Principi generali di progettazione degli impianti industriali

216 Pages·60.55 MB·Italian

by  Francesco Turco

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CiilãStudiEdìZioni
SOMMARIO
D38
Prefazione
Capitolo l _
P38
Uimpianto e Pimpresa industriale
D38
L'impianto industriale
pag.
Gli obiettivi economici dell'organizzazione produttiva
bee
Classificazione degli impianti di produzione
P38-
Gli impianti di servizio
D38-
u1.c›u›ioì_ Lo schema generale di progettazione di un servizio
:I-'V-'H-lo-nt-n
Capitolo 2
Elementi di economia e di contabilità dei costi nell'lmp|-esa
D38.
industriale
2.1 - La funzione di produzione di una impresa rnonoprodotto
P38-
nel breve periodo
pag.
e analisi e classificazione '
2.2 I costi di produzion : _
v
2.3 Uammortamento dei beni strumentali nella contabilità `
pag.
dei costi i _ ¬ '
Appendice . _ _
P38~
Il Bilancio delle Imprese industriali
-0
Capitolo 3 -
L'utilizzo delle variabili economiche nelle decisioni concernenti
gli impianti D38
3.1 I costi rilevanti per le decisioni D38
3.2 Uequilibrio dell"Impresa nel breve periodo D38
3.3 Interesse, capitalizzazione, valore attuale
D38-
3.4 I limiti alla durata utile dei beni strumentali
pag.
3.5' Uammortamento dei beni strumentali per scopi di
decisione economica _' _.
P38-
3.6 Costo di impianto e costo di esercizio ` ù
P38-
3.7 Costo di inefficienza .- .
D38-
`3.8 Le relazioni tra costo di impianto e di esercizio, e le _
conseguenze sulle scelte impiantistiche
pag.
3.9 Cenni alle problematiche di rinnovo-degli impianti
D38-
3.10 Criteri di valutazione della redditività degli investimenti
industriali
pag.
Capitolo 4
Problemi_ricorrenti nella progettazione degli impianti
industriali
D28-
4.1 La continuità di funzionamento
pag.
4.2 Centralizzazione e frazionamento nella produzione
dei servizi ' ' pag.
4.3 Il dimensionamento degli accumulato;-iÃ-polmone
P33-
Capitolo 5
Le tecniche di ricerca operativa nella progettazione e gestione
degli impianti
D38-
5.1 ' Introduzione pag.
5.2 Programmazione Lineare ' pag.
5.3 Simulazione '
P38-
5.4 - Teoria delle code pag.
5.5 Analisi delle decisioni sotto incertezza
D38-
Capitolo 6
Il progetto di massima e la realizzazione degli impianti
D38
Ltattattsi di fattibilità '
D38
Cenni sui problemi di layout degli impianti
D38
99"?- La programmazione dei lavori
MIN” D38
N*1
209
Appendici D38-
Appendice l
Tavole del fattori di attuallzzazlone di pagamenti singoli- e
209
di annualità costanti (PVSP, PV.) D38
1
tn
Appendice 2
215
Valori della distribuzione cumulativa normale standard D38
Appendice 3
Tavola di numeri casuali equlprobablll D38 219
0
223
Bibliografia D38-
PREFAZIONE
l. Uimpianto industriale è composto da quell'insieme.'c_li beni di uso du:
revole (edifici, macchinari, attrezzature) che vengono impiegati dall'lm--
presa come strumenti di produzione. `
La costituzione o Pespansione della capacità produttiva dell'lmpresa impli-
ca investimenti duraturi, le cosiddette immobilizzazioni tecniche, il cui va-
lore rappresenta spesso una parte rilevante delle attività patrimoniali e
condiziona percio la competitività di lungo periodo dell'lmpresa stessa.
La funzione dell'ingegnere impiantista e quella di configurare nell'impian-
to lo strumento atto a realizzare una produzione specificata in termini di
tipo, quantità, prezzo, tempestività di consegna del prodotto, e di realiz-
zarlo idoneo a conseguire nel maggior grado possibile gli obiettivi, spesso
di natura economica, della organizzazione in cui Pimpianto stesso è' inscri-
to. -
ln questa azione Pimpiantista è innanzitutto capace di applicare' nel mondo
reale i concetti scientifici e le metodologie quantitative da lui maturate,
realizzando iniziative nel concreto. _
Lßimpiztntista e dunque quel professionista che "coordina in una sintesi
organica le risorse tecniche, umane ed economiche necessarie alla realiz-
zazione e alla gestione di sistemi tecnici da inserire in sistemi economici,
produttivi e sociali climaggiore dimensione, come gli impianti di produ-
zione [...] o gli impianti di servizio o qualunque altro sottosistema inserito
_in un impianto di produzione
Per svolgere questo compito egli deve essere in grado di coprire un CQ,-tg,
numero di competenze specialistiche, e soprattutto di comprendere 1| 11"..
guaggío" ed essere sensibile ai “problemi degli specialisti interessati alla
realizzazione dell'impianto che st va compìendo"1.
2. La definizione data implica una estensione del campo di interesse e di
competenza dell'impiantista fino a comprendere, oltre la progmmigone 3 13
realizzazione degli impianti, anche la loro gestione e conduzione
I' Dorm'gI c al..r "F"igura- c formant-zi3one de-ll"unpt'-antt'staIn - impn1-mtt-, ¦-,¢u¢m|_,,-¢ 193;, F_ Anggti
Editore, Milano. _
8
Ciò è wnseguenza in gran parte dell'ac_celei-aùrsi dei _fenon_ieni di obsole
scenza e quindi dell'abbre_viarsi della vita utile degli impianti, sicché ih
prospettive di lungo termine. ¢0m_e la tnanificazione e la progettazione
tendono a confondersi con quelle di breve termine, come la gestioni-:_ e.
Ne consegue che Pimpìanto deve essere Df_08ettato in vista di spam-ich
modalità di gestione, definite in anticipo rispetto_alla fase di conduzione
vera e propria, spesso contemporaneamente all'attività di progettazione 6
con processi logici sostanzialmente analoghi a questa. ' °
Per svolgere adeguatamente i compiti rientranti nella propria area profes-.
sionale, Pimpiantista deve dunque possedere un vasto bagaglio di cono-
scenza in molte discipline; non necessariamente la formazione nelle singole
discipline dovrà essere spinta fino a livello specialistico, ma dovrà essere
assicurata una larga base culturale che consenta alfimpiantista di attraver-
sare, con ottica generalista, impostata più per problemi che per temiche
le _varie aree di competenza degli specialisti con cui egli dovrà dialogare;
collaborare._ Su tale base, che costituirà il patrimonio culturale fondamen..
tale della figura delfingegnere impiantista, potranno e dovranno poi “in-
nestarsi uno o più settori la cui conoscenza sia approfondita a livello ope-
rativo o professionale: il conoscere a fondo, a livello specialistico, almeno
un settore è indispensabile poiché permette all'impiantista di avere una
misura dei problemi e 'delle difficoltà che ogni specialista affronta per
svolgere il compito affidatogli in ogni suo dettaglio"1. °
Più in concreto, “si può dire che è opportuno che siano messe in luce tut-
te le implicazioni-tecnico-economichedei seguenti problemi e argomenti:
aspetti ergonomici del rapporto uomo-macchina, (intercambiabìlità dei
singoli posti lavoro, sicurezza del personale, igiene del lavoro, costi del-
la mano d'opera e suoi riflessi sul grado di meccanizzazione);
- manutenzione, sicurezza 'di esercizio, affidabilità;
- . gestione delle scorte e programmazione della produzione;
- qualità della produzione e metodi per il suo controllo;
- installazione, costruzione e montaggio degli impianti e loro Dfflßffim'
mazione, tecniche di gestione dei contratti; -
ricerca e sviluppo, utilizzo dei brevetti e acquisizone di know-110W;
- strumentazione e automazione degli impianti produttivi, telecomandi B
collegamenti coi sistemi informativi-
valutazione della vita economica dell'impianto (obsolescenza);
9
- previsione e analisi di mercato'
- caratteriustische tecnologiche dei. principali. settorie iondustri"ali° e descrtãI-1.1O+-
ne dei processi di fabbricazione più importanti e dei relativi ma¢
nari,
Dflflßipali trattamenti meccanici sui materiali;
-_._________
I Dornig c al., cit.
- servizi di impianto' fondamentali e loro collegamenti con le tecnologie;
- movimentazione dei materiali, magazzinaggio e trasporti interni.
Alrìmpiantista dovranno anche essere forniti gli elementi per sapersi av-
valere delle seguenti metodologie:
- metodi di valutazione di alternative e di redditività di investimenti in
condizioni di certezza (attualizzazìone) e di incertezza (alberidi decr-
sione, metodi di Bayes, ecc.);
- metodi simulativi; -
-› metodi dì programmazione matematica (lineare e dinamica);
- metodi di rilevazione e controllo dei costi; i
- metodi di analisi economica”.
3. Messa in luce la figura dell"impiantista come professionista con compe-
tenze multidisciplinari e plurifunzionali (progetto, gestione, conduzione
dell'impianto), interessa ora chiarire la funzione specifica della materia di
cui- ci occupiamo più da vicino, all'ìnterno di questo quadro di riferimen-
to generale.
Uintento di questo libro e quello di essere innanzi tutto un supporto di-
dattico al corso di Impianti Meccanici, tenuto al Politecnico di Milano.
Tale corso è centrato sugli aspetti più specificamente progettuali della
formazione dell'ingegnere impiantista, e come tale si rivolge, per comple-
tezza di informazione e di formazione, a tutti gli allievi del Corso di Lau-
rea in Ingegneria Meccanica. Esso ha infatti Pimportante funzione di fis-
sare un quadro di riferimento per prefigurare ed interpretare la realtà dei
sistemi produttivi nei quali molti ingegneriandranno ad operare, o con i
quali essi avranno comunque a che fáre qualora intraprendessero una atti-
vità nella consulenza aziendale o nelrengineering.
Gli elementi principali del lavoro di progettazione sono sostanzialmente
tre: il metodo, gli strumenti, l'esper-ienza.
Il terzo è rappresentato dall'accumulo di una serie di nozioni (memorizzate
o no) che si acquisiscono nella pratica quotidiana.
Il secondo è costituito dalle idee, concetti, nozioni che formano il bagaglio
culturale di ogni ingegnere, e che nella fattispecie sono costituite dalle
conoscenze fondamentali di discipline come la Fisica Tecnica, l'Elettro-
tecnica, la Chimica Applicata, la Statistica, l'Economia Industriale.
11 primo è precisamente Cluello che il corso di Impianti Meccanici si pro-
pone di fornire, ed al quale cerca di esercitare l'allievo ingegnere,
Qui occorre però dire subito cosa si intende per progettazione dal nostro
punto di vista: la progettazione di sistemi produttivi complessi non è di-
mensionamento o disegno delle macchine ed attrezzature, né tantomeno
dei loro componenti ed organi. '
I Dornig e al., cit.
IO
La conoscenza del funzionamento _dfelle macchilne considerata ume
una più profonda comprensione dei enomenrc e si intendono commuãler
ma, agli effetti della progettazione d§8i1 lmplåmli la macchina, ed in 'ei
nam ogni çornponente di impianto, interessa per |€_l Sua caratteristica ãe..
stema", cioè per le_ grandezze dinngrcsso e di uscita, e per le loro me-
zioni, più che per il modo in _cui tali grandezze vengono elaborate (Se :if
ingfesso) 0 prodotte (se di uscita). intenzione con eli altri componenr'
che è carattere specifico dei sistemi produttivi, quantifìcabìle csclusìvaii
mente attraverso la conoscenza di tali caratteristiche. Il progettista di gm..
pianto si Iiniìterà a comporre, nel modo più rispondent " `
_ _ È- 3811 obiettiv'
vincoli dati, tali caratteristiche esterne_, il C_he_ vuol dire il più delle ,mint
procedere ad una scelta tra c_om_ponenti e_ p_iù in generale tra alternative (15
soluzione, diverse in termini di -caratteristiche esterne (produttività, effi_
eigen, costi, affidabilità, flessibilità, etc.), dello stesso problema,
ll corso di Impianti Meccanici I è pertanto fortemente connotato in senso
applicativo, in quanto non contempla Pintroduzione di teorie del tutto
nuove per l'allìevo ingegnere; ma, basandosi sulle discipline che ne sono
fondamento, di cui si è già detto, volge la sua attenzione al metodo di
progettazione degli impianti, senza tuttavia enunciare nessuna teoria 0
principio generale metodologico astratto la cui v I'd'
, a i ità è sempre molto
limitata se non riferita ad una realta concreta; piuttosto si ti lasciato che il
metodo risultasse chiaro da una lettura critica della materii. che ricercliì il
filo conduttore e lo spirito h ` ` `
c e nelle intenzioni dovrebbe essere pervasivo
degli argomenti che seguono.
ll volume si articola in sei capitoli. '
Nel primo capitolo viene definito Pìmpianto come oggetto dello studio, in
relazione all'lmpresa industriale ed ai suoi obiettivi economici, e si pre-
sentauna cIass"ificazi`one s'inteti'ca degl"i impi`anti di produzione e di servi-
zio. -
Nel secondo capitolo vengono trattate le nozioni fondamentali di economia
e di contabilità dei costi delflmpresa industriale (analisi e classificazione
dei costi di' produzi°one, ammortamento, cenni al bilancio delflmpresa in-
dustrìale).
Nel terzo capitolo viene trattato Putilizzo delle variabili economiche ncllß
decisioni_di Impresa ` ' ` '
e in particolare in quelle relative alfimpianto infili'
striale: si introducono quindi i concetti di profitto, margine di contribu-
zione, punto di pareggio, interesse, ie si`esamina la questione della rilevan-
za dei costi nelle decisioni; si accenna poi alle problematiche 1283"-i alla
vita utile degli i ` ` ` `
mpianti e alla loro sostituzione' infine viene trattato
¢ I "
tema della valutazi`one della redditività degli inves1 timenti industri_,ali..
ll quarto capitolo e ` ' ' ' '
samina i criteri con cui vanno affrontati. alcun!. l2f° dei
mi UDICI dßlfìmpìantìstica, attinenti Pefficienza tecnica dei sistemi e _
loro componenti la '
centralizzazi1one, i1l dinmi ensi9onamento dBß11._ 3
mulatori-polmone.
_ _ _ . "dì
11 QUIUIO C€1P1f010 Presenta brevemente le principali tecniche dl Scena'
ll
decisione e di ottimazione (programmazione lineare, teoria delle code, si-
mulazione, analisi delle decisioni) e le loro applicazioni alla pr0g0¢lflZI0f1°
degli impianti. ' ' _
Il sesto capitolo illustra lo sviluppo dell'analisi di fattibilità relativa a PPU'
getti di investimenti produttivi e tratta infinela Dfübißmflfìfìä Beflfffflle da
I .,. . , '
ayout dell impianto e 1 argomento della programmazione dei IHVOH-