Paniere di Sistemi integrati di produzione (2025) - Risposte aperte

 FLESSIBILITÀ DI PRODOTTO MEDIA



17) Tipi di automazione nel piano varietà – quantità

Le diverse tipologie di automazione possono essere rappresentate nel piano varietà – quantità.

AR: automazione rigida o fissa

AP: automazione programmabile

AF: automazione flessibile

18) Automazione nei sistemi di produzione

L’automazione nei sistemi di produzione consiste nell’applicazione di sistemi meccanici, elettronici e

computerizzati per attuare e controllare la produzione in sostituzione dell’operatore umano. Può riguardare

il: sistema di produzione e il sistema di supporto alla produzione. Categorie con aree di sovrapposizione.

Operano nella fabbrica sul prodotto fisico con:

- operazioni di processo e/o di assemblaggio

- movimentazioni

- ispezioni Scaricato da Dominikview (domsmimmo@gmail.com)

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- immagazzinamenti

Operano con ridotto livello d’intervento o senza partecipazione dell’uomo. Tipologie di automazione

utilizzate nei SP: fissa o rigida, programmabile e flessibile.

19) USA principle

USA sta per Understand Simplify Automate. È un approccio basato sul senso comune. I principi su cui si basa

sono:

- Comprensione: comprensione di tutti i dettagli del processo produttivo in termini di: input, output,

funzione del processo…

- Semplificazione: ricerca de modi per semplificare il processo, rispondendo alle domande riguardo lo

scopo dell’operazione, necessità o meno dell’operazione…

- automatizzazione del processo produttivo: automatizzazione del processo una volta che questi è

stato ridotto nella forma piu semplice

20) Principi e strategie per l'automazione

I principi e le strategie per l’automazione sono degli approcci usati in progetti di automazione della

produzione:

USA principle

 Le 10 strategie per l’automazione: costituiscono una checklist di strategie da utilizzare per

 migliorare il sistema di produzione attraverso l’automazione

Strategie di migrazione verso l’automazione: sono piani formalizzati per l’evoluzione del sistema di

 produzione al crescere della domanda

21) Le 10 strategie per l'automazione

Costituiscono una checklist di strategie da utilizzare per migliorare il sistema di produzione attraverso

l’automazione.

1. Specializzazione delle operazioni: uso di apparecchiature dedicate progettate per eseguire

l’operazione con la massima efficienza

2. Combinazione delle operazioni: combinazione in un’unica stazione di alcune operazioni su parti

complesse -> riduzione del n delle stazioni attraversate

3. Realizzazione simultanea delle operazioni in un’unica stazione: logica estensione della strategia

precedente

4. Integrazione delle operazioni: consiste nel collegare diverse stazioni in un singolo sistema integrato

usando dispositivi di movimentazione automatizzati

5. Aumento della flessibilità: cerca di realizzare la max utilizzazione delle apparecchiature, nel caso di

piccoli e medi volumi di produzione, attraverso l’uso della stessa apparecchiatura per prodotti

diversi

6. Miglioramento del sistema di movimentazione e immagazzinamento: l’uso di sistemi di sistemi

automatizzati comporta la riduzione dei tempi non operativi

7. Ispezioni in linea: operazioni di ispezione di qualità tradizionalmente realizzate dopo il

completamento del processo parti con bassa qualità già prodotte al momento dell’ispezione

⇒

8. Controllo del processo e ottimizzazione: uso di sistemi di controllo per realizzare nel modo più

efficiente il singolo processo riduzione del tempo di lavorazione e miglioramento della qualità del

⇒

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9. Controllo delle operazioni di impianto: gestisce e coordina più efficacemente le operazioni

aggregate nell’impianto

10. Computer Integrated Manufacturing: comporta l’integrazione delle operazioni di fabbrica con le

funzioni di progettazione e commerciali dell’azienda

22) Computer Integrated Manufacturing (CIM)

Filosofia di gestione rappresentante il massimo livello di integrazione in un sistema di produzione. Utilizza il

computer e le tecnologie dell’informazione e della comunicazione per coordinare le funzioni commerciali

con quelle di progettazione del prodotto, di pianificazione e di controllo della produzione.

Obiettivi:

- ottenere una migliore posizione concorrenziale

- migliorare la qualità dei prodotti

- ridurre i tempi di consegna dei prodotti

- mantenere bassi i costi

Il concetto alla base del CIM è quello di includere in un sistema computerizzato integrato tutte le operazioni

legate alla produzione. Il sistema computerizzato è diffuso per tutta l’azienda toccando tutte le attività a

supporto della produzione. Output di ciascuna attività usato come input dell’attività successiva in una

catena di eventi che parte dall’ordine di vendita e culmina con la spedizione del prodotto. Piena

implementazione del CIM ottenuta automatizzando il flusso delle informazioni attraverso tutte le aree

dell’organizzazione.

23) Il sistema di riferimento

È necessario per definire la posizione dell’utensile rispetto al pezzo. Il sistema di riferimento è formato da:

- Assi di traslazione: x,y,z

- Assi di traslazione per movimenti secondari: u,v,w

- Assi di rotazione: a,b,c

- Verso delle rotazioni: regola della mano destra

24) Zero macchina e zero pezzo

Lo zero macchina è un punto prefissato dal costruttore della macchina. È l’origine del sistema di coordinate

della macchina e il punto di partenza di tutti gli ulteriori sistemi di coordinate e punti di riferimento della

macchina. Esempi: tornio e fresatrice

Lo zero pezzo è un punto di riferimento che stabilisce il sistema di coordinate del pezzo in relazione allo zero

macchina. Lo zero pezzo è scelto dal programmatore e introdotto nel CNC durante la messa a punto della

lavorazione. Il programmatore può scegliere liberamente la posizione dello zero pezzo. È comunque

preferibile posizionare lo zero pezzo in modo da facilitare la conversione dei valori delle quote del disegno in

valori di coordinate. La scelta accurata dello zero pezzo quindi può semplificare il calcolo dei punti da

programmare.

25) Posizionamento assoluto ed incrementale

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Posizionamento assoluto: posizione del pezzo (o dell’utensile) definita sempre rispetto all'origine del

sistema di riferimento

Posizionamento incrementale: posizione del pezzo (o dell’utensile) definita rispetto a quella raggiunta

precedentemente. Passaggio dalla posizione iniziale a quella finale ottenuto operando una sommatoria di

incrementi. Si dovrà tener conto dell'accumulo degli errori dovuti alle singole misure.

26) Componenti di un sistema a controllo numerico

Sono essenzialmente 3:

Il programma delle istruzioni (part program): riporta i comandi dettagliati, tradotti dal disegno del

 pezzo, che guidano il funzionamento dell'attrezzatura. In particolare, le informazioni inserite nel

part program contengono i dati geometrici (dimensioni) e tecnologici del pezzo (tolleranze e

finiture).

L’unità di controllo o di governo della macchina (MCU): rappresenta l’hardware elettronico e di

 controllo che legge e interpreta il programma trasformandolo in segnali che azionano i

servomeccanismi determinando il movimento dell'attrezzatura

L’attrezzatura: componente della macchina che entra a diretto contatto con il pezzo



27) Trasduttori nel controllo ad anello chiuso

Trasduttori di posizione: nel caso di movimenti di traslazione possono essere:

- diretti: misurano direttamente lo spostamento della tavola (ad esempio la riga ottica)

- indiretti: misurano l’angolo di rotazione della vite di comando della tavola (ad esempio l’encoder)

nel caso di movimenti di rotazione sono:

- diretti: misurano direttamente l’angolo di rotazione (encoder)

Trasduttori di velocità: forniscono la misura della velocità

28) Differenze tra il controllo numerico punto a punto e continuo

Esempio: sistema di controllo a due assi con tavola mobile sul piano x-y

- Controllo PTP: esegue il controllo delle coordinate (x e y)

- Controllo continuo: esegue sia il controllo delle coordinate (x e y), sia quello delle velocità (dx/dt e

dy/dt)

traiettoria rettilinea: valori di dx/dt e dy/dt mantenuti costanti

 traiettoria curvilinea: valori di dx/dt e dy/dt variabili



29) Tipi di controllo numerico

Il controllo numerico può essere di due diverse tipologie:

punto a punto (o di posizionamento):

o Obiettivo dell’MCU: controllo della posizione raggiunta dall’attrezzatura (utensile, tavola,

 tastatore, ecc.)

Semplice e poco costoso

 Adatto in operazioni come la foratura e la saldatura per punti



continuo (o di contornitura):

o Scaricato da Dominikview (domsmimmo@gmail.com)

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Obiettivo dell’MCU: controllo continuo della posizione, della traiettoria e della velocità

 dell’attrezzatura

Possibilità di realizzare traiettorie rettilinee e circolari, forme coniche e altre definibili

 matematicamente grazie ad un modulo interpolatore che elabora i dati numerici dei punti della

curva e fornisce agli assi i segnali relativi

Più complesso, flessibile e costoso del PTP



30) Controllo della posizione ad anello chiuso

In questo caso la posizione istantanea viene misurata mediante trasduttori di posizione. Il valore di

riferimento Pr (posizione da raggiungere), attraverso un comparatore, viene confrontato con il segnale

istantaneo Pi (posizione istantanea) fornito dal trasduttore. Da tale confronto nasce un segnale di errore

fornito dalla seguente relazione: = Pr – Pi.



Un convertitore digitale-analogico (DAC) trasforma il segnale di errore in segnale elettrico legato ad da una



relazione di proporzionalità. Il motore, alimentato da tale segnale, determina lo spostamento relativo

utensile – pezzo (nel caso specifico la traslazione della tavola attraverso un sistema per la trasformazione del

moto rotatorio in traslatorio). Quando = 0, la posizione istantanea coincide con quella desiderata e il



motore si arresta.

31) Dinamo tachimetrica

Costituita da un rotore all’interno di uno statore, entrambi muniti di un avvolgimento. Avvolgimento dello

statore alimentato da una tensione di eccitazione Vi. Nascita sull’avvolgimento del rotore di una tensione V0

proporzionale alla velocità di rotazione dell’albero:

V0 = K * 0 * n

K = costante costruttiva della macchina

0 = flusso magnetico originato da Vi

n = numero di giri al minu