Appunti di Impianti meccanici

ESERCITAZIONE

Il prodotto A001 viene realizzato in un impianto in linea secondo il seguente ciclo tecnologico:

A partire dai dati in tabella, relativi ai macchinari impiegati sull’impianto, ed ipotizzando un range di

produzione pari a: , costruire le curve: tecnica ed economica di A001.

0 ≤ ≤ 150 max ,

SVOLGIMENTO ∙ 60

Per ogni stadio calcolare la potenzialità di saturazione per tutte le quantità di

1.

, =

, 1

macchinari che comportano una all’interno del range di produzione considerato:

,

∙ ∙ ∙

= = 58,82 = = 117,64 = = 133,33

, , ,

, , ,

∙ ∙ ∙

= = 150 = = 65,01 = = 130,02

, , ,

, , ,

∙ ∙ ∙

= = 65,01 = = 65,01 = = 40

, , ,

, , ,

∙ ∙ ∙

= = 80 = = 120 = = 80

, , ,

, , ,

2. Rappresentare le trovate nel grafico analisi.

,

Costruzione Curva Caratteristiva Tecnica

3/4. Ipotizziamo inizialmente che ogni stadio abbia un numero di macchinari minimo, tale da

garantire una interna al range considerato: tutti gli stadi partono con

= 1.

,

Consideriamo la potenzialità in uscita pari alla potenzialità dello stadio che ha la minore:

,

= min = 40

,

Calcoliamo per ogni stadio il coefficiente di utilizzo teorico e, contemporaneamente il

,

∑ ∙

∑ ∙

coefficiente teorico dell’impianto :

, ,

= =

∑ ∑

40 40 40 40 40 40 40

∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1

58,82 133,33 150 65,01 65,01 40 80

= = , %

7

5. Considerare l’aggiunta di un macchinario allo stadio 6 (saturo) e calcolare nuovamente il

coefficiente di utilizzo ( ) sempre per :

= min ,

40 40 40 40 40 40 40

∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙+ ∙1

52,82 133,33 150 65,01 65,01 80

= = , %

6. Rappresentare la parte di funzione trovata nel grafico.

63 Appunti di Aldegheri Demetrio

7. Ripetere la procedura per gli altri punti di discontinuità.

La minore ora non è più quella dello stadio 6 (che con 2 macchinari è ), ma quella

= 80

, ,

dello stadio 1, quindi si ipotizza una e si calcola e poi

= min = = 58,82

, ,

aggiungendo un macchinario a quello stadio:

58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82

∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙2+ ∙1

58,82 133,33 150 65,01 65,01 80 80

(,

) = = , %

8

58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82

∙+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙2+ ∙1

, 133,33 150 65,01 65,01 80 80

(, ) = = , %

La minore ora non è più quella dello stadio 1 (che con 2 macchinari è ), ma

= 117,64

, ,

quella degli stadi 4 e 5, quindi si ipotizza una e si calcola

= min = = = 65,01

, , ,

e poi aggiungendo un macchinario a quegli stadi:

65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01

∙2+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙2+ ∙1

117,64 133,33 150 65,01 65,01 80 80

(,

) = = , %

9

65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01

∙2+ ∙1+ ∙1+ ∙+ ∙+ ∙2+ ∙1

117,64 133,33 150 , , 80 80

(,

) = = , %

Calcolando anche tutti i casi successivi e riportando i risultati in un grafico, assieme al numero di

macchinari aggiunti ad ogni punto di discontinuità , si ottiene la curva caratteristica tecnica:

,

Costruzione Curva Caratteristica Economica

Nota: nel calcolo dei coefficienti di utilizzo possiamo considerare i valori economici in migliaia di euro perché alla

fine rappresentano solo un peso.

3/4. Consideriamo come per la precedente curva la potenzialità in uscita pari alla potenzialità dello

stadio che ha la minore, ovvero lo stadio 6:

= min = 40

, ,

Calcoliamo per ogni stadio il coefficiente di utilizzo e, contemporaneamente il coefficiente di

,

∑ ∙ ∙

∑ ∙ ∙

utilizzo economico dell’impianto :

, ,

= =

∑ ∑

∙ ∙

40 40 40 40 40 40 40

∙ 1 ∙ 35 + ∙ 1 ∙ 32 + ∙1∙3+ ∙ 1 ∙ 21 + ∙ 1 ∙ 1,35 + ∙ 1 ∙ 32 + ∙ 1 ∙ 1,35

52,82 133,33 65,01 65,01 40 80

150

() = = , %

1 ∙ 35 + 1 ∙ 32 + 1 ∙ 3 + 1 ∙ 21 + 1 ∙ 1,35 + 1 ∙ 32 + 1 ∙ 1,35

64 Appunti di Aldegheri Demetrio

5. Considerare l’aggiunta di un macchinario allo stadio 6 (saturo) e calcolare nuovamente il

coefficiente di utilizzo ( ) sempre per :

= min ,

40 40 40 40 40 40 40

∙ 1 ∙ 35 + ∙ 1 ∙ 32 + ∙1∙3+ ∙ 1 ∙ 21 + ∙ 1 ∙ 1,35 + ∙ 2 ∙ 32 + ∙ 1 ∙ 1,35

52,82 133,33 150 65,01 65,01 80 80

() = = , %

1 ∙ 35 + 1 ∙ 32 + 1 ∙ 3 + 1 ∙ 21 + 1 ∙ 1,35 + 2 ∙ 32 + 1 ∙ 1,35

6. Rappresentare la parte di funzione trovata nel grafico.

7. Ripetere la procedura per gli altri punti di discontinuità.

La minore ora non è più quella dello stadio 6 (che con 2 macchinari è ), ma quella

= 80

, ,

dello stadio 1, quindi si ipotizza una e si calcola e poi

= min = = 58,82

, ,

aggiungendo un macchinario a quello stadio:

58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82

∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙2+ ∙1

58,82 133,33 150 65,01 65,01 80 80

(,

) = = , %

8

58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82 58,82

∙+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙2+ ∙1

, 133,33 150 65,01 65,01 80 80

(, ) = = , %

La minore ora non è più quella dello stadio 1 (che con 2 macchinari è ), ma

= 117,64

, ,

quella degli stadi 4 e 5, quindi si ipotizza una e si

= min = = = 65,01

, , ,

calcola e poi aggiungendo un macchinario a quegli stadi:

65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01

∙2+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙1+ ∙2+ ∙1

117,64 133,33 150 65,01 65,01 80 80

(,

) = = , %

9

65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01 65,01

∙2+ ∙1+ ∙1+ ∙+ ∙+ ∙2+ ∙1

117,64 133,33 150 , , 80 80

(,

) = = , %

Calcolando anche tutti i casi successivi e riportando i risultati in un grafico, assieme al numero di

macchinari aggiunti nei punti di discontinuità , si ottiene la curva caratteristica economica:

,

65 Appunti di Aldegheri Demetrio

VALUTAZIONE DI UN CAMBIAMENTO DI LAYOUT

3.2.3.4

Utilizziamo la curva caratteristica per valutare cambiamenti di

layout, ovvero passare da una produzione per reparti ad una

produzione in linea o ad una produzione di tipo misto o in celle.

Per questo tipo di valutazione si utilizza la curva caratteristica ideale

perché l’impianto che viene studiato non è esistente, infatti, esiste

l’impianto organizzato per reparti, ma non l’ipotetico nuovo impianto

organizzato in linea o in celle.

Il passaggio ad una produzione in linea , spesso, non è possibile a causa di alcuni vincoli tecnici e

←

fisici della produzione per reparti:

1. Presenza di attrezzature molto costose che non si riescono a dedicare al singolo prodotto, in quanto

il loro costo andrebbe ad incidere troppo su di esso, incrementando di molto il suo costo al pezzo e

penalizzando il coefficiente di utilizzo economico.

2. Presenza di attrezzature uniche che, da sole, lavorano tutti i prodotti aziendali (es. una macchina di

misura che deve misurare tutti i pezzi, o una macchina di verniciatura che vernicia tutti i pezzi) e che quindi

non possono essere dedicate al singolo prodotto.

3. Presenza di attrezzature scarsamente saturate, anche lavorando l’intera gamma di prodotti; queste,

infatti, se dedicate al singolo prodotto sarebbero ancora meno saturate, penalizzando il coefficiente

di utilizzo dell’impianto.

4. Impossibilità di raggiungere un adeguato coefficiente di utilizzo da parte del singolo prodotto,

tale da giustificare la realizzazione di una linea dedicata.

Con questi vincoli non è possibile passare alle linee, ma si può optare per una delle seguenti soluzioni:

se è presente il primo vincolo, di solito, si ragiona in termini di famiglia di prodotti (applicando la

⇨ Group Technology), creando una cella, ed ottenendo un coefficiente di utilizzo maggiore.

se sono presenti i primi 3 vincoli, di solito, si mantiene l’attrezzatura (costosa, unica, poco satura)

⇨ organizzata per reparti, creando una produzione di tipo misto (reparti/linee o reparti/celle).

ESERCITAZIONE

In un’area aziendale attualmente organizzata per reparti si vuole valutare che impatto potrebbe avere

l’aumento del volume produttivo del prodotto A, attualmente realizzato in con un

= 20 /ℎ

coefficiente di utilizzo dei reparti pari al 40%.

1. Rappresentare la curva caratteristica economica del prodotto A, considerando un range di potenzialità

Commentare la curva ottenuta, indicando se il prodotto A è adatto ad una

20 ≤ ≤ 50 /ℎ.

produzione in linea.

2. Rappresentare la curva caratteristica economica di un’ipotetica cella in grado di realizzare entrambi i

prodotti A e B ( considerando un range di potenzialità

= 10 /ℎ), 30 ≤ ≤ 60 /ℎ.

Confrontare la curva con quella ottenuta al punto 1: quale decisione di cambio layout si suggerisce?

66 Appunti di Aldegheri Demetrio

RICHIESTA 1: COSTRUZIONE CC DI UNA LINEA PER IL PRODOTTO A

1. Calcolo delle per ogni stadio:

1 ∙ 60 1 ∙ 60 1 ∙ 60

= = 120 = = 24 = = 20

, , ,

0,5 2,5 3

1 ∙ 60 1 ∙ 60 1 ∙ 60

= = 24 = = 600 = = 100

, , ,

2,5 0,1 0,6

2. Rappresentazione delle e dei loro multipli (ovvero alle per un numero di macchinario

maggiore) che sono contenute all’interno del range considerato:

3. Calcolo dei coefficienti di utilizzo economico:

∙ 1 ∙ 50 + ∙ 1 ∙ 21 + ∙ 1 ∙ 50 + ∙ 1 ∙ 10 + ∙ 1 ∙ 120 + ∙ 1 ∙ 35

(20)

= = 33,3%

50 ∙ 1 + 21 ∙ 1 + 50 ∙ 1 + 10 ∙ 1 + 120 ∙ 1 + 35 ∙ 1

∙ 1 ∙ 50 + ∙ 1 ∙ 21 + ∙ ∙ + ∙ 1 ∙ 10 + ∙ 1 ∙ 120 + ∙ 1 ∙ 35

(20)

= = 28,3%

50 ∙ 1 + 21 ∙