Impianti Industriali

PROCESSO DI PRODUZIONE: SCHEMA

ENERGIA: meccanica, termica

Materia prima, semilavorati → PROCESSO DI PRODUZIONE → PRODOTTO FINITO

Personale → ATTREZZATURE DI PRODUZIONE, impianti di servizio

IMPIANTI TECNOLOGICI DI PRODUZIONE

• Macchine e apparecchiature, dispositivo e unità organizzative nella quale vengono compiute le operazioni di trasformazione.
• Linee di produzione
• Reparti produttivi
• Flexible Manufacturing System (FMS)
• Sistemi di assemblaggio

IMPIANTI AUSILIARI DI SERVIZIO: Impianti che servono a fare funzionare l'impianto principale.

CLASSIFICAZIONE IMPIANTI

PRODUZIONE

• Natura delle trasformazioni (mecc., chim.)
• Dimensione (piccolo, medio, grande)
• Capitale/labour intensive
• Diagramma tecnologico (lineare, convergente, divergente)
• Continuità del processo

AUSILIARI

• Entità servita (mezzi: prodotti/persone)
• Tipo di servizio (alimentazione/scarico)
• Funzione svolta

CLASSIFICAZIONE TIPI DI PRODUZIONE

MODALITÀ DI RISPOSTA ALLA DOMANDA

• Per magazzino
• Su commessa

Singola

Ripetitiva

Unità

Intermittente

Continua

PRODUZIONE DI PROCESSO

MODALITÀ DI REALIZZAZIONE DEL PRODOTTO

• Produzione per parti
• Fabbricazione
• Montaggio

MODALITÀ DI REALIZZAZIONE DEL VOLUME

Classificazione tipi di produzione

PROGETTAZIONE APPROVVIGIONAMENTO FABBRICAZIONE ASSEMBLAGGIO SPEDIZIONE

Prima dell'ordine

• ETO
• ATO
• MTO

Dopo l'ordine

• MTS

MTS: Make To Stock (SUPERMERCATO) ATO: Assembly To Order MTO: Make To Order PTO: Purchase To Order ETO: Engineering To Order

PROGETTAZIONE

INGEGNERIZZAZIONE

FORNITORI

FABBRICAZIONI MONTAGGI

SEMILAVORATI

MONTAGGI

PRODOTTI FINITI

CLIENTI

Tempo di consegna

PROGETTAZIONI ACQUISTI FABBRICAZIONI MONTAGGI SPEDIZIONI ETO

Tempo di consegna

ACQUISTI

SCORTE

FABBRICAZIONI MONTAGGI SPEDIZIONE MTO

FABBRICAZIONI SCORTE MONTAGGI SPEDIZIONE ATO

Tempo di consegna

FABBRICAZIONI MONTAGGI SCORTE SPEDIZIONE MTS

La realizzazione di un impianto industriale si articola in 3 fasi:

• STUDIO DI FATTIBILITÀ
• PROGETTAZIONE COMPLETA
• ESECUZIONE PROGETTO

CASO MULTIPRODOTTO

Risoluzione tramite programmazione lineare.

SU N prodotti a F.O. (funzione obiettivo): Massimizzare Δ = Σ_j=1^N ci*qi

vincoli:

• Σ_j=1^N aij*qj ≤ bi ; i vincoli di produzione (no effetto
• Σ_j=1^N aij ≠ 0 traduzioni decrescenti)

yi = i-esimo prodotto

ci = utile unitario del prodotto j

qi = quantità prodotta del prodotto j

i = i-th fattori di produzione

xij = consumo del fattore i del prodotto j

bi = equivalente del fattore i

ESEMPIO

Prod A - Ua = 1500€/kgProd B - Ub = 2100€/kg

RISORSE IMPIEGATE

Operatore = 4000 min/g

Energia = 500 kWh/g

Materia prima = 8kg/g

QA + QB = 10kg/g

q_Amax = 8kg/g

q_B = 10 kg/g

FO = max 1500q_A + 2100q_B

150q_A + 160q_B ≤ 1000min/g

38q_A + 250q_B ≤ 500kWh/g

q_A + q_B ≤ φ

QUALE SARÀ LA SOL. OTTIMA? DISEGNO UN FASCIO DI RETTE RELATIVO ALLA F.O. =

1500q_A + 2100q_B = U

q_B = ^{U - 150q_A}⁄₂₁₀₀

GRAFICAMENTE = dal fascio di rette prendo la retta che passa per la

regione ammissibile (con intersez. [ ] max

= la soluzione sta sul punto estremo ad esempio i vertici

Confronto le pendenze dei segmenti del perimetro con la pendenza del fascio di

rette F.O.

^-38⁄₂₅₀ = -0,152 ; ^-150⁄₁₆₀ = 0.935 ; ^-150⁄₂₁₀₀ = -0.033

pendenza fascio

produzione della

produzione delle rette dei

vincolli

LINEE ISOCRISOT

Riuniti nella mappa in cui la F.O. ha lo stesso valore:

F.O. = Mex + Nsy + Ccost = K_z

y = -^Mex⁄_Nsx + k = -^Ccost⁄_Ns

Ogni quadrante caratterizza la pendenza delle linee isocosto;

Nel terzo del piano ottimo (se è ottimo non è disponibile) viene fatta verso dove due le linee di isocosto sono più rade.

Associazione del problema con tenzore medione:

Su x: armo α Pig M₂₀ Pig M₂₀ = ∑ C_ij ≤ &tg;

∏ ^t⁄_∏ ^C_ij&⁄ _j=1

ESMPIO

x =

• P₁₃ = 30
• P₁₂ = 20
• P_u = 5

x = 1 ∑

• Problem = 1 ∑

Potenzialità di Stadio (Calcolo)

Intesa come velocità a cui deve andare la macchina

Stadio:

• Q₀ + N° pezzi prodotti in es. 1h
• S° - N° pezzi scartati in 1h

Q_s = Q_u

Perdite di prodotto

• Perdite legate al tempo (Impianto mai sempre disponibile)

k₁ = % scarti

k₂ = Disponibilità, Availability (A)

MTTF = Mean Time To Failure

MTTR = Mean Time To Repair

UP = Σ t_i

DOWNTIME = Σ t_ri

Considerazioni su turni di lavoro:

Q_u = N° pez. da produrre in 1h + Deriva da un dato macroaggregato/annuo

Devo sapere N° ore lavorate ogni anno

n°gg_ANN = 365

n°turni_gg = 3

Turni = h

Se ho impianti molto costosi (capital intensive) allora n° gg lav e n° turni maggiore

Se ho impianti labor intensive (molta MDO) allora n° turni e n° gg lav basso

Esempio

• A TG
• PU
• PI

• 1500 pz/mese
• 1000 pz/mese
• 500 pz/mese

Qi = TG PU PI ST

• A 5 6 8
• B 6 6 8
• C 3 12 8

• TG PU PI ST
• A 4338 4295 4310
• B 4295
• C 4332

Mij = Ma-TG = 4338.5 − 226; MB-TG = MC-TG = Φ ∇ MTG = 226 + Φ Φ

MopTG = 4338.1 = 0.452

60:160

Qij ≠ Qij

- Metto in ordine crescente: R3 → R2 → R1 → RU

_{10 25 15} Sapendo lo spazio necessario per ogni risorsa/ R3 → R2 → RU reparto definisco i layout

"GRAPH-BASED PROCESS" Freccia esterna → Nodi: Attività/Reparti       → Archi: Flussi

Posso tradurre il grafo nel corrispondente grafo duale

Rep. 3 collegato a tutti i reparti Rep. U collegato con nodi 1, 3, 5   → Nodi: Punti centrali delle facce del grafo   → Archi: Collegano i nodi di facce adiacenti

Dal From-To Chart calcolo il TCR: Total Closeness Rating        = Somma di tutti i flussi in ingresso e uscita per ciascun reparto

_TO

_{A B C D E F}

• ABC
• -10
• 3
• 5
• 2

• BC
• 3
• -2
• -
• 10
• 3
• 2

• BCD
• 4
• 1
• 3
• -
• 20

                          _{TCRA = (10+5+2) + (3) - 20}

                          _{TCRB = (3+2) + (10+4) - 16}

                          _{TCRC = (3+10+3) + (3+2+1) = 26}

                          _{TCRD = 15}

                          _{TCRE = 31}

                          _{TCRF = 34}

- Ordino in ordine decrescente

E   F   C   A   B   D 31   34   26   20   16   15 - Seleziono i primi 4 e costruisco un tetraedro

B e D vengono questi nelle facce interne del tetraedro fico da obbedisce che presenta il maggiore numero di flussi

- Ora lo S faccia una interagisce solo con A, F, C   B lasciano in modo exit e altrove il profilo duale