1 L'IMPIANTISTICA INDUSTRIALE
2 I SISTEMI PRODUTTIVI
3 LA PREVISIONE DELLA DOMANDA
4 COSTI E DEI PROFITTI DEGLI IMPIANTI
5 AFFIDABILITA' E MANUTENIBILITA'
6 L'OTTIMIZZAZIONE DELLA PRODUZIONE
7 L'UBICAZIONE DEGLI IMPIANTI INDUSTRIALI
8 LA DISPOSIZIONE DELL'IMPIANTO
9 L'EFFICIENZA DEGLI IMPIANTI
10 DIMENSIONAMENTO DELLE STAZIONI
11 IL CONTROLLO DEI PROGETTI
12 LA GESTIONE DELLE SCORTE
13 LA GESTIONE DEI MAGAZZINI
Impianti industriali:
conoscere e progettare i sistemi produttivi - seconda edizione
di Filippo De Carlo
ISBN: 978-1-4466-2421-0
http://goo.gl/9KGuv
Obiettivi Formativi
Il corso si prefigge di fornire agli studenti le conoscenze basilari indispensabili per premettere una corretta analisi e progettazione dei sistemi produttivi.
Le conoscenze erogate sono:
La conoscenza degli impianti produttivi e dei processi. La comprensione dei vantaggi e dei limiti delle scelte di processo e impiantistiche nei diversi contesti di applicazione (cc6).
La conoscenza delle tematiche attuali in tema di organizzazione e gestione dei fattori della produzione e dei principi della gestione aziendale e le metodologie quantitative per l'analisi di redditività di un'attività economica, i modelli per definire il suo progetto organizzativo, per l'analisi strategica e la determinazione del piano di business (cc7).
La comprensione del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria con particolare orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari (cc8).
La comprensione delle tecniche e dei metodi applicabili e dei loro limiti inclusa la consapevolezza delle implicazioni non tecniche della pratica ingegneristica (cc10).
Le capacità di applicazione:
La capacità di scegliere e utilizzare, per la progettazione e la produzione di beni e servizi attrezzature, strumenti e metodi appropriati quali gli strumenti software di modellazione tridimensionale, di simulazione (strutturale e fluidodinamica) e di gestione delle informazioni tecniche (ca7).
La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari, tenendo conto dei vincoli anche di natura non tecnica, ed operando in collaborazione con altri ingegneri o altre professionalità tipicamente presenti nelle aziende del comparto manifatturiero (ca8).
Prerequisiti
Conoscenze di analisi matematica, statistica, tecnologia meccanica, lingua inglese
Metodi Didattici
Lezioni frontali in aula, studio del testo di riferimento
Altre Informazioni
materiale didattico su:
http://e-l.unifi.it
Modalità di verifica apprendimento
La valutazione dello studente prevede una prova di esame che consiste nello svolgimento di un compito scritto. Sono previste sette sessioni di esame durante l'anno accademico.
Il compito è composto da 10 domande che coprono l'intero programma svolto. Le domande sono di tre tipi: domande teoriche semplici (con peso relativo 1), domande teoriche di media difficoltà (con peso relativo 2), esercizi articolati (con peso relativo 3). Per ogni capitolo del testo di riferimento (ad eccezione del capitolo introduttivo) è presente una domanda. Le domande sono diverse per ogni sessione di esame e sono differenti per ciascun compito all'interno della medesima sessione. Anche l'ordine sequenziale delle domande è casualizzato, per rendere ogni compito unico.
Per superare l'esame con il minimo dei voti lo studente deve avere acquisito una discreta conoscenza della materia nel suo complesso e deve essere in grado di modellizzare un problema di impiantistica industriale (cc6, cc7, cc8, cc10). Per ottenere un voto alto, la conoscenza deve essere molto buona ed approfondita in tutti gli argomenti trattati. Per avere la votazione massima con lode, lo studente deve unire alle conoscenze precedenti anche una ottima capacità di gestire il fattore temporale, producendo un ottimo risultato in tempi ridotti (ca7, ca8).
Programma del corso
1 L'IMPIANTISTICA INDUSTRIALE
1.1 L'impianto industriale e l'azienda
1.2 La progettazione degli impianti industriali
1.3 L'impiantista industriale
1.3.1 Il piano industriale
2 I SISTEMI PRODUTTIVI
2.1 Modellizzazione dei sistemi
2.2 Classificazione dei beni
2.2.1 Prodotti standard e differenziabili
2.2.2 Beni di prima necessità e beni di lusso
2.2.3 Beni a consumo costante e beni stagionali
2.2.4 Prodotti, co-prodotti, sottoprodotti, scarti e sfridi
2.2.5 Beni di consumo, beni strumentali, beni intermedi
2.2.6 Prodotti e servizi
2.3 Classificazione degli impianti produttivi
2.3.1 Classificazione per settore industriale
2.3.2 Classificazione per tipologie di beni
2.3.3 Classificazione per dimensioni
2.3.4 Classificazione per natura del processo
2.3.5 Classificazione per modalità di formatura
2.3.6 Classificazione per grado di integrazione
2.3.7 Classificazione per composizione del capitale
2.4 Classificazione per diagramma tecnologico
2.4.1 Classificazione per andamento del flusso produttivo
2.4.2 Classificazione per continuità del flusso produttivo
2.5 Classificazione composita
2.6 Classificazione in base alla flessibilità
2.6.1 Flessibilità ai volumi (elasticità)
2.6.2 Flessibilità statica
2.6.3 Flessibilità dinamica
2.6.4 Flessibilità di mix
2.7 Classificazione della produzione per magazzino
2.8 Classificazione in base alla forma giuridica
2.8.1 Impresa individuale
2.8.2 Le società
2.9 Classificazione in base ai volumi e alla varietà
2.10 Classificazione in fabbricazione e assemblaggio
2.11 Rappresentazione del sistema produttivo
2.11.1 Rappresentazione strutturale
2.11.2 Diagramma tecnologico
2.11.3 Diagramma di assemblaggio
2.11.4 Rappresentazione procedurale
2.12 Rappresentazione organizzativa
2.12.1 Organigramma verticale.
2.12.2 Organigramma circolare
2.12.3 Organigramma ripiegato
2.13 L'evoluzione dei sistemi produttivi
2.13.1 La produzione artigianale
2.13.2 La produzione di massa
2.13.3 La produzione snella (Lean production)
3 LA PREVISIONE DELLA DOMANDA
3.1 Tipologie di previsione della domanda
3.1.1 Previsioni di lungo, medio e breve periodo
3.1.2 Domanda primaria e secondaria
3.1.3 Tecniche qualitative, quantitative, opinioni ed intuito
3.2 Tecniche di previsione qualitative
3.2.1 Indagini di mercato
3.2.2 Valutazioni del reparto vendite
3.2.3 Nucleo di esperti
3.2.4 Il metodo Delphi
3.3 La misura degli errori
3.3.1 Precisione, accuratezza e distorsione
3.3.2 Misure di distorsione
3.3.3 Misure di accuratezza
3.4 L'analisi della domanda
3.4.1 Rappresentazione grafica dei dati
3.4.2 Statistiche descrittive
3.4.3 Aggiustamenti
3.4.4 Scomposizione di serie storiche
3.4.5 Stima della componente tendenziale con una funzione lineare
3.4.6 Stima della componente tendenziale con media mobile centrata
3.4.7 Stima della componente di stagionalità
3.4.8 Stima della componente casuale
3.5 Metodi previsionali autoregressivi su base multiperiodica
3.6 Metodi previsionali autoregressivi su base aperiodica
3.6.1 Media semplice
3.6.2 Media mobile
3.6.3 Media mobile pesata
3.6.4 Smorzamento esponenziale lineare (Brown)
3.6.5 Smorzamento esponenziale adattativo
3.6.6 Smorzamento esponenziale lineare con correzione di trend (Holt)
3.6.7 Correzione di trend e stagionalità (Holt-Winters)
3.7 Metodi previsionali regressivi
3.7.1 Il diagramma di correlazione
3.7.2 Il coefficiente di correlazione
3.7.3 La regressione lineare semplice
4 COSTI E DEI PROFITTI DEGLI IMPIANTI
4.1 Contabilità generale e contabilità industriale
4.2 I costi industriali
4.3 Classificazione dei costi
4.3.1 Costi diretti e indiretti
4.3.2 Costi fissi, variabili, semifissi e semivariabili
4.3.3 Costi di impianto e costi di esercizio
4.3.4 Costi di ammortamento
4.4 Valutazione degli investimenti
4.4.1 Flussi di cassa scontati
4.4.2 Disponibilità
4.4.3 Scelta del tasso di interesse
4.4.4 Valore attuale netto - VAN
4.4.5 Tasso di rendimento globale - ORR
4.4.6 Periodo di recupero del capitale ? PB
4.4.7 Confronto tra investimenti
4.5 Il diagramma di redditività
4.5.1 Il punto di pareggio
4.5.2 Il margine di sicurezza
4.5.3 Il margine di contribuzione
4.6 Analisi del costo totale unitario
5 AFFIDABILITA' E MANUTENIBILITA'
5.1 Elementi di probabilità
5.1.1 Spazio campione ed eventi
5.1.2 Unione, intersezione e complemento
5.1.3 Probabilità condizionata
5.1.4 Teorema di Bayes
5.2 Modelli affidabilistici
5.2.1 Modelli statici e dinamici
5.2.2 Ipotesi di modellazione statica
5.2.3 Funzione di stato del componente e del sistema
5.2.4 Diagrammi a blocchi di affidabilità - RBD
5.2.5 Insiemi di percorso minimo - Minimum Path Set
5.2.6 Insiemi di taglio - Minimum Cut Set
5.3 Probabilità di funzionamento del componente e del sistema
5.3.1 Importanza affidabilistica
5.4 Variabili casuali
5.4.1 Probabilità di una variabile casuale discreta
5.4.2 Probabilità di una variabile casuale continua
5.5 Affidabilità di flotta
5.6 Modelli affidabilistici dipendenti dal tempo
5.6.1 Affidabilità R(t)
5.6.2 Tempo medio prima del guasto ? MTTF
5.6.3 Funzione di rischio
5.6.4 Affidabilità e funzione di rischio
5.6.5 Determinazione empirica delle funzioni
5.6.6 Modellizzazione della funzione di rischio
5.6.7 Affidabilità residua
5.6.8 Tempo residuo prima del guasto ? residual MTTF
5.6.9 Vita caratteristica
5.6.10 Tempo medio prima del guasto Mean Time To Failure ? MTTF
5.7 Dispositivi a tasso di guasto costante
5.7.1 Vita caratteristica per CFR
5.7.2 Tempo medio prima del guasto per CFR
5.7.3 Disposizione CFR in serie
5.7.4 Disposizione CFR in parallelo
5.7.5 Disposizione CFR in parallelo con riserva
5.7.6 Disposizione CFR in parallelo k su n
5.8 Distribuzione di Weibull
5.9 Sistemi riparabili
5.9.1 Manutenzione preventiva e correttiva
5.9.2 Manutenzione programmata e su condizione
5.9.3 Misure di disponibilità
5.9.4 Funzione disponibilità - At
5.9.5 Disponibilità limite - A
5.9.6 Disponibilità media - AT
5.9.7 Disponibilità media limite -
5.9.8 Funzioni di costo dei sistemi riparabili
5.10 Modelli di sistemi riparabili
5.10.1 Modello generale di sostituzione
5.10.2 Modello di sostituzione con CFR
5.10.3 Modello di ottimizzazione della manutenzione preventiva
5.10.4 Modello generale di riparazione minima
5.10.5 Modello di riparazione minima CFR
5.10.6 Modello di riparazione minima: legge di potenza
5.10.7 Modello di ottimizzazione della sostituzione
6 L'OTTIMIZZAZIONE DELLA PRODUZIONE
6.1 Ottimizzazione dei fattori
6.1.1 Determinazione grafica dell'impiego ottimale dei fattori
6.1.2 Determinazione analitica del livello ottimale di produzione
6.1.3 Determinazione analitica dell'impiego ottimale dei fattori
6.2 Ottimizzazione con il metodo del simplesso
6.2.1 La ricerca operativa e la gestione delle attività operative
6.2.2 La programmazione lineare
6.2.3 Il metodo del simplesso
6.2.4 Quantità ottimali da produrre in un'azienda multiprodotto
7 L'ubicazione degli impianti industriali
7.1 Criteri generali per l'ubicazione degli impianti industriali
7.2 Fattori ubicazionali fondamentali
7.2.1 Costi di costruzione
7.2.2 Caratteristiche del mercato
7.2.3 Costi di trasporto
7.2.4 Materie prime
7.2.5 Energia e acqua
7.2.6 Manodopera
7.2.7 Vie di comunicazione
7.3 Scelta del terreno
7.4 Metodi di valutazione delle scelte ubicazionali
7.4.1 Metodo del punteggio
7.4.2 Metodo dei costi totali
7.4.3 Metodo dei costi di trasporto
8 LA DISPOSIZIONE DELL'IMPIANTO
8.1 Lo studio del layout
8.2 Il Systematic Layout Planning
8.3 Configurazione a postazioni fisse
8.4 Configurazione per processo (a reparti)
8.5 Configurazione per prodotto (in linea)
8.5.1 Layout in linea in parallelo
8.5.2 Layout in linea in serie
8.5.3 Layout in linea misto
8.5.4 Layout in linea rettilineo, a U, a zig-zag
8.5.5 Linee transfer
8.6 Configurazione a celle
8.7 Volume critico di produzione
8.7.1 Espansione dell'impianto
8.8 Vincoli del layout
8.8.1 Sistemi di movimentazione
8.8.2 Definizione delle postazioni di lavoro
8.8.3 Misurazione del flusso dei materiali
8.9 Studio di un layout in linea
8.10 Studio di un layout per reparti
8.10.1 Il diagramma di origine-destinazione
8.11 Disposizione in linea per impianti multiprodotto
8.11.1 Metodo dei baricentri
8.11.2 Metodo di Hollier
8.12 I rapporti tra le attività
8.13 Il Computerized Layout Planning
8.13.1 Rappresentazione delle aree
8.14 Algoritmi di costruzione
8.14.1 Regole di piazzamento
8.14.2 Procedure di piazzamento libero e obbligato
8.15 CORELAP
8.16 ALDEP
8.17 Valutazione del Layout
8.17.1 Adjacency-Based Scoring - ABS
8.17.2 Distance Scoring ? DS
8.18 Algoritmi di miglioramento
8.19 CRAFT
9 L'EFFICIENZA DEGLI IMPIANTI
9.1 La produttività
9.2 La potenzialità produttiva - P
9.3 Il tempo di attraversamento - TA
9.4 La potenzialità di mix - Pmix
9.5 La capacità produttiva - CP
9.5.1 Capacità produttiva teorica
9.5.2 Capacità produttiva reale
9.6 Qualificazione produttiva di un sistema
9.6.1 Efficienza produttiva
9.6.2 Efficacia produttiva
9.7 La Overall Equipment Effectiveness - OEE
9.7.1 Le sei grandi perdite di efficienza
9.7.2 Classificazione dei tempi
9.7.3 Efficienza di carico
9.7.4 Disponibilità
9.7.5 Efficienza delle prestazioni
9.7.6 Tasso di qualità
9.7.7 Total Effective Equipment Performance - TEEP
9.7.8 Overall Equipment Effectiveness - OEE
9.7.9 Incertezza sulle rilavorazioni
9.8 Calcolo della capacità produttiva
9.9 Il Work in Process - WIP
9.9.1 Diagramma di attraversamento
9.10 La legge di Little
9.11 Curve logistiche operative
9.11.1 Il kanban
9.11.2 Il CONWIP
9.12 Caso migliore
9.13 Caso peggiore
9.14 Caso di massima casualità
9.15 Impianto non bilanciato e multimacchina
9.15.1 Incremento delle prestazioni
9.16 Sistemi vincolati dalla manodopera
9.16.1 Sistemi ad ampia capacità e flessibilità
9.16.2 Sistemi a grande flessibilità
9.16.3 Rimozione del vincolo delle risorse limitate
9.16.4 Rimozione del vincolo della manodopera
10 DIMENSIONAMENTO DELLE STAZIONI
10.1 Dimensionamento di impianti di processo
10.1.1 Previsione della domanda e attendibilità delle previsioni
10.1.2 Esame della stagionalità.
10.1.3 Definizione del livello di qualità del prodotto.
10.1.4 Scelta dell'ubicazione
10.2 Dimensionamento del collo di bottiglia impianto monoprodotto
10.3 Dimensionamento del collo di bottiglia impianto pluriprodotto
10.4 Determinazione del numero di macchine per fase di processo
10.5 Tasso di saturazione
10.6 Dimensionamento di un job-shop
10.6.1 Determinazione del numero di macchine nel job-shop
10.6.2 Tasso di utilizzo del reparto - TU
10.6.3 Scelta dei turni
10.7 Dimensionamento di una linea
10.7.1 Linee manuali
10.7.2 Linee automatiche
10.7.3 Transfer rotanti
10.7.4 Transfer lineari
10.8 Saturazione delle stazioni e della linea
10.8.1 Precedenze di lavorazione
10.8.2 Saturazione teorica massima della linea
10.8.3 Saturazione effettiva della linea
10.8.4 Efficienza di bilanciamento
10.8.5 Curva caratteristica del prodotto
10.9 Allocazione delle operazioni
10.9.1 Metodo del numero minimo di stazioni
10.9.2 Metodo del peso posizionale
10.9.3 Metodo della probabilità di completamento
10.10 Metodo dei costi
11 IL CONTROLLO DEI PROGETTI
11.1 La gestione dei progetti
11.1.1 Il project manager
11.2 Strumenti per la pianificazione ed il controllo dei progetti
11.2.1 Work Breakdown Structure ? WBS
11.2.2 Organization Breakdown Structure ? OBS
11.2.3 Responsibility Assignment Matrix ? RAM
11.2.4 Tecniche di programmazione
11.3 Il diagramma di Gantt
11.4 Il metodo del cammino critico CPM
11.4.1 Analisi al più presto (cammino in avanti)
11.4.2 Analisi al più tardi (cammino all'indietro)
11.4.3 Determinazione del cammino critico
11.5 Il PERT probabilistico
11.6 Il PERT costi
12 La gestione delle scorte
13 La gestione dei magazzini