Prefazione all edizione originale. Prefazione all edizione italiana

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1 Indice Prefazione all edizione originale Prefazione all edizione italiana xiii xv 1 Il miglioramento della qualità nel moderno ambiente produttivo Significato dei termini qualità e miglioramento della qualità Le componenti della qualità Terminologia tecnica nell ingegneria della qualità Breve storia dei metodi per il controllo della qualità Metodi statistici per il miglioramento della qualità Aspetti gestionali di miglioramento della qualità Filosofia della qualità e strategie gestionali Il legame tra qualità e produttività Costi legati alla qualità Realizzazione del miglioramento della qualità 33 I Metodi statistici utili nel miglioramento della qualità 37 2 Modelli della qualità del processo La descrizione della variabilità I grafici rami e foglie L istogramma Sintesi numerica dei dati Rappresentazione dei dati mediante box plot Distribuzioni di probabilità Le principali distribuzioni discrete La distribuzione ipergeometrica La distribuzione binomiale La distribuzione di Poisson La distribuzione di Pascal e altre a essa collegate Le principali distribuzioni continue La distribuzione normale Distribuzione lognormale 65

2 vi Indice La distribuzione esponenziale La distribuzione gamma La distribuzione di Weibull Grafici di probabilità (Probability plot) Grafici di probabilità normali (Normal propability plot) Altri grafici di probabilità Qualche utile approssimazione La distribuzione binomiale come approssimazione della ipergeometrica La distribuzione di Poisson come approssimazione della binomiale La distribuzione normale come approssimazione della binomiale Commenti sulle approssimazioni considerate 80 3 Inferenze riguardanti la qualità dei processi produttivi Statistiche e distribuzioni campionarie Il campionamento da distribuzione normale Il campionamento da distribuzione bernoulliana Il campionamento da distribuzione di Poisson Stima puntuale dei parametri del processo Inferenza statistica per un singolo campione Inferenza sulla media di una popolazione, varianza nota L impiego del P-value nelle verifiche d ipotesi Inferenza sulla media di una distribuzione normale, varianza incognita Inferenza sulla varianza di una distribuzione normale Inferenza su una proporzione della popolazione Probabilità di errore di II tipo e scelta della dimensione campionaria Inferenza statistica per due campioni Inferenza per la differenza tra medie, note le varianze Inferenza per la differenza tra le medie di due distribuzioni normali, varianze incognite Inferenza sulle varianze di due distribuzioni normali Inferenza sulle proporzioni di due popolazioni Cosa succede se ci sono più di due popolazioni? L analisi della varianza Un esempio L analisi della varianza Controllo delle assunzioni: analisi dei residui 133 II Il controllo statistico di processo Teoria e metodi del controllo statistico di un processo produttivo Introduzione Fonti di variabilità nella qualità 138

3 Indice vii 4.3 Fondamenti statistici delle carte di controllo Introduzione Scelta dei limiti di controllo Dimensione del campione e frequenza di campionamento Sottogruppi razionali Analisi degli andamenti tipici di una carta di controllo Commento alle regole di sensibilità per le carte di controllo Fase I e Fase II dell applicazione delle carte di controllo Altri strumenti dei magnifici sette Come applicare l SPC Esempio di applicazione dell SPC Applicazioni dell SPC a industrie non manifatturiere Carte di controllo per variabili Introduzione Carte di controllo x e R Fondamenti statistici delle carte di controllo Costruzione e uso delle carte x e R Carte basate su parametri noti Interpretazione delle carte x e R Effetto della non-normalità sulle carte x e R Funzione operativa caratteristica Lunghezza media delle sequenze per le carte x Carte di controllo per x e S Costruzione e uso delle carte di controllo x e S Carte di controllo x e S con dimensione campionaria variabile Carte di controllo S Carte di controllo per misure singole Sommario delle procedure per le carte x, R e S Applicazioni delle carte di controllo per variabili Carte di controllo per attributi Introduzione Carte di controllo per frazione di non conformi Costruzione della carta di controllo Dimensione campionaria variabile Applicazioni a produzioni di tipo non manifatturiero Aspetti computazionali per la curva operativa caratteristica e per la lunghezza media delle sequenze Carte di controllo per non conformità (numero di difetti) Procedure con dimensioni campionarie costanti Procedure per dimensioni campionarie variabili Sistemi basati su tipologie di non conformità Curva operativa caratteristica 266

4 viii Indice Bassa difettosità Applicazioni non manifatturiere Scelta tra carte di controllo per attributi e carte di controllo per variabili Linee guida per l applicazione delle carte di controllo Analisi di capacità del processo Introduzione Analisi di capacità del processo attraverso istogrammi e carte di probabilità Uso dell istogramma Grafici o carte di probabilità Indici di capacità del processo Uso e interpretazione degli indici di capacità Indici di capacità per un processo non centrato Normalità e indici di capacità Ulteriori considerazioni sulla centratura Intervalli di confidenza e test sugli indici di capacità Analisi della capacità del processo con le carte di controllo Analisi di capacità del processo con esperimenti programmati Studi di capacità di strumenti e di sistemi di misura Concetti di base della capacità degli strumenti Il metodo di analisi della varianza Intervalli di confidenza negli studi Gauge R&R Falsi Difettosi e Difettosi Passati Definizione dei limiti di specifica per componenti discrete Combinazioni lineari Combinazioni non lineari Stima dei limiti di tolleranza naturale di un processo Limiti di tolleranza basati sulla distribuzione normale Limiti di tolleranza non parametrici 325 III Altre tecniche statistiche di monitoraggio e controllo del processo Carte di controllo CUSUM ed EWMA Le carte CUSUM Principi base: le carte CUSUM per il controllo della media del processo Forma tabulare o algoritmica delle CUSUM per il controllo della media del processo Raccomandazioni per la progettazione della carta CUSUM La carta CUSUM standardizzata Sottogruppi razionali Ottimizzazione delle CUSUM nel caso di salti di livello elevati 341

5 Indice ix Procedura di avviamento a risposta accelerata Carte CUSUM unilaterali Carte CUSUM per monitorare la variabilità Somme cumulate ottenute con altre statistiche campionarie La procedura maschera a V Le carte di controllo a medie mobili pesate esponenzialmente (EWMA) Le carte EWMA per il controllo della media del processo Progettazione della carta di controllo EWMA Robustezza della EWMA alla normalità Sottogruppi razionali Estensioni della carta EWMA La carta di controllo a media mobile Altre tecniche statistiche di controllo del processo Il controllo statistico di processo per i processi di breve durata Carte per media e range nel caso di produzioni di breve durata Carta di controllo per attributi nel caso di produzioni di breve durata Altri metodi Carte di controllo modificate e di accettazione Carte per la media con limiti di controllo modificati Carte di controllo di accettazione Carte di controllo per gruppi nel caso di processi multipli Processi multipli Carte di controllo per gruppi Altri metodi SPC con dati correlati Cause ed effetti della autocorrelazione Metodi basati su modelli Un approccio Model-Free Schemi adattativi Progettazione delle carte di controllo secondo criteri di carattere economico Progetto di una carta di controllo Caratteristiche del processo Parametri di costo Lavoro preliminare e progetto semi-economico Modello economico della carta di controllo per la media Altri contributi Carte Cuscore Il modello sui punti di svolta (changepoint) per il controllo di processo Rassegna di altre procedure Usura degli impianti Carte di controllo basate su altre statistiche campionarie Scelta del valore di riferimento ottimale per il processo 417

6 x Indice Problemi di controllo di riempimento Precontrollo Controllo multivariato di processo Controllo multivariato Descrizione dei dati multivariati La distribuzione normale multivariata Il vettore media campionaria e la matrice di covarianza La carta di controllo T 2 di Hotelling Dati raggruppati Osservazioni singole Carte di controllo multivariate EWMA Correzione basata sulla regressione Carte di controllo per monitorare la variabilità Metodi basati sulla struttura latente Componenti principali Minimi quadrati parziali Controllo di profilo Controllo di processo ingegneristico e statistico Controllo di processo e regolazione Controllo di processo tramite adattamento retroattivo (feedback) Un semplice schema di adattamento: controllo integrale La carta per la correzione Varianti della carta di correzione Altri tipi di dispositivi di controllo retroattivo Combinazione di SPC e EPC 474 IV Progetto e miglioramento del processo produttivo tramite la programmazione statistica degli esperimenti I principi di base della programmazione degli esperimenti Che cos è la programmazione degli esperimenti? Esempi di esperimenti programmati nel miglioramento della qualità e del processo Criteri per la programmazione degli esperimenti Esperimenti fattoriali Un esempio Analisi statistica Analisi dei residui Piani fattoriali 2 k Il piano Il piano 2 k con k 3 508

7 Indice xi Il piano 2 k senza replicazioni Aggiunta di punti centrali in un piano 2 k Blocchi e confondimento nei piani 2 k Replicazioni frazionarie di piani 2 k La frazione 1/2 di un piano 2 k Frazioni minori: il piano fattoriale frazionario 2 k p L ottimizzazione del processo con esperimenti programmati Metodi e piani per la superficie di risposta Il metodo della massima pendenza Analisi delle superfici di risposta del secondo ordine Studi sulla robustezza del processo Premesse L approccio della superficie di risposta agli studi sulla robustezza del processo Conduzione evolutiva EVOP 567 V Controllo campionario Piani di campionamento per attributi lotto per lotto Il problema del campionamento in accettazione Vantaggi e svantaggi del campionamento Tipi di piani di campionamento La formazione del lotto Il campionamento casuale Linee guida per l uso del campionamento in accettazione Piani di campionamento semplice per attributi Definizione di un piano di campionamento semplice La curva operativa caratteristica Costruzione di un piano di campionamento semplice con una curva OC specificata Ispezione con rettifica Piani di campionamento doppio, multiplo e sequenziale Piani di campionamento doppio Piani di campionamento multiplo Piani di campionamento sequenziale La normativa MIL STD 105E (ANSI/ASQC Z1.4, ISO 2859) Descrizione della normativa Procedura Osservazioni I piani di campionamento Dodge-Romig I piani AOQL Piani LTPD 623

8 xii Indice Stima della qualità media del processo Altre tecniche di campionamento in accettazione Campionamento in accettazione per variabili Vantaggi e svantaggi del campionamento per variabili Tipi di piani di campionamento disponibili Cautele nell impiego del campionamento per variabili Costruzione di un piano di campionamento per variabili con curva OC specificata La normativa MIL ST 414 (ANSI/ASQC Z1.9) Descrizione generale della normativa Uso delle tabelle Esame delle normative MIL STD 414 e ANSI/ASQC Z Altre procedure di campionamento per variabili Campionamento per variabili per garantire la qualità media del lotto o del processo Campionamento sequenziale per variabili Campionamento a catena Campionamento continuo CSP Altri piani di campionamento continuo I piani di campionamento skip-lot 645 A Appendice 649 Bibliografia 665 Indice analitico 677