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Manifattura e macchinariMuvia Industrial

La carta di controllo che avvisa prima

Le pesate della bilancia di controllo diventano una carta X̄-R con limiti a 3σ e le regole di Western Electric, ricalcolate a ogni cambio turno. La deriva di un ugello si vede ore prima dello scarto, e il Cpk turno per turno dice dove intervenire.

Scenario illustrativo: descrive un caso tipo, non il progetto di un cliente.

Lo scarto si conta a fine turno. La deriva era cominciata ore prima.

Una riempitrice pesa ogni quarto d'ora un campione di flaconi, e il dato finisce in un registro che qualcuno guarda a fine turno o quando un cliente reclama. Un ugello che si consuma sposta la media di pochi decimi di grammo l'ora: nessuna pesata esce di specifica finché non è tardi.

Le carte di controllo esistono per questo, ma tenute a mano o in un foglio arrivano dopo. In Muvia le pesate arrivano dal campo, la carta si ricalcola da sola e le regole di Western Electric segnalano la media che comincia a spostarsi, non i flaconi già fuori.

Per chi
Responsabili qualità, tecnologi di processo, capoturno e manutenzione delle linee di riempimento e confezionamento.
Schema: la bilancia di controllo via OPC UA e il PLC Siemens S7 della riempitrice mandano pesate e stato degli ugelli attraverso il nodo edge; un file Excel porta specifica e obiettivo di Cpk. Muvia produce la carta X̄-R con le regole di Western Electric, un allarme quando il processo esce di controllo, il Cpk per turno a cruscotto e il notebook di capacità.

In Muvia, passo per passo

Schermate vere del prodotto, registrate su un progetto con dati di esempio.

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Il video · Le pesate della bilancia di controllo diventano una carta X̄-R con limiti a 3σ e le regole di Western Electric, ricalcolate a ogni cambio turno. La deriva di un ugello si vede ore prima dello scarto, e il Cpk turno per turno dice dove intervenire.

Cosa ottieni

La deriva si vede prima dello scarto
La media che si sposta accende una regola quando i flaconi sono ancora in specifica, non dopo.
Una carta sempre aggiornata
Nessuno ricopia pesate in un foglio: la carta si ricalcola da sola a ogni turno.
Il turno da guardare per primo
Il Cpk turno per turno mostra dove il processo è meno capace e dove conviene intervenire.
Regole scritte una volta
Limiti e regole stanno in una funzione: valgono uguali per ogni linea che colleghi.

Per il team tecnico

Come si costruisce in Muvia

  1. 1

    Collega bilancia e riempitrice

    Sul nodo edge configuri il driver OPC UA della bilancia e il driver S7 della riempitrice: ogni pesata arriva con il suo istante e il suo sottogruppo. Se la connessione cade, il nodo tiene le letture in un buffer locale.

  2. 2

    Calcola la carta in Python

    Una funzione Python calcola media ed escursione di ogni sottogruppo, i limiti a 3σ dal periodo di riferimento e le regole di Western Electric. Un flusso la esegue a ogni cambio turno e scrive il risultato in una tabella.

  3. 3

    Guarda la deriva in Analisi

    In Analisi la carta mostra media, limiti e linea centrale; ogni regola è una condizione che colora i tratti fuori controllo, e le annotazioni dicono cosa è successo, per esempio la sostituzione di un ugello.

  4. 4

    Avvisa la linea

    Una soglia sulla colonna delle regole violate apre un episodio nel registro allarmi: il capoturno lo prende in carico e annota l'intervento sulla riempitrice.

  5. 5

    Misura la capacità per turno

    Un notebook mette insieme Cp e Cpk di ogni turno, la media ora per ora e le azioni decise, e si stampa in PDF per la riunione qualità.

Funzione Python

import pandas as pd

A2 = 0.577  # sottogruppi di 5 pesate

def almeno(maschera, n, k):
    """Vero dove almeno k degli ultimi n sottogruppi rispettano la maschera."""
    return maschera.astype(int).rolling(n).sum() >= k

def transform(inputs, params, ctx):
    d = inputs["rows"]
    g = d.groupby("sottogruppo").agg(
        inizio=("ts", "min"), media=("peso_g", "mean"),
        escursione=("peso_g", lambda s: s.max() - s.min()))
    rif = g[g["inizio"] < pd.Timestamp(params["fine_riferimento"])]
    centro = rif["media"].mean()
    sigma = A2 * rif["escursione"].mean() / 3
    z = (g["media"] - centro) / sigma
    g["linea_centrale"] = centro
    g["limite_sup"] = centro + 3 * sigma
    g["limite_inf"] = centro - 3 * sigma
    g["regola_1"] = z.abs() > 3
    g["regola_2"] = almeno(z > 2, 3, 2) | almeno(z < -2, 3, 2)
    g["regola_3"] = almeno(z > 1, 5, 4) | almeno(z < -1, 5, 4)
    g["regola_4"] = almeno(z > 0, 8, 8) | almeno(z < 0, 8, 8)
    g["fuori_controllo"] = g.filter(like="regola_").any(axis=1)
    return {"rows": g.reset_index()}
Media ed escursione per sottogruppo, limiti a 3σ dal periodo di riferimento e le quattro regole di Western Electric: la funzione che il flusso esegue a ogni cambio turno.
I dati che servono
  • Il peso netto di 5 flaconi ogni 15 minuti dalla bilancia di controllo, via OPC UA
  • Velocità della riempitrice e stato degli ugelli dal PLC Siemens S7
  • Specifica di peso e obiettivo di Cpk da un file Excel
  • Turni e periodo di riferimento per il calcolo dei limiti

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