Tecniche Nuove: Tecnologie industriali

I contaminanti presenti all'interno degli ambienti in cui viviamo e lavoriamo rappresentano un rischio tuttora misconosciuto, nonostante i gravi danni che essi possono provocare alla nostra salute in assenza di un adeguato ricambio d'aria. Il problema riguarda non solo gli uffici e gli ambienti più affollati, come gli edifici per l'istruzione, la ristorazione, lo spettacolo e lo sport, ma anche l'ambito residenziale dove l'attenzione al risparmio energetico ha comportato la riduzione del ricambio naturale dell'aria. La soluzione per garantire la salubrità dei nostri edifici è costituita dai sistemi di ventilazione, filtrazione e purificazione dell'aria, che possono essere di tipologia diversa a seconda della destinazione d'uso. Con un approccio tecnico, ma al tempo stesso accessibile, il libro si rivolge a progettisti, installatori, società di manutenzione e utenti finali.

Il manuale vuole essere un punto di riferimento per capire la realtà industriale e i vantaggi che derivano dal recupero dei RAEE (acronimo di Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche). Dalla produzione di schede elettroniche si va a ritroso fino all’estrazione dei principali minerali, focalizzando dove sono impiegati e come recuperarli a fine vita del prodotto. Lo sviluppo del volume tratta della classificazione dei RAEE, processi e macchinari per il recupero, i principali metalli presenti nei dispositivi elettronici, organizzazioni e normative di riferimento. Lontano dalla demagogia che dipinge tutto di verde, i RAEE sono sicuramente un nuovo percorso di business, ma anche una costruttiva attività nell’ambito della cosiddetta economia circolare, che quindi contribuisce all’attenuazione dell’impatto ambientale.

Additive Manufacturing (Produzione additiva) è il termine che descrive una serie di tecnologie che, partendo dalla Stampa 3D applicata in ambito industriale, ha portato a una autentica rivoluzione nell'industria manifatturiera a livello mondiale. Non solo è possibile accelerare lo sviluppo di un prodotto realizzando velocemente dei prototipi complessi di elevata qualità, ma si possono anche produrre componenti finali, indipendentemente dalle dimensioni del lotto. Questo manuale, a colori e ricco di immagini e schemi, fornisce le conoscenze di base dei processi e propone dimostrazioni e applicazioni esemplificative. Tutte le macchine attualmente disponibili sono presentate in modo sistematico, permettendo così di classificare e valutare anche i sistemi del futuro. Oltre ai processi vengono trattate anche alcune delle nuove strategie di lavoro legate all'Industria 4.0, che, consentendo la creazione decentralizzata, modificano l'organizzazione della produzione. Il volume è aggiornato rispetto alle nuove stampanti industriali per la produzione in serie lanciate sul mercato. Il lavoro si rivolge a chiunque si occupi di design e produzione industriale in tutti i settori. Interessa anche i manager che si occupano di strategie di pianificazione per una valutazione accurata e la scelta della migliore tecnologia applicabile.

La piegatura della lamiera ha subito negli ultimi anni un grande progresso tecnologico. I produttori di macchine hanno immesso sul mercato strumenti sofisticati che puntano alla standardizzazione e all'efficienza dei processi. Nonostante ciò è impossibile pensare di sostituire il sapere e l'esperienza umana. La piegatura della lamiera, contrariamente a quanto sembrerebbe, non nasce e non si esaurisce in officina. Il manuale spiega, con l'ausilio di immagini, tavole tecniche e diversi filmati realizzati ad hoc, come si inizia a piegare dall'ufficio tecnico, perché per poterlo fare in maniera efficiente e sicura è necessaria la consapevolezza dei limiti e delle possibilità che tale processo permette, oltre a conoscere gli strumenti che verranno utilizzati. Vengono presi in esame gli aspetti pratici essenziali quasi sempre dominio esclusivo del reparto produttivo, e quelli più teorici che aiutano a capire le cause di tutti gli effetti indesiderati in cui ci si imbatte ogni giorno. Vengono inoltre mostrati sistemi particolari per casi difficoltosi di piegatura e di reverse-engineering per ottenere finalmente delle linee guida interne per l'ottenimento di sviluppi il più possibile corretti.

Questa nuova edizione del Manuale di Oleodinamica è stata rivista e aggiornata rispetto all'evoluzione tecnologica del settore. La grande accelerazione avuta con la meccatronica, che lega meccanica, elettronica digitale, informatica con l'oleodinamica, ha creato la base per maggiori efficienze operative ed energetiche. Sono nate infatti molte soluzioni ibride che consentono significativi risparmi di energia in confronto alle soluzione tradizionali. Nel libro il tema del miglioramento dell'efficienza è quindi ricorrente con la presentazione di numerosi esempi. Un altro caposaldo del manuale riguarda l'impiego delle trasmissioni idrostatiche ormai generalizzato nelle macchine agricole, escavatori, pale, rulli compressori, gru mobili, macchine comunali e macchine per le costruzioni stradali in genere. Nei capitoli applicativi è riportato il panorama dei sistemi oleodinamici che equipaggiano le macchine mobili: l'oleodinamica nei motori diesel, nei freni asserviti - compreso l'ABS - la famiglia delle servoguide, le sospensioni interne e esterne dei veicoli e il recupero dell'energia frenante. Nel campo delle applicazioni stazionarie e nei progetti Industria 4.0 il libro mostra come i componenti oleodinamici con l'elettronica digitale integrata possono sostituire vantaggiosamente i tradizionali azionamenti elettrici a controllo numerico. La nuova edizione dà anche informazioni sulle premesse di una marcatura CE delle macchine con azionamenti oleodinamici: la sicurezza funzionale, l'affidabilità, la performance e la resistenza a fatica dei componenti. L'opera, ricca di schemi, tabelle e immagini, è realizzata con il contributo delle principali aziende del settore ed è destinata a progettisti di sistemi, utenti di macchine e impianti, docenti, studenti universitari e di istituti professionali.

La pressopiegatura è un nodo fondamentale nel processo di lavorazione della lamiera. Tuttavia troppo spesso si assiste a improvvisazioni e ad approcci auto-didattici che limitano enormemente le potenzialità di macchine e operatori. In questa guida si parla di pressopiegatura in ogni suo aspetto e con un approccio estremamente pratico, sono infatti riversate nel manuale sia l'esperienza lavorativa diretta dell'autore sia quella come formatore tramite l'Accademia della Piegatura. Il testo è corredato da schemi e sequenze di immagini passo-passo, per illustrare al meglio le tecniche, inoltre tramite codici QR si accede a diversi filmati in cui si visualizzano i processi descritti. In un'era di progresso e Industria 4.0 c'è l'enorme necessità di accrescere un fattore ancora così preponderante in pressopiegatura: quello umano. Il testo si rivolge quindi sia a chi vuole formarsi in questo settore sia a chi si è fatto un'esperienza, spesso da autodidatta, ma vuole darsi conoscenze teoriche e pratiche. Interessa inoltre gli imprenditori del settore che vogliano formare i propri dipendenti.

Il trend del futuro delle fabbriche è segnato: progettare sistemi di produzione economicamente ed ecologicamente sostenibili durante l'intero ciclo di vita. Tutte le attività della filiera produttiva sono coinvolte: infrastrutture, macchine, attrezzature, automazione informatica, processi, metodologie e servizi. La parola magica è digitalizzazione. Questo Manuale si propone come una guida alla Fabbrica Digitale (alias Industria 4.0) che sintetizza il concetto di digitalizzazione come valore aggiunto del manifatturiero del futuro, attraverso il collegamento in rete in tempo reale di persone, macchine, dispositivi, attrezzature e oggetti per la gestione intelligente dei sistemi produttivi. Una guida per tutti: imprenditori, manager, tecnici, professionisti e per chiunque abbia un ruolo nelle attività manifatturiere che coinvolgono le catene di fornitura, ovunque localizzate. Una guida verso un percorso obbligatorio già iniziato dalle aziende più avanzate secondo diversi processi ma con un unico obiettivo: utilizzare le tecnologie digitali per ridare competitività a sistemi produttivi obsoleti nel mondo globalizzato e non più adatti a seguire le dinamiche dei mercati. Un percorso obbligatorio anche per le PMI coinvolte nell'attività di terzisti e/o di internazionalizzazione.

La robotica collaborativa porta l'uomo al centro dello spazio di lavoro. Nel Manifatturiero Avanzato, la flessibilità di utilizzo e l'interazione diretta con il "coworker" robotico sono aspetti di competitività fondamentali. Le nuove forme di robotica industriale, infatti, propongono l'uso di assistenti robotizzati in grado di supportare l'ergonomia e l'efficienza di molteplici applicazioni, dall'assemblaggio al collaudo, dal trasporto alla misurazione. Nuove opportunità e nuovi utilizzi dei robot devono anche essere sinonimo di interazione sicura con l'uomo. Nel contesto della Direttiva Macchine e della marcatura CE, la normazione si articola secondo nuovi criteri di analisi e valutazione del rischio delle applicazioni collaborative. Il testo accompagna nella definizione dei nuovi elementi da considerare nella interazione fisica delle macchine con l'uomo, i possibili contatti e le soluzioni tecnologiche per ottenere usi sicuri. Dagli elementi normativi essenziali alle indicazioni di progettazione, offre una introduzione di base a chi vuole avvicinarsi alle novità della robotica collaborativa nei contesti in cui l'operatore umano si trova al centro della produzione.

Le tecnologie di prototipazione rapida e fabbricazione basate sulla stampa 3D negli ultimi anni hanno raggiunto la diffusione e la maturità tecnologica necessarie per essere introdotte a tutti gli effetti nel processo produttivo delle piccole, medie e grandi industrie manifatturiere. Queste aziende possono impiegare proficuamente la stampa 3D sia in fase di sviluppo di un prodotto, realizzando prototipi estetici o funzionali, sia nella fase produttiva vera e propria. Le attuali tecnologie consentono infatti di produrre piccoli e medi lotti di prodotti con caratteristiche estetiche e meccaniche analoghe a quelle ottenute con i sistemi tradizionali, con materiali che spaziano dalla plastica ai metalli. Il testo descrive quali sono le tecnologie e i materiali oggi disponibili, quali sono i loro pregi e difetti e come introdurli nel flusso produttivo anche grazie alla testimonianza di molti manager che hanno già iniziato a fabbricare impiegando la stampa additiva. Questo libro è pensato per gli imprenditori, i progettisti e gli addetti alla produzione che vogliono avere una panoramica completa delle tecnologie attuali di produzione e prototipazione additiva, in modo da poter decidere se e come introdurre la stampa 3D nelle loro aziende.

Descritto come il "materiale delle meraviglie", il grafene è un foglio di carbonio spesso un singolo atomo, estremamente leggero, cento volte più resistente e cinque volte più elastico dell'acciaio, inoltre è anche un ottimo conduttore elettrico. Lo scopo di questo libro è offrire una panoramica sulle applicazioni emergenti di questo materiale che è stato oggetto di tanto interesse sin dal suo isolamento nel 2004 da parte di Andre Geim e Konstantin Novoselov. A questi brillanti fisici, per le loro scoperte sul grafene e le sue applicazioni (la realizzazione di un transistor), è stato conferito nel 2010 il Premio Nobel per la Fisica. Dopo alcune informazioni introduttive sul materiale e le sue proprietà di conduzione, il testo esamina alcuni dei metodi di produzione del grafene nei vari gradi di perfezione, affrontando anche la questione del costo. Si analizzano i principali ambiti di applicazione, in particolare le celle solari e i dispositivi logici, oltre alle applicazioni nella tecnologia dei semiconduttori, su cui potenzialmente potrebbe avere un notevole impatto.

Nei dieci anni intercorsi tra questa edizione rinnovata del "Manuale delle macchine utensili" e la sua prima versione, numerosi eventi hanno modificato in modo radicale lo scenario di riferimento sia in termini macroeconomici che tecnologici. Cambiamenti nel sistema economico-finanziario, globalizzazione sempre più spinta, diffusione di nuovi modelli di business, sostenibilità e risparmio energetico, diffusione dei principi della lean production, sviluppo di materiali innovativi, pervasività delle tecnologie informatiche, innovazione e protezione della proprietà intellettuale, sono solo alcuni dei temi che hanno influenzato lo sviluppo del manifatturiero in questi ultimi anni e di conseguenza anche della macchina utensile, sua indiscussa protagonista. Su questi aspetti si è maggiormente focalizzata la stesura della seconda edizione del manuale, che vede una diversa struttura dei capitoli che affronta tre tematiche principali: inquadramento settoriale e contestuale; aspetti collegati alle problematiche generali (organizzative e gestionali) di fabbrica; aspetti di progettazione delle macchine e verifica delle prestazioni. Questa nuova struttura consente una migliore e più moderna contestualizzazione delle scelte tecnologiche e di mercato. Le macchine utensili sono infatti un fattore fortemente abilitante per tutto il manifatturiero metalmeccanico. La "bontà" delle soluzioni dipende infatti dalla capacità di rispondere alle esigenze reali degli utilizzatori.