Processi Produttivi e Tecnologici

TECNOLOGIE INDUSTRIALI DI PRODUZIONE - Sommario

• Il documento presenta un sommario di argomenti relativi alle tecnologie industriali di produzione.
• I capitoli includono: Prerequisiti, Colli di bottiglia e Buffer, Risorse Capacità Produttive ed Interferenza, Sistemi di Fabbricazione, Sistemi di Assemblaggio, Produzione per Processo e La Rivoluzione Digitale della Manifattura.
• Ogni sezione copre argomenti specifici riguardanti la produzione industriale.

PREREQUISITI

• Nello studio dei processi produttivi, è utile definire le caratteristiche tecnologiche, gestionali ed economiche dei sistemi produttivi.
• Le caratteristiche tecnologiche includono il tipo di trasformazione realizzata, il grado di vincolo sui processi e sui materiali e la morfologia del processo.
• Le caratteristiche gestionali includono la risposta alla domanda di mercato, tempi di attraversamento e di ciclo, complessità strutturale del prodotto, complessità delle attività logistiche e livello di qualificazione richiesto alla manodopera.
• Le caratteristiche economiche si riferiscono alla struttura dei costi, includendo materiali di acquisto, capitale fisso, capitale circolante, e dei principali processi.

MODELLO A TRE DIMENSIONI

• Il modello identifica i modi di realizzare un prodotto e il volume di produzione.
• I metodi di realizzazione del prodotto includono flussi discreti e flussi continui.
• I modi di realizzare il volume di produzione includono la produzione unitaria, la produzione intermittente (a lotti), la produzione per il magazzino e la produzione su commessa.

MODO DI RISPONDERE ALLA DOMANDA

• Una scelta di modalità risponde a fattori exogeni e endogeni.
• Fattori esogeni, dipendenti dal cliente, includono il livello di personalizzazione del prodotto, il livello di utilizzo della capacità del settore, la tipologia di bisogno di chi compra e la forza del marchio.
• Fattori endogeni, relativi all’azienda, includono la configurazione del sistema produttivo, la relazione tra i carichi e le capacità e le scelte di lottizzazione.

MODO DI REALIZZARE IL VOLUME DI PRODUZIONE

• La produzione unitaria si riferisce alla realizzazione dell'esatta quantità richiesta dal cliente.
• La produzione a lotti considera la produzione di quantità che eccedono l'ordine cliente, che vengono messe in magazzino per coprire ordini futuri.
• La produzione continua è svincolata dal mercato nel medio termine.

MISURA DELLA CAPACITÀ PRODUTTIVA

• La capacità produttiva esprime la dimensione dell'output realizzabile da un sistema produttivo in un determinato periodo (ad es. un anno).
• Esprime la potenzialità di produzione, differenziando la potenzialità di targa, la potenzialità di mix e le condizioni ideali (monoprodotto a regime) vs. condizioni reali (mix di prodotti diversi). (Rsi rappresenta il ritmo standard).
• La potenzialità di mix è una tecnica per calcolare la capacità di produzione considerando il mix di prodotti e il ritmo standard.

STATO DI UTILIZZO DI UN IMPIANTO

• Il documento introduce le categorie di stadi dell'utilizzo di un impianto, come "Tempo Solare", "Tempo di Apertura Impianto", "Tempo di Utilizzo Lordo", "Tempo di Utilizzo Netto", "Tempo Produttivo Lordo" e "Tempo Produttivo Netto".
• Le categorie distinguono i periodi in cui l'impianto è operativo da quelli in cui non lo è per motivi interni o esterni.

DISPONIBILITA'

• La disponibilità evidenzia l'impatto dei guasti e delle fermate per manutenzione su un sistema produttivo.
• Viene misurato dal rapporto tra tempo produttivo lordo e tempo di utilizzo netto, che differisce per il tempo di guasto macchina.

SATURAZIONE

• La saturazione misura l'incidenza del tempo di produzione netta rispetto al tempo totale impiegato.
• Indica l'incidenza del tempo di produzione netta su un determinato periodo temporale, evidenziando l'impatto del setup e delle fermate minori.

RESA

• La resa esprime il rapporto tra la quantità in output conforme e la quantità in input.
• Misura efficacemente la quantità di prodotto conforme rispetto a quella in input.

COLLI DI BOTTIGLIA E BUFFER

• I colli di bottiglia e i buffer permettono di analizzare le interazioni tra le risorse di un sistema produttivo, identificando i fattori che limitano la capacità complessiva.
• I colli di bottiglia sono le risorse che limitano la capacità produttiva.
• I buffer sono punti di disaccoppiamento utili a mantenere una giacenza di semilavorati per interrompere i flussi di produzione (se necessario) ed aumentare la capacità produttiva complessiva.

CARATTERISTICHE GESTIONALI ED ECONOMICHE

• Importanti fattori gestionali da considerare includono: tempi d’attraversamento, rilevanza del capitale fisso, livelli di automazione, e impatto sulla manodopera.
• In modo complementare, è necessario valutare le caratteristiche economiche, considerando il costo dei materiali, dei costi amministrativi e di gestione.

SISTEMI DI ASSEMBLAGGIO

• L'assemblaggio è il processo che unisce parti per creare un prodotto finito, mantenendo le proprietà dei materiali.
• Le tipologie di assemblaggio comprendono assemblaggio manuale, assemblaggio con robotizzazione e assemblaggio in linea.
• Processi di assemblaggio manuale o automatizzato, con diversi livelli di automazione tra le stazioni e i movimentazione dei componenti.

TIPOLOGIE DI LINEE DI ASSEMBLAGGIO

• Linee a ritmo “imposto” o “non imposto”: Le linee a ritmo imposto, sono caratterizzate da un convogliatore meccanico fra le stazioni, con tempi di ciclo fissi (cadenza); queste linee presentano elevati livelli di automazione e ottimizzazione, ma difficoltà per alte variazioni nella produzione.
• Linee a ritmo "non imposto": I componenti si muovono tra le stazioni in base alle necessità e non con una cadenza prefissata; tendono a maggiore flessibilità, ma ad una riduzione delle capacità di produzione e tempi più lunghi.

ISOLE DI MONTAGGIO

• L'isola di montaggio è un'area dedicata e specializzata per l'assemblaggio di parti, con un grado di autonomia.
• Presenta vantaggi in termini di flessibilità e bilanciamento delle stazioni rispetto ai sistemi tradizionali di montaggio in linea.

MONTAGGIO FUORI LINEA

• Un montaggio fuori linea è una soluzione per bilanciare meglio le linee e isole, in quanto alcune operazioni di montaggio possono essere spostate fuori linea per gestire singolarmente i sotto-problemi; questo porta a vantaggi in termini di riduzione dei tempi di attraversamento e della quantità di WIP.

FATTORI PRODUTTIVI

• I fattori produttivi includono informazioni sui costi del lavoro, del capitale e dei materiali.

PRODUZIONE PER PROCESSO

• La produzione per processo si focalizza sulle trasformazioni chimico-fisiche dei materiali di partenza.
• Si caratterizza da flussi di produzione sia continui che discontinui.
• I parametri principali da considerare includono il volume continuo di produzione, elevato capitale fisso, minore necessità di manodopera e basso costo delle materie prime.

TECNOLOGIE PER L'ACCIAIO

• Le tecnologie per processi di lavorazione dell'acciaio, come l'acciaio solido, includono preparazioni e fusioni nel processo di lavorazione, con specifiche tipologie di forni elettrici ad arco per la fusione dei rottami.

LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA

• La manifattura 4.0 è una trasformazione complessa che integra tecnologie digitali e processi di produzione tradizionali per migliorare l'efficienza e la competitività.
• Le nuove tecnologie includono: robotica collaborativa, tecnologie additive, digital twin, Internet of Things e analisi predittive.
• L'obiettivo è realizzare un sistema di produzione intelligente e flessibile che migliori i tempi di produzione, la qualità, la manutenzione predittiva, l'esperienza del cliente, i costi di produzione e la gestione delle operazioni.

COLLABORATIVE ROBOTICS

• I cobot permettono una maggiore sicurezza in ambienti di lavoro condivisi con gli umani, tramite sensori e sistemi di allerta.
• I CoBot rappresentano un investimento minore con un ritorno maggiore e un impatto minore sull'ambiente produttivo.

MANIFATTURA ADDITIVA

• La manifattura additiva si basa sul concetto di aggiungere strati di materiale su strati precedenti per costruire un prodotto, ad esempio, prototipi.
• Si differenzia dalle tecniche sottrattive, in quanto non necessita di lavorazioni intermedie, per una maggiore flessibilità e rapidità nelle nuove produzioni.

AUGMENTED & VIRTUAL REALITY

• Si tratta di tecnologie che utilizzano realtà virtuale o realtà aumentata per simulare e migliorare processi, manutenzione o formazione.

INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS

• IoT permette di gestire l'interconnessione degli impianti in un network globale, in cui i processi vengono monitorati e controllati in tempo reale.

BIG DATA & ANALYTICS

• Big Data e Analytics raccolgono e analizzano un'enorme quantità di dati in tempo reale per previsioni e ottimizzazioni.

FATTORI DI IMPIEGO

• L'impiego dei fattori produttivi (capitale, lavoro, materiali, capacità produttiva, resa) in un sistema produttivo è critico per la sua efficienza e flessibilità.

ECONOMIA DI SCALA

• Considera i costi di impianto, che sono influenzati dai livelli di produzione.

FLUSSO PRODUTTIVO CONTINUO E INTERMITTENTE

• La produzione continua, è caratterizzata da tempi di attraversamento e magazzini di passaggio relativamente ridotti
• La produzione intermittente si definisce come produzione a lotti, con tempi di setup e movimentazione più lunghi.

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