L’EVOLUZIONE DELLA AUTOMAZIONE DELLE MACCHINE UTENSILI

Prof. Gino Dini – Università di PisaUltimo aggiornamento: 13/10/11

Produrre un manufatto non è difficile,

difficile è produrlo in modo rapido, di

alta qualità e a basso costo.

• tornio

• fresatrice

• trapano

• alesatrice

• rettificatrice

• piallatrice

Macchine utensili tradizionali

• Eliminare le operazioni manuali

• Ridurre l’intervento umano di controllo delle macchine

• Effettuare, se possibile, operazioni e lavorazioni contemporanee

Automatizzareun processo significa:

• 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

Effetti dell’automazione

• Elevati costi di progettazione e preparazione

• Elevato costo iniziale del macchinario

• Problemi di affidabilità e elevati costi di manutenzione

Aspetti critici dell’automazione:

• Tornio automatico

• Tornio plurimandrino

• Fresatrice multipla a giostra

Primi esempi di automazione: macchine singole

Tornio automatico

Tornio plurimandrino

Tornio plurimandrino

Fresatrice multipla a giostra

A B

AB

Linea transfer: configurazione rettilinea

Unità operatrici

Pallet

Pezzi

Primi esempi di automazione: macchine multiple

Linea transfer: configurazione circolare

Primi esempi di automazione: macchine multiple

Pezzo Tavolarotante

Unità operatrici

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

A

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] 20.000 16.000 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 20

Tempi di setup (regolazione utensili, attrezzature) Ts [ore]

1 8 0,25

Costo orario di setup Cso [Euro/ora] 18 18 18

Tempo produzione per componente Tpro [min/pezzo]

20 6 7

Costo orario della manodopera Clo [Euro/ora] 18 15 18