Il Controllo Qualità Predittivo: un alleato strategico per l’Eccellenza Operativa attraverso il Metodo Lean e l’Intelligenza Artificiale

Nel panorama industriale contemporaneo, la ricerca dell’eccellenza operativa attraverso il metodo lean è una costante. Le aziende si sforzano di ottimizzare i processi, ridurre gli sprechi e, soprattutto, garantire la massima qualità dei propri prodotti e servizi. In questo contesto, il Predictive Quality Control (PQC) emerge come una delle frontiere più promettenti, rappresentando un’evoluzione fondamentale rispetto ai tradizionali approcci al controllo qualità. Non si tratta più solo di identificare i difetti a valle, ma di anticiparli e prevenirli, un concetto alla base della filosofia operativa Lean Thinking.

Comprendere la qualità secondo il metodo lean: non solo assenza di difetti 

Prima di scoprire il controllo qualità predittivo, è fondamentale comprendere il metodo lean, filosofia operativa nata in Toyota che ha rivoluzionato il modo di pensare la produzione e i servizi. Il metodo lean si basa sull’eliminazione sistematica degli sprechi (muda), sulla creazione di valore per il cliente e sul miglioramento continuo (kaizen). Questo approccio mira a ottimizzare i flussi di lavoro, ridurre i tempi di attraversamento e minimizzare le attività che non aggiungono valore, mantenendo sempre al centro le esigenze del cliente finale.

In questo contesto, è essenziale fare un passo indietro e riflettere su cosa intendiamo per “qualità”. La qualità di un prodotto o servizio si definisce come la sua capacità di rispettare le caratteristiche critiche per la Qualità (CTQ) dal punto di vista del Cliente. Questo significa andare oltre la mera conformità a specifiche tecniche, abbracciando l’intera Customer Experience.

Un sistema qualità, in quest’ottica, è l’insieme di tutte le risorse (persone, strumenti e approcci, …) che consentono ad una organizzazione di realizzare prodotti o servizi di qualità, garantendo quindi la soddisfazione del Cliente in un’ottica di miglioramento continuo. Per costruire un sistema qualità robusto, è necessario definire una struttura organizzativa che permetta da un lato di perseguire e migliorare continuamente la soddisfazione dei propri Clienti e dall’altro di rendere sempre più efficaci ed efficienti le proprie modalità operative.

Ma che cosa si intende per Qualità? 

Consideriamola da diverse prospettive: 

• Trascendentale: intesa come bellezza o un concetto filosofico. 

• Basata sul prodotto: misurata dal valore di targa di un driver di qualità, come la capacità HD di un PC o la velocità di una connessione internet. 

• Basata sull’utilizzo: l’adeguamento allo scopo, come gli pneumatici di una bicicletta in funzione dell’utilizzo o la dimensione delle porzioni di cibi pronti freschi. 

• Basata sulla produzione: la conformità, ad esempio la dimensione di un foro o il livello di riempimento di una bottiglia. 

• Basata sul valore: un confronto tra utilità e prezzo, come il servizio di un operatore telefonico o un farmaco generico. 

Il percorso per realizzare prodotti o servizi di qualità si snoda attraverso quattro macro-fasi: 

1. Pianificare la Qualità: analizzare il mercato e identificare chiaramente i nostri Clienti Target con l’obiettivo di pianificare prodotti in grado di creare domanda, secondo target di qualità e specifiche predefinite. 

1. Progettare la Qualità: creare processi di progettazione focalizzati a costruire in qualità grazie a prototipi per prevedere eventuali i problemi di progettazione ed elaborare contromisure. 

1. Fabbricare la Qualità: controllare e migliorare le fasi di produzione per costruire la qualità attraverso il processo. 

1. Vendita e servizi di Qualità: controllare la qualità attraverso test e sondaggi, vendere il prodotto, stabilire un sistema di assistenza/servizio post vendita, gestire riparazioni e reclami in modo rapido e affidabile. 

Il costo nascosto della scarsa qualità: l’impatto del CoPQ sul fatturato aziendale

L’impatto economico e di immagine del verificarsi di una difettosità cresce avvicinandosi al Cliente finale, principio fondamentale del metodo lean che enfatizza la prevenzione alla fonte. Individuare un difetto durante il processo produttivo ha conseguenze molto meno gravi rispetto a quando è il cliente finale a scoprirlo.

 Questo concetto è al centro del Cost Of Poor Quality (CoPQ). Questi costi, spesso nascosti e difficili da misurare (intangibili), includono le perdite di vendite, consegne in ritardo, riduzione della fedeltà dei Clienti, scorte, tempi ciclo eccessivi e costose modifiche al design. I costi di qualità tradizionali, invece, sono più tangibili e facili da misurare, come il controllo, gli interventi in garanzia, gli scarti e le rilavorazioni. Questo dato identifica un enorme spreco di risorse ma anche un potenziale che, se risparmiato, ritorna a disposizione delle aziende per aumentarne la competitività sul mercato. Sulla nostra esperienza in progetti si può stimare che ammonti al 10-15% del fatturato delle aziende. 

Dal Quality Control tradizionale al Predictive Quality Control 

Il Quality Control (QC) tradizionale è focalizzato a migliorare la capacità del processo produttivo di non generare difetti, con l’obiettivo di identificare correttamente la fonte delle difettosità per attaccarla e impedire che si ripresenti. 

L’approccio tipico utilizzato, in linea con i principi del metodo lean, prevede l’analisi dei processi operativi, la storicizzazione e successiva classificazione delle difettosità e l’attacco sistematico alle fonti di difettosità. I risultati attesi includono un misurabile impatto sugli indicatori legati al mondo della qualità e la creazione di un insieme di standard di processo utili al mantenimento delle condizioni per zero difetti.

Il processo di Quality Control si articola in 7 step: 

1. Analisi del processo e delle fonti di difettosità di partenza. 
2. Ripristino iniziale delle fonti di difettosità e definizione del network di controllo. 
3. Storicizzazione e classificazione delle difettosità croniche. 
4. Attacco delle fonti di difettosità croniche. 
5. Definizione delle condizioni per zero difetti – Standard. 
6. Definizione delle modalità di mantenimento delle condizioni per zero difetti. 
7. Miglioramento delle metodologie garanti delle condizioni per zero difetti. 

Un elemento cruciale in questo processo è la standardizzazione. Standardizzare (Step 5) significa stabilire degli standard per i metodi di lavoro e metterli in atto. Se lo standard esiste, ma non viene usato affatto, significa che: è collocato nel punto sbagliato, non spiega come fare il lavoro correttamente, non può essere seguito come descritto, o produce un difetto se viene seguito correttamente. Se lo standard non esiste, gli operatori eseguono il lavoro a modo loro, con conseguente fluttuazione delle condizioni e quindi, cambiamento di qualità. Quando si preparano gli standard di lavoro, è importante garantire che le procedure di lavoro siano adeguate, che gli standard siano espressi in termini specifici e concreti, e che le norme siano facilmente comprensibili anche grazie ad un uso esteso di diagrammi e grafici. 

Quality Control e il processo di gestione

Il Quality Control, coerentemente con il metodo lean, prevede anche un processo di gestione delle anomalie, in cui il rilevamento dei difetti fa scattare il contenimento immediato:

• Contenere l’errore a questo unico processo. 

• Isolare il lotto difettoso. 

• Applicare il contenimento a processi simili a rischio. 

• Avviare la risoluzione dei problemi. 

• Perseguire processi Poka Yoke (a prova di «sbaglio»). 

Questo implica che l’operatore rileva il problema e chiama il caposquadra, il caposquadra risponde al problema, il processo riparte (o continua). Una volta che il problema è risolto, vengono registrati il luogo, l’ora, il motivo, ecc., e le modifiche si riflettono nei documenti di lavoro standard. Si cercano contromisure alla radice per piccoli problemi e si redige un rapporto sulle correzioni a breve termine e sulle azioni correttive per i grandi problemi.  

I pilastri del Predictive Quality Control (PQC)

Il Predictive Quality Control (PQC) è una categoria emergente di soluzioni di Intelligenza Artificiale industriale, che forniscono ai produttori i mezzi per ridurre significativamente le perdite di qualità e spreco guidate dai processi, individuando la causa principale rapidamente e prevenendo tali perdite prima che si verifichino. Il PQC notifica agli operatori e ai supervisori i potenziali guasti di qualità con lead time sufficienti per risolvere in modo proattivo i problemi. 

I pilastri del PQC sono: 

• Live Alert: prevedere i problemi di qualità in tempo reale identificando e monitorando le condizioni di processo che in precedenza hanno portato a difetti. 

• Previsione: i dati di produzione in tempo reale e storici provenienti da macchine, ERP, MES e sistemi di qualità vengono analizzati per rilevare trend. 

I vantaggi del Predictive Quality Control

I benefici del Predictive Quality Control sono molteplici: 

• Prevedere problemi di qualità: prevenire i guasti di qualità con avvisi in tempo reale che consentono agli operatori di regolare in modo proattivo i parametri di processo per aumentare la resa di primo passaggio e mantenere la conformità. 

• Ottimizzare l’utilizzo dei materiali: ottimizzare l’utilizzo dei materiali prevedendo i tassi di scarto in base alle condizioni di produzione in tempo reale e avvisando i supervisori se i tassi desiderati stanno per essere superati. 

• Isolare rapidamente i difetti: isolare rapidamente i difetti identificando quando e dove nel processo di produzione si sono verificati, per limitare il numero complessivo di pezzi rottamati. 

• Ridurre i costi: ridurre i costi minimizzando gli scarti, riducendo la variabilità produttiva per limitare gli sprechi di materiale e migliorando l’efficacia della manodopera. 

Le funzioni essenziali del Predictive Quality Control

Il Predictive Quality Control, in perfetta sinergia con il metodo lean, coinvolge diverse funzioni aziendali: 

• Operatori: possibilità di gestire meglio le informazioni attraverso l’analisi predittiva della qualità che consente loro di dare priorità alle azioni di prevenzione. 

• Supervisori/Capireparto: possibilità di avere maggiore visibilità operativa sulla qualità della linea di produzione attraverso dashboard interattivi e avvisi predittivi sui parametri di qualità, scarti e materie prime. 

• Engineering: possibilità di analizzare la produzione, interpretare e validare le prove di supporto: analisi delle cause principali e identificazione delle ottimizzazioni dei processi per aumentare l’efficienza. 

• Qualità: possibilità di accelerare i test sui prodotti analizzando i risultati più velocemente e comunicando con le parti interessate in modo più efficiente. 

Integrazione con il Lean Thinking 

Il Predictive Quality Control è intrinsecamente allineato con i principi del metodo lean. La filosofia Lean si concentra sull’eliminazione degli sprechi (Muda) e sulla creazione di valore per il Cliente, riducendo drasticamente i lead time di produzione. Il PQC contribuisce a questo obiettivo in diversi modi:

• Riduzione degli sprechi: identificando e prevenendo i difetti in fase precoce, il PQC riduce gli scarti, le rilavorazioni e i costi associati al Cost Of Poor Quality. Questo è un pilastro fondamentale del Lean, che mira a eliminare ogni attività che non aggiunge valore. 

• Miglioramento continuo (Kaizen): l’analisi dei dati in tempo reale e la previsione dei problemi permettono un ciclo di apprendimento e miglioramento continuo. Le informazioni ottenute dal PQC possono essere utilizzate per affinare i processi, proprio come previsto dal Kaizen. 

• Jidoka (Automazione con un tocco umano): la capacità del PQC di notificare operatori e supervisori di potenziali guasti con sufficiente anticipo è un esempio di Jidoka. Il sistema rileva un’anomalia e si “ferma” (attraverso un allarme o un’azione proattiva) per prevenire la propagazione del difetto, ma è l’intervento umano, informato dai dati, a risolvere la causa radice. 

• Flow (Flusso teso): riducendo i difetti e le interruzioni dovute a problemi di qualità secondo il flow, il PQC contribuisce a mantenere un flusso di produzione più fluido e ininterrotto, evitando colli di bottiglia e fermi macchina. 

• Standardizzazione: come abbiamo visto, la standardizzazione è cruciale per il controllo qualità. Il PQC, fornendo dati sulle condizioni che portano a difetti, può aiutare a definire standard di lavoro più efficaci e a garantirne il rispetto, contribuendo a mantenere le condizioni per “zero difetti”. 

• Focus sul cliente: il Predictive Quality Control, prevenendo i difetti, garantisce che il prodotto finale soddisfi o superi le aspettative del cliente, rafforzando la sua soddisfazione e la fedeltà al marchio. 

Il futuro della Qualità è predittivo secondo il metodo lean

Il Predictive Quality Control non è solo una tecnologia avanzata; è un cambio di paradigma nella gestione della qualità che potenzia il metodo lean. Abbandonando l’approccio reattivo del “controlla e correggi”, le aziende possono adottare una strategia proattiva che previene i problemi prima che si manifestino, riducendo significativamente i lead time di risoluzione. Questo non solo si traduce in significativi risparmi economici e miglioramenti dell’efficienza, ma rafforza anche la reputazione aziendale e la soddisfazione del cliente.

L’integrazione dell’intelligenza artificiale con diverse tecnologie di rilevazione e analisi dati rende questo approccio non solo possibile, ma sempre più accessibile ed efficace. La capacità di analizzare enormi quantità di dati in tempo reale apre scenari inediti per il controllo qualità in ogni settore industriale, permettendo di ottimizzare i lead time produttivi secondo i principi del metodo lean.

Per le aziende che abbracciano i principi del Lean Thinking e del metodo lean, il Predictive Quality Control non è un’opzione, ma una naturale evoluzione. È lo strumento che permette di avvicinarsi sempre più all’ideale di “zero difetti”, ottimizzando ogni aspetto della catena del valore, riducendo i lead time complessivi e garantendo un flusso di lavoro efficiente e di alta qualità.

Per approfondire 

Se siete interessati a esplorare ulteriormente come le metodologie di controllo qualità, l’analisi dei dati e l’adozione di nuove tecnologie possano trasformare i vostri processi produttivi e portare la vostra azienda verso l’eccellenza operativa, puoi visitare https://www.bonfiglioliconsulting.com/it/