Appunti completi Tecnologie di produzione

TECNLOGIE DI PRODUZIONE

Quando parliamo di produzione parliamo di produzione e della costruzioni di oggetti che verranno venduti nel mercato; a noi interessa la produzione MANIFATTURIERA cioè la trasformazioni di risorse naturali in materiali e prodotti che vengono venduti. Essa comprende molti settori industriali.

Tecnologie significa l'applicazione della scienza per il raggiungimento di un risultato che porta a beni e servizi che possono essere offerti alle persone. Produzione al meglio delle conoscenze tecniche conosciute.

Tecnologie di produzione quindi vuol dire che la produzione è fatta al meglio delle conoscenze tecniche conosciuti, produzione ottimale e ottimizzata dal punto di vista della qualità del prodotto e del suo costo. Imparare come si producono gli oggetti.

Il processo di produzione e il sistema di produzione

Per creare un prodotto serve un processo di produzione, insieme di operazioni che porta alla creazione di un processo tramite determinate tecniche che differiscono a seconda di che materiali vengono impiegati in questo processo.

Ogni prodotto ha un metodo di produzione descritto da un documento: "il ciclo di produzione"; quest'ultimo può comprendere più fasi produttive. Per produrre un oggetto possono essere necessari più processi. Il tutto è racchiuso dal sistema di produzione.

Il sistema di produzione è l'insieme delle risorse che servono per produrre un determinato oggetto. Le risorse sarebbero: le macchine utilizzate, i materiali, le attrezzature, la manodopera, l'energia per svolgere queste funzioni.

Si parla di produzione manifatturiera ma raramente quest'ultima è in gran parte svolta a mano ma con un maggior aiuto da parte di macchinari specializzati a svolgere determinate funzioni.

Progettare in modo da:

• Evitare difetti
• Ridurre i costi

I difetti derivano dal processo, materiali che non si possono trattare con un determinato processo o magari è addirittura sbagliato il processo scelto. Un prodotto di solito ha difetti perché non si è tenuto conto dei limiti del processo produttivo, o i materiali erano errati per le tecniche utilizzate e banalmente non si è tenuto conto dei problemi che danno luogo ai difetti; per evitare ciò bisogna conoscere le cause di questi difetti che stanno nel processo produttivo.

Il costo di un prodotto deriva dalle risorse utilizzate, quindi per ridurre il costo di utilizzo bisogna ridurre i costi del sistema produttivo sulla singola unità di prodotto.

LESSICO

• Operazioni: tutte le azioni che vi sono in un processo produttivo (sinonimo "metodo")
• Fasi: un processo produttivo può essere formato da più step: formatura, lucidatura, curvatura,…
• Criteri di impiego: svantaggi e vantaggi di un processo rispetto ad altri. Ragionare su un processo produttivo in maniera critica, per scegliere meglio.

PROCESSI PRODUTTIVI

• LAVORAZIONE DELLE PLASTICHE
• LAVORAZIONE DEI METALLI
• PROCESSI DI ASSEMBLAGGIO

VIDEO PRODUZIONE MACCHINE

• Acquisizione semilavorati
• Preparazione lamiera
• Stampaggio carrozzeria
• Saldatura
• Verniciatura
• Montaggio finestrature
• Montaggio motore e componenti
• Ispezione

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PROCESSI PRODUTTIVI

Materia primi i granuli o sciolta, semilavorati che vengono trasformati in componenti attraverso il sistema di FABBRICAZIONE poi vi è un processo di ASSEMBLAGGIO che porta alla creazione di sottogruppi e collegando quest’ultimi si ottengono gli assiemi finali e tramite FINITURE e COLLUDI si ottiene il prodotto finito.

Un’automobile ha circa 10.000 componenti. Tutti questi componenti non sono creati dall’azienda automobilistica ma vengono creati da altre aziende con cui collabora (si crea quindi un INDOTTO, insieme di fabbriche e fornitori).

Operatore imposta la macchina e finito l'operazione reimposta tutto per la seconda operazione, di queste operazioni ve ne sono a centinaia quindi vi è la necessità di eliminare questi tempi morti --> CIO' PUO' ESSERE REALIZZATO TRAMITE LE MACCHINE A CONTROLLO NUMERICO

Sistemi integrati di produzione = sistema che porta i prodotti da lavorare alle macchine

SUNTO FINALE

• Elevato investimento economico ( --> basso costo unitario )

Volume produzione 100.000 unità/annoDurata produzione 3 anniPrezzo iniziale 200 $Numero parti 35Costo sviluppo 750.000 $Investimento produzione 1.000.000 $

• Pressa per iniezione
• Attuatore oleodinamico

Ciclo di stampaggio

• Chiusura dello stampo
• Per forza idraulica
• Chiusura delle camere
• Iniezione
• Compressione e tenuta (qui avviene il raffreddamento) e la vita smette di effettuare pressione
• Riempimento dello cilindro
• Apertura dello stampo, espulsione

• Distribuiscono il materiale iniettato alle impronte (molti scavi all'interno per far passare il materiale)
• Permettono la compressione del materiale fuso (deve resistere a queste pressioni elevate)
• Raffreddano il materiale (tenere temperatura stampo bassa, vanno creati dei canali di raffreddamento dello stampo)
• Espellono lo stampato

Lo stampo deve essere molto più grande dello stampato per 2 ragioni:

• Deve essere molto rigido per resistere alle pressioni della plastica
• Inerzia termica (può accumulare calore senza scaldarsi troppo, e terrà molto meglio la temperatura di lavoro)

COSTI INERENTI ALLA CREAZIONE DELLO STAMPO:

• Il 20% del costo dello stampo è il costo del materiale con cui è fatto lo stampo
• L'altro 80% è il costo di lavorazione, il costo dell'utilizzo delle macchine dei centri di lavorazione a controllo numerico che sono usati per fare tutte queste lavorazioni sulle piante delle matrici (tenere ore di lavorazione 3-4 mesi)

MATERIALI UTILIZZATI PER LO STAMPO:

• Acciaio (hot-work, inox)
  • Bisogna usare acciai "hot work" acciai per lavorazioni a caldo e molto resistenti all'usura (costo 5/6€ al kg)
  • Acciai inox, molto resistenti alla corrosione e al calore
  • Questi 2 materiali sono usati per i componenti vicino allo stampato
  • Per il resto della struttura viene usato un acciaio da bonifico (acciaio più economico 2/3€ al kg)

Gli stampi non vengono buttati via, ma vengono riutilizzati per alcune modifiche ai prodotti o vengono riutilizzati per alcuni motivi particolari.

Esistono anche degli stampi in alluminio, ovviamente questi durano molto meno a causa della loro minore temperatura di fusione... (alluminio 600 °C e acciaio 1000 °C) però se uno stampo in acciaio dura 1 milione di cicli quelli in alluminio ne durano 300/400 mila e potrebbero essere una buona soluzione per produzioni più contenute, dato che costano molto meno.

I vantaggi dell'uso dell'alluminio rispetto all'acciaio sono 2:

• Alluminio si lavora 3 volte più velocemente dell'acciaio (forte riduzione del costo di lavorazione e del tempo necessario alla produzione dello stampo)
• Alluminio ha una conduttibilità termica maggiore (quindi se devo smaltire del calore dallo stampo verso l'esterno, i tempi di raffreddamento si riducono un po') (riduzione ulteriore del costo dello stampo)

COME FUNZIONA UNO STAMPO

Questa è la sezione semplificata di uno stampo molto semplice, uno stampo che serve a produrre una vaschetta in plastica (componente molto semplice).

Notiamo inoltre le piastre dello stampo, i primi espulsori, il canale che mette in connessione il cilindro di plastificazione e l'ugello di iniezione.