Progettazione di impianti industriali

Ecco le note di studio derivate dal testo fornito:

• Impianto Industriale

• È un insieme di elementi interconnessi di qualsiasi tipo.

• È finalizzato alla produzione di manufatti o alla fornitura di servizi.

• Fattori di Produzione

• Risorse Umane: Dirigenti, impiegati e manodopera diretta/indiretta.

• Risorse Finanziarie: prestiti a tassi agevolati, mezzi propri, prestiti bancari e finanziamenti statali.

• Energia: Elettrica, idraulica, termica e atomica.

• Materie Prime o Semilavorati: elementi base per la produzione.

• Mezzi Tecnici: attrezzature, macchine e servizi di stabilimento.

• Sistema Informativo: dati e informazioni per la gestione.

• Prodotto Finito

• Comprende beni e servizi che soddisfano i bisogni e hanno valore economico.

• I beni possono essere strumentali (usati per produrre altri beni) o di consumo (usati direttamente dai consumatori).

• I servizi soddisfano i bisogni.

• Impianto Industriale

• È la somma di: impianto tecnologico (macchinari per la trasformazione) e impianti di servizio (supporto al funzionamento).

• Gli impianti di servizio supportano l'impianto tecnologico e vengono classificati in base a funzione, tipo di servizio e entità servita, senza partecipare direttamente alla produzione

• La classificazione produttiva degli impianti si basa su:

• Dimensione (numero di addetti, capitale investito, fatturato annuo, capacità produttiva).

• ATECO (classificazione Istat delle attività economiche per fini statistici).

• Composizione Organica del Capitale (R)

• È il rapporto tra capitale fisso (mezzi di produzione) e capitale variabile (lavoro).

• R = Capitale Fisso / Capitale Variabile (o numero di addetti).

• R Basso: attività manuale, produzione di beni diversificati per il cliente, volumi bassi, automazione assente, azienda artigianale.

• R Elevato: produzione automatizzata, raffinerie, alti volumi, prodotti poco differenziati.

• Tipologia della Domanda

• Produzione su Commessa: l'attività è avviata sulla base degli ordini dei clienti.

• Singola: produzione di prodotti unici che richiedono progettazione e ciclo di produzione specifici.

• Ripetitiva: produzione di una gamma di prodotti definiti per clienti stabili o prodotti a catalogo.

• Produzione a Magazzino: l'attività è effettuata prima di ricevere gli ordini, necessitando di magazzini per i prodotti finiti.

• Rischi Associati

• Produzione su commessa comporta il rischio di non rispettare tempi e costi.

• Produzine a magazzino comporta il rischio di non vendere il prodotto finito.

• Modalità di Realizzazione del Prodotto

• Produzioni per Parti (Manifatturiera): fabbricazione di componenti e assemblaggio per ottenere il prodotto finito.

• Produzione di Processo: trasformazioni chimico-fisiche delle materie prime, rendendo irriconoscibili i materiali di partenza.

• Ritmo Produttivo

• Produzione Continua: l'impianto produce sempre lo stesso prodotto in modo continuo, con volumi elevati e cicli costanti.

• Produzione Intermittente a Lotti: produzione diversificata per lotti, con volumi più modesti.

• Produzione Unitaria: volume di produzione basso.

• Classificazione a Tre Assi (Modello di Brandolese)

• Prende in considerazione modalità di risposta alla domanda, modalità di realizzazione del prodotto e volume di produzione.

• Classificazione di Wortmann

• Considera le fasi di progettazione, approvvigionamento, fabbricazione, assemblaggio e spedizione (Prima e dopo l'ordine).

• MTS (Make To Stock): produzione per il magazzino.

• MTO (Make to Order): produzione su ordine.

• ATO (Assembly to Order): assemblaggio in base all'ordine.

• PTO (Purchase to Order): acquisto in base all'ordine.

• ETO (Engineer to Order): progettazione in base all'ordine.

• Tipologia del Ciclo Tecnologico

• Monolinea, convergente e divergente.

• Pianificazione e Realizzazione di un Sistema di Produzione

• Studio di Fattibilità: valutazione tecnico-economica per verificare la convenienza dell'investimento.

• Fase 1: Ricerca di mercato e studio del prodotto.

• Fase 2: Scelta del ciclo produttivo.

• Fase 3: Definizione dei servizi.

• Fase 4: Scelta della potenzialità produttiva.

• Analisi di mercato (Fase α): Scelta e studio del prodotto (tipologia e prezzo di vendita).

• Scelta del ciclo produttivo (Fase β): Definizione del ciclo di lavorazione.

• Studio dei servizi (Fase γ): Servizi necessari alla produzione.

• Studio economico dell'iniziativa (Fase δ): Valutazione della potenzialità produttiva del nuovo impianto.

• Il destinatario dello studio di fattibilità può essere: imprenditori, manager, istituzioni finanziarie, clienti, fornitori, dipendenti, ecc.

• Fase 1: Sorgenti di idee: mercato, ricerca e sviluppo, alta direzione, ecc.

• Selezione Idee: Eliminazione di circa il 75% delle idee iniziali tramite analisi qualitative.

• Obiettivi dell'Impresa

• Profitti adeguati, tasso di espansione adeguato e prodotti congruenti con l'immagine aziendale. L'azienda ha un livello di qualità ottimale.

• Prodotto non accettabile se: profitti non prevedibili, incompatibilità con altri obiettivi, investimenti eccessivi, mancanza di competenze, ecc.

• Immettere sul mercato prodotti nuovi per rinnovare quelli esistenti.

• Ciclo di Vita

• Introduzione (crescita lenta), crescita (aumento delle vendite), declino (diminuzione delle vendite).

• Scelta del Ciclo Produttivo

• Verifica dell'esistenza di tecnologie idonee. La scelta del ciclo deve tenere conto della flessibilità ed elasticità del processo.

• Fase 3: Studio dei Servizi

• Definizione dei servizi necessari alla produzione, progettazione degli impianti ausiliari e valutazione dei costi preventivi.

• Scelte progettuali in un impianto: progettazione ex novo, ampliamenti, riconversioni, ristrutturazioni, manutenzioni.

• Progettazione completa: scelta dell'ubicazione, lay-out generale e dettagliato, progettazione esecutiva.

• Realizzazione del progetto: determinazione di tempi e metodi, sviluppo e controllo delle fasi.

• Classificazione dei Costi di Produzione

• In base alla natura di origine e modalità di attribuzione all'oggetto di costo (diretti o indiretti).

• Un costo diretto ha conseguenze dirette, un costo indiretti riguarda più prodotti

• In base al volume di produzione: variabili (in funzione del volume) e fissi (indipendenti dal volume).

• Periodo di Riferimento

• Costi di impianto (capitale iniziale più interessi passivi per il finanziamento) e costo del capitale circolante.

• Costi di Produzione

• Costo totale (Costi fissi + Costi variabili).

• Costo medio (Costo totale / Quantità).

• Costo marginale (incremento del costo quando la produzione aumenta di una unità).

• Matematica Finanziaria

• Interesse (compenso per l'uso di un bene).

• Tasso di interesse, interessi attivi e passivi, interessi semplici e composti.

• Flusso di cassa (variazioni di liquidità).

• Valore attuale netto (VAN): valore dei flussi di cassa attualizzati.

• Se VAN = 0

• L'operazione restituisce il capitale investito e gli interessi.

• Se VAN > 0:

• L'operazione genera valore economico.

• Tasso di Rendimento Interno (IRR)

• indica il tasso per cui si annulla il VAN. Più è alto, più l'investimento è positivo.

• Periodo di Recupero del Capitale (PBP)

• Calcola il tempo necessario per rientrare del capitale investito.

• Scelta dell'Ubicazione di Impianto Industriale

• Fase strategica per l'azienda che deve garantire la migliore ubicazione possibile e la definizione delle attività più idonee.

• Fattori di influenza: fondamentali, secondari o speciali (specifici per ogni azienda).

• Fattori che intervengono: pianificazione territoriale, costi aree, struttura del mercato, materie prime, trasporti, manodopera, energia e impatto ambientale.

• Dislocazione dell'Impianto

• Dipende dal processo produttivo (perdita di peso/volume).

• Scelta del Terreno

• Preferire una superficie maggiore e forma rettangolare, verificando servitù e vincoli.

• Metodi di Scelta

• Metodo del punteggio (elencare ubicazioni, fattori, assegnare pesi e valutazioni).

• Metodo dei Costi

• Valutazione approssimativa di investimenti e costi annui.

• Minimizzazione dei Costi di Trasporto

• X = Punto incognito da stabilire

• Di = distanza del percorso

• C = costo per unità

• Studio dell'approvvigionamento di acqua per uso civile e industriale

• Fonti di Approvvigionamento

• Prelievo diretto da acquedotti pubblici, derivazione da acque superficiali, prelievo da falde sotterranee. Derivazione da acquedotto: allacciamento standard tramite valvola in un pozzetto esterno.

• Derivazione da Acque Superficiali

• Limitata a causa di ingenti consumi.

• Acque marine: prelievo tramite condotte, filtrazione e accumulo.

• Acque da lago: opere di presa in profondità.

• Acque dolci superficiali (fiumi e canali): soglia di presa elevata per evitare il prelievo di sedimenti.

• Estrazioni di Acque Profonde

• Falde freatiche (fluenti a pelo libero) e artesiane (in pressione tra strati impermeabili).

• Pozzi Freatici

• Livello statico H (a riposo), livello dinamico h(Q), linea piezometrica, cono di influenza R.

• Strumenti

• Livello statico del pozzo H: quota del pelo libero quando il pozzo non viene utilizzato

• Livello dinamico del pozzo h(Q): quota del pelo libero dell'acqua quando dal pozzo viene prelevata acqua.

• Linea piezometrica: linea che divide la zona prosciugata da quella in cui c'è ancora acqua. Il pozzo crea un campo di moto radiale e una depressione piezometrica che viene chiamata cono di influenza. Il raggio di influenza R di un pozzo può essere definito come la distanza fino alla quale si risente in modo apprezzabile della depressione piezometrica provocata da un pozzo di pompaggio.

• Calcolo falda

• H: Livello statico del pozzo

• h(Q): Livello dinamico del pozzo

• Q: Portata prelevata

• R: distanza dall'asse del pozzo alla quale la falda non risente più del prelievo

• Si consideri un generico cilindro di falda di altezza z e di raggio x. La portata Q che attraversa la superficie di tale cilindro è definita come: Q = 2π·x·z.c

• Realizzazione di un Pozzo

• Indagini preliminari, perforazione, completamento e utilizzo.

• Fasi: frantumazione del terreno e asportazione dei detriti (a secco o a umido).

• Classificazione in base al movimento dell'utensile: a rotazione o a percussione.

• Acqua per uso Industriale

• Usi: industriale, potabile, antincendio. Le reti devono rimanere distinte.

• Impieghi: raffreddamento, materie prime lavorazioni, lavaggio, transfer termico e raffrescamento.

• Approvvigionamento Idrico

• Diagramma regolare o irregolare. Soluzione con serbatoio di accumulo (servizi antincendio) e con possibilità di sopperire ad eventuali picchi di richieste non previsti.

• La capacità dei serbatoi deve assicurare l'acqua corrente o alimentare le utenze in caso di prestabilito.

• Tipologie di serbatoio

• Di accumulo o compenso (aperti), pressurizzati (autoclave)

• Altezza minima Hmin

• Indicando con il pedice u le grandezze riferite alla sezione di ingresso dell'utenza più sfavorita per richiesta di carico totale si ha:

• Piping

• Insieme che servono per convogliare e trasferire un fluido.

• Gli elementi costitutivi

• Tubi, giunti, raccordi, guarnizioni, organi di intercettazione e regolazione e accessori

• Elementi caratteristiche che contraddistinguono una tubazione: diametro nominale, spessore e lunghezza.

• Pressione nominale (PN): scelta della tubazione e pressione.

• Se spessore minimo è minore di quello scelto dal dimensionamento va dimensionato.

• Elementi Raccordi

• Curve e gomiti, diramazioni, varizioni di diametro e chiusure

• Funzione della valvola: Intercettazione, riduzione e regolazione

• I filtri hanno lo scopo di rimuovere le impurità ed i detriti all'interno delle tubazioni indirizzando il flusso del fluido verso il cestello filtrante.

• LayOut

• Disposizione planimetrica del reparti, macchine, arre e servizi

• Elementi fondamentali: Prodotto, quantità, ciclo produttivo e servizi ausiliari Studio e andamento di P, Q, C e S (P = f(T) => Evoluzione del prodotto nella forma e dimensioni)

• Fase del progetto

• Ubicazione e layout generale e allineamento di quest'ultimi

• Diagramma di Prodotto – Quantità mostra una divisione in Zone

• Zona I - layout per prodotto (linea): elevate produzione di poche varietà ed alto livello di automazione e costi

• Zona II: Piccola produzione, macchine universali e piccoli investimenti

• • Zona III Layout per famiglie (a celle), caso di Group Technology

• Metodo analisi del flusso dei materiali è A o B a seconda del numero di gruppi Unità di misura del flusso del materiali: se non esistono unità di misura di trasporto comuni per materiali diversi, la misura della intensità del flusso risulta molto difficile. Si passa allora al conteggio del numero di MAG per ogni materiale, il che dà una misura della sua trasportabilitè

• Identificare e raggruppare parti simili da un punto di vista.

• In relazione al progetto Sistemi di produzione cellulare vengono esaminati tutti i prodotti viene una fase che si esamina tutti i prodotti , con la conseguenza di cella uni direzzionali e flessibilità dell celle

• Metodi di costruzione delle famiglia

• Classa vista, classificazione e codifica flussi

• Struttura gerachica valore delle cifre

• Analisi flussi produttivi

• Pressione Automatizzata

• Ciascun valutare 1 se necessario altrimenti 0 algoritmo rank older clustering : Ordinamento numero binario, ordinamento associate, numeri.

• Mettere assieme tutti i service tabella leterali

• Legislazione a riguardo.

Quiz sulla progettazione di impianti industriali. Esplora le fasi di crescita aziendale, la scelta del ciclo tecnologico e la pianificazione dell'impianto. Valuta le tue conoscenze sui costi, il bilanciamento della linea di assemblaggio e gli obiettivi di costo