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Impianti Industriali – Riproduzione riservataRoberto Pinto – Università di Bergamo – CELS

Introduzione e

principali classificazioni

Roberto Pinto

Dipartimento di Ingegneria Gestionale,

dell’Informazione e della Produzione (DIGIP)

Università di Bergamo


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Di cosa parliamo in questo corso?

� Il termine «industria» si riferisce a tutto ciò che

svolge attività di produzione di beni attraverso la

trasformazione delle materie prime in

semilavorati o prodotti finiti, aumentandone il

valore

� Tale trasformazione ha luogo in appositi impianti

industriali

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� Il focus è quindi sugli Impianti Industriali, ossia

l’insieme di elementi fisici (meccanici, elettrici,

elettronici,...) aventi come obiettivo la

realizzazione dei processi produttivi di beni o

servizi

� L’impianto industriale rappresenta anche il luogo

dove viene realizzato il processo produttivo


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� Un processo è un insieme di attività (azioni e

decisioni) organizzate e coordinate che,

utilizzando le risorse a disposizione (attrezzature,

persone, energia e capitali), effettua la

trasformazione degli input (materiali e

componenti) in output (prodotto o servizio) di

valore per il mercato e consenta, allo stesso

tempo, di raggiungere gli obiettivi del business

aziendale

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Impianti Industriali

Impianti tecnologici

Impianti di servizio

� Impianti tecnologici: macchinari, risorse e attrezzature che

effettuano la trasformazione dei materiali e componenti in

semilavorati e prodotti finiti

� Impianti di servizio: macchinari, risorse e attrezzature che

permettono il funzionamento ottimale degli impianti tecnologici

(imp. elettrico, idraulico, di iluminazione, di riscaldamento…)


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� Macchinari per la produzione

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� Sistemi di movimentazione e stoccaggio


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� Sistemi di movimentazione e stoccaggio

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Il contesto di riferimento

� Azienda: definita dal codice civile come un

complesso di beni organizzato dall'imprenditore

per raggiungere un fine economico attraverso lo

svolgimento di un'attività

� Tipologie principali:

� Manifatturiera

� Commerciale

� Di servizi


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Perché è importante studiare gli impianti

industriali?

� Aumento della competizione e riduzione dei

margini

� Necessità di ridurre i costi

� Aumento della richiesta di varietà

� Aumento della richiesta di qualità

� Necessità di ridurre i tempi (lead time)

Le scelte relative all’impianto possono incidere in

modo significativo su questi fattori

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Volumi

Varietà diprodotto

Artigianato

Massproduction

Masscustomization

Globalizzazione

Prodotti omogenei Prodotti custom

Bassi / unitari

Elevati / di massa

PUSH

PULL

∼1950

∼1800

∼2000

Today & beyond

Evoluzione dei paradigmi produttivi

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Industria 4.0

Source: www.technopolismagazine.it

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Industria 4.0 – Le tecnologie abilitanti


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Caratteristiche degli impianti industriali

� Qualsiasi impianto industriale deve:

� Essere in armonia con lo sviluppo equilibrato della nazione e

con le risorse disponibili

� Produrre le quantità di beni richieste dal mercato (al minor

costo)

� Richiedere un investimento e costi di esercizio e

manutenzione minimi, in relazione alla loro incidenza sui costi

di produzione

� Essere flessibile (per quanto possibile) in relazione a

cambiamenti del contesto

� Assicurare condizioni di lavoro ottimali

� Essere sostenibile rispetto all’ambienteA. Monte, Elementi di impianti

industriali, Libreria Cortina

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Fattori e scelte da considerare

� Prodotto

� Ubicazione

� Potenzialità

� Tecnologia

� Ciclo di lavorazione

� Layout di impianto

� Tipo di fabbricato

� Servizi generali e logistica

� CostiA. Monte, Elementi di impianti

industriali, Libreria Cortina


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Alcune dimensioni di classificazione

� In base al settore di attività

� Primario, secondario, terziario

� In base all’assetto organizzativo

� In base alla modalità di realizzazione della

produzione (classificazione Wortmann)

� MTS, MTO, ATO, ETO…

Artigianale Industriale

- Volumi medio/bassi

- Automazione bassa

- Manodopera specializzata

- Prodotto specifico

- Bassa economia di scala

- Volumi alti

- Automazione alta

- Basso grado di specializ.

- Prodotto standard

- Elevate economia di scala

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Classificazione Wortmann – Review

ETOETO

MTOMTO

ATOATO

MTSMTS

Customer order

decoupling point (CODP)

Cli

en

ti

Fo

rnit

ori

Tempo di attesa

cliente (lead time)

Tempo di produzione

prima dell’ordine


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� In base alla tipologia di processo

� Lineare, convergente, divergente, a pettine, ibrido

Lineare

Divergente

Convergente

A pettine

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� In base alle dimensioni

� Fatturato, capacità produttiva, numero di ore

erogate, numero di addetti, per costo totale,

superficie sviluppata, potenza installata, rapporto tra

input e output, valore aggiunto…

� Classificazione a 3 assi

� Asse tecnologico, asse gestionale, asse del mercato


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Classificazione a 3 assi – Review

Asse del mercato

Su previsione

Commessa singola

Commessa ripetitiva

Asse gestionale

Unitaria A lotti Continua

Asse tecnologico

Per parti Fabbricazione

Montaggio

Di processo

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Classificazione layout e organizzazione

Produzione

Fabbricazione

Reparto

Celle

Linea

Montaggio

Linea

Cellule

Posto fisso


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� Fabbricazione:

� Reparti (aggregazione per tecnologie omogenee)

� Cellule (aggregazione per famiglie di prodotto)

� Linea

T1 T2

T3 T4

F1 F2

F3

R1 R2S1 S2

S3 S4

Reparti

T1

F1

S1

F2

S2

CelluleA B

R2

BA

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� Open-Shop: ogni job deve attraversare tutte le tipologie

di macchine (tutti i reparti) che costituiscono l’impianto

di produzione. La sequenza di visita di ogni tipologia di

macchina non è strettamente vincolata

� Flow-Shop: ogni job deve attraversare tutte le tipologie

di macchine (tutti i reparti) che costituiscono l’impianto

di produzione. La sequenza di visita di ogni tipologia di

macchina è definito e rigido


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� Job-Shop: ogni job può richiedere un sottoinsieme delle

tipologie di macchine disponibili (alcuni reparti). La

sequenza di visita di ogni tipologia di macchina è

definito e rigido, ma può anche prevedere delle varianti

per assicurare flessibilità

� Tra le diverse fasi di lavorazione, possono essere

presenti dei buffer per lo stoccaggio temporaneo

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Confronto linee vs job-shop

Job shop Linee

• Flussi intrecciati, difficoltà di

gestione

• Lead time non omogenei /setup

• Qualità non omogenea

• Elevati WIP

• Carichi di lavoro non omogenei

• Saturazione non omogenea

• Bassa flessibilità

• Alti costi per cambio di produzione

• Necessità di bilanciamento

• Alta flessibilità

• Bassi costi di investimento

(macchinari standard)

• Alta affidabilità (macchine in

parallelo)

• Facilmente espandibile

• Facile avvio di nuovi prodotti

• Altissima efficienza

• Altissima saturazione

• Volumi molto alti

• Elevate economie di scala

• Flussi lineari e semplici

• Facile pianificazione

• Bassi costi di setup


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� Assemblaggio / montaggio

� Manuale

� A posto fisso / isola

� In linea (a trasferimento continuo, intermittente

sincrono, intermittente asincrono)

� Automatico

� Rigido

� Flessibile

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Linea a trasferimento asincrono

Stazione 1 Stazione 2 Stazione 3

Stazione 1 Stazione 3

Linea a trasferimento sincrono

Stazione 2

Buffer


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Stazione 1

Linea a trasferimento continuo

Stazione 2 Stazione 3

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Banchi di montaggio a posto fisso


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Linea a trasferimento intermittente sincrono

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Ambiti di applicazione

Volume

Va

rie

tà d

i m

ixReparti

Cellule

Linee


Credits

CELS – University of Bergamo

Roberto Pinto Ph.D

Logistics and Supply Chain

http://cels.unibg.it

[email protected]

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