Controllo qualità a fine linea: cosa controllare e con quali strumenti

Perché l’ultimo metro di linea decide quanto costa un difetto

Su una linea continua il difetto non nasce a valle: nasce all’estrusore, al treno di laminazione, alla testa di rivestimento o al gruppo di traino, e viaggia per centinaia di metri prima che qualcuno lo veda. Il punto di uscita è l’ultima occasione per intercettarlo mentre è ancora riferibile a una zona del rotolo e correggibile con una regolazione. Oltre quella soglia lo scopre il cliente, e non si discute più di un valore fuori tolleranza ma di un lotto intero.

C’è poi una differenza che vale più di qualunque specifica: quella fra un controllo che ferma la linea e un controllo che accompagna il prodotto. Il primo è una soglia di allarme: quando il valore esce dalla banda, la macchina rallenta, marca il materiale o si arresta. Il secondo non interviene, ma registra una traccia continua che descrive il rotolo metro per metro. Entrambi servono, a cose diverse: confonderli porta a una linea che si ferma troppo o a una documentazione che non dimostra nulla.

Le grandezze che escono insieme al prodotto continuo

La prima famiglia di verifiche riguarda la geometria: diametro, sezione, larghezza del nastro, ovalizzazione di un tubo, posizione del bordo rispetto all’asse macchina. Si leggono sul materiale in moto, che nessuno può toccare: la domanda a cui rispondono gli strumenti è una sola, quanto misura adesso, senza fermare e senza appoggiare nulla. È il campo della misura senza contatto di dimensione e posizione, dove il sensore osserva il profilo e restituisce un valore continuo, buono sia come allarme sia come registrazione.

Accanto alla geometria trasversale c’è lo spessore, che è una grandezza a sé perché spesso varia lungo la larghezza e non solo lungo la corsa: la misura di spessore risponde alla domanda è uniforme, o si sta assottigliando da un lato. C’è poi la lunghezza: la misura di lunghezza e velocità risponde a quanto materiale c’è davvero su questa bobina, ed è una delle poche grandezze che il cliente può ricontare. La tensione residua nell’avvolgimento incide sulla stabilità del rotolo e si verifica con il controllo della tensione del materiale, tema che ha una sua trattazione dedicata. Chiudono l’aspetto e l’integrità superficiale, il peso e la stabilità del pallet.

Il controllo di qualità a fine linea: quali controlli si fanno sul pezzo finito

Quando il prodotto continuo diventa un oggetto discreto — una bobina tagliata, una barra, un pezzo formato — cambia la domanda. Non si chiede più se il processo sia stabile, ma se quel pezzo sia accettabile. Qui entra il controllo visivo e dimensionale del pezzo finito: verifica delle quote critiche, presenza e posizione delle lavorazioni, difetti superficiali visibili, marcatura leggibile. È una misura su campione fermo, con un criterio scritto prima e non deciso davanti al pezzo.

Il criterio di accettazione è la parte che più spesso manca. Una tolleranza dimensionale è un intervallo numerico e si gestisce da sé; un difetto di aspetto no, e va definito per classi: che cosa si accetta, che cosa si declassa, che cosa si scarta, e su quale superficie di riferimento. La conferma metrologica degli strumenti impiegati, secondo il metodo descritto dalla UNI EN ISO 10012, serve proprio a garantire che il numero letto oggi sia confrontabile con quello letto sei mesi fa, altrimenti la banda di tolleranza si sposta insieme allo strumento senza che nessuno se ne accorga.

Campionamento: ogni quanto, in quale punto del rotolo, con quale regola

Un controllo su prodotto continuo è sempre un compromesso fra copertura e tempo. Le grandezze lette in linea coprono il cento per cento del materiale; quelle fatte a banco coprono un campione, e il campione va definito su tre assi: la frequenza nel tempo o nella metratura, la posizione sul rotolo e il criterio di accettazione del lotto. La posizione conta più della frequenza: capo iniziale, zona centrale e capo finale di una bobina non sono equivalenti, perché al variare del diametro cambiano spessore e avvolgimento. Prelevare sempre dal capo esterno dà un dato che descrive solo l’ultimo metro.

Per i controlli per attributi — passa/non passa, presente/assente, conforme/difettoso — la UNI EN ISO 2859-1 descrive i piani di campionamento e il modo di legare la numerosità del campione alla dimensione del lotto e al livello di controllo. È un riferimento di metodo utile perché toglie l’arbitrio dalla frase «ne guardiamo qualcuno». Allo stesso modo vanno definiti i punti fissi di prelievo, chi è abilitato al rilievo e ogni quanto lo strumento portatile viene riverificato contro un riferimento.

La registrazione che accompagna il lotto e il ritorno verso il processo

Un controllo non scritto, in pratica, non è stato fatto. La registrazione che accompagna il lotto è ciò che permette, mesi dopo, di rispondere a una contestazione senza rifare la produzione: identificativo della bobina, valori rilevati, posizione del prelievo, strumento impiegato, esito e firma di chi ha eseguito. La UNI EN ISO 9001 descrive proprio questo impianto per i controlli in produzione e per la gestione delle non conformità: cosa si registra, come si tratta il prodotto non conforme e come si chiude l’azione.

L’ultimo anello è il ritorno verso monte. Un valore fuori tolleranza a fine linea è un’informazione sul processo, non solo un verdetto sul prodotto: uno spessore che deriva rimanda alla testa di estrusione o alla velocità di traino, una larghezza che si stringe rimanda alla temperatura, un avvolgimento irregolare rimanda al gruppo di tiro. Il controllo diventa utile quando ogni deviazione tipica ha una regolazione associata, scritta accanto al criterio di accettazione. E quando il dato non passa, va detto: una dichiarazione di conformità non è una prova.

Per un quadro completo dell’applicazione, degli strumenti impiegati e delle grandezze verificate in uscita dalla linea, consulta la pagina dedicata al controllo qualità a fine linea.

Prodotti utilizzati in questa applicazione

Di tutte le grandezze elencate qui sopra il nostro catalogo ne copre tre, e sono queste. Le card sono ordinate per domanda a cui rispondono: quanto misura adesso il materiale in moto, quanto materiale c’è sulla bobina, e come si guarda una superficie che corre. Ogni strumento è installato o impiegato a fine linea, non a monte.

Dimensione e posizione, in linea

ASTECH serie LDM42

Distanziometro laser di processo: legge senza contatto la distanza del bersaglio, quindi la posizione di un bordo, il diametro di un rotolo o la corsa di un organo mobile mentre il materiale corre. È la grandezza continua della prima famiglia di verifiche descritta sopra, utilizzabile sia come soglia di allarme sia come traccia registrata. Campo, incertezza e interfacce nella scheda.

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Metratura del rotolo

ASTECH VLM500

Misuratore ottico senza contatto di velocità e lunghezza, a filtro spaziale con luce LED bianca — il costruttore dichiara «No harmful LASER-light». Risponde alla domanda su quanto materiale c’è davvero sulla bobina, l’unica grandezza che il cliente può ricontare. Versione per ambienti severi e materiali caldi. Dati nella scheda.

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Metratura del rotolo

ASTECH VLM60

Stesso principio ottico senza contatto, in versione compatta per il montaggio a bordo linea. Il costruttore dichiara l’assenza di una velocità minima e il riconoscimento del cambio di direzione: la metratura resta corretta anche nelle fasi di avvio e di arresto, dove il conteggio a ruota slitta. Dati nella scheda.

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Ispezione visiva a macchina in moto

SHIMPO DT-311D

Stroboscopio portatile allo xeno: sincronizzando i lampi con un moto periodico rende osservabili a occhio nudo il rullo avvolgitore e i motivi ripetuti sul materiale, senza fermare la linea. È un ausilio all’esame dell’aspetto superficiale, non uno strumento di misura dimensionale. Dati nella scheda.

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I distanziometri stanno nella pagina di catalogo Sensori laser di distanza e posizione, i due misuratori ottici in Misuratori ottici di velocità e lunghezza, gli stroboscopi in Stroboscopi. Campi di misura, incertezze dichiarate e interfacce stanno nelle singole schede.

Va detto per esteso che cosa non copriamo fra i controlli descritti in questo articolo: la misura di spessore, la misura di forza e di tensione del materiale in avvolgimento, la pesatura, e il controllo dimensionale automatico del pezzo finito con sistemi di visione o macchine di misura a coordinate. Per queste grandezze l’articolo resta un criterio di metodo, non un’offerta.

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