SISTEMI DI
PRODUZIONE
Ultimo aggiornamento: 13/10/11
Prof. Gino Dini – Università di Pisa
Volume
Tipologia di sistemi produttivi
Sistema
rigido
Sistema
flessibile
Varietà parti
Volume
Tipologia di sistemi produttivi
Sistema
rigido
Sistema
flessibile
Officine con macchine isolate
Varietà parti
Tornio manuale
Volume
Tipologia di sistemi produttivi
Linee a
trasferimento
Sistema
rigido
Sistema
flessibile
Officine con macchine isolate
Varietà parti
Linea a trasferimento
Volume
Tipologia di sistemi produttivi
Linee a
trasferimento
Sistema
rigido
FMS
Sistema
flessibile
Officine con macchine isolate
Varietà parti
Impianto FMS
Definizione di sistema FMS
“Gruppo di macchine utensili
automatizzate, collegate da un
sistema automatico di
movimentazione e controllato da
un calcolatore di processo, atto a
produrre una data varietà di pezzi
con sequenza qualunque”
Motivazioni che hanno portato alla
realizzazione dei sistemi FMS
• Riduzione tempo di vita del prodotto
• Diversificazione dei modelli
• Domanda variabile: rapido
adattamento del sistema alle
variazione delle quantità da produrre
Caratteristiche di un sistema FMS
• Presenza di macchine dotate di
automazione flessibile (macchine
CNC, robot, CMM, ecc.)
• Presenza di un sistema automatico
di trasporto dei pezzi
• Integrazione informatica e controllo
tramite computer esterno
Componenti fondamentali
di un sistema FMS
• Unità operative
• Sistema di trasporto pezzi
• Sistema di gestione utensili
• Sistema di controllo
Tornio a CN
Centro di lavorazione a CN
Robot
Macchina di misura
Componenti fondamentali
di un sistema FMS
• Unità operative
• Sistema di trasporto pezzi
• Sistema di gestione utensili
• Sistema di controllo
Sistemi di trasporto pezzi
Rete di trasporto pezzi
Unità
operativa
Unità
operativa
Unità
operativa
Unità
operativa
Sistemi di trasporto pezzi
• Movimentazione tramite nastri
trasportatori
• Movimentazione tramite pallet mobile
su guide fisse
• Movimentazione tramite AGV
Movimentazione tramite nastri
trasportatori
Unità
operativa
Robot fisso
Linea
trasporto
pezzi
Movimentazione tramite pallet
mobile su guide fisse
Pallet
Guida fissa
di trasporto
Unità
operativa
Movimentazione tramite AGV
Unità
operativa
AGV
Pallet
Componenti fondamentali
di un sistema FMS
• Unità operative
• Sistema di trasporto pezzi
• Sistema di gestione utensili
• Sistema di controllo
Sistema di gestione utensili: la tool-room
Magazzino
utensili e portautensili
Montaggio
Smontaggio
Presetting
Controllo
Codifica
Lavaggio
Reparto produttivo
Ricondizionamento
Presetting utensili
Unità ottica
mobile
Profilo
utensile
Utensile
Componenti fondamentali
di un sistema FMS
• Unità operative
• Sistema di trasporto pezzi
• Sistema di gestione utensili
• Sistema di controllo
Controllo tramite rete
Host
Computer
Rete informatica
CNC
CNC
CNC
CNC
Unità
operativa
Unità
operativa
Unità
operativa
Unità
operativa
Funzioni svolte dall’host computer
• Fornire istruzioni alle unità operative
• Inviare istruzioni per sostituzioni
utensili
• Gestire il traffico dei pezzi
• Registrare i volumi di produzione
Funzioni svolte dall’host computer
• Generare lo scheduling ottimizzato
dell’impianto
• Generare percorsi alternativi dei pezzi
in caso di guasti
• Monitorare le operazioni svolte dalle
unità
Esempio di sistema di produzione
FMS per lavorazione di pompe ad ingranaggi
per motori di aereo (Cessna).
Produzione su 2 turni di due famiglie di
pompe.
Mix variabile, produttività 75.000
prodotti/anno con efficienza dell’80%.
Numero medio di componenti per ogni
pompa: 35.
Tempo di attraversamento medio: 20’.
Impianto gestito da 2 persone.
Funzionamento unmanned: 4 ore.
Esempio di sistema di produzione
1.
Centri di lavoro
CNC
2.
Robot di
movimentazione
3.
Robot di
assemblaggio
4.
Macchina di
misura
5.
Macchina di
lavaggio
6.
Magazzini
Esempio di sistema di produzione
Produzione di alberi a gomito, corpo
compressori, coperchi, condotti, ecc.
Lavorazione di 85 pezzi diversi
appartenenti a 7 famiglie
160 pezzi/giorno in ordine casuale
Impianto di lavaggio robotizzato
Magazzino automatico per stoccaggio e
smistamento pezzi
Esempio di sistema di produzione
Sistema di
trasporto pallet
Prelavaggio
Centri di lavoro
Lavaggio
robotizzato
Carico e
scarico
Esempio di sistema di produzione
Produzione di teste portamandrino e
magazzini utensili
Lavorazione di 4000 pezzi di cui 1500
cilindrici e 2500 prismatici
Possibilità di produzione random non a
lotti
Nell’impianto lavorano 3 persone per
turno
Esempio di sistema di produzione
Rettificatrice
Magazzino
pezzi da
lavorare
Trattamento
superficiale
Tornio
Carico e
scarico
Centro di lavoro
verticale
Trasporto
pezzi con
AGV
Centri di lavoro
orizzontali