Appunti di Impianti Meccanici

IMPIANTI MECCANICI

• LOGISTICA: la gestione e la progettazione dei flussi
  • di materiali
  • di informazioni

• IMPIANTI
  • INDUSTRIALI: attrezzature, macchine e risorse produttive che trasformano le materie prime in prodotto finito.
  • DI SERVIZIO: a servizio degli impianti industriali.

LAYOUT: distribuzione pianificata delle risorse

• per prodotto (flow shop) = azienda che lavora in linea
• per processo (job) = azienda che lavora in reparti

ELEMENTI DI COMPETIZIONE: COST QUALITY DELIVERY PRODUCT

• Il layout per processo è molto flessibile dal punto di vista produttivo ma è svolto più lento.
• Il layout per prodotto permette di individuare subito gli errori perché i prodotti passano alla lavorazione successiva non appena terminata.

TEMPI DI CONSEGNA

• MTS (make to stock) - Il prodotto viene costruito per essere immagazzinato e venduto
• MTO (make to order) - Il prodotto viene fabbricato solo dopo aver ricevuto un ordine
• ATO (assembly to order) - Il prodotto viene assemblato dopo aver ricevuto un ordine, le singole parti sono già fabbricate

PTO (purchase to order) → Solo dopo aver ricevuto un ordine, si procede ad acquistare le materie prime e a fabbricare le prodotto.

Il più utilizzato è il metodo ATO perché prevede tempi di risposta molto brevi pur evitando il riempimento dei magazzini.

CLASSIFICAZIONE DELLE LINEE PRODUTTIVE

1. BUFFER: Piccolo magazzino tra una macchine e la successiva.

   NO BUFFER

2. SINCRONE: I prodotti avanzano tutti simultaneamente, di solito senza buffer.

   T_c: tempo di ciclo = ^t/_Q h

   Q: quantità (P_r/h)

3. ASINCRONE: Avanzamento disaccoppiato tra una fase e l’altra, tipicamente con i buffer.

1 ➔ 2 ➔ 3 ➔ 4 ➔ Q

Single model, Multi model, Mixed model

PROGETTARE UN LAYOUT

1. Dimensionare gli stadi produttivi.
2. Determinare gli spazi.
3. Stilare i flussi di materiali e informazioni.
4. Definire il layout di stabilimento.

DIMENSIONAMENTO DEGLI STADI PRODUTTIVI (layout per prodotto)

1 ➔ 2 ➔ 3 ➔ 4 ➔ Q (P_r/h)

OEE (overall equipment effectiveness)

OEE = ^D/_A = ^{quantità pezzi ottenuti × TSTD}/_A

tempo standard impiegato per fare un pezzo.

Q = (m / t_CR) - [P_t · (m_i/m) ]

COSTO PEZZO

€

Tirando conto di Q e di €_pp,

decido se prendere l'intero

superiore o inferiore di m_i :

CARTA DELLE RISORSE

- strumento usato per gestire un sistema

valutare le varie configurazioni

e la migliore oppure no

H₄ | | | | |

H₃ | | | | |

H₂ | | | | |

H₁ | | | | |

R | 3 | 2 | 4 | 3 | 4

Bisogna valutare la configurazione migliore (disposizione delle macchine,

n° di robot, ordine di caricamento...)

"SCHEDULAZIONE" = scelta della sequenza di carico/scarico delle macchine

di fatto la più costosa per prima

ANALISI DEGLI INVESTIMENTI

FLUSSO DI CASSA - parte finanziaria del bilancio

- i flussi hanno valore diverso in funzione del tempo → f(t)

• positivi: incassi, ricavi, mancati costi
• negativi: esborsi

TASSO DI INTERESSE (i)

SEMPLICE: gli interessi non contribuiscono la quota capitale

F_m = F₀ + m · i · F₀ m = anni trascorsi i = tasso d'interesse

COMPOSTO: l'interesse maturato nell'anno va a far parte della quota

capitale dell'anno successivo e così via.

F_m = F₀ (1+i)^m

formula di attualizzazione F₀ = (F_m / (1+i)^m)

VALVOLE

servono ad intercettare le portate

Vengono classificate a seconda di:

• MATERIALE (ghisa, ottone, acciaio - )
• COMANDO (manuale, elettrovalvola)
• TIPO DI OTTURATORE

• MOVIMENTO ROTATORIO:
• val. a sfera
• val. a saracinesca
• val. a farfalla
• MOV. LINEARE:
• val. a globo
• val. a stelo
• val. a saracinesca/globo
• MOV. DI DEFORMAZIONE:
• val. a membrana

COEFFICIENTE DI PORTATA

è funzione dell'apertura "x" (Kv)

DIMENSIONAMENTO IMPIANTI DI SERVIZIO

ESEMPIO ACQUA

• U1, U2, U3 = 2, 6, 26
• V1, V2, V3 = 18, 5, 23
• Ramco Principale

1. DEFINIRE IL RAMO PRINCIPALE
• cioè il ramo che collega la parte energetica all'utenza più gravosa

Per le portate conviene usare il metodo delle velocità fisse:

• acqua = v = 0.8 - 2 m/s
• vapore = v = 12 - 18 m/s
• aria = v = 4 - 8 m/s (compresse)

Q = π

• D = √(4Q/(πv))

Rd = perdite distribuite: λ V²/D = 2

Rc = perdite localizzate: β V²

Passo = potenze ambientali = Hp Q ρ / η

Hp: prevalenza pompa

1. si assuma che l'energia cinetica sia seguita alla prevalenza della pompa, dato che non sviluppa appunto fuori da questa

P_N [bar]

Hp = P/ρ

P_N = Hp [bar]

1. con questo dimensiono la tubatura, tenendo conto che le cadute di quota aumentano la pressione