L’EVOLUZIONE DELLA AUTOMAZIONE DELLE MACCHINE UTENSILI Ultimo aggiornamento: 13/10/11 Prof. Gino Dini – Università di Pisa

Produrre un manufatto non è difficile, difficile è produrlo in modo rapido, di alta qualità e a basso costo.

Macchine utensili tradizionali tornio fresatrice trapano alesatrice rettificatrice piallatrice

Automatizzare un processo significa: Eliminare le operazioni manuali Ridurre l’intervento umano di controllo delle macchine Effettuare, se possibile, operazioni e lavorazioni contemporanee

Effetti dell’automazione Riduzione dei tempi di produzione Miglioramento della produttività Riduzione dei costi della mano d’opera Miglioramento della qualità del prodotto

Effetti dell’automazione Minor coinvolgimento operatore Mansioni di livello più elevato Aumento della sicurezza

Aspetti critici dell’automazione: Elevati costi di progettazione e preparazione Elevato costo iniziale del macchinario Problemi di affidabilità e elevati costi di manutenzione

Primi esempi di automazione: macchine singole Tornio automatico Tornio plurimandrino Fresatrice multipla a giostra

Tornio automatico

Tornio plurimandrino

Tornio plurimandrino

Fresatrice multipla a giostra B B A

Primi esempi di automazione: macchine multiple Linea transfer: configurazione rettilinea Unità operatrici Pezzi Pallet

Primi esempi di automazione: macchine multiple Linea transfer: configurazione circolare Unità operatrici Pezzo Tavola rotante

Introduzione dell’automazione flessibile Dovuta al mercato caratterizzato da: Contrazione delle grandi serie Espansione delle piccole serie

Nascita del controllo numerico 1947: nascita del concetto di macchina a controllo numerico (John T. Parsons) 1953: prima fresatrice a “controllo numerico” (MIT)

Valutazione economica Costo totale di fabbricazione = = Costi variabili + Costi fissi = = Cv x n + Cf

Valutazione economica tornio parallelo B tornio automatico C tornio a CN Costo della macchina nuova Cmn [Euro] 8.000 20.000 30.000 Vita operativa stimata della macchina Tvm [ore] 16.000 Tempo di programmazione della macchina, pianificazione produzione, progettazione utensili Tp [ore] 2 100 24 Costo orario di programmazione, ecc. Cpo [Euro/ora] 15 20 Tempi di setup (regolazione utensili, attrezzature) Ts [ore] 1 8 0,25 Costo orario di setup Cso [Euro/ora] 18 Tempo produzione per componente Tpro [min/pezzo] 6 7 Costo orario della manodopera Clo [Euro/ora]