TECNOLOGIA DEI PROCESSI PRODUTTIVI

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1 TECNOLOGIA DEI PROCESSI PRODUTTIVI Docente F. Veniali Tutor A. Gisario ORARIO Lezioni: Martedì 8:30-10:55 Aula 1 Venerdì 8:30-10:55 Question time: Sabato 24 Ottobre, 28 Novembre Altro?? Ricevimento: Martedì 14:00 16:00 telefono: INDIRIZZI ufficio: stanza #26, Dipartimento di Meccanica e Aeronautica [email protected] sito web: Introduzione 2

2 Propedeuticità -- Fisica Struttura corso ore di lezioni teoriche ore di esercitazioni -- 1 ora in officina Esercitazioni -- in classe / a casa (esercizi) -- in officina -- a casa (analisi dati) NB: -- le esercitazioni devono essere realizzate in gruppi da 4 ± 1 -- ogni gruppo deve iscriversi alle esercitazioni, scegliendo un nome -- ogni gruppo deve consegnare una copia di riferimento -- i moduli per l iscrizione saranno disponibili in rete -- l invio del modulo di iscrizione avviene per posta elettronica -- ultima data di consegna: 8 gennaio 2009 Svolgimento e valutazione esame -- teoria (esame scritto) 60-65% -- esercitazioni 20% -- discussione teoria ed esercitazioni +- 20% Introduzione 3

3 Storia dei materiali e dei Introduzione 4

4 Introduzione 5

5 Introduzione 6

6 Sistemi produttivi dalla concezione del prodotto alla sua immissione nel mercato Concezione del prodotto Prestazioni desiderate (eventuale feed-back) Progettazione del prodotto Progettazione del processo Processo produttivo Scelta delle attrezzature Controllo e ottimizzazione della produzione costi e capacità di processo Prodotto finito assemblato controllato pronto all uso Introduzione 7

7 Studi e progettazione ideazione del prodotto da fabbricare definizione dei disegni di insieme e di dettaglio scelta dei materiali condizioni funzionali con prototipi Industrializzazione controllo dei disegni modalità di fabbricazione di - mezzi - attrezzature - utensili cicli di fabbricazione cicli di montaggio Fabbricazione distribuzione del lavoro ai reparti controllo della lavorazione flusso dei materiali Controllo qualità rispondenza del prodotto ai requisiti funzionali richiesti Introduzione 8

8 La singola tecnologia di fabbricazione Ciclo di fabbricazione forma/dimensione tolleranze finitura superficiale - disegno del finito - analisi dei materiali e dei trattamenti - analisi critica del progetto - tecniche di fabbricazione Tecnologie meccaniche come successione di cambiamenti di forma Introduzione 9

9 Dalla singola tecnologia al processo produttivo controllo di prodotto / processo assemblaggio saldatura / incollaggio fonderia PROCESSO PRODUTTIVO lavorazioni non convenzionali deformazione plastica asportazione di truciolo Introduzione 10

10 Dal processo produttivo al sistema produttivo Processi produttivi Impianti industriali Organizzazione della produzione Risorse umane SISTEMA PRODUTTIVO Finanzia aziendale Economia Management Introduzione 11

11 Dal sistema produttivo al sistema integrato di produzione SISTEMA INTEGRATO DI PRODUZIONE Introduzione 12

12 Offerta formativa SSD ING/IND-16 Tecnologie e sistemi di lavorazione Laurea Laurea magistrale Indirizzo produzione Tecnologia meccanica Tecnologie speciali Tecnologia dei Sistemi integrati di produzione Programmazione e controllo della produzione Introduzione 13

13 Tecnologia meccanica Tecnologia dei Offerta formativa SSD ING/IND-16 Tecnologie e sistemi di lavorazione Introduzione 14

14 Tecnologia dei Offerta formativa SSD ING/IND-16 Tecnologie e sistemi di lavorazione Tecnologie speciali Introduzione 15

15 Tecnologia dei Sistemi integrati di produzione Introduzione Offerta formativa SSD ING/IND-16 Tecnologie e sistemi di lavorazione 16

16 Tecnologia dei Offerta formativa SSD ING/IND-16 Tecnologie e sistemi di lavorazione Programmazione e controllo della produzione Introduzione 17

17 La filiera produttiva dell industria meccanica Progettazione prodotto/processo -- forma Disegno del finito -- tolleranze -- materiale Scelta della tecnologia modifiche del finito design for manufacturing grezzo fonderia, deformazione plastica, asportazione di truciolo, lavorazioni speciali, saldatura Realizzazione prodotto finito (fonderia, deformazione plastica) asportazione di truciolo, lavorazioni speciali controlli dimensionali, strutturali Introduzione 18

18 Scelta della tecnologia al fine di ottenere una determinata forma finale oggetto da produrre forma liquido prima parte 1 dopo adesivo materiale rimosso parte 2 fonderia deformazione plastica asportazione di materia aggiunta di materia Introduzione 19

19 Scelta della tecnologia in funzione delle tolleranze ± Tolerance,.001 in. Processi tradizionali Processi non tradizionali Taglio alla fiamma Rettifica a mano Troncatura, Limatura Tornitura, Fresatura Foratura Alesatura Barenatura, Brocciatura Rettifica Lappatura, Lucidatura, Levigatura Lavorazione ad arco plasma Lavorazione per elettroerosione (EDM) Lavorazione chimica Lavorazione elettrochimica Lavorazione con fascio laser Rettifica elettrochimica Elettropulitura costo ± Tolerance, mm Costo delle tolleranze tipica tolleranze possibile Introduzione 20

20 Scelta della tecnologia in funzione delle rugosità RUGOSITA` MEDIA DEI VARI METODI DI FINITURA µm Costo della rugosità costo Taglio con il cannello Sbavatura alla mola Applicazioni: Segatura Frequenti Piallatura, limatura Meno frequenti Foratura Fresatura chimica Elettroerosione Fresatura Alesatura Svasatura Lavorazione con fascio elettronico Lavorazione al laser Lavorazione elettrochimica Alesatura, tornitura Burattatura Granigliatura elettrolitica Brunitura Granigliatura Lapidatura (lisciatura) Pulitura elettrolitica Levigatura Lappatura Superfinitura Sabbiatura Laminazione a caldo Forgiatura Getti in forme permanenti Fusione a cera persa Estrusione Laminazione a freddo, trafilatura Pressofusione rugosità µm Introduzione 21

21 Tolleranze e dimensioni Introduzione 22

22 Tolleranze e rugosità Introduzione 23

23 Processi e materiali Introduzione 24

24 In conclusione ampia scelta di tecnologie possibili ampia versatilità delle singole tecnologie ampia disponibilità di materiali La domanda nasce spontanea: qual è la migliore combinazione? La risposta a questa domanda è un altra domanda: migliore per che cosa? Costi? Finiture? Tolleranze? Qualità? Tempi? Flessibilità?? Introduzione 25

25 Decision making framework for manufacturing Le decisioni devono essere prese con una adeguata combinazione di competenze tecnologiche e gestionali costi basate su 4 attributi - costi - tempi - flessibilità - qualità tempi flessibilità tetraedro della produzione qualità Introduzione 26

26 equazioni tecnologiche equazioni economiche processi macchine parametri materiali modelli tecnoeconomici variabili decisionali attributi decisionali Introduzione 27

27 costi tempi attrezzature materiali manodopera manutenzione infrastrutture capitali costi V t tempo di lavorazione cambio utensili attrezzaggio manutenzione capacità di reagire a perturbazioni (volute o non volute) tempi V t flessibilità qualità macchine processi prodotti quantità espandibilità ordinativi PPC = penale * probabilità (PPC = penale per il cambio) finitura superficiale tolleranze ripetibilità ciclo di vita accettazione/rifiuto soddisfazione del cliente R a r a Introduzione 28

28 Progetto del corso : TEORIA Introduzione le tecnologie produttive Materiali struttura e comportamento prove dei materiali Fonderia studio del processo tecniche di fonderia Taglio dei metalli meccanismi di taglio, utensili ed usura degli utensili, lavorazioni, macchine, materiali ESERCITAZIONI 1) metrologia dimensionale e superficiale 2) struttura dei materiali 3) prova di durezza 4) progetto di un grezzo 5) visita in officina lavorazione di semplici oggetti 6) progettazione di un ciclo di lavorazione Introduzione 29

29 Testi S. Kalpakjian, S.R. Schmid, Manufacturing Processes and Technology, Prentice Hall Tecnologia meccanica (ed.italiana), Pearson Prentice Hall F. Mazzoleni, Tecnologia dei Metalli, UTET T. Spur, T. Stoferle, Enciclopedia delle Lavorazioni Meccaniche, Tecniche Nuove F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione, Ambrosiana F. Gabrielli, R. Ippolito, F. Micari, Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, McGraw Hill Lucidi delle lezioni, disponibili sul sito WEB Introduzione 30

30 Produrre un manufatto non è difficile Difficile è produrre un manufatto - di alta qualità - a basso costo - in tempi brevi Introduzione 31