1. Nella parte introduttiva del corso (Parte introduttiva) si evidenzia il concetto di affidabilità nel più ampio contesto della qualità, coerentemente con le attuali definizioni previste dalla normativa. Viene data spiegazione degli ambiti delle attività di normazione, accreditamento e certificazione, sia volontaria che cogente.
2. Con la parte relativa ad Affidabilità e Disponibilità si intende fornire agli studenti i concetti di base relativi allo studio, alla misura, alla valutazione e all’interpretazione delle prestazioni di affidabilità di un apparato elettrico/elettronico e dispositivi ICT in generale. Sono forniti gli strumenti operativi per migliorare le prestazioni di affidabilità di sistema e per la redazione di Report di affidabilità.
3. La parte relativa a Qualità, controllo e miglioramento intende fornire i concetti metodologici per misurare e verificare la conformità del prodotto a requisiti specificati e monitorare le prestazioni di un processo di produzione, in ottica di miglioramento.
4. Con la parte finale (Certificazione) si forniscono allo studente gli elementi necessari per intraprendere l’iter di certificazione, sia di prodotto che di sistema.
Sono trattate le metodologie di analisi e valutazione dell’affidabilità di componenti e sistemi. Sono presentate le tecniche di calcolo dell’affidabilità in ambito ICT, ed i metodi di previsione del tasso di guasto. Seguono concetti di controllo statistico della qualità con le tecniche di monitoraggio e correzione; viene studiata la variabilità dei processi produttivi e misurata la conformità di prodotto. E' trattata la marcatura CE, la certificazione di prodotto e sistema.
Prerequisiti
Preferibile la conoscenza degli elementi di base di statistica, del concetto di variabile aleatoria e delle principali distribuzioni sia discrete che continue.
Metodi Didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni sugli argomenti trattati, comprensive di eventuali seminari integrativi.
Modalità di verifica apprendimento
L’esame finale viene svolto in forma orale con discussione della relazione svolta in laboratorio. La prova orale verte su domande relative alle tre Sezioni previste per l’insegnamento, ugualmente pesate. In particolare, per la Sezione Affidabilità, viene valutata la capacità di calcolo dei parametri di affidabilità e del tasso di guasto di sistema o la determinazione del modello matematico di affidabilità. La verifica delle conoscenze degli elementi relativi al "Controllo qualità" riguarda lo svolgimento di un esercizio sul calcolo della percentuale di prodotti conformi, sull’analisi di variabilità di processo produttivo, sull'analisi di capacità e l'uso dei relativi indici, sulla combinazione di processi gaussiani e interventi di miglioramento, sugli strumenti statistici di monitoraggio. Per accertare le conoscenze sulla Sezione Certificazione si richiede la conoscenza delle normative e delle direttive in ambito ICT, degli iter di certificazione di prodotto e di Organizzazione, della marcatura CE. All'orale lo studente è tenuto a dimostrare la conoscenze acquisite nel corso dell'esercitazione con discussione della relazione. Le tre parti hanno uguale peso in termini di punteggio, espresso in trentesimi.
Per sostenere l'esame è richiesta l'iscrizione on-line sul sito web della didattica abilitato alla verbalizzazione elettronica. La lista viene chiusa due giorni prima la data di appello. In funzione del numero di persone che si sono registrate all’appello potrà essere predisposto un calendario di giorni, comunicato all’inizio dell’esame. Non si accettano iscrizioni a lista chiusa e a calendario di esame predisposto e comunicato.
Come da regolamento didattico, il numero degli appelli di esame è pari a sette; le date sono stabilite in funzione delle indicazioni fornire dalla presidenza della Scuola di Ingegneria. Le date sono consultabili accedendo alla pagina della Scuola (www. ing.unifi.it), sezione Didattica-Appelli di esame.
La Commissione di esame è costituita da: M.Catelani, C.Carobbi, Lorenzo Ciani, A.Zanobini
Programma del corso
PARTE INTRODUTTIVA - Cenni su normazione, certificazione e accreditamento. Conformità, affidabilità, manutenibilità e disponibilità (fidatezza), qualità: evoluzione temporale dei concetti e relative definizioni (Norme UNI EN ISO 9000:2008, CEI 56-50).
1. AFFIDABILITÀ E DISPONIBILITÀ
Guasto, avaria e loro classificazione. Funzioni di affidabilità, distribuzione sperimentale dei guasti, tasso istantaneo di guasto, parametri di affidabilità e disponibilità: MTTF, MTBF, MTTR. Affidabilità di sistema: configurazioni serie, parallelo, stand-by, k su n, mista. Cenni su affidabilità di configurazioni complesse. Banche dati (MIL-HDBK 217 ed altre), calcolo del tasso di guasto e predizione di affidabilità per apparati elettronici: metodi del part count e del part stress. Analisi di affidabilità di sistemi complessi: metodi induttivi e deduttivi, analisi dei modi e degli effetti di guasto (FMEA) e della loro criticità (FMECA), analisi dell'albero dei guasti (FTA). Tecniche di incremento dell'affid abilità/disponibilità e report di affidabilità.
2. QUALITÀ, CONTROLLO E MIGLIORAMENTO
Controllo di qualità: controllo di prodotto e di processo, tolleranza naturale e di specifica. Controllo di qualità in-linea, carte di controllo (carta della media e del range), diagramma di Pareto, diagramma causa-effetto. Misure di conformità. Controllo statistico di processo. Analisi della variabilità aleatoria e sistematica. Analisi di capacità di processo. Processi centrati e non centrati. Indici di capacità e di performance. Distribuzione normale, correzione di media e varianza. Tecniche di miglioramento dei processi produttivi.
3. CERTIFICAZIONE
Politica del nuovo approccio, Direttive europee e concetto di requisiti essenziali di sicurezza; accreditamento (ACCREDIA) e certificazione; certificazione di prodotto, marchi di qualità e marcatura CE; iter di certificazione di prodotto. Cenni su certificazione di sistema qualità aziendale, approccio per processi e UNI EN ISO 9000:2008, Manuale qualità e iter di certificazione di sistema.
ATTIVITÀ DI LABORATORIO ED ESERCITAZIONI
L'attività di laboratorio riguarda argomenti specifici trattati nel corso
Libri di testo consigliati
Particolarmente consigliati gli appunti del corso aggiornati al presente a.a. Inoltre
Per la parte 1 del programma:
A.Ferrero, D.Petri, P.Carbone, M.Catelani "Modern Measurements: fundamentals and applications", Wiley 2015 - In particolare Capitolo 9
M.Lazzaroni, L.Cristaldi, L.Peretto, P.Rinaldi, M.Catelani “Reliability Engineering – Basic Concepts and Applications in ICT”, Springer 2011 – Capitoli 1-2-3-4-5
Per la parte 2 del programma:
Douglas C.Montgomery: “Controllo statistico della qualità”, McGraw-HillItalia, 2000.
Per la parte 3 del programma:
Testi di norme e direttive attuali
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Gli argomenti trattati nel programma di insegnamento sono frutto di attività di ricerca sperimentale i cui temi si ricollegano ai seguenti Obiettivi dell'Agenda 2030
Obiettivo 7: Assicurare a tutti l’accesso a sistemi di energia economici, affidabili, sostenibili e moderni
Obiettivo 9: Costruire un'infrastruttura resiliente e promuovere l'innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile
Le parole chiave di tali obiettivi riguardano infatti l'affidabilità, la resilienza e l'industrializzazione
Altre Informazioni
DESCRITTORE DI DUBLINO - COMPETENZE ACQUISITE
Le principali capacità acquisite dallo studente al termine dell’insegnamento riguardano:
• Per la prima parte del corso: saper valutare le prestazioni di affidabilità per un componente/sistema; calcolare i valori di MTTF ed MTBF per un apparato elettronico, effettuare valutazioni di tasso di guasto e previsioni di affidabilità mediante banche dati; selezionare in maniera opportuna componenti elettronici al fine di ottimizzare l’MTBF di sistema e le prestazioni di affidabilità/disponibilità; correggere la progettazione in funzione del miglioramento delle prestazioni di affidabilità.
• Per la seconda parte del corso: individuare in maniera opportuna le metodologie del controllo qualità, applicare ed interpretare alcune carte di controllo per variabili, effettuare l’analisi di capacità di processo e calcolare i relativi indici. Saper valutare la “qualità” di un processo produttivo in termini di percentuale di prodotti conformi
• Per la terza parte del corso: individuare le problematiche connesse con l’attività di certificazione, selezionare in maniera opportuna gli organismi di certificazione ed intraprendere l’iter per la certificazione sia di prodotto che di sistema.