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
A
B
A
B
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
A
B
C
tornio parallelo
tornio automatico
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, 2
pianificazione produzione, progettazione utensili
Tp [ore]
100
24
Costo orario
[Euro/ora]
20
20
8
0,25
18
18
6
7
15
18
di
programmazione,
Tempi
di
setup
(regolazione
attrezzature) Ts [ore]
Costo orario di setup Cso [Euro/ora]
ecc.
Cpo 15
utensili, 1
18
Tempo
produzione
per
componente
Tpro 20
[min/pezzo]
Costo orario della manodopera Clo [Euro/ora]
18