Mechanical Engineering - Impianti Meccanici

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Titolo presentazioneMilano, XX mese 20XXProf. Ottavio GrandeImpresa e Impianto IndustrialeImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeArgomenti§La classificazione degli impianti di produzione§La classificazione degli impianti di servizio§Lo schema generale di progettazione di un servizio1 Definizione di ImpiantoImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeDefinizione di impiantoProcesso produttivo e Impianto industrialePer si intende: di materiali in ingresso in prodotti Per si intende:la parte dell’Impresa in cui mediante opportuni mezzi si operano le trasformazioni sui materiali al fine di ottenere beni (merci o servizi) di maggior valore per l’Impresa stessa3 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeProcessoproduttivoMaterialiManodoperaCapitale (Attrezzature, impianti)ProdottifinitiOrganizzazioneSistema InformativoControllo di gestioneGestione della produzioneFattoriproduttiviLogisticaImpianto industrialeL’ i m p i a n t o i n d u s t r i a l e p u ò q u i n d i e s s e r e v i s t o c o m e l ’ i n s i e m e d e l p r o c e s s o p r o d u t t i v o e d i Impianto IndustrialeEnergia4Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeDefinizione di impiantoLe tipologie di impianto industrialeAll’interno di un impianto industriale si distinguono:§impianti di produzione(o tecnologici), nei quali vengono compiute le attività di §impianti di servizio (o complementari) che realizzano al loro interno un ciclo 5 La classificazione degli impianti di produzioneImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzionePossibili classificazioni in funzione di…Natura delle trasformazioniSidistinguonogliimpiantiper“tipologiaditrasformazione”:chimico;tessile;meccanico;siderurgico;elettromeccanico,ecc.Dimensione•Piccola:Menodi50dipendentieefatturatoannuononsuperiorea7M€•Media:menodi250dipendentieefatturatoannuononsuperiorea40M€•Grande:da250dipendentieefatturatoannuosuperiorea40M€LivellodiintegrazioneDipendedalnumerodipassidelprocessodiproduzionesvoltiall’internodiunimpianto:•impiantointegrato:impiantoovevengonoeffettuatelamaggiorpartedellefasiditrasformazionechedevonoesseresvoltepertrasformareunamateriaprimaelementareinunprodottofinito;•impiantononintegratoincasocontrarioFattore produttivo rilevante•impianti ad alta intensità di capitale(investimento in attrezzature e macchinari);•impianti ad elevata intensità dilavoro7 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del ProcessoIn funzione del :•processi (lineari)•processi sintetici (convergenti)•processi analitici (divergenti)•processi misti (convergenti / divergenti)8Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processomonolineasintetico9 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeModello 3D di una piattaforma di estrazione petrolifera (Foster Wheeler)La classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo –Processo Monolinea(Esempio)10Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo –Processo Sintetico (Esempio)111.Saldatura4.Assemblaggio auto5.Collaudo6.Magazzino7.Depurazione acque Stabilimento FIAT in Argentina 1/2 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo –Processo Sintetico (Esempio)12Stabilimento FIAT in Argentina 2/2Saldatura ScoccheMeccanica MotoriVerniciaturaDepurazione AcqueAssemblaggioImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo –Processo Sintetico (Esempio)13Linea assemblaggiopannelli fotovoltaici Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo –Processo Sintetico (Esempio)14Foxxtonasssemblaggioi phoenLinea assemblaggio FoxconnImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo15analiticomisto Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeImpianto di produzione tubi laminati La classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo –Processo Analitico (Esempio)16Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneDiagramma tecnologico del Processo –Processo Analitico (Esempio)17Raffineria Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneCaratteristiche progettuali e gestionaliPossiamo classificare gli impianti industriali in funzione dell’insieme di caratteristiche progettuali e gestionali:•Modalità di risposta alla domanda di mercato•Caratteristiche del prodotto o modalità di realizzazione del processo (coincide con la )•Modalità di realizzazione dei volumi produttivi18Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneCaratteristiche progettuali e gestionali Secondo il modo di rispondere alla domanda Secondo il modo di realizzare il prodotto Secondo il modo di realizzare il volume di produzione . Produzione per il magazzino Produzione su commessa ripetitiva singola Produzione unitaria Produzione intermittente (a lotti ) Produzione continua Assemblaggio Fabbricazione Per processo Per parti 19 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeModo di rispondere alla DOMANDAProduzioni per il MAGAZZINOProduzioni su COMMESSARipetitivaSingolaLa classificazione degli impianti di produzioneCaratteristiche progettuali e gestionali –Modo di rispondere alla domanda20Realizzazione del volumeContinuaA lottiUnitariaRealizzazione del Fabbricazione per processoFabbricazione per partiAssemblaggioRisposta alla domandaCommessa ripetitivaCommessa singolaProduzione per magazzinoImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneCaratteristiche progettuali e gestionali –Modo di rispondere alla domandaClassificazione di Wortmann21ETO = EngineerTo O r d e rPTO = PurchaseTo O r d e rMTO = MakeTo O r d e rATO = AssembleTo O r d e rMTS = MakeTo S t o c k C O N S E G N A ATS PROGET APPROV - VIGIONAM. FABBRICA ASSEM - BLAGGIO SPEDI - ZIONE MTS/ATO MTO PTO ETO O R D I N E Te m p o c h e i l c l i e n t e è Punto di disaccoppiamentoProduzione su commessaProduzione in serie Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeModo di realizzare il VOLUMEProduzione UNITARIAProduzioneA LOTTIProduzione CONTINUALa classificazione degli impianti di produzioneCaratteristiche progettuali e gestionali –Modo di realizzare il volume22Realizzazione del volumeContinuaA lottiUnitariaRealizzazione del Fabbricazione per processoFabbricazione per partiAssemblaggioRisposta alla domandaCommessa ripetitivaCommessa singolaProduzione per magazzinoImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCaratteristiche del PRODOTTOProduzioni per PROCESSOProduzioni MANIFATTURIERE(per PARTI)La classificazione degli impianti di produzioneCaratteristiche progettuali e gestionali –Modo di realizzare il prodotto23FabbricazioneAssemblaggioRealizzazione del volumeContinuaA lottiUnitariaRealizzazione del prodottoFabbricazione per processoFabbricazione per partiAssemblaggioRisposta alla domandaCommessa ripetitivaCommessa singolaProduzione per magazzino Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di produzioneCaratteristiche progettuali e gestionali –Modo di realizzare il prodotto24 Per reparti FMS o FMC (o a flusso) Posto Fisso Isola Continuo A cadenza Vincolato Non Vincolato Trasferimento(o a flusso) Per Parti Sistemi Produttivi Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeImpianto a ciclone per la depurazione dei fumi residui di combustioneLa classificazione degli impianti di servizioEsempi di impianti di servizio26Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeGeneratore di vapore a tubi d’acquaLa classificazione degli impianti di servizioEsempi di impianti di servizio Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeMagazzino automatizzato con trasloelevatoriLa classificazione degli impianti di servizioEsempi di impianti di servizio28Impianti MeccaniciProf. Ottavio Grande29Sistema di raffreddamento data center (Google)La classificazione degli impianti di servizioEsempi di impianti di servizio Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di servizioStruttura generale di un impianto di servizio1.Generatore del servizio (servizio centrifugo) o punto di raccolta (servizio centripeto2.Rete di distribuzione3.Connessione tra impianto di servizio e utenza30Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di servizioClassificazione degli impianti a tre assi31 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di servizioClassificazione degli impianti a tre assi –Entità e TipoIn funzione dell’entità servita:•Servizi per i mezzi produttivi degli impianti tecnologici di produzione•Servizi per le In funzione del :•Servizi dialimentazione (tipicamente servizi “centrifughi”, in cui si distribuisce alle •Servizi di scarico(tipicamente “centripeti”, in cui il servizio viene raccolto dalle utenze e 32Servizi centripetiServizi centrifughiImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa classificazione degli impianti di servizioClassificazione degli impianti a tre assi –Funzione svoltaIn base alla :•Servizi di produzione e distribuzione dell’energia (elettrica; termica; fluidi in pressione)•Servizi di controllo delle condizioni ambientali di lavoro (condizionamento; ventilazione; illuminazione)•Servizi di trasporto e stoccaggio materiali •Servizi di trasporto e stoccaggio materiali •Servizi di interazione impianto –ambiente (trattamento effluenti; trattamento acque 33 Lo schema generale di progettazione di un servizioImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLo schema generale di progettazione di un servizio35Acquisizione dellacompetenza tecnologicaIndividuazione delle caratteristiche delle utenzeEsame di macroalternative e di aspetti economiciScelta della soluzioneIdentificazione di tuttii componenti di impiantomassima dei componentiVe r i f i c h e d i s i c u r e z z a e manutenibilitàStandardizzazione deimateriali e componentiEmissione di distinte base, liste materiali, disegni esecutivi, disegni di montaggio, istruzioni particolari, manuale di manutenzioneGestione del progettoGestione dell’impianto Titolo presentazioneMilano, XX mese 20XXProf. OttavioGrandeIntroduzione ai sistemi produttivisoluzioniProf. Ottavio GrandeArgomenti§Job Shop§Linee Transfer di Fabbricazione§Celle di Fabbricazione§Sintesi§Assemblaggio ad Isola§Caso studio1 PrestazioniProf. Ottavio GrandePrestazionipoterparlaredellacaratteristicheedellepeculiaritàpropriediciascunatipologiadisistemaproduttivo,ènecessarioqualisucuiintrodurrenellonessunamodalitàdimisura,leprestazionidiunsistemaproduttivoesserearticolatecomedescritto.3 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandePrestazioni–Efficacia ed Efficienza Desiderio del clienteRisultato dell’aziendaEfficacia = Risultato azienda •Desiderio del clienteVa l or e de l l e r i s or s e profuse per ottenere quel risultatodell’aziendaVa l o r e d e l r i s u l t a t o i n o u t p u tEfficienza =Va l o r e d e l l e r i s o r s e i n i n p u t*talvolta si usa l’inverso*EfficaciaEfficienza4Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandePrestazioniSERVIZIOAssistenza-vendita-venditaPersonalizzazioneAvai l abi l i tyProntezzapianoFlessibilità di volume (elasticità)Flessibilità di prodottoFLESSIBILITA’QUALITA’Conformità in fieldDi progetto, o “di targa”PRODUTTIVITA’Conformità in house (scarti)Materiali (diretti, indiretti)Capitale (fisso, circolante)Manodopera (diretta, indiretta)EnergiaDisponibilitàAreaEfficaciaAreaEfficienza5Ampiezza di gamma Sistemi di fabbricazioneImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeRecapClassificazione dei sistemi produttivi7 Per reparti FMS o FMC (o a flusso) Posto Fisso Isola Continuo A cadenza Vincolato Non Vincolato Trasferimento(o a flusso) Per Parti Sistemi Produttivi Sistemi di fabbricazioneJob ShopImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneJob Shop -CaratteristicheSupporto monitor PC, Tessuti, Pneumatici per biciclette…•Èunsistemadifabbricazionerealizzatoperrepartinelqualesono•Irepartisonotecnologica9 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneJob Shop -Caratteristiche10Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneJob Shop -Caratteristiche•Ognitecnologicocheprevedeilpassaggiomacchine•Sonociclialternativi(macchinegeneriche)•Iflussisonointrecciatipartedelloroecode•Lamanodoperaèspessolarisorsacritica(limitata)11 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneJob Shop -Pregi•Estremaflessibilitàdiprodotto•Disponibilitàdimacchinegenericheequindicapacitàdilavorareunmixpotenzialmenteinfinitodellamanodoperaperaree,concontrollopiùefficace•Possibilitàdivalutareedincentivareisingoliaiguasti,grazieaicicliduplicazionedimacchinariominori)12Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneJob Shop -Difetti•Elevato Work In Progress (WIP)•Elevati tempi di attraversamentomovimentazioneinterna•Difficoltà nel seguire i flussidei prodotti •Difficoltà nella pianificazionedella produzione•Difficoltà nel prevedere i colli di bottiglia•Scarsa saturazionedelle macchine•Livello qualitativo poco costante•Estrema dipendenzadelle prestazioni dal mixdi prodotti da lavorare•Necessitàdimanodoperaqualificata13 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneJob Shop Enfasi sulla capacità tecnologicaEsempio Job Shop14Sistemi di fabbricazioneLinee Transfer di Fabbricazione Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneLinee transfer di fabbricazione -Caratteristiche•Classica soluzione in cui vi sono una serie di stazioniattraverso cui avviene la realizzazione del prodotto•Le stazioni sono disposte in linea(non necessariamente retta)•Le macchinesono dedicatealla fabbricazione di un prodotto o di una famiglia di prodottoproduttivi sono estremamente elevatiefficiente ma rigida16Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneLinee transfer di fabbricazione -Pregi•Minor WIP•Minor costo di movimentazione dei materiali •Minor tempo di attraversamentodi materiale più lineari e razionali •Semplificazionenella gestione della produzione •Maggior efficienzanell’utilizzo degli spazi•Personale meno qualificato (elevata ripetitività)•Incentivo per i gruppi ad aumentare la produttività (incentivazione di gruppo)17 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneLinee transfer di fabbricazione -Difetti•Estrema sensibilità alle modifiche di prodotto (elevati investimenti, lungo tempo di tempo di avvio nuove produzioni)•Produttività delle linee dipendente dai colli di bottiglia •Esigenza di supervisione generale •Forte dipendenza dai guasti delle macchine •Duplicazionedelle macchine e maggiori investimenti18Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneLinee transfer di fabbricazioneEnfasi sulla capacità produttivaEsempio19 Sistemi di fabbricazioneCelle di FabbricazioneImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneCelle di Fabbricazione-Caratteristiche•Macchine disposte per omogeneità di prodotti•Celle costituite mediante l’applicazione di modelli di Group Technology•Non esistono flussi tra cella e cellaJob ShopCelle di Fabbricazione21 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneCelle di Fabbricazione-Creazione dei gruppiCELLAFA M IG L IA22Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeMATRICE DELLE LAVORAZIONIMATRICE DELLE SEQUENZE DI LAVORAZIONEGestione delle Eccezioni: •Duplicazione della macchina•Flussi intracellulariCelle di Fabbricazione-Gestione delle Eccezioni23 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneCelle di Fabbricazione -Duplicazionedella macchina criticaVA N TA G G I•Maggior efficienza•Minori costi di movimentazione•Semplicità nella gestione della produzioneSVANTAGGI •Minor tasso di utilizzazione•Maggiori costi di investimento e di esercizio24Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneCelle di Fabbricazione -Condivisionedella macchina criticaVA N TA G G I•Minor occupazione di spazioeserciziodella macchinaSVANTAGGI •Minore efficienza (dipendenza dai guasti)•Maggiori costi di movimentazione•Difficoltà di gestione della produzioneConviene se la macchina è molto costosa25 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneCelle di Fabbricazione -Pregi•Lead time più contenutiridotto•Razionalizzazione dei flussiproduttivitrasporto e movimentazione•Riduzione dei setup•Maggior saturazionedelle macchine•Miglior utilizzo dello spazio•Manodopera interfungibilee forme organizzative avanzate•Orientamento al cliente26Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneCelle di Fabbricazione -Difetti•Sbilanciamentodei carichi di lavoro tra le varie celle•Difficoltànell’ottenere celle completamente autonome•Elevati(per la revisione del lay-out)•Problemi a gestire turbolenze di mix•Maggiore qualificazione del personale27 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneCelle di FabbricazioneUn buon compromesso, ma sotto particolari condizioni28Sistemi di fabbricazioneSintesi Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di FabbricazioneSintesiBASSO MEDIO ALTOCELLEJOBSHOPBASSA MEDIA ALTAVo l u m e d iVa r i e t àLINEETRANSFER30Sistemi di Assemblaggio Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di AssemblaggioRicomposteoperatoriOperatori àassiemiAssiemi àoperatoriMovimenti reciproci assiemi / componentiComponenti àassiemiAssiemi àcomponentiParcellizzateSimilmente alla fabbricazione, l’assemblaggio può avvenire secondo le modalità per reparti, in celle, in linee.Si può introdurre un’altra classificazione interessante:32Sistemi di Assemblaggio Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di AssemblaggioVe r ni c i a t ur aControlloMolatura•Componenti àAssieme•Operatore àAssieme•RicomposteAdatto a montaggi di oggetti di grandi dimensioni e peso (macchine utensili, ...)34Impianti MeccaniciProf. Ottavio Grande35Sistemi di AssemblaggioAssemblaggio a Posto Fisso Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di Assemblaggio-Pregi•Investimento ridotto in sistemi di handling•Diversificazione delle mansioni degli operatori•Efficacia organizzativa (es. motivazione operatori)•Facilitàdi assegnazione di mansioni di controllo agli operatori(rapidità e basso costo avvio nuove produzioni)•Pieno utilizzoe completo bilanciamentodelle stazioni di lavorazione36Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di Assemblaggio-Difetti•Necessità di far confluire tutti i componenti e tutte le attrezzature alle posizioni di montaggio•Richiede tempi unitari di montaggio elevati, dovuti al basso livello di automazione e all’elevata complessità delle operazioni•Il tempo di ciclo corrisponde con il tempo totale di assemblaggio, perciò per volumi elevati è necessario moltiplicare (parallelizzare) le postazioni di montaggioparallelizzazione dei posti fissiaddestramento per avviare nuovi operatori •Difficoltà di addestramento della manodopera e quindi bassa resa di velocità•Notevole ingombro per aree di stoccaggio e trasferimento delle parti da assemblare37 Sistemi di AssemblaggioImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di Assemblaggio•Assieme àComponentiàOperatore•ParcellizzateData l’elevata parcellizzazione, è adatta per operazioni ripetitive, su oggetti di piccole / medie dimensioni e dove sia conveniente intervenire con elevati investimenti in meccanizzazione / automazione39Esempio Assemblaggio in Linea 1Esempio Assemblaggio in Linea 2 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di Assemblaggio-Pregi•Ridotticiclo•Ridotto•Efficienteutilizzo•Ridotto(minorequalificazione,maggioridiautomazione)•Flussidelleparti•Elevataefficienzadell’assemblaggio40Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di Assemblaggio-Difetti•Elevatiinvestimentiincapitalefissobilanciamentodeicarichistazionioperatori)•Te m p odilavorazionenondeterministico,afrontedicadenzediavanzamento•Lavoroedalienante•Flessibilitàdimix,divolume,dipiano,digammamoltoproduzioni41 Sistemi di AssemblaggioImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di AssemblaggioDirezione del flusso di montaggio12345A•Assieme àComponentiàAssieme•RicomposteAdatto a montaggi di oggetti di medio / grandi dimensioni (es. auto) caratterizzate da elevati volumi: efficienza sostenibile.43Esempio Assemblaggio a Isola Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di Assemblaggio-Pregi•Maggioreallargamentoedarricchimentodeicompitilavorativiallalineadimontaggio•Orientamentodisquadra•To t a l ebilanciamentodeglinell’assemblaggio•Notevoleelasticitàlegataallapossibilitàdivariareilnumero•Maggioreflessibilitàedelasticitàrispettoallalineadimontaggio44Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeSistemi di Assemblaggio-Difetti•Maggiorequalificazionedellaforzalavoroallalinea•Maggioridiformazioneedaddestramentodirealizzareelevatidiautomazione•Gli45 CasoStudio Analisi e riconfigurazione di un impianto di produzione di tranciati cilindrici per la realizzazione di moneteImpianti MeccaniciProf. Alessandra NeriI prodotti e il ciclo tecnologicoCaso StudioConiatura•To n d e l l i •Anelli8 tagli della moneta europeaTranciaturaRamaturatondellicentesimiPunzonatura TrattamentoLucidaturaCernita e Confezionamentoanelliscarto provvisorioProdotto finitoScartoSbavatura eOrlettatura 47Il processo di produzione Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriConfigurazione attuale del sistema produttivoCaso Studio P P P P trance15432punzonatricisbavatricidecapatriciforniinsaccatricicernitrici automatichecernitrici manualimagazzino3bisorlettariciTr a n c i a t u r aSbavatura e OrlettaturaPunzonaturaTr a t t a m e n t oTe r m i c oDecapaggio eLucidaturaCernita e Confezionamento48Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriScenari di mercato e posizionamento aziendale Caso StudioCaratteristiche della domanda•Vo l u m i p e r s c o r t e d i mantenimento•Distribuzione del mix produttivo•Vo l u m i e u r o•20 codici circaFattori di incertezza•Mix e volumi euroconosciutidomandadi Euro2Allargamentoad altredivise49 Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriObiettivo dell’analisiVa l u t a z i o n edelleprestazionidimodelliproduttiviottenutidallariconfigurazionedell’attualesistemaproduttivoinfunzionedeidifferentiscenaricompetitivi:•Linee•JobShop(modelloadottatodaicompetitor)50Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriCostruzione dei modelli produttivi TR SO TT DL CM CO 1 2 3 4 PUNZ O NA T RICI Linea 1 Linea 2 Linea 3 Linea 4 Linea 5 REPA RTO 1 REPA RTO 4 1 2 3 4 REPA RTO 2 Linea 3bis Linee di fabbricazioneJob Shop51 Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriPiano degli esperimentiSCENARI COMPETITIVI8 profili20 profiliMix uniformeMix paretouniformeMix paretofabbricaz.Job shopMisure di prestazione•Throughput(# lotti / mese)•WIP medio (# lotti)AnalisiparametricainfunzionedelladimensionedellottoDimensione Lotto = K * Durata turno (h)52Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriAnalisi–Mix uniformeCaso Studio468101214161820220,0910,1050,1180,1330,1540,1820,2220,2860,4000,6672,000WIP medio (lotti)100012501500175020002250250027503000325035000,0910,1050,1180,1330,1540,1820,2220,2860,4000,6672,000Lotti Grandi 1 / K Lotti piccoliLotti / meseLINEEJOB SHOPThroughputJob-shop maggiore produttività delle lineeLinee con minori tempi di attraversamentoLotti Grandi 1 / K Lotti piccoli53 Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriAnalisi–ParetoCaso StudioLINEEJOB SHOPThroughputProduttività media molto inferioreWIP MedioProfili con alti volumi hanno elevati tempi di attraversamento100012501500175020002250250027503000325035000,0910,1050,1180,1330,1540,1820,2220,2860,4000,6672,000Lotti / mese1234567890,0910,1050,1180,1330,1540,1820,2220,2860,4000,6672,000WIP medio (lotti)Lotti Grandi 1 / K Lotti piccoliLotti Grandi 1 / K Lotti piccoli54Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriBilanciamento della capacità produttivaCaso Studio TR 3 SO 3 TT 3(1) TT 3 bi s DL 3 bis % idle % Busy % Setup % Blocked % Broken Down TR 4 SO 4 TT 4(1) TT 3bis DL 3 bis % idle % Busy % Setup % Blocked % Broken Down Linea 3Linea 4•Cernitrice automatica•Cernitrice automatica•Decapatrice in sostituzione55 Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriNuovo confronto dei modelli produttivi100012501500175020002250250027503000325035000,0910,1050,1180,1330,1540,1820,2220,2860,4000,6672,000Lotti / meseLotto = 3 turni468101214161820220,0910,1050,1180,1330,1540,1820,2220,2860,4000,6672,000WIP medio (Lotti)LINEE BILANCIATEJOB SHOPLotti Grandi 1 / K Lotti piccoliLotti Grandi 1 / K Lotti piccoli56Impianti MeccaniciProf. Alessandra NeriScelta del miglior modello produttivoCaratteristiche della produzione•Domanda relativamente stabile•Te m p i d i r i s p o s t a : l u n g h imax8)•Lotti di grandi dimensioniCaratteristiche della produzione•Domanda tendenzialmente variabile•Te m p i d i r i s p o s t a : b r e v i•Lotti di piccole dimensioni1La domandadi Euro2Allargamentoad altrediviseLinee di FabbricazioneJob Shop57 Trend di EvoluzioneImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeTr e n d d i e v o lu z io n eCiclicità della domandaBisogna progettare l’impianto di produzione giusto…… all’evolvere del contesto esterno:•Ciclicità della domanda59 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeTr e n d d i e v o lu z io n eCiclo di vita del prodotto… all’evolvere del contesto esterno:•Ciclicità della domanda•Ciclo di vita del prodotto (articolo, famiglia)60Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeVo l u m iTe m p o.Ramp-upMaturitàMorteLife Cycle Curve61Tr e n d d i e v o lu z io n eCiclo di vita del prodotto Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeIntroduzioneRamp-UpMaturitàMorteProdottoInnovativitàStandardizzazioneAffidabilitàProducibilitàCostoProcessoe ImpiantoFluiditàFlessibilità di gammaVolumiConformità, semilavoratie componentiInnovativitàfornitoriStandardizz.ConformitàRiduzione fornitoriCostoPianificaz. ProduzioneScarcarilevanzaGestionevolumiProntezzaPuntualitàmateriali e ricambiObsolescenza scorteMdO, Forza CreativitàRiconfigurab. Costo62Tr e n d d i e v o lu z io n eCiclo di vita del prodottoProf. Ottavio GrandeBisogna progettare l’impianto di produzione giusto…… all’evolvere del contesto esterno:•Ciclicità della domanda•Ciclo di vita del prodotto (articolo, famiglia)•Evoluzione dei fattori di competizione:§Il fattore di varietà§Il fattore tempo63Tr e n d d i e v o lu z io n eEvoluzione dei fattori di competizione Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeNegli anni l’importanza relativa delle “sfide” è mutata significativamente:•Dal fronte dell’efficienza interna…•…a quello dell’efficacia esterna all’azienda ImportanzaAnniTe m p o & G a m m aCosto64Tr e n d d i e v o lu z io n eEvoluzione dei fattori di competizioneImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeIncremento nel numero delle tecnologie in cui occorre eccellereSpecializzazione sulle competenze chiaveIntegrare gli attori esterni come se fossero “funzioni” del produttoreAumento del reddito e della “maturità” del consumatoreDiscrezionalità dell’acquisto, concorrenza con altre filiereIntegrare gli attori perché sia massima l’efficaciaModifica delle variabili competitiveAutomotiveTu r i s m o65Tr e n d d i e v o lu z io n eEvoluzione dei fattori di competizione -Va r i e t à Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeBASSO MEDIO ALTOCELLEJOBSHOPBASSA MEDIA ALTAVo l u m e d iVa r i e t àLINEETRANSFEREvoluzione dei fattori di competizione -Va r i e t àImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeAsse temporale C O N S E G N A ATS PROGET APPROV - VIGIONAM. FABBRICA ASSEM - BLAGGIO SPEDI - ZIONE MTS/ATO MTO PTO ETO O R D I N E Punto di disaccoppiamentoPushPull67Tr e n d d i e v o lu z io n eEvoluzione dei fattori di competizione -Te m p o Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLarge Number of Final AssembliesFewer Number of SubassembliesLarge Number of Components68Tr e n d d i e v o lu z io n eEvoluzione dei fattori di competizione -Te m p oProf. Ottavio GrandeSi pone la duplice necessità di innalzare il livello della qualità e mantenerlo tale.L’ a u t o m a z i o n e g a r a n t i s c e e l e v a t i e c o s t a n t i s t a n d a r d d i qualità, ma:•Non sempre potrebbe essere possibileodesiderabile•Potrebbe comportare problematiche legate all’alienazione del lavoratoreUna possibile soluzione potrebbe essere nel caso dell’assemblaggio, l’assemblaggio a isola Direzione del flusso di montaggio12345A 69Tr e n d d i e v o lu z io n eEvoluzione dei fattori di competizione –Qualità Titolo presentazioneMilano, XX mese 20XXProf. OttavioGrandeUtilizzo delle variabili economiche nella gestione degli impiantiImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeArgomenti§L’ e q u i l i b r i o d e l l ’ i m p r e s a n e l b r e v e p e r i o d o§Criteri di valutazione della redditività degli investimenti industriali§Durata dei beni strumentali1 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeIntroduzione: l’obiettivo dell’operatore economicoL’ o b i e t t i v oeconomico(inprimaistanza,ilvalorepergli.Nelbreveterminequestonellamassimizzazionemassimizzazionedifferenzatravaloreevaloreimpiegatinellaproduzione,tenendo:•inun’economiadimercatodelprodottodivenditachesideterminanell’incontroeofferta•l’impresapuòentroconcuidiproduzionevengonooriginealprodotto2La funzione di produzione di un’impresa Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaSe si ipotizza che un’impresa mononfattori di produzione.Il legame tra le quantità xidegli nfattori (x1, x2, …, xn) e la quantità di prodotto qpuò essere espressa in modo simbolico con la seguente equazione (funzione di produzione):!=#(%!,%",…,%#)La funzione jesprime la tecnologia adottata, ovvero la quantità di prodotto ottenibile con una determinata combinazione quantitativa dei diversi fattori di produzione:•Attrezzature e impianti•MaterialiProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaLegge dei rendimenti decrescenti5Produttività marginaleDq) che si ottiene dall’impiego di una unità aggiuntiva di un dato fattore di produzione (Dxi), mantenendo costante la quantità impiegata di tutti gli altriLa produttività marginale di un dato fattore di produzione (Xi) decresce all’aumentare della sua quantità di impiego, ferme restando le quantità degli altri fattoriDqDxi∆!=#(%!,…,∆%$,…,%#) Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaLegge dei rendimenti decrescenti -Esempi6Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaLegge dei rendimenti decrescenti -EsempiGestione delle risorse umane1/3 < 3/6VS7 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaI fattori di produzioneL’ a z i e n d anonèingradodivariareliberamenteillivellodiutilizzazionediqualunquefattoreproduttivodellaquantitàdaprodurre,masolodialcunidiessi8Fattori variabiliLungoperiodo(> 1 anno)Breveperiodo(circa 1 anno)Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeFattori di Produzione –Esempio Autovettura9ViaggioUtilizzo perun annoAcquistoVVVFFFVVVVFFVVVVVVTipo di decisioneManutenzioneGommeAssicurazione RCATa s s a c i r c o l a z i o n eDeprezzamento Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaI costi di produzioneNotifattorediproduzione,attraversocontenutenellafunzionediproduzioneèpossibileconoscerel’andamentoalvariaredellequantitàdiprodotto.Costivariabili-dipendonodalvolumediproduzioneMaterieprime,componentienergia,provvigionidivendita,costiecc.Costisemi-variabili-dipendonosolodalvolumediproduzioneMaterialipersonaledisupervisioneecontrolloCostifissi-nondipendonodalvolumediproduzioneAffittoinfrastrutture,deprezzamentomacchine,personaleamministrativo,manutenzioneimmobili,ecc.10Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaI costi di produzione –Esempio impianto di verniciatura auto11Costi della manodopera direttaGrado di automazione:altomediobasso Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaI costi di produzione –Esempio impianto di verniciatura auto12Costi amministrativi di stabilimentoImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeLa funzione di produzione di un’impresaI costi di produzione –Esempio impianto di verniciatura auto13% ritoccoCosto della linea di “ritocco” L’ e q u i l i b r i o d e l l ’ i m p r e s a n e l b r e v e p e r i o d oImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d oT+ U = CF+ CV+ UCosti /Ricavi[€/anno]Costi fissiCosti variabiliRicaviCosti totaliannuaUTILE < 0UTILE > 0 L’ e q u i l i b r i o d e l l ’ i m p r e s a n e l b r e v e p e r i o d oAndamento dei costi al variare della produzioneImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o–Costo Totale e Costo Medio 17Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)Ctot(k€/anno)Costo medio (€/unità)1000104141420001010201030001015258,3340001021317,7550001028387,660001037477,8370001048588,2880001062729Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)100010420001010300010154000102150001028600010377000104880001062 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o–Costo Marginale18Si definisce costo marginale la derivata della funzione di costo totale di costo CT rispetto alla quantità prodottaCT(q) = CF(q) + C V(q)*q!′=$!!$%Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o19Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)Ctot(k€/anno)Costo medio (€/unità)1000104141420001010201030001015258,3340001021317,7550001028387,660001037477,8370001048588,2880001062729Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)Ctot(k€/anno)Costo medio (€/unità)Costo marginale1000104141414200010102010630001015258,33540001021317,75650001028387,6760001037477,83970001048588,28118000106272914 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o20L’ e q u i l i b r i o d e l l ’ i m p r e s a n e l b r e v e p e r i o d oIl volume ottimo di produzione Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d oLa funzione del costo marginale è di fondamentale importanza perché si lega all’obiettivo chiave dell’impresa, ovvero la massimizzazione del profitto (Utile > 0).Il volume ottimale di produzione è il punto in cui l’utile è massimizzatoU = maxSappiamo che *=+−-%=./!−-0(!)Nel punto di ottimo:1*1!=0.−1-!!1!=0→.=1-!!1!Ovvero prezzo = costo marginaleProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d oSe il volume ottimale si ha in una condizione in cui il costo marginale è pari al prezzo di vendita:&=$!!%$%•NellungolamassimizzazionedelprofittodistimarelavariazionedeicostideicostiedelprezzoinfunzionedellaquantitàprodottaeimmessasulmercatoàCF •Cv(q) è costante àCv•La funzione di costo si può assumere lineare àCT= CF + Cv *q•C’= Cv•Nelmedioalvariaredelvolumediproduzione,marimanendodata,tornaavalerelaleggedeirendimentidecrescenti,percuiilprezzocostante,mentre!"!#!#risultaessereunafunzionecrescente–almenoCv’>023 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o24R= CT+ U = CF+ CV+ UCosti /Ricavi[€/anno]ProduzioneottimaleCosti fissiCosti variabiliRicaviCosti totaliannuaUTILE < 0UTILE > 0L’ e q u i l i b r i o d e l l ’ i m p r e s a n e l b r e v e p e r i o d oIl margine di contribuzioneBEP e scelta tra alternative tra produzioni alternative e marginali Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d oSi definisce margine di contribuzione la differenza tra il ricavato e i costi variabili per un dato volume di produzione:MC = R-CV= CF+ UIlmarginedicontribuzionedunquerappresentalaquotadiricavatodisponibilepercoprireicostil’utile.4-=+−-&4-=./!−5'/!4-=.−5'/!4-=65/!mc= margine di contribuzione unitarioProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d oIl margine di contribuzione è utile per effettuare delle scelte nel breve periodo:•Calcolo del punto di pareggio•Va l u t a z i o n e d e l l a c o n v e n i e n z a d i p r o d u z i o n i m a r g i n a l i27 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o–Calcolo del punto di pareggioCalcolo del punto di pareggiobreak evenpoint(BEP) e corrisponde alvolume di produzione per cui è nullo l’utileProf. Ottavio GrandeL’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o29R= CT+ U = CF+ CV+ UCosti /Ricavi[€/anno]ProduzioneottimaleCosti fissiCosti variabiliRicaviCosti totaliannuaUTILE < 0UTILE > 0Punto di pareggio Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeVa l u t a z i o n e d e l l a c o n v e n i e n z a d i p r o d u z i o n i a l t e r n a t i v eAssegnativalutarelaconvenienzatraproduzionialternativeattraversodicontribuzionetotaledellesingoleproduzioni.4-!≷4-"65!/!!≷4-"/!"30L’e q u ilib r io d e ll’im p r e s a n e l b r e v e p e r io d o–Va l u t a z i o n e c o n v e n i e n z a d i p r o d u z i o n i a l t e r n a t i v eImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCalcolo del punto di pareggio (BEP)Società Va S c oS.p.A. (produttore occhiali)Prezzo di vendita: 10,00 [€/unità]Determinare il punto di pareggio31Esercizio 2[BEP= 2.000 unità] Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeValutazione della convenienza di produzioni alternativeSocietà Cu++ S.r.l.LaCu++S.r.l.èunamediaaziendacheproduceoggettisuddivisiintregruppidiprodotti•PortavasiIldirettorecommercialedell’azienda,alfinedielaborareilbudgetdellevenditeperl’annodevedecidereseabbassareilprezzodellepentole,inquantochequelsegmentoperunarilevanteelasticitàdelladomandaalprezzostima,infatti,cheunariduzionedelprezzoilvolumedellevenditeda4.800unitàa6.000unitàall’anno.32Esercizio 3Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeValutazione della convenienza di produzioni alternativeSocietà Cu++ S.r.l.In Tabella 1 sono riportati i costi standard unitari per l’anno in corsodirettore commerciale la decisione economicamente più conveniente.33Esercizio 3Gruppo di prodottiFattore produttivoQuantitàstandardMaterie Prime5 kg2,10 €MDO Diretta3,2 ore16,20 €PentoleMaterie Prime1,3 kg2,10 €MDO Diretta0,4 ore14,40 €Portavasi2,8 kg2,10 €MDO Diretta2,4 ore16,20 €[BEP= 2.000 unità] Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeValutazione della convenienza di produzioni marginaliSocietà Legno S.r.l.Siconsiderilaseguentestrutturadicostianno-Prezzo:80€/unità-Capacitàproduttivamassima:12.000unità/anno-Vo l u m ediproduzioneattuale:10.000unità/annoE’vantaggiosorealizzareunaproduzionemarginalelacapacitàproduttiva,sapendocheiprodottipossonoesseresulmercatoadunprezzodi55,00€/unità?34Esercizio 4[Alternativa 2]I costi I costiCosti diretti e indirettiImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costiCostidiretti(ospeciali)Sonoedinequivocabilmenteattribuibilientità(prodotto,processo,reparto,fabbrica,ecc.)Costidirettidiprodotto:costiperlaproduzionediundeterminatoindiretti(ocomuni)Sonodirettamenteadunaspecificaentitàacausadell’organizzazionedellaproduzioneodellemodalitàdirilevazioneCostiindirettidiprodotto:costipiùprodotti37 I costiRapporto tra le classificazioniImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costi39COSTI DIRETTICosti fissi speciali di prodottoEsempi:costo attrezzature specifiche, deprezzamento macchine dedicateCOSTI INDIRETTICosti generali di fabbricazione e aziendaliEsempi:MDO indiretta, riscaldamento, amministrazioneCosti variabili di fabbricazione e venditaEsempi:materie prime, MDO diretta, trasporti, imballaggiEsempi:energia elettrica, materiali ausiliari, manutenzioneCOSTI FISSICOSTI VA R I A B L I L I Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costi–Esempio Assemblaggio Auto40COSTI DIRETTICosti fissi speciali di prodottoEsempi:Stipendio del supervisore della linea di assemblaggioCosti generali di fabbricazione e aziendaliEsempi:Costo del leasing dello stabilimentovenditaEsempi:Costo degli pneumaticiEsempi:energia elettrica (se consumi rilevati per l’ intero impianto) manutenzioneCOSTI FISSICOSTI VA R I A B L I L IImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costi41Materie primePrestazioni esterneMDO direttaCosti diretti di fabbricazionefissi e variabiliCosto diretto difabbricazioneindustrialifissi e variabiliCosto pieno industrialedistribuzioneCosto pieno aziendaleCosto diretto di trasformazioneCosto di trasformazioneVa l or e a ggi unt oCosti indiretti aziendaliMARGINE DI CONTRIBUZIONEMaterie primeMaterie prime Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeAnalisi dei costi di produzioneLa società ON-OFF S.p.A.La ON-OFF S.p.Aè un’azienda che produce interruttori elettrici per impianti civili e industriali. La struttura dei costi e dei ricavi relativi alla produzione di 750.000 unità dell’interruttore Tipo A è la seguente [dati in k€/anno]:Classificare le varie tipologie di costo42Ricavo15.000Materie prime5.000ImballaggiMDO diretta3.200Lavorazioni meccaniche680Leasing Centro di Lavoro automatico120Assemblaggio620Scarti150Quota costi servizi di stabilimento190MDO Manutenzione80Trasporto1.000Quota costi generaliImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeAnalisi dei costi di produzioneLa società ON-OFF S.p.A.43Esercizio 5Materie prime 5.000Imballaggi1.300MDO diretta3.200Costi diretti fabbricazione fissi e variabili680+120+620+150 = 1.570Costo diretto di Fabbricazione11 . 0 7 0 Costi indiretti industriali F/V80+190 = 270Costo pieno industrialeCosti variabili distribuzione 1.000Costo pieno aziendaleRicavoCosto diretto di trasformazione1.570+3.200+1.300 = 6.070Costo di trasformazione6.070+270 = 6.340Costi indiretti aziendali 300Materie prime5.000Materie prime5.000 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeAnalisi dei costi di produzioneCalzaturificioUnaSocietà,operantenelsettoredellecalzature,avevaprevistounaproduzionedi3.000paiadiunmodellodacollocaresulmercatoprezzoilperiododicampionariocliente,chesecondoavrebbeacquistatoalprezzohachiestodiprezzoallafornituradelle1.200paia.LaSocietàsitrovaquindiadoverdecidereseaccettarel’offertadelcliente,considerandoèimpossibile,alladata,trovarealtricopranoinvenduta.LaDirezionehacondottochehaportatostesuradelloriportatoinTa b e l l a1,riferitoaduediversidiproduzioneevenditadelmodello1.Va l u t a r e l a c o n v e n i e n z a a d a c c e t t a r e l a r i d u z i o n e d i p r e z z o p r o p o s t a d a l c l i e n t e .2.Individuare il limite di prezzo accettabile dalla Società, nel breve periodo, per ordinativi sostitutivi del cliente maggioreImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeAnalisi dei costi di produzioneCalzaturificioTa b e l l a 1 –Stima dei costi annui di produzione per il modello mocassino.45Esercizio 6Volume di produzione (paia/anno)3.0001.800Materie prime € 54.000,00€ 32.400,00Manodopera€ 60.000,00€ 60.000,00Accessori€ 3.600,00Spese generali€ 60.000,00Oneri finanziari€ 13.800,00TOTALE€ 209.000,00€ 169.800,00 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeAnalisi dei costi di produzioneCalzaturificioLaSocietàstainoltrevalutandoalternative:a.continuareaprodurreevendere3.000paiadimocassinilaproduzionedeimocassinounmodellounvolumedivenditamassimodi3.500paiaadunprezzoilcostounitarioèdi€27,00ilpaiorispettivamente 3.000 paia di mocassini e 3.500 paia del modello stringato.4.Determinare il punto di pareggio e il margine di sicurezza delle due alternative.46Esercizio 6[Accettare; 32,67 €/unità; Stringato; Stringato meno rischioso]I costiCosti rilevanti per le decisioni Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costiNel prendere una decisione, si devono considerare solo i costi rilevantiCosti futuri (vs costi affondati)Non sono costi già sostenuti in passatoSolo i costi che corrispondono ad un diverso profilo di utilizzo delle risorseCosti evitabiliNon solo c’è una differenza nell’utilizzo delle risorse, ma questa differenza può essere “monetizzata”. 48Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCosti rilevanti per le decisioni49Esercizio 7Prodotto A fabbricato internamenteMateriali98Altri costi1.420Prodotto A acquistato da un fornitore esterno [k€/anno]Materiali0Altri costi1.725Differenza = -305 [k€/anno] Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCosti rilevanti per le decisioni50Esercizio 7Materiali (572 -1.700)= -1.128 [k€/anno]Lavoro-25)= 575 [k€/anno]Energia elettrica (98 -0) = 98 [k€/anno]Alti costi-0) = 150 [k€/anno]Perdita netta dell’acquisto I costiCosti di esercizio e di impianto Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costiAifiniprogettazionedeglioperareconunaclassificazionedeicostitengacontonell’arcovitautiledell’impianto,incuisostenutodiimpiantoCapitalefissoimpiantibrevetti,ecc.);Capitalecircolante(materieprime,creditiecc.).CostodiesercizioCostodiproduzioneriferitoadunperiodoproduttivo.anno):Costo(energia,materieprime,ecc.);Costopersonale,locazioni,ecc.).52Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costi–Focus costi di impiantoa)Costo dell’ingegneriab)Costo di acquisto del terrenod)Costo di acquisto degli impianti, macchine, attrezzature e parti di ricambio-how, brevetti, licenze, ecc.)g)Costi vari (rete vendita, assunzioni, legali, ecc.)h)Costo del capitale di debito (mutui)i)Costo del capitale circolante (avviamento)53 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costiIlcostodimancanzarappresental’onerechel’aziendasostieneperilfattocheglipermotivioconduzione,nonrispondonodicapacitàproduttivapercui.fermi.Noncorrispondeadunveromaèpiuttostodelvolumeproduttivodimancato:Ci= MC(perso) = R(persi) -CV(non sostenuti)54Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costiUnaeconomianeicostipuòessereconseguitaalprezzo.raddoppio.UnaeconomianeicostiunaggraviodieserciziomancanzaCosto di impiantoCosto totaleCosti[€/anno]Prestazione Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costi-EsempioTe c n o l o g i e a l t e r n a t i v e p e r g e n e r a z i o n e e l e t t r i c a d i s t r i b u i t a56MicroturbineTu r b i n e a g a sCelle a combustibileCCGTPotenza5-50 kW1-50 MW200kW-2MW400MWEfficienza [%]20-3021-4240-6557Acquisto [$/kW]300-600650-900900-3.00070-10030-8050-7020-40Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeI costi57 Criteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiCapitalizzazione e valore attuale di un bene strumentale Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiUn soggetto economico attribuisce ad un valore maggiore ad un bene presente rispetto allo stesso bene in un momento futuroP) di una somma (S) posticipata di nanni-=.(1+2)$=.4-5%&60Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiVa l o r e a t t u a l e ( V0) di annualità costanti posticipate (S)5'=6()*$.+(1+2)+=.46()*$11+2+=.4-5,61 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiQuindi,PVspsePVase62Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industriali63 ANNO 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 1 0,990 0,980 0,971 0,962 0,935 0,917 0,909 0,901 0,893 0,885 0,870 2 0,980 0,961 0,943 0,925 0,890 0,873 0,857 0,842 0,812 0,783 0,769 0,756 3 0,971 0,942 0,864 0,840 0,816 0,794 0,772 0,731 0,712 0,675 4 0,961 0,924 0,888 0,855 0,792 0,735 0,683 0,659 0,636 0,613 0,592 0,906 0,863 0,822 0,747 0,713 0,681 0,650 0,621 0,593 0,567 0,543 0,519 0,497 6 0,942 0,837 0,790 0,746 0,705 0,630 0,596 0,564 0,535 0,480 0,456 0,432 0,871 0,813 0,760 0,711 0,665 0,583 0,547 0,513 0,482 0,376 8 0,923 0,853 0,789 0,731 0,677 0,627 0,582 0,502 0,434 0,404 0,376 0,351 0,327 9 0,914 0,837 0,766 0,703 0,645 0,500 0,460 0,424 0,391 0,361 0,333 0,308 0,284 10 0,905 0,744 0,676 0,614 0,558 0,508 0,463 0,422 0,352 0,247 11 0,896 0,804 0,722 0,585 0,475 0,388 0,350 0,317 0,287 0,261 0,237 0,215 0,788 0,701 0,625 0,497 0,444 0,397 0,356 0,319 0,286 0,257 0,231 0,208 0,187 13 0,879 0,773 0,681 0,601 0,530 0,469 0,415 0,326 0,290 0,258 0,229 0,204 0,182 14 0,870 0,758 0,661 0,577 0,505 0,340 0,299 0,263 0,232 0,160 0,141 15 0,861 0,743 0,642 0,417 0,362 0,209 0,183 0,160 0,140 0,123 16 0,853 0,728 0,623 0,534 0,458 0,394 0,339 0,292 0,188 0,163 0,141 0,123 0,107 17 0,844 0,714 0,605 0,436 0,371 0,317 0,270 0,231 0,198 0,170 0,146 0,125 0,093 18 0,836 0,700 0,587 0,494 0,416 0,350 0,296 0,250 0,212 0,153 0,130 0,111 0,095 19 0,828 0,686 0,570 0,475 0,331 0,277 0,232 0,164 0,138 0,116 0,098 0,083 0,070 20 0,820 0,673 0,554 0,456 0,377 0,312 0,215 0,149 0,124 0,104 0,087 0,073 0,061 21 0,811 0,660 0,538 0,439 0,359 0,294 0,242 0,164 0,135 0,077 0,064 0,053 22 0,803 0,647 0,522 0,226 0,184 0,150 0,123 0,101 0,083 0,068 0,056 0,046 23 0,795 0,507 0,406 0,326 0,262 0,170 0,138 0,112 0,074 0,060 0,049 0,040 24 0,788 0,622 0,310 0,247 0,197 0,158 0,126 0,102 0,053 0,043 0,035 0,610 0,478 0,375 0,184 0,146 0,116 0,092 0,059 0,047 0,038 0,030 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industriali64 ANNO 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 1 0,990 0,980 0,971 0,962 0,935 0,917 0,909 0,901 0,893 0,885 0,870 2 1,970 1,942 1,886 1,859 1,833 1,808 1,783 1,759 1,736 1,713 1,690 1,668 1,647 1,626 3 2,941 2,884 2,829 2,775 2,723 2,673 2,624 2,577 2,531 2,487 2,444 2,402 2,361 2,322 2,283 4 3,902 3,717 3,630 3,546 3,465 3,312 3,170 3,102 2,974 2,914 2,855 5 4,853 4,713 4,580 4,452 4,212 3,993 3,890 3,791 3,696 3,605 3,433 3,352 5,417 5,242 5,076 4,917 4,767 4,623 4,486 4,355 4,111 3,998 3,889 3,784 7 6,728 6,472 6,002 5,582 5,389 5,206 5,033 4,868 4,712 4,423 4,288 4,160 8 7,652 6,733 6,463 6,210 5,971 5,747 5,535 5,335 5,146 4,968 4,799 4,639 4,487 9 8,566 8,162 7,435 6,802 5,995 5,759 5,537 5,328 5,132 4,946 4,772 8,983 8,530 8,111 7,722 7,024 6,710 6,418 6,145 5,650 5,426 5,216 5,019 11 10,368 9,787 9,253 8,760 8,306 7,887 7,499 7,139 6,805 5,938 5,687 5,453 5,234 12 11,255 9,385 8,384 7,943 7,536 7,161 6,814 6,492 5,918 5,660 5,421 13 12,134 11,348 10,635 9,394 8,853 8,358 7,904 7,487 7,103 6,750 6,424 6,122 14 13,004 12,106 11,296 10,563 9,899 9,295 7,786 7,367 6,982 6,302 15 13,865 11,938 11,118 10,380 9,712 8,559 8,061 7,606 7,191 6,811 6,462 16 14,718 13,578 12,561 11,652 10,106 9,447 8,851 8,313 7,824 7,379 6,974 6,604 6,265 17 15,562 12,166 11,274 10,477 9,763 9,122 8,022 7,120 6,729 6,373 6,047 18 16,398 14,992 12,659 11,690 10,828 10,059 9,372 8,201 7,702 6,840 6,467 6,128 19 17,226 15,678 14,324 13,134 12,085 10,336 9,604 8,950 8,365 7,366 6,938 6,550 6,198 20 18,046 16,351 14,877 13,590 12,462 10,594 9,818 9,129 8,514 7,963 7,469 7,025 6,259 21 18,857 17,011 15,415 12,821 11,764 10,836 10,017 9,292 8,075 6,312 17,658 15,937 14,451 13,163 12,042 10,201 9,442 7,645 6,743 6,359 23 20,456 18,292 14,857 13,489 12,303 11,272 9,580 8,883 8,266 7,718 7,230 6,792 24 21,243 18,914 16,936 15,247 13,799 12,550 11,469 10,529 9,707 8,985 7,784 7,283 6,835 25 22,023 19,523 17,413 15,622 12,783 11,654 10,675 9,077 8,422 7,330 6,873 6,464 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industriaCon un tasso pari a 5%/anno, un flusso di cassa di 200 € che si realizzerà tra 4 anni, oggi equivale a:65Esercizio 8tempo01234200589=2001+5%4=164,54€ Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industriaCon un tasso pari a 4%/anno, i seguenti flussi di cassa oggi equivalgono a:66tempo01235050704100510089=501+4%1+501+4%2+701+4%3+1001+4%4+1001+4%5=314€(a fronte di un esborso nominale di 370 €)Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industriaDefinire a quale costo annuo equivalente corrispondono 100.000 € di mutuo se:A.Orizzonte di riferimento = 10 anni; Tasso = 3%/anno'($(10;3%)=8,531→100.0008,531=11.722€/9::;'($(10;5%)=7,722→100.0007,722=12.950€/9::;'($20;3%=14,878→100.00014,878=6.721€/9::; Criteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiMetodo del Valore Attuale NettoProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiCosto iniziale: IoVa l o r e r e s i d u o ( o d i r e c u p e r o ) : VRDurata utile m: [anni]Impianto nuovo?'(?'('(*+,&=(((/$)! Criteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiVa l u t a z i o n e d e l l a r e d d i t i v i t àImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiItrecriterifrequentementeutilizzatidellaredditività(R)degliPresentVa l u eattuale)•Pay-BackTime•InternalRate–IRR(tassointerno)Fannotuttiriferimentoallastessaformulacherappresentalasommatoriadeiflussiattualizzatiladuratadell’investimento.DE8=−F(+G)*!++)−-)/E8,-,)+8/(6)/E8,-,+71 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiVe n g o n ovolteidueflussidicassaparticolari:•Io=investimento•VR=valoreresiduodafissare(Fi)•Va l o r edell’investimentoditempo(m)•Ta s s o(a)72Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiIflussidicassaFinormalmentevengonoconsideratidatigiàconosciuti.Delle3rimanentivariabili,aturno,senefissano2comedati(D)elaterzal’incognitadadeterminare.Sihannoquindi3casicuicorrispondonoicriteriNPV,PBTeIRR:73FiDDDNPVI00mDIDaDDINPVPBTIRR Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiNPVIlvaloredell’investimentoipotizzatoa0quandosiapplicanoicriteri.mInnumerocorrispondeallavitautileprevistadell’iniziativa.aIltassovienenormalmenteindividuatoriferimentoallasituazionespecificadell’investitoreedaitassinormalmenteottenuti.74Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industriali-finanziarieIcriteridannoentrambiindicazioniequindisostanzialmenteanaloghe.Identificano,cioè,ilrisultatochel’investitoreotterràinterminiassolutoediinteressicapitaleinvestito.IlPBTda’un’indicazioneutileperlastrutturafinanziariadell’investitore,evidenziandoilperiododiesposizione.75 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiPrimaIlmetododivalutareselerisorsedell’investitorepossonosopportaregliconnessiconl’investimentoImetodiconsentonoediporreingraduatoriadigradimentogliProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiIltassootassodeveessereugualealtassosuirichiestosulmercatoaltasso(costodelcapitale)pagatodovrebbeprincipalmenteriflettereilcostodelcapitale,checorrispondealrendimentocheuninvestitore(ofinanziatore)potrebbeotteneresullocapitaleseinvestitosuppostoirischisianolealternativediinvestimentoparole,iltassodovrebbeessereiltassodiredditivitàaldisottounimprenditorenonconsideraredditizio.77 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiSi consideri un impianto industriale che abbia un fabbisogno di potenza termica per usi tecnologici pari a 10x106Kcal/h. L’impianto funziona per 2.000 ore/anno, il costo del combustibile è di 0,5 €/kg e il suo PCI è pari a 10.000 Kcal/kg. Scegliere il generatore di vapore più conveniente tra i due disponibili sul mercato:Generatore AGeneratore BCosto di impianto [K€]800740Rendimento0,95Si ipotizzi una durata utile di 15 anni ed un tasso di interesse sul capitale dell’8% (Pva= 8,559).78Esercizio 11 c b om c C PCI H Q C ´ h ´ ´ = [Generatore A]Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCriteri di valutazione della redditività degli investimenti industrialiVa l u t a r elaconvenienzadisostituireunimpiantodienergiaelettricabasatosempliceconunoacicloPBT,NPV,IRR.79Esercizio 12[kg/h] comb e combustion comb i, nto funzioname evolv nec comb c * η * H h * G * Q C = [NPV 229.391 [€]; PBT 6,88 anni; IRR 14,4 %] Durata dei beni strumentaliImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeDurata dei beni strumentalivita fisica)•Cambiamento delle caratteristiche quantitative e qualitative del prodotto (vita possibile)•Obsolescenza: l’impianto non è più in grado di produrre a costi competitivi rispetto ad una tecnologia aggiornata (vita utile)–diminuzione dei ricavi dovuta a impianti concorrenti più efficienti (progresso tecnologico)–aumento dei costi di produzione dovuto al progressivo logorio (manutenzione, perdita di resa, riduzione disponibilità)81 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeDurata dei beni strumentali–Vita Utile82Costi /Ricavi[€/anno]T [anni]TFRICAVI (R)COSTI (C)Nuovi impianti con costi diproduzione inferiori (investimento ed esercizio)Logorio fisico: manutenzione, minor resa, guasti, ecc.Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeDurata dei beni strumentaliDE8=−F(+G)*!0+)−-)/E8,-,)+8/(6)/E8,-,0t tale per cui NPV è massimizzato 83 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeDurata dei beni strumentali84Esercizio 10Tasso di interesse: 8%[6 anni; 5 anni] Titolo presentazioneMilano, XX mese 20XXProf. Ottavio GrandeUtilizzo delle variabili economiche nella gestione degli impianti –esercizi con soluzioniImpianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeFattori di Produzione –Esempio Autovettura1ViaggioUtilizzo perun annoAcquistoVVVFFFVVVVFFVVVVVVTipo di decisioneBenzina e olioManutenzioneGommeAssicurazione RCATa s s a c i r c o l a z i o n eDeprezzamento Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCalcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali)Prezzo di vendita: 10,00 [€/unità]Determinare il punto di pareggio2Esercizio 2Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCalcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali)3Esercizio 2Nel punto di pareggio:MC=$!%&=$!'(Dobbiamo quindi procedere alla valutazione del margine di contribuzione:MC='()&'(=*−(" Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCalcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali)Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)Ctot(k€/anno)Ricavi (k€/anno)100010414102000101020203000101525304000102131405000102838506000103747607000104858708000106272804Esercizio 2Impianti MeccaniciProf. Ottavio Grande-5-BEPEsercizio 2Calcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali) Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCalcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali)Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)Ctot(k€/anno)Ricavi (k€/anno)MC(k€/anno)100010414106200010102020103000101525301540001021314019500010283850226000103747602370001048587022800010627280186BEPMC='!MC='()&→'(→#$.$$$€'.$$$()*+à=5€/0123àEsercizio 2Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCalcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali)Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)Ctot(k€/anno)Ricavi (k€/anno)MC(k€/anno)Utile(k€/anno)100010414106-42000101020201003000101525301554000102131401995000102838502212600010374760231370001048587022128000106272801887Nel punto di pareggio l’utile è nullo Esercizio 2 Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeCalcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali)Produzione Annua (unità/anno)Cf(k€/anno)Cv (k€/anno)Ctot(k€/anno)Ricavi (k€/anno)MC(k€/anno)Utile(k€/anno)100010414106-42000101020201003000101525301554000102131401995000102838502212600010374760231370001048587022128000106272801888Nel punto di volume di produzione ottimale l’utile è massimo. Esercizio 2Impianti MeccaniciProf. Ottavio Grande-9-BEPEsercizio 2Calcolo del punto di pareggio (BEP)Società S.p.A. (produttore occhiali)Utile Max Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeValutazione della convenienza di produzioni alternativeSocietà Cu++ S.r.l.LaCu++S.r.l.èunamediaaziendacheproduceoggettilavoratiinrame,suddivisiintregruppidiprodotti:•Pentole•Portavasi•LuminarieIldirettorecommercialedell’azienda,alfinedielaborareilbudgetdellevenditeperl’annodevedecidereseabbassareilprezzodellepentole,inquantochequelsegmentoperunarilevanteelasticitàdelladomandaalprezzostima,infatti,cheunariduzionedelprezzoilvolumedellevenditeda4.800unitàa6.000unitàall’anno.10Esercizio 3Impianti MeccaniciProf. Ottavio GrandeValutazione della convenienza di produzioni alternativeSocietà Cu++ S.r.l.In Tabella 1 sono riportati i costi standard unitari per l’anno in corsodirettore commerciale la decisione economicamente più conveniente.11Esercizio 3Gruppo di prodottiFattore produttivoQuantitàstandardPrezzo standardLuminarieMaterie Prime5 kg2,10 €MDO Diretta3,2 ore16,20 €PentoleMaterie Prime1,3 kg2,10 €MDO Diretta0,4 ore14,40 €PortavasiMaterie Prime2,8 kg2,10 €MDO Diretta2,