automazione

automazione

Macchine al posto degli operai

L'automazione si occupa delle tecniche che permettono di rendere automatiche le operazioni di una fabbrica, sostituendo con robot e macchinari il lavoro dell'uomo. Essa è anche una disciplina, ossia una materia che studia i modelli teorici per rendere più funzionali i processi che avvengono in una fabbrica.

La fabbrica dei robot

Ogni prodotto industriale è frutto di una serie di lavorazioni. La progettazione industriale scompone ogni fase distinta del processo di produzione affidandolo a diversi reparti, macchine od operai.

Se, per esempio, si producono scatole di cioccolatini occorre prendere un cartone, colorarlo, sagomarlo tagliandolo lungo i bordi, quindi piegarlo e assemblarlo, poi incollarlo, riempirlo prima con la vaschetta portadolci, poi con i cioccolatini, chiuderlo e quindi sigillarlo con cellophane. Fasi tutte distinte che possono essere eseguite o dagli operai o dalle macchine.

Il primo a capire che la produzione industriale poteva trarre vantaggio dalla catena di montaggio fu Henry Ford che, nel 1908, iniziò a produrre la sua automobile Modello T realizzando un sistema produttivo nel quale gli operai non seguivano tutte le fasi di costruzione della vettura, ma ogni gruppo si specializzava in un unico compito: chi tagliava le lamiere, chi verniciava, chi montava i sedili e così via. In questo modo si abbassarono notevolmente i costi di produzione e la vettura poté essere venduta al costo di 825 dollari di allora, molto meno di qualunque altra automobile dell'epoca.

Sanno fare di tutto

La lavorazione in serie era stata concepita da Ford come strumento per aiutare e alleggerire il lavoro degli operai, ma si trasformò a volte in un vero incubo per chi lavorava nelle fabbriche, rendendo gli operai simili a robot: è quanto descrive Charlie Chaplin nel 1936 in una celeberrima scena del film Tempi moderni.

Oggi le macchine sono divenute completamente autonome in molte operazioni. Sono sempre meno gli operai metalmeccanici che lavorano direttamente i pezzi, mentre la maggior parte di loro usano le macchine a controllo numerico. Il tecnico deve inserire il pezzo di metallo e programmare la macchina sulla base di un disegno tridimensionale realizzato con un software apposito.

Le macchine di un sistema di lavorazione si dividono a seconda dei compiti. Molte si dedicano alla finitura dei pezzi: è il caso dei torni, delle frese o delle rettifiche che prelevano i trucioli, ossia riducono il pezzo alle dimensioni asportandone strati sottilissimi. Tra le operazioni che vengono eseguite con le macchine vi sono poi le saldature e il taglio dei metalli con il laser, nonché la verniciatura e l'assemblaggio dei pezzi. Vi sono poi macchine che si occupano del trasporto all'interno della fabbrica e che depongono i prodotti su nastri trasportatori o su monorotaie sospese, simili a skylift metallici, che collegano tra loro i reparti.

Sempre più macchine sono dotate di un sistema di autodiagnosi che avvisa l'operatore quando vi sono problemi. In questo modo un solo tecnico può sorvegliare contemporaneamente il lavoro di più macchinari.

Una questione di numeri

L'automazione industriale è una disciplina che ha aspetti matematici, perché nello studio della produzione di un certo prodotto occorre misurarne la velocità di lavorazione, le code che si formano nei differenti reparti, valutando anche la quantità di materiale grezzo che deve arrivare rispetto alla quantità di prodotto finito che si vuole produrre. In questo modo sono distribuiti al meglio i diversi compiti, dalla fornitura delle materie prime al deposito dei prodotti finiti.

Nella gestione di una fabbrica il responsabile deve poi verificare la domanda del mercato, ossia quanti prodotti presumibilmente potrà vendere, in rapporto alle capacità produttive della fabbrica. Il numero delle macchine utilizzate e i processi lavorativi non devono essere né troppo elevati né troppo bassi. Le macchine devono infatti soddisfare tutte le richieste per i prodotti, ma non devono essere troppe per evitare costi inutili. Per il coordinamento delle diverse fasi di produzione ci si affida sempre di più alle reti di computer che gestiscono le differenti macchine.