Sistemi produttivi Flashcards
def sistema produttivo
il sistema produttivo può essere definito come l’insieme coordinato di
- risorse
- processi tecnologici
- flussi fisici
- procedure gestionali
che concorrono alla realizzazione delle trasformazioni delle materie prime/prodotti grezzi/componenti in prodotti finiti vendibili sul mercato
Metodi di rappresentazione dei sistemi produttivi
- diagramma tecnologico
- flow-sheet
- layout
Diagramma tecnologico
evidenzia sequenza delle attività attraverso una simbologia standard:
- cerchio: attività di produzione (trasformazione chimica o fisica)
- quadrato: attività di controllo(qualità)
- cerchio inscritto in quadrato: attività combinata di produzione e controllo
- freccia: movimentazione (tra sedi ad esempio)
- triangolo con punta in basso: magazzino o attesa (prodotto finito, semilavorato, materia prima)
parallelismo può rappresentare macchinari diversi che svolgono lo stesso processo contemporaneamente, oppure possibili processi diversi svolti contemporaneamente
Flow sheet
evidenzia sequenza delle attività, attraverso la rappresentazione schematica di
- impianti che realizzano varie fasi produttive
- sistemi di stoccaggio e movimentazione
- attrezzature e dispositivi
rappresentazione schematica ma fedele del sistema, molto usata nelle sale di controllo dei processi automatizzati, per la grande efficacia visiva
Layout
rappresentazione in pianta della disposizione fisica delle risorse (stazioni operative, magazzini, reparti,…)
- possono essere aggiunti flussi dei materiali movimentati
- possono essere di massima o di dettaglio
Non rappresentano aspetti tecnologici: sono usati per disposizione delle risorse e per questioni di sicurezza
def processo produttivo
trasformazione di materiali in prodotti che avviene all’interno dell’impianto industriale.
è definito per mezzo del ciclo tecnologico
è realizzato attraverso
- fasi tecnologiche che comportano cambiamenti nelle caratteristiche chimiche o fisiche dei materiali
- fasi di assemblaggio
ciclo tecnologico
elenco delle operazioni da effettuare per trasformare materiale grezzo in prodotto lavorato, con l’indicazione delle risorse necessarie, dei tempi di lavorazione e setup, dei parametri tecnologici
codifica di un prodotto
in ogni azienda, ogni prodotto è caratterizzato da un codice univoco, tipicamente alfanumerico
requisiti:
- complessità adeguata
- conforme a standard
- trasferibile su supporti digitali di lettura
distinta base
rappresentazione gerarchica dei livelli di aggregazione di tutti i codici che compongono il prodotto
indispensabile per prodotti assemblati, nell’industria di processo è chiamata ricetta
consente di gestire dati importanti come coefficienti di impiego (quantità necessarie per risalire l’albero) e scarti
metodi di classificazione dei sistemi produttivi
- modello a tre assi
- modello di Wortmann
modello a tre assi
primo asse: modalità realizzazione prodotto:
- produzione di processo
- produzione per parti (assemblaggio o fabbricazione)
secondo asse: modalità realizzazione del volume
- produzione unitaria
- produzione intermittente
- produzione continua
terzo asse: modalità risposta alla domanda
- produzione su commessa (singola o ripetitiva)
- produzione per il magazzino
Modalità di realizzazione del prodotto
produzioni di processo: caratteristiche
Non prevede assemblaggio, ma solo trasformazioni fisiche e chimiche
- fortissime economie di scala
- impianti grandi dal punto di vista del volume prodotto
- complessità tecnologica elevata
- elevata automazione
- basso impiego di manodopera (solo controllo e supervisione, amministrazione)
- investimenti molto elevati
- impianto usato a ciclo continuo
- vita utile dell’impianto lunga
- prodotti maturi, ciclo di vita lungo
- impianto soggetto a upgrade (parti nuove che portano miglioramento)
- gestione della manutenzione è cruciale
- setup molto oneroso e spesso evitato
- numero di materie prime basso
Modalità di realizzazione del prodotto
produzioni manufatturiere: caratteristiche
- in alcuni casi montaggio manuale, in altri automatico
- manutenzione più semplice da programmare
- non sempre alti investimenti
caratteristiche comuni:
- grandissima diversificazione di prodotto, per raggiungere esigenze del cliente
- numero elevato di componenti, semilavorati, materie prime
- numerosi fornitori, magazzini, stoccaggi
- problema di pianificazione tempi di produzione
Modalità di risposta alla domanda:
produzione per magazzino
produzione anticipa ordini dei clienti, prodotti finiti messi in magazzino o scaffale.
domanda per un bene deve essere prevedibile, e ciò accade quando molte persone acquistano piccole quantità
Modalità di risposta alla domanda:
produzione su commessa
- singola: produzione inizia dopo richiesta del cliente, ad esempio per grandi opere
- ripetitiva: si stima che le richieste si ripetano a intervalli stimati regolari, quindi si può decidere di produrre in anticipo se conviene
Modalità di realizzazione del volume:
produzione continua
impianto produce con continuità sempre lo stesso prodotto
caso raro, a volte nell’industria di processo
Modalità di realizzazione del volume:
produzione unitaria
impianto produce singole unità di prodotto, ciascuna potenzialmente diversa dalle altre
tipico in settori con grande richiesta di personalizzazione
Modalità di realizzazione del volume:
produzione intermittente
impianto alterna produzione di prodotti diversi
caso più frequente, viene anche chiamata produzione a lotti
Modello di Wortmann: fasi
Ciclo di vita del prodotto diviso in 5 fasi:
- progettazione
- approvvigionamento delle materie prime
- fabbricazione
- assemblaggio
- spedizione
Ciascuna fase necessita un tempo di completamento (lead time).
Modello di Wortmann: casi
In base al tempo che il cliente è disposto ad aspettare tra l’ordine e la consegna, si distinguono 5 casi:
- Make to stock (MTS): prodotto finito immagazzinato in attesa di ordine, poi spedito. Tempo di evasione pari al lead time di spedizione
- Assemble to order (ATO): prodotto fabbricato ma non assemblato immagazzinato in attesa di ordine. Tempo di evasione pari al lead time di assemblaggio e spedizione
- Make to order (MTO): prodotto fabbricato dopo ordine, materie prime immagazzinate
- Purchase to order (PTO): materie prime acquistate dopo ordine, per la consegna passano lead time di approvvigionamento, fabbricazione, assemblaggio, consegna
- Engineer to order (ETO): prodotto progettato dopo ordine. Tempo di evasione è la somma di tutte le 5 fasi
Modello di Wortmann: vantaggi e svantaggi relativi alla posizione
- Tempo medio di evasione basso è un vantaggio
- Costo delle scorte maggiore per magazzini che contengono prodotti finiti
- Deperimento delle scorte è in genere maggiore per magazzini che contengono prodotti finiti
- possibilità di personalizzazione del prodotto non è possibile in caso di MTS
- costi e tempi di realizzazione difficilmente stimabili in caso di ETO
Modello di Wortmann: scelta tra due casi vicini
- Modifica dei lead time a parità di tempo di evasione
- sovrapposizione parziale di fasi adiacenti, per ridurre tempo complessivo di evasione
- posizionamento ibrido, in base al tipo di modello
- personalizzazione posizionata in una fase avanzata del processo produttivo
Evoluzione dei sistemi produttivi
Riguarda 3 aspetti:
1: progettazione di prodotto e processo
1. progettazione solo funzionale
2. progetto funzionale e di industrializzazione (design for manufacturing
3. integrato progetto in funzione dell’assemblaggio automatico (design for assembly)
4. progetto per rendere manutenzione semplice (design for maintainability)
5. progetto per minimizzare impatto smaltimento (design for disassembly)
2: progettazione dei sistemi produttivi
col passare degli anni si è passati da una progettazione separata di impianto fisico, sistema gestionale e organizzazione del lavoro ad una loro integrazione, grazie alla collaborazione di progettisti con competenze molto diverse
3: Livello di automazione variato negli anni:
- FMS che realizzavano prodotti differenti in modo automatico
- CIM integravano macchine diverse per ridurre costi
- LEAN AUTOMATION: automazione ha il ruolo di agevolare la produzione snella, che punta ad annullare idealmente gli sprechi. Solo le operazioni con un buon rapporto costi benefici vengono automatizzate
- industria 4.0 automazione massiccia
