Controllo Qualità in accettazione e test di vita accelerata per corpi illuminanti a LED

Capitolo 1 - Cenni teorici: Controllo Qualità in Accettazione (CQA) 
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1.1 Introduzione 
La qualità è negli ultimi tempi diventata uno dei principali fattori che influenzano 
le decisioni dei consumatori, ed è quindi di fondamentale importanza per la 
competitività: attraverso di essa un’azienda può garantire un buon prodotto o servizio 
al cliente, assicurandosi così di avere una buona immagine, e conquistare così il 
mercato. 
Ogni prodotto o servizio possiede un numero di elementi che congiuntamente ne 
determinano la qualità e per questo sono definiti caratteristiche di qualità. A volte 
queste ultime sono definite caratteristiche critiche per la qualità. 
Non è facile fare in modo che tali caratteristiche si mantengano costanti nel 
tempo, a causa di tutte le variabilità all’interno dei processi produttivi, in particolar 
modo dei materiali, delle lavorazioni, e di tutte le altre parti del sistema. 
Ogni variabilità è descritta e rappresentabile con metodi statistici, pertanto questi 
ultimi sono alla base del controllo e del miglioramento della qualità.  
Si è sviluppato quindi negli ultimi anni un vero e proprio studio delle tecniche della 
qualità, ai fini di perseguire la politica della qualità. 
Le tecniche della qualità sono un insieme di attività operative, gestionali e 
tecnologiche che un azienda utilizza per assicurarsi che le caratteristiche di qualità di 
un prodotto siano quelle di livello nominale o richiesto.
[1] 
Solitamente, le caratteristiche di qualità sono valutate riguardo a delle specifiche 
definite a priori, ovvero dei valori che ci si aspettano dal prodotto finale, definiti 
durante la fase di progettazione. 
Può capitare spesso, a causa delle molteplici variabilità appena descritte, che 
determinate parti di un prodotto, o il prodotto stesso, non rispettino una o più 
specifiche. In questo caso si può parlare di non conformità o di prodotto non 
conforme. Un prodotto è da considerarsi non conforme se presenta una o più non 
conformità tali da impedirne l’utilizzazione, da parte dell’utente finale o in una 
successiva fase di lavorazione.
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1.2 Modi di intraprendere l’accertamento sul lotto 
Esistono tre modi per poter intraprendere l’accertamento sul lotto di cui si deve 
decidere tra l’accettazione e il rifiuto: 
1. Accettazione senza ispezione 
2. Ispezione al 100% 
3. Campionamento in accettazione 
La prima delle tre possibilità sopra riportate, può essere utile in quelle situazioni in 
cui il processo produttivo del fornitore è talmente buono che non sono state mai o 
quasi mai riscontrate difettosità o non ci sia giustificazione economica per ricercare 
unità difettose. Bisogna utilizzare con cautela questo modus operandi per non 
rischiare di accettare lotti che non rispettano le specifiche comportando un costo per 
la non qualità. 
La seconda delle possibilità, il setacciamento con collaudo di ogni elemento del 
lotto si usa di solito nei casi in cui è estremamente critico accettare anche una sola 
unità difettosa, perché comporterebbe costi tali da superare l’elevato costo 
dell’ispezione al 100%. 
La terza possibilità, quella del campionamento in accettazione, con cui si traggono 
conclusioni su un intero lotto analizzando solo alcuni elementi di esso, è molto utile in 
tutti gli altri casi in cui siano inapplicabili o non convenienti i precedenti due modi di 
controllare il lotto. Esso è utile quindi ad esempio quando la verifica comporterebbe la 
distruzione del campione, o il setacciamento risulti molto costoso. 
L’uso della statistica per determinare se accettare o rifiutare un lotto presenta 
numerosi vantaggi: 
• È meno costoso, a causa del minor numero d’ispezioni; 
• È applicabile anche nei casi in cui la verifica sia distruttiva; 
• Una frazione minore del prodotto viene maneggiata, con conseguente riduzione dei 
danneggiamenti. 
Questo metodo ha anche, tuttavia, alcuni svantaggi:
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• È presente il rischio di accettare lotti che non rispecchiano i requisiti di qualità e 
rifiutare lotti che li rispecchiano; 
• Si ottiene un minor numero d’informazioni sul prodotto e sul processo di 
lavorazione; 
• Richiede, al contrario dell’ispezione al 100%, un’accurata pianificazione e 
documentazione della procedura di campionamento. 
Riveste un ruolo fondamentale per l’efficacia del piano di campionamento la 
formazione del lotto da verificare. 
Per far questo è utile tener presente diversi aspetti: 
• Il lotto da cui si estrae il campione deve essere omogeneo, contenente elementi 
appartenenti alla stessa popolazione. Se il lotto è disomogeneo, sarà più difficile 
compiere azioni correttive per eliminare le cause delle eventuali non conformità. 
• Sono preferibili lotti numerosi, per effettuare un ispezione economicamente più 
efficace. 
• Gli elementi del campione estratto devono essere scelti in modo rigorosamente 
casuale, garantendo l’equiprobabilità di estrazione per non falsare i risultati 
ottenuti. 
1.3 Scopo e motivazioni del controllo qualità in accettazione 
L’attività di controllo della qualità in accettazione (CQA) controllo della qualità in accettazione (CQA) controllo della qualità in accettazione (CQA) controllo della qualità in accettazione (CQA) consiste nell’ispezione e la 
presa di decisione in merito alla sorte di un lotto produttivo, basandosi sulle 
informazioni provenienti dal collaudo di un campione costituito da un numero limitato 
di n elementi.  
Quest’operazione d’ispezione può essere realizzata in uscita (immediatamente 
dopo la produzione del lotto e prima della consegna), o in entrata (immediatamente 
prima della sua acquisizione). 
Quest’attività è da non confondere con l’attività di controllo statistico della qualità 
di un processo, che consente di avere una visione dell’andamento del processo 
produttivo contemporaneamente alla produzione, e attuare misure correttive in caso 
che il processo produca elementi non conformi ai limiti di specifica desiderati.
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L’attività di controllo qualità in accettazione è spesso eseguita da un committente 
nei confronti di uno o più lotti già inviati da un produttore, ma può essere effettuata 
anche da chi produce, spesso tra una fase e l’altra della produzione, per non 
aggiungere ulteriore valore ai lotti da scartare. 
Lo scopo del campionamento in accettazione è semplicemente quello di saggiare 
lotti, accettandoli o rifiutandoli, non di stimare la loro qualità. 
1.4 Tipi di piani di campionamento statistico 
La distinzione principale sui vari tipi di piani di campionamento è quella tra piani 
di campionamento per attributi attributi attributi attributi e per variabili variabili variabili variabili. Le variabili sono le caratteristiche della 
qualità che vengono misurate con scala numerica, mentre gli attributi sono invece 
quelle caratteristiche che vengono espresse sulla base della presenza/non presenza 
di “difettosità”.
[1] 
1.4.1 Collaudo per attributi 
Il metodo di collaudo per attributi consiste nell’esaminare alcuni elementi o delle 
particolarità di alcuni elementi per classificarli come conformi o non conformi. Questo 
metodo quindi, esegue un controllo della presenza/non presenza di difettosità 
basandosi semplicemente sulla conformità a una o più specifiche tecniche. 
Il campionamento, inoltre, può essere messo in atto in vari modi: 
• Secondo un piano di tipo semplice semplice semplice semplice, in cui si dovrà definire soltanto la numerosità 
del campione (n) da selezionare a caso e il numero di accettazione c, che definisce 
il numero di difettosità massime tollerabili. 
• Secondo un piano di tipo doppio doppio doppio doppio, in cui si dovranno definire due numerosità (n1 e 
n2) e due numeri di accettazione (c1 e c2). Al primo passo si analizzerà il primo 
campione, per decidere se accettare il lotto, rifiutare il lotto, o passare all’ispezione 
del secondo campione. In tal caso sono combinate le informazioni ottenute dal 
primo e dal secondo campione allo scopo di raggiungere una decisione 
sull’accettazione o il rifiuto del lotto. 
• Secondo un piano di campionamento multiplo multiplo multiplo multiplo, estensione del piano di 
campionamento doppio, ma con la possibile richiesta di più di due campioni.
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• Secondo un piano di campionamento sequenz sequenz sequenz sequenziale iale iale iale, estensione massima del 
campionamento multiplo, dove non si decide a priori il numero di campioni da 
estrarre, ma viene deciso dai risultati dell’analisi dei campioni precedenti. 
1.4.2 Collaudo per variabili 
Il metodo di collaudo per variabili, invece, comporta la misurazione di una o più 
grandezze critiche per il nostro controllo di qualità (Critical to Quality), collocabili su 
scala numerica, su n elementi del campione. La decisione in merito al lotto è poi presa 
in base all’andamento della media e della variabilità di tali misure. 
Anche in questo tipo di modo di operare si deve subito fare una distinzione iniziale 
in merito a come impostare i piani: 
• Piani che controllano la frazione di elementi difettosi frazione di elementi difettosi frazione di elementi difettosi frazione di elementi difettosi (o non conformi) del lotto o 
del processo. Poiché la caratteristica di qualità è una variabile, ci saranno dei limiti 
di specificazione inferiore e/o superiore (LSL, USL), per definire i valori accettabili 
di questa caratteristica. Data la distribuzione della grandezza in questione, e 
calcolato il valore della media campionaria, si può fare una stima della frazione di 
elementi difettosi all’interno del lotto, ossia quelli che escono al di fuori dei limiti 
prestabiliti. Questa frazione è funzione, oltre che della media campionaria, anche 
della deviazione standard. In base a questa stima si deciderà di accettare o 
rifiutare il lotto. Ovviamente si è supposto di conoscere la deviazione standard σ 
della variabile in questo lotto, magari proveniente da rilevazioni in precedenza fatte 
sui lotti di fornitura di un determinato fornitore. Se non la si dovesse conoscere, si 
dovrà stimarla tramite la deviazione standard campionaria S. 
• Piani che controllano la media media media media del processo, anziché la frazione di elementi 
difettosi. Spesso utilizzati quando si ha molto interesse a tenere sotto controllo la 
qualità media di una fornitura, ad esempio un materiale. Il metodo più spesso 
utilizzato in questo tipo di piani di campionamento è la verifica d’ipotesi statistica. 
Anche in questo caso possono essere realizzati piani conoscendo la deviazione 
standard σ a priori, o stimandola dalla deviazione standard campionaria.
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1.5 La curva operativa caratteristica (OC) 
La curva operativa cara curva operativa cara curva operativa cara curva operativa caratteristica tteristica tteristica tteristica rappresenta la misura della prestazione di un 
piano di campionamento ed è fondamentale per metterne in evidenza le proprietà. 
Essa rappresenta la probabilità di accettazione del lotto in funzione della frazione di 
unità difettose, ed esprime quindi la capacità discriminatoria (potenza) del piano di 
campionamento. 
La curva OC mostra la probabilità che un lotto sottoposto a ispezione, e che 
presenta una certa frazione di elementi difettosi, sia accettato o rifiutato. 
Si supponga che un lotto di dimensione N sia ampio: la distribuzione del numero 
di difettosi d in un campione casuale di n elementi è di tipo binomiale con parametri n 
e p, dove p è la frazione di elementi difettosi presenti nel lotto. La probabilità di 
accettazione Pa è la probabilità che d sia minore o uguale a c ovvero: 
 
d n d
c
d
a
p p
d n d
n
c d P P
- =
- - = £ =
∑
) 1 (
)! ( !
!
) (
0
       ( 1.1 ) 
 
La curva operativa caratteristica si costruisce quindi, da questa equazione. 
Nel grafico relativo alla curva, quindi, troviamo sull’asse delle ascisse la frazione di 
elementi difettosi nel lotto (p) e sull’asse delle ordinate la probabilità di accettazione 
(Pa). 
Il grafico sottostante è un esempio di curva operativa caratteristica per un piano di 
campionamento semplice con n=89 e c=2.