CERTO DI TEMPO ED IN CONDIZIONI OPERATIVE, DI UN CAMPIONE DI PRODOTTO DECISIONE, IN BASE ALLE INFORMAZIONI OTTENUTE, SE IL COMPORTAMENTO DEL CAMPIONE E COMPATIBILE CON GLI OBIETTIVI AFFIDABILISTICI PRESUNTI PER LA POPOLAZIONE IN ESAME AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 33

34 DIMOSTRAZIONE DELL AFFIDABILITA OBIETTIVI AFFIDABILISTICI DA DIMOSTRARE MTBF 0 SPECIFICATO DA DIMOSTRARE (e l obiettivo che si vuole dimostrare di aver raggiunto) MTBF 1 MINIMO ACCETTABILE (e il valore di MTBF al di sotto del quale l obiettivo fallisce) MTBF 0 > MTBF 1 d=mtbf 0 / MTBF 1 - RAPPORTO DI PROGETTO α - RISCHIO DEL PRODUTTORE β - RISCHIO DEL CONSUMATORE AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 34

35 DIMOSTRAZIONE DELL AFFIDABILITA VERIFICARE L IPOTESI ^ H 0 : MTBF > MTBF 0 CONTRO L IPOTESI ALTERNATIVA ^ H 1 : MTBF < MTBF 1 AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 35

36 DIMOSTRAZIONE DELL AFFIDABILITA PER ESSERE SIGNIFICATIVE, LE PROVE VANNO SVOLTE: IN AMBIENTE IL PIU POSSIBILE SIMILE A QUELLO OPERATIVO NELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO TIPICHE AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 36

37 PIANI SEQUENZIALI (PRST) LINEE DI TRONCAMENTO GUASTI LINEA DI RIFIUTO LINEA DI ACCETTAZIONE TEMPO (PROPORZIONALE A MTBF0) AFFIDABILITA' DI COMPONENTI E SCHEDE ELETTRONICHE-sez 9 37