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Università di Perugia
Corso di Laurea Magistrale in Biotecnologie Molecolari-Industriali
Anno Accademico 2010-2011
Corso di IMPIANTI INDUSTRIALI IN BIOTECNOLOGIEIMPIANTI INDUSTRIALI IN BIOTECNOLOGIE
Docente:
Prof. Francesco CastellaniDipartimento di Ingegneria Industriale
Università di PerugiaVia Duranti 67 - 06125 Perugia (ITALY)
Interno sede: 075-5853709
Email: castellani@unipg.it
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PROGRAMMA
Generalità sugli impianti industrialiGestione di un impianto industrialeDiagrammi di flusso di un processoI bilanci di massa e di energia per un processo biotecnologicoI processi di pre-trattamento e post-trattamento
Ingegneria dei BioreattoriClassificazione dei bioreattoriScelta della configurazioneAnalisi dei fattori di scalaIl moto dei fluidi all'interno dei bioreattoriGli scambi di calore nei bioreattoriMonitoraggio e controllo
Metodi numerici per il dimensionamento di un processoRisoluzione dei bilanci di massa e di energiaDimensionamento dei sistemi di agitazione e degli scambiatori di calore
Analisi di alcune applicazioni.Esempi di impianti di fermentazione industrialeProcessi di produzione di prodotti di largo consumo nell'industria farmaceutica ed alimentare.
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LIBRI DI RIFERIMENTO
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BIOTECNOLOGIE DI BASERATLEDGE COLIN; KRISTIANSEN BJORN
MODALITA’ D’ESAME
1. Breve prova scritta (max 1 ora)2. Colloquio orale
MATERIALE DIDATTICO
Appunti messi a disposizione dal docente
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LAVORO ANNUALE CON DISCUSSIONE ORALE
IMPIANTI INDUSTRIALI
• Aspetti tecnici Impianti di servizio, sistemi di produzione, sicurezza ….
• Aspetti gestionali Studio del layout, gestione scorte, logistica …..
• Aspetti economici Studio di fattibilità, flusso di cassa, project financing
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IMPIANTO INDUSTRIALE (AZIENDA)
organizzazione di uomini, macchinari, materiali, denaro che produce derivati e prodotti finiti dalle materie in ingresso;
attività di un soggetto giuridico per ottenere profitto dal capitale investito;
complesso di beni organizzati dall’imprenditore per l’esercizio dell’impresa;
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IMPIANTO INDUSTRIALE
Parte dell’azienda nella quale si eseguono trasformazioni di natura tecnica su materie in ingresso per ottenere i prodotti in uscita;
È quindi un complesso di mezzi tecnici organizzati (macchine, apparecchiature, servizi) per effettuare determinate trasformazioni (aspetto operativo);
Appartiene ad un sistema più ampio (azienda).
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STRUTTURA IMPIANTI
impianti di produzione o tecnologici: nei quali avvengono le trasformazioni tecniche (variazioni composizione chimica, stato fisico, forma, dimensioni) delle materie prime;
impianti complementari di servizio: per soddisfare esigenze di processo (impianto idraulico, elettrico, aria compressa, vapore ecc.)
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CLASSIFICAZIONE
Tipo di trasformazione
Dimensione: (numero di addetti, capitale investito, capacità o potenzialità produttiva)
Ruolo nel ciclo produttivo (prodotti finiti, semilavorati …)
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CLASSIFICAZIONE IN BASE AL CAPITALE
R = capitale fisso/capitale variabilecapital intensive (elevato valore di R)labour intensive (basso valore di R)
N.B. - Con automazione si alza R - R elevati nell’economia capitalistica
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CLASSIFICAZIONE IMPIANTI DI PRODUZIONE
1) Natura delle trasformazioni e del prodotto finito
ceramicimeccanicitessilichimicielettricisiderurgicietc.
Impianti
2) Dimensioni
3) Capitale e Lavoro (composizione organica del capitale)
4) Processo produttivo
5) Continuità del processo produttivo
grande industria (ciclo integrale)media industriapiccola industria
monolineasintetico o convergenteanalitico o divergente
a ciclo continuoa ciclo intermittente
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CLASSIFICAZIONE DEGLI IMPIANTI DI SERVIZIO
• entità servita
• tipo di servizio
• funzione svolta
mezzi produttivi
persone addette
di alimentazione
di scarico
produzione e distribuzione energia
controllo condizioni ambiente di lavoro
trasporto materiali solidi e liquidi
interazione impianto – ambiente esterno
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TIPI DI PRODUZIONE
Classificazione secondo il modo di rispondere alla domanda
Classificazione secondo il modo di realizzare il volume di produzione
Classificazione secondo il modo di realizzare il prodotto
per processo (fabbricazione)per parti
fabbricazionemontaggio
unitariaintermitten
te a lotti continua
Produzione su commessa
ripetitive
singole
Produzione per il magazzino
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REALIZZAZIONE PRODOTTO
Per parti (automobili, elettrodomestici, ecc..)
Per processo
Fabbricazione (linee reparti)
Montaggio o assemblaggio
Fabbricazione (cemento, acciaio, prodotti chimici, prodotti ceramici, ecc..)
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MODO DI RISPONDERE ALLA DOMANDA
Su commessa (attività produttiva intrapresa sulla base degli ordini dei clienti)
Rischi di esercizio
A magazzino (attività produttiva viene effettuata prima di avere ricevuto gli ordini dei clienti e quindi sono necessari magazzini per collocare i prodotti finiti)
Rischi di mercato
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