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POLITECNICO DI BARI D.U. Ingegneria Elettrica Tesi in Qualità nei Prodotti e nei Sistemi MIGLIORAMENTO DEL PROCESSO DI PRODUZIONE SULLA LINEA TRAFILATURA.

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Presentazione sul tema: "POLITECNICO DI BARI D.U. Ingegneria Elettrica Tesi in Qualità nei Prodotti e nei Sistemi MIGLIORAMENTO DEL PROCESSO DI PRODUZIONE SULLA LINEA TRAFILATURA."— Transcript della presentazione:

1 POLITECNICO DI BARI D.U. Ingegneria Elettrica Tesi in Qualità nei Prodotti e nei Sistemi MIGLIORAMENTO DEL PROCESSO DI PRODUZIONE SULLA LINEA TRAFILATURA RAME DELLO STABILIMENTO PIRELLI CAVI E SISTEMI S.p.A. DI GIOVINAZZO (BA) Anno Accademico 2001/2002 Relatore: Chiar.mo Prof. N. Giaquinto Tutor aziendale: Ing. G. De Santis Diplomando: DONATO CALIA

2 DONATO CALIA 3° livello qualitativo 2° livello qualitativo 1° livello qualitativo KAIRYO: MIGLIORAMENTO IMPROVVISO KAIZEN: MIGLIORAMENTO GRADUALE E CONTINUO OBIETTIVO MIGLIORAMENTO DI UN PROCESSO

3 DONATO CALIA AZIONI NECESSARIE PER ATTUARE IL MIGLIORAMENTO CONTINUO - Studio del processo -Individuazione dei parametri che influenzano lobbiettivo (nel nostro caso: riduzione dei costi di trafilatura) - Campionamento mirato dei parametri individuati - Analisi statistica dei dati campionati - Azioni di miglioramento

4 DONATO CALIA FASI DEL PROCESSO

5 DONATO CALIA SBOZZATURA Materia prima: VERGELLA DI RAME Diametro iniziale: 8mm Diametro finale: 2mm

6 DONATO CALIA TRAFILATURA SOTTILE La trafilatura sottile avviene nelle macchine multifilo ad 8, 12 o 24 fili Diametro iniziale: 2mm Diametro finale: 0.262mm – 0.5mm Caso in esame Samp24 fili 0.262mm

7 DONATO CALIA TRAFILATURA Tranne la ricottura sono gli stessi per sbozzatura e trafilatura sottile Trafilatura: Lavorazione per deformazione plastica atta ad ottenere una riduzione di sezione -Forma della Filiera -Lubro-Refrigerazione -Impostazione dello Slittamento -Ricottura -Bobinatura PARAMETRI INFLUENTI

8 DONATO CALIA LA FILIERA Filiera in diamante Naturale o Sintetico Entrata Riduzione Bearing Back Relief Uscita La riduzione deve essere limitata per evitare la rottura del filo. Devo usare più filiere in serie. La filiera si usura nel tempo!

9 DONATO CALIA LUBRO-REFRIGERAZIONE Scopi Asportare il calore prodotto per attrito Ridurre lattrito durante la trafilatura Si effettua con unemulsione di olio in acqua Caratteristiche dellemulsione Temperatura: 35°C-40°C Concentrazione olio 6% - 8% Ph: Conducibilità <4000 μS Assenza di batteri e funghi

10 DONATO CALIA SLITTAMENTO DEL FILO E VELOCITA DEI CABESTANI Ad ogni riduzione di sezione corrisponde un aumento di lunghezza del filo. Le velocità dei cabestani (che tirano il filo tra le diverse filiere) devono essere opportunamente regolate. CABESTANO PORTAFILIERE

11 DONATO CALIA IMPOSTAZIONE DELLA VELOCITA DEI CABESTANI Lo slittamento è la differenza tra lallungamento meccanico della macchina e lallungamento del filo tra le filiere CONDIZIONE NORMALE All. Filo < All. Macch. IL FILO SI ROMPE All. Filo > All. Macch. IL FILO SLITTA

12 DONATO CALIA LA RICOTTURA Serve per restituire al rame le caratteristiche elettriche ( conducibilità) e meccaniche (resistenza alla trazione) perse durante la trafilatura in seguito agli sforzi meccanici Preriscaldamento Ricottura Raffreddamento Asciugatura

13 DONATO CALIA RICERCA DEI PARAMETRI DA ANALIZZARE OBIETTIVO: RIDUZIONE COSTI DI TRAFILATURA Costi relativi alla trafilatura del rame per km di filo prodotto: MANO DOPERA MANUTENZIONE ORDINARIA LUBRO-REFRIGERANTE ENERGIA COSTO RAME COSTO FILIERE Costi Fissi Costi Variabili

14 DONATO CALIA DATI CAMPIONATI Il parametro più idoneo per monitorare landamento della quantità di rame utilizzata per km di filo prodotto e lo stato di usura delle filiere è il diametro del filo di rame. Misuratore laser di diametro Aeroel, ad alta precisione I diametri sono stati misurati per circa due mesi.

15 DONATO CALIA ANALISI DEI DATI Con i dati campionati è stato costruito un istogramma: Landamento è a isole, infatti alcuni dati tendono a disporsi su una campana secondaria distante dalla campana principale. Questo effetto è stato attribuito alla presenza di 4 filiere tra le 24, con un diametro leggermente più grande

16 DONATO CALIA RELAZIONE TRA DIAMETRO E RESISTENZA ELETTRICA La norma pone i limiti sulla resistenza elettrica, ma si preferisce utilizzare il diametro medio. Controlliamo che queste grandezze siano legate tra loro secondo la nota legge: con

17 DONATO CALIA RELAZIONE TRA DIAMETRO E RESISTENZA ELETTRICA Valutiamo lerrore relativo percentuale tra la resistenza lineare misurata e quella attesa con con la relazione fisica. Lerrore relativo non supera lo 0.6%

18 DONATO CALIA ANALISI DI CORRELAZIONE Ho cercato un legame tra diametro del filo elementare e le tonnellate di rame lavorato

19 DONATO CALIA ANALISI DI CORRELAZIONE Andamento dei diametri medi del filo in funzione delle tonnellate Alcuni dati non sono utilizzabili

20 DONATO CALIA ANALISI DI CORRELAZIONE Retta di regressione costruita con i dati campionati r=88.77%

21 DONATO CALIA ANALISI DI CORRELAZIONE Troviamo lerrore relativo tra diametro misurato e quello previsto con la retta di regressione Lerrore relativo non supera lo 0.9%.

22 DONATO CALIA ANALISI DEI COSTI IN FUNZIONE DELLE TONNELLATE LAVORATE Costo del rame per km di filo prodotto C=c · P Ho trovato il costo per km di filo in funzione delle tonnellate

23 DONATO CALIA ANALISI DEI COSTI IN FUNZIONE DELLE TONNELLATE LAVORATE Ammortamento del costo filiere Landamento è iperbolico, più rame lavoro meno il costo filiere incide sul costo del filo

24 DONATO CALIA ANALISI DEI COSTI IN FUNZIONE DELLE TONNELLATE LAVORATE Per avere landamento complessivo dei costi sommo il costo del rame e la ripartizione del costo filiere Un cambio anticipato delle filiere è sconveniente a causa del ridotto ammortamento del costo filiere. Un cambio ritardato è sconveniente a causa dellaumento di quantità di rame necessario a produrre 1 km di filo.

25 DONATO CALIA ISTANTI OTTIMALI DI SOSTITUZIONE DELLE FILIERE Impostando il costo massimo attribuibile al rame è possibile ottenere lintervallo in cui effettuare la sostituzione delle filiere La condizione ottimale è nel minimo della curva, che con i prezzi attuali è tra le 700 e le 800 tonn.

26 DONATO CALIA REALIZZAZIONE DEL MODELLO GENERALE I CALCOLI PRESENTATI SI RIFERISCONO AI PREZZI ATTUALI DEL RAME E DELLE FILIERE. UN MODELLO GENERALE UTILIZZABILE ANCHE IN FUTURO E STATO IMPLEMENTATO IN AMBIENTE MATLAB. IL PROGRAMMA RICHIEDE I PREZZI AGGIORNATI E UTILIZZANDO I DATI STORICI DISPONIBILI SULLUSURA DELLA FILIERA RESTITUISCE IL GRAFICO DEI COSTI TOTALI.

27 DONATO CALIA CONCLUSIONI Il compito di questo lavoro era trovare un modello matematico che fornisse gli intervalli di sostituzione ottimali per le filiere (sostituendo il procedimento a occhio). E stato costruito e implementato in Matlab un modello parametrico che, in base ai costi del rame e delle filiere, individua gli istanti di sostituzione più remunerativi economicamente. La base statistica di questo modello si basa sui dati campionati in un periodo breve. Si consiglia allazienda di continuare a monitorare il diametro medio per migliorare la precisione del modello e verificare lesattezza delle ipotesi statistiche utilizzate.

28 DONATO CALIA Ringrazio la Pirelli Cavi e Sistemi S.p.A e i dirigenti dello stabilimento di Giovinazzo per lopportunità offertami Ringrazio lIng. De Santis per la disponibilità offertami durante il periodo di stage Ringrazio tutti i professori del mio corso di studi, ed in particolare il mio relatore Prof. Giaquinto, per lattenzione prestata durante questi anni.


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