INGEGNERIA DELLA PRODUZIONE Ingegneria della Produzione production engineering

INGEGNERIA DELLA PRODUZIONE Ingegneria della Produzione (production engineering) ha come oggetto di studio le tecnologie di produzione loro conoscenza, sviluppo e miglioramento (nuove) Insieme di conoscenze relative alla produzione di beni (goods) e servizi (services) mediante l’utilizzazione ottimale delle risorse esistenti al fine di migliorare lo standard di vita e il benessere materiale degli uomini MMW men’s material welfare NR natural resources HE human efforts

PROCESSI PRODUTTIVI O MANIFATTURIERI I processi manifatturieri (manufacturing) convertono un materiale grezzo, di nessuna utilità (a causa dell’assenza di caratteristiche determinate quali forma e dimensioni determinate ed accurate, resistenza) in un prodotto utile e di valore (valore aggiunto, added value) avente determinate caratteristiche quali forma, dimensione ed accuratezza, resistenza etc… FUNZIONE materiale grezzo prodotto valore aggiunto

INGEGNERIA DELLA PRODUZIONE Scienza e tecnologia della produzione (manufacturing) Gestione della produzione

SCIENZA E TECNOLOGIA DELLA PRODUZIONE La scienza e la tecnologia della produzione studia la produzione di oggetti in maniera • Effettiva (secondo progetto) • Efficace (velocemente e col minimo sforzo) • Economica (al costo minore) Mediante La giusta scelta ed applicazione di processi e sistemi manifatturieri esistenti; la giusta scelta ed uso di materiali, utensili, macchine, ambiente, etc. ; il miglioramento di materiali e processi esistenti; lo sviluppo di nuovi materiali, processi, macchine, tecniche, etc. (che siano accettabili tecnologicamente, tecnicamente fattibili, economicamente praticabili, ecologici)

STATO DELLE TECNOLOGIE MANIFATTURIERE La scienza e le tecnologie manifatturiere si stanno sviluppando globalmente ad una velocità crescente per soddisfare la crescente domanda di: • Incrementare la produttività, qualità ed economicità dei prodotti • Altissima precisione • Produzione micro/nano • Lavorazione di materiali esotici (difficult to process)

SVILUPPO DELLE TECNOLOGIE • Cos’è la tecnologia? • La tecnologia non esiste, ma esistono le tecnologie • Le tecnologie sono multidisciplinari per natura • Quando è nata la tecnologia? • Tecnologia: da arte a scienza • Qual è la base scientifica delle moderne tecnologie?

TECNOLOGIE SCIENZA DEI MATERIALI La base scientifica delle moderne tecnologie è la scienza dei materiali, in particolare la scienza delle proprietà dei materiali.

PROPRIETA’ DEI MATERIALI (O PRODOTTI) Forza generalizzata Proprietà generalizzata del materiale Spostamento generalizzato

FASI DEL PROCESSO INDUSTRIALE Scienza dei materiali Progettazione Produzione FUNZIONE Controllo

GESTIONE DELLA PRODUZIONE Pianifica la produzione industriale organizzando e coordinando le macchine, la manodopera in generale, le strutture, etc. , al fine di: • Massimizzare il profitto • Soddisfare il cliente • Ottimizzare l’utilizzazione delle risorse Risorse: • Uomini, macchine, utensili, capitali • Conoscenza/esperienza • Creatività/abilità intellettuale

GESTIONE DELLA PRODUZIONE materiale grezzo prodotto Ci sono molti percorsi di produzione (processing route) per passare da un materiale grezzo ad un prodotto. La scelta della rotta ottimale dipende dalla funzione obiettivo da massimizzare o minimizzare: tempo di produzione, produttività, costo di produzione, profitto (profit), tasso di profitto per unità di tempo (profit rate)

CASSIFICAZIONE DEI PROCESSI MANIFATTURIERI • Formatura (forming/shaping) Da solido estrusione, laminazione, forgiatura, etc. Da liquido fonderia Da polveri metallurgia delle polveri • Giunzione (joining) saldatura, brasatura, etc. • Produzione sottrattiva (removal process/machining) processi per asportazione di truciolo, elettroerosione, etc. • Produzione additiva (additive/regenerative manufacturing) EBM, LBM, etc.

ASPORTAZIONE TRUCIOLO Le lavorazioni per asportazione di truciolo sono processi di finitura nei quali un prodotto, di forma e finitura superficiale desiderati/specificati, è ottenuto mediane la graduale asportazione di materiale in eccesso (sovrammetallo) sotto forma di truciolo per mezzo di un utensile da un grezzo preformato. Machining è necessario per: 1. Accuratezza geometrica e dimensionale dimensioning and tolerancing, GD&T) (geometric 2. Finitura superficiale 3. Superfici geometriche (geometrical features) difficili da ottenere altrimenti 4. Sovrametallo di natura tecnologica Sovrametallo è oggetto di progettazione (machining allowance)

OPERAZIONI SUCCESSIVE AL MACHINING • Trattamenti termici (heat treatments, H/T) • Super finitura (super finishing, SF)

MACCHINA UTENSILE (MACHINE TOOL) Le macchine utensili (machine tools) sono apparecchiature o sistemi di apparecchiature nelle quali dell’energia è spesa per eseguire operazioni per asportazione di truciolo. Le macchine utensili producono superfici geometriche: Piatte (flat), cilindriche (cylindrical), superfici di contorno (contour surface) Tutte queste superfici sono esprimibili matematicamente.

MACHINING

COMPONENTI FUNZIONALI DI MACHINE TOOL Dispositivi per bloccare il pezzo in lavorazione e l’utensile Attuatori per fornire energia e movimento Sistemi cinematici per la trasmissione del moto al pezzo ed all’utensile Sistemi di automazione e controllo Struttura/corpo