Produzione sostenibile - Appunti completi

PRODUZIONE

SOSTENIBILE

UNIVPM

Anno

2023/2024 Luca De Leonardis

INDICE

RICHIAMI SUI

01 PROCESSI PRODUTTIVI

Pag 3

02 SVILUPPO SOSTENIBILE E

PRODUZIONE SOSTENIBILE

Pag 11

03 LA QUALITÀ

Pag 32

GLI STRUMENTI

04 DELLA QUALITÀ

Pag 47

05 LIFE CYCLE ASSESSMENT

Pag 72

I MATERIALI PER UNA

06 PRODUZIONE SOSTENIBILE

Pag 79

TECNOLOGIE DI PRODUZIONE INNOVATIVE:

07 ADDITIVE MANUFACTURING

Pag 93

RICHIAMI SUI PROCESSI PRODUTTIVI

PRODUZIONE:

La produzione è l’insieme di processi che permetono di trasformare il materiale di partenza,

atraverso l’u�lizzo di macchine e/o manodopera, di utensili, di energia e di informazioni, in

componen� o prodo� con un valore economico di mercato

Quindi possiamo dire che dal punto di vista economico la PRODUZIONE rappresenta la

trasformazione di materiali in componen� o prodo� con maggior valore di mercato median�

processi produ�vi

TECNOLOGIA:

La tecnologia rappresenta un vasto setore che studia i procedimen� tecnici (processi) u�lizza� per

trasformare gli input organizza�vi (idee, materiali e informazioni) in output (prodo� e servizi).

In altre parole, la tecnologia, si concentra su come le cose vengono create e ges�te atraverso l'uso

di strumen�, conoscenze e processi.

3 PROCESSI DI PRODUZIONE:

I processi di produzione si dividono in 2 categorie:

PRODUZIONE PER PROCESSO PRODUZIONE MANIFATTUERIERA

Nella produzione per processo gli elemen� Nella produzione manifaturiera gli elemen�

che cos�tuiscono il prodoto finito NON sono che cos�tuiscono il prodoto finito sono

facilmente iden�ficabili. iden�ficabili.

Il prodoto finito NON può essere scomposto Il prodoto finito può essere scomposto a

a ritroso poiché i componen� originari hanno ritroso.

cambiato natura o non si riescono a Il processo di produzione manifaturiera

dis�nguere. FABBRICAZIONE

comprende le fasi di: e

ASSEMBLAGGIO.

ESEMPI: ESEMPI:

Acciaio

• Carta

• Automobili

•

Cemento

• Eletrodomes�ci

•

Prodo� chimici

• Computer

•

…

• Disposi�vi medici

• …

•

FABBRICAZIONE ASSEMBLAGGIO

La fabbricazione è l’insieme delle lavorazioni, processi L’assemblaggio è l’insieme delle

e trasformazioni che modificano la forma, dimensioni operazioni di montaggio delle componen�

della singola parte. cosi da formare:

Dopo la fabbricazione le par� possono essere SOTTOASSEMBLATO:

•

immesse nel mercato oppure possono subire un se u�lizzato insieme ad altre

processo di assemblaggio così da otenere un componen� (o sotoassembla�)

ASSEMBLATO o SOTTOASSEMBLATO per formare un prodoto finito.

ASSEMBLATO:

• è l’assieme che cos�tuisce il

prodoto finito.

4 ESEMPI:

PROCESSI FONDAMENTALI DI FABBRICAZIONE

I processi fondamentali di fabbricazione sono 3:

1. PROCESSI DI FORMATURA

I processi di formatura sono una serie di tecniche u�lizzate per dare forma a

materiali solidi in varie forme e dimensioni.

CONSOLIDAMENTO DA LIQUIDO

o Questo processo coinvolge la fusione di un materiale solido, come il metallo, in uno

stato liquido e la sua successiva solidificazione per creare una forma desiderata.

CONSOLIDAMENTO DA POLVERI

o In questo processo, le polveri di materiale vengono compresse e unite tramite

pressione e calore per formare un oggeto solido.

LAVORAZIONI PER DEFORMAZIONE PLASTICA

o Ques� processi coinvolgono la deformazione di materiali mediante applicazione di

pressione o sforzo meccanico. (stampaggio, laminazione, estrusione, piegatura)

RIMOZIONE MATERIALE

o Questo processo implica la rimozione di materiale in eccesso da una forma grezza

per otenere la forma finale desiderata. (fresatura, tornitura, foratura)

FORMATURA MEDIANTE FABBRICAZIONE ATTIVA

o È il processo di creazione di ogge� 3D atraverso la costruzione di stra� di materiale

uno sopra l'altro e uno accanto all'altro, seguendo un modello in cui i livelli si

accumulano ver�calmente (asse Z) e orizzontalmente. Questo metodo consente di

creare ogge� tridimensionali in modo graduale e preciso.

FORMATURA DEI COMPOSITI

o

5 I processi di formatura dei composi� sono modi per creare ogge� usando materiali

speciali che sono una combinazione di più sostanze. Ques� ogge� prendono forma

quando il materiale composito viene pressato su uno stampo per otenere la forma

desiderata. Questo può avvenire principalmente in due modi:

Sovrapposizione di lamine: Qui, stra� di materiale composito vengono

• sovrappos� uno sull'altro in uno stampo per creare la forma. Questo

processo è chiamato "processi di lay-up."

Spruzzatura di fibre su uno stampo: In alterna�va, le fibre del materiale

• composito possono essere spruzzate su uno stampo e incollate insieme per

formare l'oggeto. Questo metodo è noto come "processi di spray-up."

2. PROCESSI DI COLLEGAMENTO

I processi di collegamento si riferiscono ai metodi u�lizza� per unire due o più

componen� o materiali. Ci sono due categorie principali:

COLLEGAMENTI PERMANENTI

o non è previsto

Processi u�lizza� quando il disassemblaggio delle par�.

SALDATURA

 Questo processo coinvolge il riscaldamento di due par� fino a quando si

fondono e si uniscono (il giunto è la componente fusa che unisce le due

par�). Una volta raffredda�, i materiali sono permanentemente uni�.

INCOLLAGGIO

 Processo nel quale si u�lizzano adesivi o colle speciali per unire le par�. Più

flessibile rispetto alla saldatura.

FISSAGGIO MECCANICO

 Questo processo implica l’u�lizzo di un ulteriore elemento (riveto o altri

elemen� di fissaggio) così da unire i materiali in modo permanente. Richiede

attrezzi o utensili.

COLLEGAMENTI NON PERMANENTI

o è previsto

“Processi” u�lizza� quando il disassemblaggio delle par�. (non

rappresentano un processo vero e proprio)

ORGANI FILETTATI

 Collegamen� che u�lizzano filetature, come vi� e madrevi�, per unire i

materiali. Ques� collegamen� possono essere rimossi e riapplica� senza

danneggiare i materiali sotostan�.

3. PROCCESSI DI FINITURA

I processi di finitura si riferiscono alle tecniche u�lizzate per migliorare la

superficie di un oggeto o di un pezzo lavorato.

SABBIATURA

o È un processo in cui si usa sabbia o materiali abrasivi per strofinare la superficie di

un materiale, rimuovendo impurità, ruggine o vernice e migliorando l'aspeto e la

consistenza della superficie.

6 PALLINATURA

o Questo processo comporta il lancio di piccole sfere di metallo contro la superficie

del pezzo. Ciò rimuove impurità, migliora la resistenza del materiale alla fa�ca e può

creare una finitura uniforme.

BURATTATURA

o Processo che coinvolge l'uso di un bura�no o un atrezzo rotante per rifinire la

superficie di un pezzo metallico. Questo processo può eliminare graffi, segni o bave,

contribuendo a otenere una superficie liscia e precisa.

ELEMENTI CHE CONCORRONO ALLA REALIZZAZIONE DI UN PROCESSO

PRINCIPALI CARATTERISTICHE DI PROCESSO

GEOMETRIA

• Rappresenta la forma, le dimensioni e la disposizione delle parti prodotte

PROPRIETÀ MECCANICHE

• Si riferiscono alla resistenza, alla durezza, all'elasticità e ad altre caratteristiche fisiche dei

materiali utilizzati nel processo.

TOLLERANZE E FINITURE SUPERFICIALI DELLA PARTE

• Definiscono i limiti accettabili per le variazioni dimensionali e la qualità della superficie delle

parti. Tali tolleranze influenzano l'aspetto e le prestazioni del prodotto.

PRODUTTIVITÀ DEL PROCESSO

• Indica la capacità del processo di produrre pezzi in modo efficiente, ottimizzando tempi,

costi e risorse.

FATTORI UMANI

• Riguardano il coinvolgimento e l'abilità del personale nel processo. La formazione e

l'esperienza dei lavoratori possono influire sulla qualità e l'efficienza.

7 FATTORI AMBIENTALI

• Considerano l'impatto del processo sull'ambiente, inclusi gli aspetti relativi all'uso di risorse,

all'inquinamento e alla sostenibilità.

IL SISTEMA TECNOLOGICO PER LA REALIZZAZIONE DI UN PROCESSO è composto da:

PARTE GREZZA o SEMILAVORATA

• MACCHINA

• ATTREZZATURA

• UTENSILE

•

TRASFORMAZIONE TECNOLOGICA

La trasformazione tecnologica è un processo di lavorazione abbinato ad una trasformazione che

porta il materiale dallo stato iniziale allo stato finale.

Questo processo (trasformazione tecnologica) è visto come la variazione nel tempo di una

proprietà della parte.

TRASFORMAZIONE IDEALE

La trasformazione ideale è il processo nel quale è noto sia lo stato iniziale che lo stato finale della

parte. Diverse trasformazioni nelle stesse condizioni portano allo stesso risultato.

8 TRASFORMAZIONE REALE

La trasformazione reale è un processo influenzato da fenomeni non controllabili (disturbi) che

impatano sul risultato finale.

STATO INIZIALE NOTO:

CASO CON LO

•

Il risultato finale può variare all’interno di un intervallo (variabilità del risultato).

STATO INIZIALE NON NOTO:

CASO CON LO

•

Lo stato iniziale non è sempre noto con certezza, questo causa una maggior incertezza nel

risultato finale (portando così ad un aumento della variabilità del risultato).

L’intervallo (rela�vo alle proprietà nel quale i risulta� devono essere compresi viene

"")

stabilito nelle specifiche di prodoto, definito in fase di progetazione. Questo intervallo è

chiamato INTERVALLO DI TOLLERANZA.

9 variabilità dello stato

La PRECISIONE in un processo di trasformazione è influenzata dalla

iniziale disturbi

della parte e dai che influenzano il processo.

10 SVILUPPO SOSTENIBILE E PRODUZIONE

SOSTENIBILE

CRISI AMBIENTALE ED ECONOMICA

La crisi ambientale ed economica è una situazione in cui si verificano gravi problemi nell'ambiente

naturale e nell'economia di una regione o del mondo intero.

LE CAUSE

CRISI AMBIENTALE ED ECONOMICA:

Globalizzazione: La globalizzazione ha portato a un aumento del commercio

• internazionale, che ha comportato un maggiore sfruttamento delle risorse naturali,

emissioni di gas serra e una concorrenza economica spietata tra paesi e aziende. Questo ha

contribuito all'aggravarsi della crisi ambientale.

Crack finanziari degli ultimi anni: I crolli finanziari possono causare instabilità economica,

• perdite di posti di lavoro e una maggiore incertezza economica, contribuendo così alla crisi

economica.

Disastri ambientali provocati da aziende e multinazionali: Alcune aziende e multinazionali

• hanno dimostrato una noncuranza nei confronti dell'ambiente, causando gravi danni

ambientali. Questi disastri ambientali hanno conseguenze economiche dirette e indirette.

Scarsa trasparenza delle attività gestionali: indica che le aziende non sono chiare su cosa

• fanno, il che può portare a comportamenti non etici e contribuire a situazioni di crisi.

Quando manca il controllo e un rendiconto, le aziende possono operare senza essere

ritenute responsabili delle loro azioni.

Calcoli di convenienza economica a breve orizzonte temporale: Molte aziende tendono a

• concentrarsi sulla massimizzazione dei profitti a breve termine, spesso a discapito delle

implicazioni a lungo termine per l'ambiente e l'economia. La minimizzazione dei costi e la

massimizzazione del valore delle azioni possono portare a decisioni dannose.

Comportamenti non propriamente etici da parte di alcuni imprenditori ed esponenti

• dell'alta finanza: Alcuni imprenditori e persone coinvolte nell'alta finanza cercano di

massimizzare i propri guadagni in qualsiasi modo, senza preoccuparsi delle questioni etiche

e ambientali legate alle loro azioni. Questo significa che potrebbero agire in modi che

danneggiano l'ambiente o creano problemi economici senza pensare alle conseguenze

negative. LE CONSEGUENZE

CRISI AMBIENTALE ED ECONOMICA:

Le conseguenze di una crisi ambientale ed economica sono:

Continuo peggioramento dell'ambiente e del ruolo umano nella sua modifica: L'ambiente

• continua a deteriorarsi, e l'essere umano danneggia costantemente i sistemi naturali

attraverso le proprie azioni.

11 Depauperamento e deterioramento delle risorse: Le risorse naturali si

• (aumento povertà)

stanno esaurendo e la loro qualità sta diminuendo a causa dell'uso eccessivo e

dell'inquinamento.

Disequità sociale: La crisi colpisce in modo disuguale le diverse comunità, portando a

• disparità economiche e sociali più elevate.

Riduzione della diversità biologica e culturale: La perdita di habitat naturali e

• l'inquinamento stanno portando alla diminuzione della diversità delle specie e delle culture

umane.

Malfunzionamento dei sistemi ambientali e socio-economici: La crisi ha effetti negativi sui

• sistemi che supportano la vita sulla Terra, sia dal punto di vista ambientale che economico,

minacciando il benessere delle comunità globali.

OBIETTIVO

CRISI AMBIENTALE ED ECONOMICA:

Fronteggiare urgentemente i problemi che gravano sul presente e che possono

compromettere il futuro dell’uomo.

COME USCIRE DALLA CRISI

Per uscire dalla crisi, è fondamentale avere una classe politica, manageriale e dirigenziale

competente e responsabile, che sia in grado di:

Accrescere il prestigio, i profitti e il valore delle azioni dell'azienda: Gestire l'azienda in

• modo efficiente per ottenere risultati finanziari positivi.

Creare solide basi per il futuro: Pianificare e investire in modo sostenibile per garantire il

• benessere a lungo termine dell'azienda.

Rispettare tutti coloro che entrano in contatto con l'organizzazione: Considerare i diritti e

• le esigenze di dipendenti, clienti, fornitori e comunità locali.

Riconoscere il ruolo sociale dell'impresa: Comprendere che l'azienda ha una responsabilità

• sociale e deve contribuire al benessere della società in generale.

Inoltre, la responsabilità sociale d'impresa e la sostenibilità non sono questioni locali o nazionali,

ma devono essere affrontate a livello internazionale.

SVILUPPO SOSTENIBILE

Lo sviluppo sostenibile è un concetto definito nel 1987 dalla Commissione Mondiale per l'Ambiente

lo sviluppo che soddisfa le esigenze

e lo Sviluppo (WCED) nel Rapporto Brundtland come "

del presente senza compromettere la capacità delle future generazioni di

soddisfare le proprie esigenze ".

In altre parole, si tratta di migliorare la qualità della vita delle persone oggi, senza danneggiare

l'ambiente o esaurire le risorse in modo tale che le generazioni future possano anche avere una

buona qualità di vita.

12 SOSTENIBILITÀ

Con il termine sostenibilità intendiamo l’insieme di azioni o approcci, adottati dalle organizzazioni,

che contribuiscono allo sviluppo sostenibile o sono compatibili con esso (con lo scopo di non

danneggiare l'ambiente, la società e l'economia).

Si tratta di cercare di mantenere o migliorare il benessere in queste aree nel tempo, in modo che

anche le future generazioni possano vivere bene.

Questo concetto è in costante cambiamento poiché le nuove tecnologie e le condizioni del mondo

possono influenzare ciò che è sostenibile. Quindi, la sostenibilità riguarda l'adattamento e

l'evoluzione costante per fare scelte migliori per il pianeta e per le persone.

CONCETTI FONDAMENTALI DEL PARADIGMA DELLA SOSTENIBILITÀ

APPROCCIO OLISTICO ALLO SVILUPPO

Un significa considerare il concetto di sviluppo

• sostenibile in modo completo, coprendo tutti gli aspetti che lo coinvolgono. Quando si tratta di

un sistema complesso, come il concetto di sviluppo sostenibile, possiamo analizzarlo da due

prospettive:

L'interazione e l'intersezione degli elementi disgiunti: Questo significa che i vari

o aspetti del sistema sono interconnessi e si influenzano reciprocamente . Ad esempio,

l'ambiente, l'economia e la società sono collegati, e ciò che accade in uno di questi settori può

avere impatti sui altri.

I componenti separati in un'ottica generale: Questo suggerisce che è importante

o comprendere in modo approfondito i singoli elementi del sistema e come sono legati

l'uno all'altro. Ad esempio, è necessario comprendere sia l'ambiente che l'economia e la

società in modo dettagliato per sviluppare soluzioni sostenibili.

13 Per raggiungere una soluzione soddisfacente, è essenziale comprendere sia la complessità delle

interazioni tra gli aspetti che la natura essenziale di ciascun componente del sistema.

COMPLESSITÀ E L’INCERTEZZA

La sono concetti fondamentali. Si riferisce al fatto che

• l'ambiente e la società sono sistemi complessi e interconnessi, e le relazioni tra di loro sono

spesso non lineari.

Inoltre, è impossibile prevedere completamente gli effetti delle azioni a causa della

complessità, il che introduce un grado di incertezza.

Pertanto, per inseguire la sostenibilità, è importante comprendere e gestire questa

complessità e accettare l'incertezza come parte del processo decisionale, adottando un

approccio flessibile e basato sull'apprendimento continuo.

LIMITE : È importante non esaurire le risorse naturali troppo velocemente e rispettare la

• capacità del pianeta di sopportare l'uso dell