Impianti Meccanici

Generalità sugli impianti industriali (L2) e fasi dello studio di fattibilità (L3)

Data Materia Autore 26-02-19 Impianti Mecc. Taddei Federico Titolo Generalità sugli impianti industriali (L2) e Fasi dello studio di fattibilità (L3)

L.2

Impianto industriale è un complesso di macchine (scegliamo le macchine in base al ciclo produttivo di quel prodotto, numero di macchine), apparecchiature (ciascuna di queste macchine è gestita da un robot=apparecchiatura, sistemi di collegamento tra la macchina 1 e la macchina 2 come per esempio dei nastri trasportatori) e servizi (supporto per far funzionare la macchina come per esempio l’energia a vapore per una pressa) atti a permettere la trasformazione di materie prime o derivati in prodotti finiti.

Le trasformazioni possono essere di natura chimica (variazione della composizione) o fisica (variazione dello stato fisico, della forma, delle dimensioni, del peso, del volume delle merci in entrata. Es Tornitura che cambia però, forma all’oggetto) Classificazione dei prodotti finiti: ci sono le tipologie di macchine che mi servono per realizzare il processo produttivo sono quei impianti di supporto a queste macchine.

Classificazione impianti di produzione

Classificazione impianti di produzione che possono essere diversissimi e perciò classificabili con riferimento a vari criteri di analisi.

• Natura delle trasformazioni e del prodotto finito (meccanici, tessili, chimici, alimentari, siderurgici, ecc.)
• Dimensioni (grandi industrie, medie industrie, piccole industrie)

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(R) tende a diventare sempre più alto.

• Processo monolinea le operazioni sono in sequenza, tutto il materiale la maggior parte in uscita, passa nella fase successiva.
• Più o meno queste quantità input e output sono abbastanza simili ma non necessariamente uguali perché è probabile che in questa fase di lavoro ci siano delle aggiunte di sostanze oppure se ci sono dei scarti, quindi la legge di Input = Output è vera (relativamente).
• Processo convergente parto da un numero di componenti per produrre uno e un solo pezzo finale.

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• Processo divergente parto da un unico elemento che via via ci ricavo diversi prodotti.

Ciclo continuo à non spengo e produco sempre lo stesso prodotto.

Ciclo intermittente à significa che alla sera lo spengo e alla mattina lo riaccendo, questo vuol dire che per un tot. di tempo produco un pezzo e poi cambio produzione.

Alimentazione (centrifugo): se ho un impianto di riscaldamento manda l’acqua calda agli utilizzatori.

Scarico (centripeto): ho un impianto di trattamento di rifiuti liquidi, che è collegato ai diversi utilizzatori che gli scarica il liquido di scarto.

3 Data Materia Autore 26-02-19 Impianti Mecc. Taddei Federico Titolo Generalità sugli impianti industriali (L2) e Fasi dello studio di fattibilità (L3)

L.3

Fasi dello studio di fattibilità (4 fasi)

• Studio del prodotto: voglio capire che tipo di prodotto il mercato richiede, vedendo anche il prezzo di vendita e in base alla concorrenza.
• Studio del processo tecnologico: una volta individuato il prodotto, dallo studio deve venir fuori la serie di lavorazioni che servono per realizzare il prodotto.
• Studio dei servizi: noto il prodotto, noto il ciclo di produzione devo individuare sia le macchine che mi servono per effettuare quella operazione e i servizi.
• Studio economico: devo valutare economicamente se tutto quello che ho fatto fino a quel momento è giusto o sbagliato, devo valutare la potenzialità, se mi conviene o meno metterlo nel mercato in base al profitto.

Studio del prodotto

a) Studio del prodotto (fase Da dove vengono le idee?

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Tutte queste idee nel tempo grossomodo vengono a seconda di questa stima qua, queste idee sono selezionate da questo grafico.

Nell’analisi qualitativa ci sta un metodo chiamato metodo del punteggio, è un metodo molto utilizzato per esempio nei prodotti agricoli. Prendiamo un prodotto qualsiasi, riportiamo gli elementi che vogliamo valutare (fattori qualitativi), do una percentuale in peso a ognuno di questi prodotti ((A)peso relativo) la somma di queste colonne deve essere 100%, poi oltre al peso mettiamo il Punteggio relativo (B) (la somma dei punteggi non deve essere 100); moltiplico (AxB) Peso relativo x Punteggio relativo, poi somma per ogni fattore, alla fine mi viene fuori un numero totale. Faccio la stessa procedura con un altro prodotto, il prodotto con il numero tot. più alto è migliore e quindi l’altro viene scartato.

Obiettivi dell’impresa

• Profitti adeguati.
• Tasso di espansione adeguato dura nel tempo, quindi nel mercato à.
• Prodotti congruenti con l’immagine della società produttori top che si buttano su prodotti di qualità meno scadente (es. Mercedes).

Passare da qualità alta a qualità bassa è rischioso, ma è anche rischioso passare da qualità bassa a qualità alta, quindi bisogna trovare un livello di qualità adeguato.

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Livello di qualità Lq (livello di qualità ottimo)= perché in quella ott situazione di costo il prodotto e minimo.

Se io scendo sotto a questo livello di qualità il costo può aumentare perché ho una serie di prodotti.

Se invece è all’incontrario mi serve macchine nuove e quindi il costo aumenta.

Fatturato: all’inizio è basso perché siamo in una fase d’introduzione del mercato attraverso pubblicità perché deve essere riconosciuto dal mercato, poi ci da una fase di crescita, quindi il fatturato aumenta piano, poi cresce più velocemente fino alla maturità poi inizia la fase di declino. Quando noi siamo al picco non prossimo aspettare che arrivi la fase di declino per inventare altri prodotti.

Il flusso di cassa all’inizio è negativo, perché abbiamo speso per produrre ma ancora non abbiamo ricavato niente, poi con il tempo inizia a salire.

Quando si lancia un prodotto nel mercato dietro ci sta tutta una fase di studio basato sulla Ricerca, sviluppo e ingegnerizzazione.

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7 Data Materia Autore 28/02/2019 Impianti Meccanici Filippo Zazzeroni Titolo Studio del processo tecnologico, Studio dei servizi, Studio economico dell’iniziativa

Nella lezione precedente, sono state spiegate le varie fasi di fattibilità del prodotto, ovvero tutti i procedimenti necessari per determinare la possibilità di realizzazione di un prodotto. Esse si dividono in:

• Studio del prodotto.
• Studio del processo tecnologico.
• Studio dei servizi.
• Studio economico dell’iniziativa.

Studio del processo

) Studio del processo (Fase

Lo studio del processo, è fatto per determinare il ciclo di lavorazione del prodotto, che quindi prevede la determinazione di tutte le fasi di lavorazione, i servizi e le materie prime (a livello qualitativo) necessarie per la realizzazione del prodotto finito. Lo studio del processo viene diviso in due fasi principali:

• Scelta del ciclo produttivo C (spiegato nella lezione precedente).
• Definizione qualitativa del diagramma di lavorazione determinazione diagramma qualitativo.

Diagramma qualitativo

Questo diagramma è determinato solo dopo la conoscenza del ciclo produttivo C, e quindi di tutte le fasi di lavorazione, andando a introdurre i servizi e le materie prime associate alle fasi, però solo a livello qualitativo nessuna quantità riportata. Viene costruito disponendo le fasi di lavorazione in successione in una colonna, e in colonne adiacenti, i servizi. I servizi vengono collegati alle fasi di lavorazione tramite una linea orizzontale, se il servizio è utilizzato per la determinata fase, si cerchia l’intersezione tra riga orizzontale e la verticale del servizio, nel caso opposto si usa il segno di bypass (vedi in figura).

Bypass.

1 Data Materia Autore 28/02/2019 Impianti Meccanici Filippo Zazzeroni Titolo Studio del processo tecnologico, Studio dei servizi, Studio economico dell’iniziativa

Nel grafico sotto riportato è rappresentato il diagramma qualitativo della caldaia Babcok-Wilcox, a differenza del ciclo di lavorazione del pomodoro, vengono riportati i vari componenti/materie prime in colonne differenti e sotto di essi le lavorazioni associate.

Studio dei servizi

) Studio dei servizi (Fase

Una volta determinato il ciclo produttivo, bisogna definire nello specifico quali macchine e servizi si andranno ad utilizzare per l’impianto, oggetto di studio. La scelta dei macchinari viene fatta principalmente in funzione della produttività dell’impianto che si vuole ottenere (es 100 Kg/giorno di prodotto), dei costi delle macchine, dei consumi ecc. Questo studio viene fatto valutando i cataloghi di ogni macchina, tramite l’uso dei parametri sopra indicati.

In figura accanto si può vedere un esempio di ciclo produttivo), del concentrato di pomodoro (fase a questo grafico bisogna aggiungerci la scelta dei macchinari in base alla quantità di prodotto che si vuole produrre.

2 Data Materia Autore 28/02/2019 Impianti Meccanici Filippo Zazzeroni Titolo Studio del processo tecnologico, Studio dei servizi, Studio economico dell’iniziativa

In questa fase ancora non viene fatto uno studio sui costi, quindi non si è a disposizione dei consumi dell’impianto, requisito fondamentale nella scelta delle macchine, ma soprattutto dei servizi. In aiuto a questa mancanza vengono utilizzate delle tabelle che riportano i consumi specifici (per unità di prodotto o peso) di energia termica, energia elettrica, acqua e altri servizi. Tramite l’uso di queste tabelle, moltiplicando i consumi specifici per la produttività scelta si riesce a determinare in linea di massima i servizi e le macchine. Un esempio delle tabelle è riportato qui sotto.

Studio economico dell’iniziativa

) Studio economico dell’iniziativa (Fase

Lo studio economico dell’iniziativa prevede di determinare tutti i costi associati all’impianto e che ne influenzano la produttività, in modo da determinarla. (produttività q [unità prodotte/anno]).

Classificazione dei costi di produzione

Per prima cosa viene fatta una classificazione dei costi di produzione che può essere fatta in base a quattro parametri:

• Natura di origine.
• Modalità di attribuzione all’oggetto (spesso l’oggetto è il prodotto).
• Volume di produzione dell’impianto.
• Periodo di riferimento.

Natura di origine

I costi posso essere classificati in base alla natura di origine di essi (provenienza), e seconda di questo si possono dividere in:

• Personale → costi derivanti dalla manodopera.
• Servizi → affitti, canoni, licenze.
• Materiali → derivanti dall’acquisto di materie prime.
• Macchine: si possono dividere in finanziamenti bancari e ammortamenti, i primi derivano dalla richiesta di un mutuo e quindi dal pagamento di rate mensile verso la banca di credito (costi e oneri finanziari → capitali), mentre i secondi sono costi derivanti dall’accontamento di soldi per il rinnovo dell’impianto al posto di ricorrere a nuovi finanziamenti.

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Modalità di attribuzione all’oggetto

I costi possono essere attribuiti all’oggetto (molto spesso il prodotto), in modo diretto (o specifico) o indiretto, nel primo caso i costi sono direttamente imputati a esso, come costo del materiale, energie spese per la sua realizzazione e manodopera diretta (esempio di una bottiglia → costo della plastica, dell’acqua, energia per la produzione della bottiglia), nel secondo caso i costi sono imputati indirettamente all’oggetto e sono quelli comuni alla fabbricazione di più prodotti (costi di amministrazione).

Volume di produzione dell’impianto

In base al volume di produzione dell’impianto possiamo definire costi:

• Fissi → = ) non variano entro certi limiti di volume di prodotto (Δ e possono derivare da:
  • Acquisto e mantenimento degli impianti, ovvero interesse sul capitale preso a prestito, canone d’affitto del suolo, logorio o deprezzamento delle macchine e degli edifici e il corrispettivo ammortamento, assicurazioni.
  • Spese generali di amministrazione, riferiti al personale, uffici contabili, ufficio vendite ecc.
• Variabili → variano con il volume di produzione, cioè in caso di non produzione sono assenti e possono derivare da materie prime, energia, costo della manodopera diretta, costi di immagazzinamento ecc.

Periodo di riferimento

In base al periodo di riferimento i costi si dividono in costi d’impianto e di esercizio, i primi sono tutti i costi dall’inizio dello studio di fattibilità fino al primo pezzo prodotto, mentre i secondi derivano dalla attività dell’impianto. (Per capire meglio i periodi di riferimento, lo si può vede nel grafico accanto)

I costi d’impianto, in successione di tempo, si dividono in:

• Costo dell’ingegneria: comprende lo studio di fattibilità.
• Costo per l’acquisto del terreno: spese notarili, adattamenti piano-altimetrici (sistemazione del terreno, recinzioni), spese per oneri di urbanizzazione primari (per la presenza di strade, fognature, acquedotti), spese per oneri di urbanizzazione secondaria (scuole, impianti sportivi).
• Costo per l’edilizia: costruzione dell’edificio, fognature, raccordi ferroviari, allacciamenti alle reti elettriche, idriche.
• Costo dei materiali, delle macchine e attrezzature.
• Costo del montaggio: costo della manodopera per il montaggio dei macchinari e per l’uso di eventuali attrezzature speciali.
• Costo dei beni immateriali: spese per acquisire la conoscenza di come utilizzare l’impianto al meglio e alla sua conduzione, spese per brevetti, concessioni.
• Costi vari: costituzione della rete di vendita (pubblicizzazione prodotto, contatto con i potenziali clienti), collaudi tecnici, emissione di azioni per l’acquisizione di soldi da degli investitori.
• Costo degli interessi passivi: costi dovuti dalla richiesta di finanziamento e quindi dagli interessi generati da esso.

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• Costo del capitale circolante: corrispondente al capitale che ancora deve produrre soldi e quindi comporta un costo. Esempio di questi capitali sono le materie prime sottoforma di scorte, materiali che sono in lavorazione, prodotti finiti non ancora venduti, capitale in cassa per spese minute. La somma dei costi di tutte queste voci mi da il capitale circolante.

Mentre i costi di esercizio vengono divisi in costi di produzione e costo dell’inefficienza del servizio. I primi = + non sono altro che la somma dei costi fissi e costi variabile => . I costi dell’inefficienza di servizio sono, i costi derivanti da una non produzione di prodotto e quindi di un mancato introito, per il malfunzionamento o rottura dell’impianto.

Per definire i costi di inefficienza di servizio matematicamente definiamo come: → → Utile (soldi netti dalla vendita) costi totali → Ricavi = − − Δ → − Δ → − Δ una mancata produzione implica un mancato ricavo e una mancata presenza di costi variabili, perciò posso scrivere l’utile come: ( = − Δ) − + − Δ = − − − Δ + Δ = − − − (Δ − Δ )( ) = Δ − Δ

Dall’equazione dell’utile ricavo il costo d’inefficienza che è pari a , come si può notare questo costo dipende dalla variazione di produzione, e sono da tenere in considerazione poiché producono −Δ una riduzione dell’utile (segno negativo nella formula). La presenza del termine dipende se il prodotto non è stato venduto o non prodotto, nel primo caso è nullo poiché essendo prodotto il materiale ho dei costi variabili, nel caso opposto non lo è.

Analisi dei costi di produzione

Andiamo ora a definire dei valori che mi mettono in relazione costi e produzione:

Il costo medio non è altro che il costo totale del prodotto diviso per la quantità di prodotto, e come si vede dalla formula è un valora unitario [€/unità prodotto], e varia al variare di q. Esso descrivo il costo medio di un’unità di prodotto. Δ = ( ) = ( )

Costo marginale: Δ = =0 0

Per un q=q0, esso rappresenta l’incremento subito dal costo quando la produzione aumenta di un’unità. A livello teorico l’in