Impianti industriali Unità 1 Impostazioni progettuali dello stabilimento Impostazioni progettuali dello stabilimento Studio del mercato e del prodotto Ubicazione di un impianto industriale Impianti generali e servizi di stabilimento Studio del plant layout Fabbricati per stabilimenti industriali 2 2005 Politecnico di Torino 1
Obiettivi dell unità Conoscere gli elementi principali costituenti uno stabilimento industriale Definire la capacità produttiva in funzione del mercato Scegliere l ubicazione più adatta di un impianto industriale Descrivere le reti di servizio necessarie Apprendere i metodi per lo studio del plant layout Illustrare le tipologie e le caratteristiche dei fabbricati industriali 3 Impostazioni progettuali dello stabilimento INTRODUZIONE 2005 Politecnico di Torino 2
Definizione di impianto industriale Classificazione degli impianti industriali Realizzazione degli impianti industriali studio di fattibilità progettazione di un impianto realizzazione di un impianto 5 Obiettivi Definire cosa è un impianto industriale Classificare gli impianti industriali Conoscere le fasi di pianificazione degli impianti industriali Comprendere quali sono gli elementi dello studio di fattibilità Acquisire i concetti di progettazione di un impianto Illustrare le fasi di realizzazione di un impianto 6 2005 Politecnico di Torino 3
Definizione di impianto industriale Compito dell industria è la trasformazione dei beni (materie prime) al fine di aumentarne il valore L industria Tale trasformazione avviene utilizzando appositi impianti industriali: termine che nelle pagine seguenti useremo nel senso di unità produttiva ovvero di stabilimento, fabbrica, officina, laboratorio, in cui viene effettuata la produzione di beni 8 2005 Politecnico di Torino 4
L industria L attività industriale deve: inserirsi armonicamente in un piano organico di sviluppo del paese risultare conveniente per la collettività e per chi opera nell azienda perseguire i migliori risultati economici e qualitativi rispettare l ambiente e salvaguardare la sicurezza dei singoli e collettiva 9 Definizione L impianto industriale è un complesso di macchine, apparecchiature e servizi atti a permettere la trasformazione di materie prime o derivati in prodotti finiti L impianto industriale si inserisce in una struttura o sistema od organizzazione produttiva più complessa, impresa o azienda, rivolta in generale al perseguimento di obiettivi economici 10 2005 Politecnico di Torino 5
Energia Definizione Obiettivo economico fondamentale è di ottenere in uscita merci o servizi di maggior valore delle materie prime o merci in ingresso Materia prima o semilavorati SISTEMA DI PRODUZIONE Prodotto finito Personale Fattori di produzione 11 Il processo tecnologico La trasformazione di materie prime o prodotti per ottenere in uscita altre merci o servizi è definito processo tecnologico Trasformazioni di natura: - fisica - chimica Impianto industriale 12 2005 Politecnico di Torino 6
Il processo tecnologico La trasformazione di materie prime o prodotti per ottenere in uscita altre merci o servizi è definito processo tecnologico Trasformazioni di natura: - fisica - chimica Impianto industriale Impianto tecnologico o principale 13 Il processo tecnologico La trasformazione di materie prime o prodotti per ottenere in uscita altre merci o servizi è definito processo tecnologico Trasformazioni di natura: - fisica - chimica Impianto industriale Processo tecnologico o produttivo Impianto tecnologico o principale 14 2005 Politecnico di Torino 7
Il processo tecnologico La trasformazione di materie prime o prodotti per ottenere in uscita altre merci o servizi è definito processo tecnologico Trasformazioni di natura: - fisica - chimica Impianto industriale Processo tecnologico o produttivo Impianto tecnologico o principale Impianti ausiliari o di servizio 15 Il processo tecnologico Nell impianto industriale si distinguono impianti di produzione o tecnologici ed impianti complementari di servizio Gli impianti di servizio (o ausiliari) sono volti al soddisfacimento di una determinata esigenza (impianto idraulico, impianto elettrico, impianto aria compressa, impianto vapore ); di solito servono per l alimentazione dei servomezzi 16 2005 Politecnico di Torino 8
Classificazione degli impianti industriali Tipi di classificazioni Natura delle trasformazioni e del prodotto finito meccanici tessili chimici alimentari siderurgici, ecc... Dimensioni grande industria media industria piccola industria 18 2005 Politecnico di Torino 9
Classificazione per dimensioni I parametri di valutazione delle dimensioni sono vari: numero di addetti, fatturato annuo totale o per addetto, produzione riferita al tempo, ecc. Col crescere della dimensione avviene la progressiva integrazione del ciclo produttivo, ovvero la sua estensione a monte ed a valle fino al ciclo integrale, trasformazione dalla materia prima al prodotto finito 19 Classificazione per capitale e lavoro Si distinguono impianti ad elevata intensità di capitale ed impianti con prevalenza di lavoro Nel primo caso è elevato il rapporto tra capitale fisso [il complesso dei mezzi di produzione] ed il capitale variabile [la forza lavoro] 20 2005 Politecnico di Torino 10
Classificazione per tipo di processo processo produttivo monolinea convergente divergente continuità del processo produttivo a ciclo continuo a ciclo intermittente 21 Classificazione per processi a) processi monolinea: l output di ogni operazione passa tutto attraverso l operazione successiva Tratto da A. Pareschi, Impianti Industriali, Soc. Editrice Esculapio 22 2005 Politecnico di Torino 11
Classificazione per processi b) processi sintetici o convergenti: le materie prime e i componenti convergono da varie direzioni nella fase terminale del processo Tratto da A. Pareschi, Impianti Industriali, Soc. Editrice Esculapio 23 Classificazione per processi c) processi analitici: da una o alcune materie prime si ottengono vari prodotti diversificati Tratto da A. Pareschi, Impianti Industriali, Soc. Editrice Esculapio 24 2005 Politecnico di Torino 12
Classificazione per continuità Continuità del processo produttivo: impianti a ciclo continuo o a flusso (altiforni, cementifici, raffinerie) impianti a ciclo intermittente (es. produzione per lotti, produzione per cicli variabili) 25 Classificazione per continuità continua volume di produzione nell unità di tempo molto elevato produzione intermittente volume di produzione più modesto unitaria volume di produzione assai basso 26 2005 Politecnico di Torino 13
Realizzazione degli impianti industriali Realizzazione degli impianti industriali La realizzazione si articola nelle seguenti fasi: studio di fattibilità progettazione completa realizzazione o esecuzione del progetto 28 2005 Politecnico di Torino 14
Articolazione delle fasi di realizzazione La realizzazione di un impianto industriale si articola in tre fasi: studio di fattibilità progettazione completa esecuzione progetto Tratto da A. Pareschi, Impianti Industriali, Soc. Editrice Esculapio 29 Realizzazione degli impianti industriali studio di fattibilità 2005 Politecnico di Torino 15
Definizione Insieme di valutazioni tecniche ed economiche dirette a verificare la convenienza dell investimento 31 Fase 1: scelta per mezzo di ricerche di mercato e studio di un nuovo prodotto P (product design) o servizio Fase 2: scelta del ciclo produttivo C (process design) e definizione qualitativa del diagramma di produzione Fasi 32 2005 Politecnico di Torino 16
Fasi Fase 3: definizione dei servizi S (o impianti ausiliari) necessari al funzionamento degli impianti di produzione Fase 4: scelta della potenzialità produttiva ottimale Q e valutazione della redditività economica dell investimento impiantistico 33 La fase 1 è affidata ad economisti esperti di ricerche di mercato ed a tecnici progettisti La fase 2 è affidata ad uno o più esperti di tecnologie industriali Le fasi 3 e 4 sono più propriamente di competenza di esperti impiantisti ai quali è affidato il progetto dell intero impianto di produzione Competenze 34 2005 Politecnico di Torino 17
Realizzazione degli impianti industriali progettazione di un impianto Elementi della progettazione Noti: il prodotto (P) il ciclo produttivo (C) i servizi o impianti ausiliari (S) la potenzialità produttiva richiesta (Q) Si può quindi procedere alla progettazione completa dell impianto 36 2005 Politecnico di Torino 18
Fasi della progettazione La progettazione si compone delle seguenti fasi: a) la scelta della ubicazione b) studio della disposizione planimetrica dell impianto ovvero del layout in generale c) progetto del layout dettagliato d) progettazione delle parti costituenti Ad esse fa seguito la realizzazione dell impianto industriale 37 La scelta della ubicazione I fattori che possono influenzare la scelta dell ubicazione territoriale di un nuovo stabilimento sono: i costi di costruzione la vicinanza del mercato servito i costi di trasporto delle materie prime il minimo costo unitario dei trasporti la disponibilità di energie (energia elettrica, gas, carbone) i costi di fabbricazione 38 2005 Politecnico di Torino 19
Progetto sistematico del layout generale input dati P,C,S,Q flusso dei materiali rapporti fra attività spazio richiesto diagrammi spazio disponibile Tratto da A. Pareschi, Impianti Industriali, Soc. Editrice Esculapio 39 Progetto sistematico del layout generale diagramma spazi simulazione considerazioni modifica diagrammi alternative lay-out limitazioni pratiche diagrammi scelta del lay-out Tratto da A. Pareschi, Impianti Industriali, Soc. Editrice Esculapio 40 2005 Politecnico di Torino 20
Lo studio del Layout Lo studio del layout si compone delle fasi: analisi dei dati di partenza definizione dei trasporti interni studio delle postazioni di lavoro sistemazione dei singoli reparti e magazzini disposizione schematica dei reparti layout di massima e Piano Regolatore Generale valutazione e scelta 41 Realizzazione degli impianti industriali realizzazione di un impianto 2005 Politecnico di Torino 21
Fasi principali Fasi principali della realizzazione di un opera PROGETTAZIONE APPROVVIGIONAMENTO COSTRUTTORI TRASPORTI COSTRUZIONE E MONTAGGI AVVIAMENTO 43 Tempi necessari TEMPI NECESSARI PER REALIZZARE L OPERA A. EMISSIONE DELLA RICHIESTA D OFFERTA B. ELABORAZIONE OFFERTE C. ESAME E COMPARAZIONE TECNICO-ECONOMICA DELLE OFFERTE D. TRATTATIVE IN VISTA ASSEGNAZIONE CONTRATTO E. PROGETTAZIONE DELL IMPIANTO ORDINI AI SUB FORNITORI F. REALIZZAZIONE DELL IMPIANTO COSTRUZIONI MONTAGGI G. PROVE E AVVIAMENTO DELL IMPIANTO H. COLLAUDI I. ENTRATA IN ESERCIZIO L. SCADENZA DELLE GARANZIE 44 2005 Politecnico di Torino 22
Ciclo di vita CICLO DI VITA DELL INVESTIMENTO, DEL PROGETTO E DELL IMPIANTO PIANIFICAZ. STRATEGICA CICLO DI VITA DELL INVESTIMENTO AZIENDALE IDENTIFIC. REALIZZAZ. FATTIBILITA BISOGNI INVESTIM. RITORNO INVESTIM. FINE INVESTIM. CICLO DI VITA DELL IMPIANTO INGEGNERIA ACQUISIZ. ESERCIZIO SMANTELL. IMPIANTO IMPIANTO CICLO DI VITA DEL PROGETTO FASE DEFINIZIONE REALIZZAZ. CONCETTUALE CONSEGNA 45 2005 Politecnico di Torino 23