Tecniche sperimentali per la verifica di sensori di pressione induttivi durante il processo produttivo e l'identificazione precoce di non conformi

This job has been carried out to: - analize the performance of inductive sensors for pressure measurements to investigate the relationship between signal acquisition at sensor level and final transducer behavior; - Perform an anticipation of a part of production scraps by identifying irregular behaviors through a test procedure, designed and applied to the sensors, reducing the quantity (thus costs) of products that nowadays are excluded in an advanced phase of the production process, causing the elimination of the entire transducer My analysis lead to a possible scrap cost saving of 67% and is part of a wider project carried out on the entire production line aimed to optimize each manufacturing step. The activities described here after were carried out on some of the products manufactured at ABB Tremezzina considering different sensor URLs (or Upper Range Limit as the maximum measurable pressure value). During standard procedures all transducers are singularly adjusted to improve their performance under mechanical and thermo-mechanical stresses, tests described in this job are designed to replicate these stresses on the sensors and collect the data for final analysis. Tested sensors are then given back to the production line for transducer assembly where they have been adjusted according to the above-mentioned standard procedures. Then, during transducers’ last manufacturing step called “compensation” another data acquisition is performed to obtain data to be compared with the ones acquired during the tests on single sensors; the operations made to obtain the above-mentioned goals were: - transducer scrap analysis on the past four years (2012-2015). This analysis aimed to investigate, identify and address those URLs where most relevant malfunctioning have been found; - test procedure design for “faulty” URLs; - Finally, once data from the standard adjustment procedures on the transducers have been obtained, joined to the sensor tested, I did an elaboration of this data together with those from the tests on the sensors, to deduct information about: o Mutation of sensor performance in relation to the increasing stresses applied compared to the reference data of the compensation thus evaluating the correlation among data coming from the sensor and those from the transducer; o The effect on the sensor scraps quantity of the stresses applied during tests, to evaluate the relationship between these stresses and the level of intercepted scraps.

- effettuare un’analisi delle performance dei sensori di pressione induttivi prodotti per valutare l’esistenza di una correlazione tra il segnale primario a livello di sensore ed il comportamento finale del trasduttore; - stabilire la possibilità di ottenere una anticipazione di una quota degli scarti attraverso l’identificazione di comportamenti anomali mediante una procedura di test ideata e messa in atto sui sensori al fine di ridurre la quantità di quei dispositivi che, ad oggi, vengono esclusi in una fase avanzata del processo di produzione e comportano l’eliminazione dell’intero trasduttore. Ottenere l’anticipazione di tali scarti, permetterebbe di avere un risparmio massimo potenziale pari al 67% sui costi, andando ad integrare un progetto più ampio che prevede l’ottimizzazione del ciclo di produzione nell’ottica di ottenere una futura riduzione del livello di scarti totali. Quanto prefissato è stato replicato solo su alcuni dei dispositivi prodotti dall’azienda e suddivisi per campo di pressione massima misurabile dallo strumento (input di pressione). Ad oggi, i trasduttori, durante la fase produttiva, sono soggetti a procedure di assestamento ‘standard’ che li sottopongono a stress meccanici e termo-meccanici; i test sono stati pensati in modo da replicare sul sensore le stesse procedure, modificate in alcuni aspetti, operando nel contempo una prima acquisizione dati. Tali sensori sono poi stati riversati in produzione per ricavarne dei trasduttori, i quali, sono soggetti alle procedure di assestamento ‘standard’ di cui sopra e successivamente sottoposti ad una seconda acquisizione dati, al fine di confrontarli con quelli rilevati nella fase di test sui sensori. Le attività svolte al fine di ottenere i risultati preposti sono state: • analisi dei dati riguardanti gli scarti di trasduttori nel quadriennio 2012 - 2015, limitando la ricerca ai soli casi riconducibili a problematiche associate al sensore per determinare quali siano stati i campi di pressione ‘critici’ sotto questo aspetto, su cui effettuare i test; • definizione delle fasi e delle modalità di test da eseguire sui sensori; • Infine, una volta ricavati i dati delle prove di routine effettuate su ognuno dei trasduttori associati ai sensori testati, si è provveduto all’elaborazione di tali dati uniti a quelli rilevati durante i test per ottenere le informazioni utili a determinare: o Le performance del sensore all’avanzare degli stress applicati durante i test in relazione ai dati di riferimento della compensazione, valutando così la correlazione tra i dati rilevati sul sensore e sul trasduttore; o L’effetto degli stress subiti dai sensori sugli scarti per determinare la relazione tra sollecitazioni subite dai dispositivi in fase di test e livello di scarti intercettati.