28645 - IMPIANTI INDUSTRIALI T-AB

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Industria, innovazione e infrastrutture Consumo e produzione responsabili

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di fornire i criteri generali, ed i corrispondenti metodi matematici per le relative decisioni impiantistiche, che presiedono alla scelta, alla progettazione e alla realizzazione degli impianti industriali. A partire dallo studio di fattibilità e di mercato il progetto si snoda attraverso la scelta del prodotto, del ciclo produttivo e della potenzialità produttiva, la valutazione economica della iniziativa, la scelta della ubicazione, lo sviluppo delle alternative di lay-out, fino alla realizzazione dell'impianto.

Contenuti

Prerequisiti/propedeuticità consigliate

Non sono richiesti particolari prerequisiti. Si consiglia di avere seguito i corsi di Analisi Matematica e Ricerca Operativa.

Tutte le lezioni saranno tenute in italiano. È quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito. Alcune dispense integrative potranno essere in inglese.

 

Programma (articolato nelle due parti/moduli in cui si articola il corso)

Parte A (svolta dal prof. Mauro Gamberi)

GENERALITÀ SUGLI IMPIANTI INDUSTRIALI Definizioni fondamentali relative agli impianti industriali. Classificazione degli impianti di produzione. Gli impianti di servizio. Schema generale dello studio di fattibilità. Schema generale del progetto sistematico del layout di un impianto industriale (Systematic Layout Planning -SLP).

STUDIO DI FATTIBILITÀ Principali modelli per la previsione della domanda di mercato: indagine campionaria, correlazione estrapolazione. Individuazione del volume delle vendite aziendali. Lo studio del prodotto. Scelta del ciclo produttivo e definizione del diagramma di lavorazione. Definizione dei servizi necessari alla produzione. Scelta della potenzialità produttiva ottimale. Valutazione economica della redditività degli investimenti industriali.

LA SCELTA DELL'UBICAZIONE DI UN IMPIANTO INDUSTRIALE I principali fattori ubicazionali. Metodi qualitativi per la determinazione della ubicazione ottimale; analisi dei fattori e metodo del punteggio, metodo dei costi. Metodi quantitativi per la determinazione della ubicazione ottimale; metodo del minimo costo dei trasporti esterni. La scelta dell'ubicazione di dettaglio.

Parte B (svolta dal prof. Riccardo Manzini)

STUDIO DEL FLUSSO DEI MATERIALI E DELLE ATTIVITA' OPERATIVE Analisi del prodotto e delle quantità. Documenti per la descrizione del flusso dei materiali. Classificazione delle operazioni produttive. Unità di misura del flusso dei materiali. Diagramma del flusso dei materiali. Group Technology (GT) e Cellular Manufacturing (CM). Algoritmi di clustering. Cenni ai sistemi flessibili di produzione: flexible manufacturing system (FMS) e flexible assembly system (FAS). Studio delle attività di servizio e tabella delle relazioni. Tabella combinata dei rapporti tra le attività produttive e di servizio. Algoritmo Total Closeness Ratio (TCR) per la formazione del diagramma dei rapporti tra le attività.

DETERMINAZIONE DELLO SPAZIO RICHIESTO Il metodo dei calcoli diretti. Calcolo del numero di macchine per attività di fabbricazione in linea e per reparto. La curva caratteristica di prodotto e il tasso medio di utilizzo di una linea produttiva. La curva caratteristica a valore. Determinazione del valore economico di un bene industriale. Calcolo del numero di operatori per attività di assemblaggio in linea e per reparto. Bilanciamento di celle di lavoro robotizzate: metodo di Kottas-Lau e metodi alternativi. Determinazione del numero ottimale di macchine automatiche servite da un solo operatore: carta Uomo-Macchina e modello analitico di calcolo (per macchine identiche). Celle automatiche di produzione: configurazioni di celle produttive, la carta Robot-Macchina. Il fattore di inattività. Determinazione del diagramma dei rapporti fra gli spazi. Metodi per costruzione del layout a blocchi. Metodi euristici: Pairwise Exchange Method, Relationship Diagramming Method, Graph-Based Method.

PROGETTAZIONE DEL LAYOUT Modello Quadratic Assignment Problem (QAP). Classificazione dei metodi risolutivi per la pianificazione del layout. Pacchetti software per la progettazione del layout: ALDEP, CORELAP, CORELAP interattivo e CRAFT. Logistic Re-Layout Planning (LRP) per la pianificazione assistita di un layout. Scelta tra le alternative di layout. Fattori per la valutazione di un layout e metodi per la comparazione e la scelta fra diverse alternative di layout.

REALIZZAZIONE DEL PROGETTO Tecniche reticolari per la pianificazione e il controllo di progetti. La teoria dei grafi. I metodi CPM (Critical Path Method) e PERT (Program Evaluation & Review Technique).

Testi/Bibliografia

A. PARESCHI, Impianti industriali, Collana Progetto Leonardo, Ed. Esculapio, Bologna, 2 Edizione, Edizione n. 2 Nuova (2007-10), ristampa 2012/2013

Dispense integrative consegnate preliminarmente dal docente sui temi ed argomenti non illustrati nel testo di riferimento. Illustrazione di modelli e metodi risolutivi, esercitazioni, casi aziendali, programmi di calcolo.

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Bibliografia utile (no oggetto della prova finale) per approfondire, a discrezione dello studente, alcuni argomenti trattati durante il corso:

  • MANZINI R., REGATTIERI A., Manutenzione dei sistemi di produzione, II EDIZIONE, Progetto Leonardo, Ed. Esculapio, Bologna, 2007.
  • MANZINI R., REGATTIERI A., PHAM H., FeRRARI, E., Maintenance for Industrial Systems (Springer Series in Reliability Engineering), Ed. Springer, Oct. 2009.
  • MANZINI R. (ED.), 2012, Warehousing in the Global Supply Chain. Advanced Models, Tools and Applications for Storage Systems, SPRINGER London UK, ISBN 978-1-4471-2273-9
  • J.A. Tompkins, J.A. White, E. H. Frazelle, J.M.A. Tanchoco, J.Trevino, Facilities Planning, John Wiley & Sons, INC. 2010.
  • R.L. FRANCIS, L.F. McGinnis, J.A. WHITE, Facility lay-out and location: an analytical approach, 2nd Edition Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1992.
  • F. TURCO, Principi generali di progettazione degli impianti industriali, C.L.U.P., Milano, 1990.
  • JACOBS, F.B., BERRY, W.L., WHYBARK, D.C., VOLLMANN, T.E., Manufacturing planning and control for supply chain management. McGraw-Hill Education, 2011.
  • S. HERAGU, “Facilities Design”, Ed. PWS, Boston, 2006
  • GHIANI G., MUSMANNO, R., Modelli e metodi per l'organizzazione dei sistemi logistici, 2000
  • WHEELER, R., MUTHER, J.D., Simplified Systematic Layout Planning (3rd Edition). Management & Industrial Research Publications, 1994.
  • MUTHER R., Manuale del layout. La disposizione dei macchinari e dei posti di lavoro nella fabbriche, nelle officine e negli uffici,1967
  • CHASE,R., JACOBS, R.F., GRANDO, A., SIANESI, A., Operations management, McGraw-Hill Education; 3 edizione (1 gennaio 2012)
  • SULE, D.R., Logistics of Facility Location and Allocation, Marcel Dekker Ed., 2001
  • A. BRANDOLESE, Studio del mercato e del prodotto, C.L.U.P., Milano, 1977.
  • D. DEL MAR, Operations and industrial management, McGraw-Hill, 1985.
  • A. BRANDOLESE, M. GARETTI, Processi produttivi. Criteri tecnici di scelta e progettazione, C.L.U.P., Milano, 1982.
  • R.J. TERSINE, Production/Operations Management: Concepts, Structure and Analysis, North Holland, New York, 1985.
  • PINEDO, Planning and Scheduling in Manufacturing and Services, Springer, 2009.
  • A. MONTE, Elementi di Impianti Industriali, Vol.1, Ed. Cortina, Torino, 2010.
  • A. MONTE, Elementi di Impianti Industriali, Vol.2, Ed. Cortina, Torino, 2010.

Metodi didattici

L'insegnamento si compone di 12 CFU divisi in due moduli (6+6) di cui sono titolari il prof.Mauro Gamberi (Modulo 1) e il prof.Riccardo Manzini (Modulo 2).

All'interno delle lezioni di tipo teorico sono proposti per tutti gli argomenti trattati dei casi numerici e applicativi per garantire allo studente la necessaria familiarità con i metodi di progettazione descritti.

Nel modulo 2 del prof.Riccardo Manzini sarà pure assegnato un progetto di gruppo che verte sulla progettazione di un layout aziendale mediante il ricorso alla procedura Sistematica di Plant Layout sviluppata da R.Muther. L'obiettivo del progetto è applicare tutte le nozioni teoriche e gli strumenti pratici illustrati lungo il corso mediante un'attivitò di gruppo come avviene nelle aziende moderne.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici:

-fornire i criteri generali, ed i corrispondenti metodi matematici per le condurre decisioni impiantistiche, che presiedono alla scelta, alla progettazione e alla realizzazione degli impianti industriali;

-applicare i modelli e strumenti operativi illustrati nel corso ad esempi numerici e casi di studio;

-sviluppare un progetto di gruppo sul tema del plant layout.

Il voto finale del corso integrato viene definito mediante due prove scritte (una per ciascun modulo) mediando i voti riportati nei due moduli in cui è articolato il corso.

La prova scritta di ciascun modulo consistente in una relazione tecnica su argomenti teorici trattati nel corso (due domande teoriche) e in applicazioni numeriche (due esercizi numerici).

 

Strumenti a supporto della didattica

Viene fornito a lezione materiale didattico aggiornato, reperibile anche tramite username e password presso AMS Campus - AlmaDL - Università di Bologna.

Durante le ore di didattica saranno illustrati numerose applicazioni pratiche e numeriche di modelli e metodi risolutivi. Si presenteranno casi di studio e si illustreranno le funzionalità di software di supporto alle decisioni.

Materiale didattico

Il materiale didattico non presente sul libro di testo consigliato verrà messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite internet. Per ottenere il materiale didattico: http://campus.unibo.it/
Username e password sono riservati a studenti iscritti all'Università di Bologna.

Lingua di insegnamento: Italiano
Orario di ricevimento: consulta il sito web del docente

Link ad altre eventuali informazioni

http://foodsupplychain.din.unibo.it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Riccardo Manzini

Consulta il sito web di Mauro Gamberi