Impostazioni progettuali dello...

Impianti Industriali Introduzione

© 2005 Politecnico di Torino 1

Impostazioni progettuali dello stabilimento

Impianti industriali

Unità 1

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Introduzione

Studio del mercato e del prodotto

Ubicazione di un impianto industriale

Impianti generali e servizi di stabilimento

Studio del plant layout

Fabbricati per stabilimenti industriali



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Obiettivi dell’unità

Conoscere gli elementi principali costituenti uno stabilimento industriale Definire la capacità produttiva in funzione del mercatoScegliere l’ubicazione più adatta di un impianto industrialeDescrivere le reti di servizio necessarie Apprendere i metodi per lo studio del plant layoutIllustrare le tipologie e le caratteristiche dei fabbricati industriali


INTRODUZIONE



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Introduzione

Definizione di impianto industriale

Classificazione degli impianti industriali

Realizzazione degli impianti industriali

studio di fattibilità

progettazione di un impianto

realizzazione di un impianto

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Obiettivi

Definire cosa è un impianto industrialeClassificare gli impianti industrialiConoscere le fasi di pianificazione degli impianti industrialiComprendere quali sono gli elementi dello studio di fattibilitàAcquisire i concetti di progettazione di un impiantoIllustrare le fasi di realizzazione di un impianto



Definizione di impianto industriale

Introduzione

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L’industria

Compito dell’industria è la trasformazione dei beni (materie prime) al fine di aumentarne il valore

Tale trasformazione avviene utilizzando appositi impianti industriali: termine che nelle pagine seguenti useremo nel senso di “unità produttiva” ovvero di stabilimento, fabbrica, officina, laboratorio, … in cui viene effettuata la produzione di beni



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L’industria

L’attività industriale deve:inserirsi armonicamente in un piano organico di sviluppo del paese risultare conveniente per la collettività e per chi opera nell’azienda perseguire i migliori risultati economici e qualitativi rispettare l’ambiente e salvaguardare la sicurezza dei singoli e collettiva

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L’impianto industriale è un complesso di macchine, apparecchiature e servizi atti a permettere la trasformazione di materie prime o derivati in prodotti finiti

L’impianto industriale si inserisce in una struttura o sistema od organizzazione produttiva più complessa, impresa o azienda, rivolta in generale al perseguimento di obiettivi economici

Definizione



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Materia primao semilavorati

Energia

PersonaleFattori di

produzione

Prodotto finitoSISTEMA DI

PRODUZIONE

Definizione

Obiettivo economico fondamentale è di ottenere in uscita merci o servizi di maggior valore delle materie prime o merci in ingresso

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Trasformazioni di natura:- fisica- chimica

Impianto industriale

Il processo tecnologico

La trasformazione di materie prime o prodotti per ottenere in uscita altre merci o servizi è definito processo tecnologico



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Impianto industrialeImpianto tecnologicoo principale



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Processo tecnologicoo produttivo






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Processo tecnologicoo produttivo


Impianti ausiliario di servizio



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Nell’impianto industriale si distinguono impianti di produzione o tecnologici ed impianti complementari di servizio

Gli impianti di servizio (o ausiliari) sono volti al soddisfacimento di una determinata esigenza (impianto idraulico, impianto elettrico, impianto aria compressa, impianto vapore…); di solito servono per l’alimentazione dei servomezzi



Classificazione degli impianti industriali

Introduzione

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Natura delletrasformazioni e

del prodotto finito

meccanicitessilichimicialimentari siderurgici, ecc...

Dimensionigrande industriamedia industriapiccola industria

Tipi di classificazioni



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Classificazione per dimensioni

I parametri di valutazione delle dimensioni sono vari: numero di addetti, fatturato annuo totale o per addetto, produzione riferita al tempo, ecc.

Col crescere della dimensione avviene la progressiva integrazione del ciclo produttivo, ovvero la sua estensione a monte ed a valle fino al ciclo integrale, trasformazione dalla materia prima al prodotto finito

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Classificazione per capitale e lavoro

Si distinguono impianti ad elevata intensità di capitale ed impianti con prevalenza di lavoro

Nel primo caso è elevato il rapporto tra capitale fisso [il complesso dei mezzi di produzione] ed il capitale variabile [la forza lavoro]



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processo produttivomonolineaconvergentedivergente

continuità delprocesso produttivo

a ciclo continuo a ciclo intermittente

Classificazione per tipo di processo

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a) processi monolinea: l’output di ogni operazione passa tutto attraverso l’operazione successiva

Classificazione per processi

Tratto da A. Pareschi , “Impianti Industriali”, Soc. Editrice Esculapio



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b) processi sintetici o convergenti: le materie prime e i componenti convergono da varie direzioni nella fase terminale del processo



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c) processi analitici: da una o alcune materie prime si ottengono vari prodotti diversificati





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Continuità del processo produttivo:impianti a ciclo continuo o a flusso (altiforni, cementifici, raffinerie)impianti a ciclo intermittente (es. produzione per lotti, produzione per cicli variabili)

Classificazione per continuità

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produzione

continuavolume di produzione

nell’unità di tempomolto elevato

intermittentevolume di produzione

più modesto

unitaria volume di produzioneassai basso

Classificazione per continuità




Introduzione

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La realizzazione si articola nelle seguenti fasi:studio di fattibilitàprogettazione completarealizzazione o esecuzione del progetto



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studio difattibilità

progettazionecompleta

esecuzioneprogetto

Articolazione delle fasi di realizzazione

La realizzazione di un impianto industriale si articola in tre fasi:


studio di fattibilità




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Definizione

Insieme di valutazioni tecniche ed economiche dirette a verificare la convenienza dell’investimento

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Fasi

Fase 1: scelta per mezzo di ricerche di mercato e studio di un nuovo prodotto P (product design) o servizio

Fase 2: scelta del ciclo produttivo C (process design) e definizione qualitativa del diagramma di produzione



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Fasi

Fase 3: definizione dei servizi S (o impiantiausiliari) necessari al funzionamento degli impianti di produzione

Fase 4: scelta della potenzialità produttiva ottimale Qe valutazione della redditività economica dell’investimento impiantistico

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Competenze

La fase 1 è affidata ad economisti esperti di ricerche di mercato ed a tecnici progettisti La fase 2 è affidata ad uno o più esperti di tecnologie industrialiLe fasi 3 e 4 sono più propriamente di competenza di esperti impiantisti ai quali è affidato il progetto dell’intero impianto di produzione



progettazione di un impianto


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Elementi della progettazione

Noti: il prodotto (P)il ciclo produttivo (C)i servizi o impianti ausiliari (S)la potenzialità produttiva richiesta (Q)

Si può quindi procedere alla progettazione completa dell’impianto



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Fasi della progettazione

La progettazione si compone delle seguenti fasi:a) la scelta della ubicazioneb) studio della disposizione planimetrica dell’impianto

ovvero del layout in generalec) progetto del layout dettagliatod) progettazione delle parti costituenti

Ad esse fa seguito la realizzazione dell’impianto industriale

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I fattori che possono influenzare la scelta dell’ubicazione territoriale di un nuovo stabilimento sono:

i costi di costruzionela vicinanza del mercato servitoi costi di trasporto delle materie primeil minimo costo unitario dei trasportila disponibilità di energie (energia elettrica, gas, carbone)i costi di fabbricazione

La scelta della ubicazione



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input datiP,C,S,Q

flusso deimateriali

rapporti fraattività

diagrammispazio

richiestospazio

disponibile

Progetto sistematico del layout generale


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diagrammaspazi

simulazione

diagrammialternativelay-out

considerazionimodifica

limitazionipratiche

diagrammiscelta dellay-out

Progetto sistematico del layout generale




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Lo studio del Layout

Lo studio del layout si compone delle fasi:analisi dei dati di partenzadefinizione dei trasporti internistudio delle postazioni di lavorosistemazione dei singoli reparti e magazzinidisposizione schematica dei repartilayout di massima e Piano Regolatore Generalevalutazione e scelta

realizzazione di un impianto




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PROGETTAZIONEPROGETTAZIONE

APPROVVIGIONAMENTOAPPROVVIGIONAMENTO

COSTRUTTORICOSTRUTTORI

TRASPORTITRASPORTI

COSTRUZIONE E MONTAGGICOSTRUZIONE E MONTAGGI

AVVIAMENTOAVVIAMENTO

PROGETTAZIONEPROGETTAZIONE

APPROVVIGIONAMENTOAPPROVVIGIONAMENTO

COSTRUTTORICOSTRUTTORI

TRASPORTITRASPORTI

COSTRUZIONE E MONTAGGICOSTRUZIONE E MONTAGGI

AVVIAMENTOAVVIAMENTO

Fasi principali

Fasi principali della realizzazione di un’opera

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A. EMISSIONE DELLA RICHIESTA D’OFFERTAB. ELABORAZIONE OFFERTE

C. ESAME E COMPARAZIONE TECNICO-ECONOMICA DELLE OFFERTED. TRATTATIVE IN VISTA ASSEGNAZIONE CONTRATTOE. PROGETTAZIONE DELL’IMPIANTO

ORDINI AI SUB FORNITORI

F. REALIZZAZIONE DELL’IMPIANTO COSTRUZIONIMONTAGGI

G. PROVE E AVVIAMENTO DELL’IMPIANTOH. COLLAUDI I. ENTRATA IN ESERCIZIOL. SCADENZA DELLE GARANZIE

TEMPI NECESSARI PER REALIZZARE L’OPERA

Tempi necessari



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PIANIFICAZ.STRATEGICA

IDENTIFIC.BISOGNI

FATTIBILITA’ REALIZZAZ.INVESTIM.

RITORNOINVESTIM.

FINEINVESTIM.

CICLO DI VITA DELL’INVESTIMENTO AZIENDALECICLO DI VITA DELL’INVESTIMENTO AZIENDALE

INGEGNERIA ACQUISIZ. ESERCIZIOIMPIANTO

SMANTELL.IMPIANTO

CICLO DI VITA DELL’IMPIANTOCICLO DI VITA DELL’IMPIANTO

FASE CONCETTUALE

DEFINIZIONE REALIZZAZ. CONSEGNA

CICLO DI VITA DEL PROGETTOCICLO DI VITA DEL PROGETTO

PIANIFICAZ.STRATEGICA

IDENTIFIC.BISOGNI

FATTIBILITA’ REALIZZAZ.INVESTIM.

RITORNOINVESTIM.

FINEINVESTIM.

CICLO DI VITA DELL’INVESTIMENTO AZIENDALECICLO DI VITA DELL’INVESTIMENTO AZIENDALE

INGEGNERIA ACQUISIZ. ESERCIZIOIMPIANTO

SMANTELL.IMPIANTO

CICLO DI VITA DELL’IMPIANTOCICLO DI VITA DELL’IMPIANTO

FASE CONCETTUALE

DEFINIZIONE REALIZZAZ. CONSEGNA

CICLO DI VITA DEL PROGETTOCICLO DI VITA DEL PROGETTO

CICLO DI VITA DELL’INVESTIMENTO, DEL PROGETTO E DELL’IMPIANTO

Ciclo di vita

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