Modellazione e simulazione di un processo di produzione per l'industria 4.0

In un mondo in continua trasformazione cresce sempre più il numero delle aziende che hanno colto l’importanza della digitalizzazione dei processi produttivi. Alcune di esse si affidano ad esperti capaci di suggerire soluzioni per ottenere servizi di alta qualità e fruibilità con l’integrazione di sistemi gestionali. Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo l’analisi del processo produttivo di una azienda che realizza armadi per stazioni di ricarica elettrica serie terra a colonna. Si compone di sei capitoli, il primo affronta il tema della Simulazione e le sue principali caratteristiche per analizzare un processo di produzione; il secondo esamina i linguaggi, le applicazioni e i modelli di simulazione; il terzo analizza e descrive le peculiarità e le caratteristiche del software utilizzato per la simulazione; il quarto capitolo affronta il tema dell’industria 4.0 spingendo all’innovazione nei sistemi produttivi per raggiungere una produzione del tutto automatizzata e interconnessa; nel quinto viene descritto il modello digitale per ottenere in modo preciso un oggetto fisico, così da avere una Simulazione precisa, infine, il sesto esamina la Simulazione e Modellizzazione come strumento per l’ottimizzazione del processo produttivo riguardante armadi per stazioni di ricarica elettrica serie terra a colonna. Il raggiungimento dell’uso della simulazione come supporto all’analisi dinamica di un processo consente di avere una panoramica complessiva di tutte le operazioni, rappresentando, così un vantaggio per le aziende che possono valutare con oggettività soluzioni progettuali alternative, di cui è difficile prevedere il comportamento, le prestazioni e l’impatto su altri sistemi. Questi risultati sono la risposta alle necessità di disporre strumenti per l’anticipazione, il dimensionamento e il contenimento dei rischi di progetto.

Design e produzione mediante tecniche additive di un tutore ortopedico per aumentare comfort e sicurezza durante il trattamento oncoematologico

Il progetto si presenta come un miglioramento di una particolare terapia sanitaria, dove la maggior parte dei pazienti, soprattutto quelli in un’età delicata, possono avvertire determinati problemi fisici o psicologici. La terapia in questione è la Chemioterapia, che consiste nella somministrazione di una o più sostanze capaci di aggredire le cellule tumorali che si moltiplicano grazie a una fleboclisi, ovvero una procedura che è in grado di somministrare via endovenosa una sostanza come il trattamento appena citato, sfruttando alcune vene solide del braccio come la Basilica. Grazie a un’esperienza personale, pareri (dottoressa Antonella Sau) e coinvolgimenti di altri pazienti dell’associazione AGBE che hanno avuto un problema simile, è stato possibile progettare e inventare un tutore polimerico ad alta compatibilità dermatologica, in grado di immobilizzare l’arto usato nella terapia regalando una maggiore comodità e stabilità sia della fleboclisi che del braccio stesso. Inizialmente il tutore sarà ideato prendendo specifiche misure dell’avambraccio/gomito del singolo paziente, per poi stamparlo in 3D e portarlo ad effettuare i cicli somministrati per combattere la malattia. A fine di tutto, il paziente avrà sostenuto una cura delicata come la Chemioterapia con un maggiore comfort, maggiore stabilità psicologica e soprattutto meno complicanze come stravaso, infezioni varie, fuoriuscite di sostante chemioterapeutiche, gonfiori, depressione e irritazioni endovenose.

Studio di fattibilità per la valorizzazione di reflui liquidi in un impianto di produzione di fine chemicals

Il progetto di tesi è stato svolto all’interno della divisione logistica dello stabilimento BASF Italia s.p.a. situato a Pontecchio Marconi (BO). L’elaborato tratta lo studio di fattibilità per la valorizzazione di reflui liquidi in un impianto di produzione di fine chemicals volto principalmente al miglioramento della separazione tra liquidi immiscibili all’interno delle cisterne del parco reflui del sito. La prima fase dello studio si è concentrata nella valutazione dello stato dell’arte nell’attuale gestione dei reflui in sito, che ha visto la sua prosecuzione naturale nel campionamento degli stessi per la caratterizzazione chimico-fisica. A seguito dello screening tecnologico e in funzione dei risultati ottenuti dalle analisi, sono stati individuati i processi più idonei per la finalità descritta. Infine sono stati contattati alcuni fornitori per svolgere delle prove con impianti pilota con l’obiettivo di ricavare dei risultati rappresentativi di un processo industriale. Lo studio di fattibilità si è concluso con il confronto tra le soluzioni individuate, evidenziando i diversi aspetti di carattere tecnico-economico-ambientale e illustrando gli svantaggi e i vantaggi di ognuna delle tecnologie.

Analisi delle potenzialità di produzione di una linea di processo

L’obiettivo della tesi è l’analisi delle potenzialità di produzione di una linea di processo dell’azienda Basf, trovando i colli di bottiglia e proponendo delle modifiche per migliorare il processo, sia in efficienza che in volumi prodotti. L’impianto è suddiviso in tre sezioni: sintesi, estrazione e distillazione del prodotto P1. Produrre maggiori quantità di P1 è fondamentale per mantenere lo stabilimento al passo con le richieste del mercato. Lo studio è stato caratterizzato dall’analisi delle apparecchiature della linea nelle condizioni di esercizio e da verifiche secondo le portate attuali; successivamente sono state valutate delle modifiche, intere o parziali, della sezione di distillazione. Le proposte si differenziano nell’investimento necessario, esse sono definite: "low cost”, “high cost 1”, “high cost 2”. La prima opzione equivale ad un classico revamping, in cui vengono sostituiti i riempimenti delle colonne di distillazione per migliorare l’efficienza fluidodinamica e assicurare un punto di esercizio sotto il limite dell’ingolfamento. La proposta high cost 1 suggerisce, invece, oltre ai riempimenti strutturati, la sostituzione di una colonna con un’altra di diametro maggiore nella sezione di esaurimento. La terza proposta prevede di modificare la quasi totalità della linea di processo, effettuando uno scambio delle tre colonne di distillazione, in cui la minore viene eliminata, con l’installazione di una terza di dimensioni superiori. Ogni proposta permette di ottenere delle quantità di P1 maggiori generando un beneficio economico stimato con il Valore Attuale Netto, il punto di ritorno e il Tasso Interno di Rendimento. Per ridurre la necessità di vapore e acqua di torre è stato valutato un recupero energetico che ha come ulteriore beneficio la diminuzione delle emissioni di CO2 in atmosfera. L’elaborato si conclude con la scelta della proposta più conveniente sulla base dei criteri sopra citati e della possibilità realistica di implementazione.

Sbottigliamento di un processo per la produzione di additivi per plastiche

Il presente elaborato descrive il lavoro svolto durante l’attività di tesi volta allo sbottigliamento di uno specifico step di una linea produttiva di additivi per plastiche. In una prima fase del progetto è stato studiato il processo di riferimento, con un focus particolare sulla sezione d’interesse. Sono state approfondite le modalità di conduzione dell’impianto, sono state individuate le criticità e i bad actors della linea ed è stata effettuata un’analisi dei trend e dei dati tramite l’uso di tools informatici come TrendMiner, Pi Vision e MiniTab. Il tutto è stato consolidato con la consultazione quotidiana del DCS. In questo modo sono state individuate le fasi limitanti del collo di bottiglia. In un secondo stadio sono state proposte modifiche tecnologiche volte all’ottimizzazione delle fasi critiche individuate. In questo è stato fondamentale il confronto con fornitori di strumentazione ed apparecchiature, process safety engineers, nonché l’implementazione di prove su piccola e grande scala per la valutazione della fattibilità tecnica di alcune proposte. Infine, sono state valutate due soluzioni di sbottigliamento. È stato realizzato uno studio di fattibilità economica con un’accuratezza del 30% e, insieme a valutazioni di carattere tecnico, è stata proposta l’alternativa migliore.

Valutazione ingegneristica di alcuni aspetti del ciclo di vita degli impianti per la produzione, il trasporto, lo stoccaggio e l’utilizzo di idrogeno

La domanda energetica mondiale è cresciuta significativamente negli ultimi decenni e la maggior parte dell’energia attualmente prodotta deriva da combustibili fossili. Una delle sfide attuali è quella di ridurre le emissioni di gas serra generate dalla produzione di energia tramite risorse non rinnovabili. A tal riguardo, la ricerca di nuovi vettori energetici e lo sviluppo di nuovi processi per la produzione di energia da risorse rinnovabili costituiscono alcuni tra gli elementi necessari per raggiungere tale obiettivo. L’idrogeno, allo stato attuale, è considerato uno dei vettori energetici più promettenti; tuttavia presenta degli svantaggi a causa delle sue caratteristiche chimico-fisiche. Infatti esso presenta un ampio campo di infiammabilità, una bassa energia di ignizione, delle dimensioni molecolari piccole al punto da renderne complesso il contenimento; inoltre, la bassa densità del fluido causa dei problemi per quanto riguarda lo stoccaggio ed il trasporto. In questo contesto si inserisce il presente lavoro di tesi, che è stato sviluppato durante un tirocinio svolto presso una società di ingegneria operante nel settore “Oil&gas”. Lo scopo di questo elaborato è quello di valutare la possibilità di convertire una condotta attualmente impiegata per il trasporto di gas naturale a idrogenodotto e studiare la fattibilità della produzione e dello stoccaggio di idrogeno ai fini dell’alimentazione a un turbogeneratore per la produzione di energia elettrica. Dopo il Capitolo 1 avente carattere introduttivo, nel Capitolo 2 viene analizzata la possibilità di convertire a idrogenodotto una condotta attualmente impiegata per il trasporto di gas naturale. Nel Capitolo 3 viene valutata la fattibilità dell’acquisto e stoccaggio o dell’autoproduzione e stoccaggio di idrogeno tramite elettrolisi dell’acqua, ai fini dell’alimentazione a un turbogeneratore. Infine, nel Capitolo 4 vengono riportate le conclusioni delle analisi effettuate.

Razionalizzazione del sistema di stoccaggio per una produzione engineer-to-order: il caso Robopac s.p.a

Nel contesto industriale degli ultimi anni, le aziende tendono sempre più a perseguire livelli di massima qualità e priorità verso i clienti al fine di ottenere risultati migliori. Le imprese, infatti, si trovano a competere in un contesto globale con elevata concorrenza in cui la domanda è sempre più incerta. La gestione delle scorte e la logistica devono assumere perciò un ruolo strategico perché una loro mancata pianificazione può portare a elevati costi collegati al magazzino e all’emissione degli ordini. L’obiettivo di questo lavoro è perciò quello di analizzare le scorte di sicurezza, andando a rivedere i tempi d’approvvigionamento che sono aumentati negli ultimi anni per via delle varie crisi, in modo da diminuire il rischio di rotture di stock. Per quest’analisi è stata utilizzata la matrice di Pareto per evidenziare le aree più critiche dove intervenire. Da questa sono emerse varie incongruenze tra giacenze e consumi per cui si è andati ad attuare soluzioni migliorative che hanno generato una sostanziale diminuzione degli slow moving e abbattimenti per i costi di gestione dei codici altorotanti.

Possibile applicazione di trattamenti termici innovativi per la produzione di conserve vegetali

Gli aspetti descrittivi e tecnologici relativi alle fasi produttive e le operazioni unitarie della produzione di conserve alimentari sono trattati in questo elaborato di tesi, nel quale viene anche illustrata l’opportunità di valorizzazione dei sottoprodotti della suddetta filiera. Viene posta particolare attenzione verso le principali tecnologie innovative applicabili ai processi di stabilizzazione delle conserve alimentari, analizzando il caso studio dell’applicazione delle microonde in combinazione con il trattamento termico convenzionale per la produzione di composta di mele cotogne.

L'industria del podcast: produzione e contenuti del genere d'inchiesta

L’obiettivo della ricerca è quello di analizzare la forma e i meccanismi del podcasting d’inchiesta, partendo dalla definizione del medium e da alcuni cenni storici. Si cerca quindi di fotografare, il più esaustivamente possibile, il quadro attuale dei generi e delle tipologie di podcast esistenti, tenendo in considerazione la fragilità dei confini tra le categorie. Proprio grazie all’estrema libertà che la produzione di un podcast conferisce al suo creatore, è possibile individuare almeno due modalità principali di distinzione dei generi: per forma o per contenuto. Analizzando più a fondo i vari elementi costitutivi di un podcast, è possibile individuare un terzo criterio di suddivisione: quello per intenzione. In questo modo è possibile identificare almeno altri due generi: il Branded Podcast e il Podcast d’inchiesta. Questo ultimo scaturisce dalla forma e dai contenuti del true crime, incorporando al racconto elementi inediti e trasformando la voce del podcast in azione. Alcuni esempi di podcast d’inchiesta italiani possono essere Polvere, il caso Marta Russo, La bomba e, ovviamente, Veleno. L’analisi del podcast d’inchiesta si focalizza poi sugli aspetti formali e costitutivi del genere, individuando gli elementi che ne compongono la comunicazione. I modi di produzione dei diversi players sono un altro aspetto rilevante dell’indagine: si individuano le podcast companies cosiddette native audio (come per esempio Chora Media o Vois), e chi invece ha aggiunto il podcast ad un’offerta preesistente. Esistono differenze nella produzione tra i due casi? Per quanto riguarda il panorama italiano, è significativo il caso del podcast Veleno prodotto per La Repubblica, in cui Pablo Trincia, assieme ad Alessia Rafanelli, analizza uno dei casi di cronaca nera più discussi e controversi.

Antioxidant Activity Of Hydrophilic And Lipophilic Extracts Of Brazilian Blueberries.

Hydrophilic and lipophilic extracts of ten cultivars of Highbush and Rabbiteye Brazilian blueberries (Vaccinium corymbosum L. and Vacciniumashei Reade, respectively) that are used for commercial production were analysed for antioxidant activity by the FRAP, ORAC, ABTS and β-carotene-linoleate methods. Results were correlated to the amounts of carotenoids, total phenolics and anthocyanins. Brazilian blueberries had relatively high concentration of total phenolics (1,622-3,457 mg gallic acid equivalents per 100 g DW) and total anthocyanins (140-318 mg cyanidin-3-glucoside equivalents per 100 g DW), as well as being a good source of carotenoids. There was a higher positive correlation between the amounts of these compounds and the antioxidant activity of hydrophilic compared to lipophilic extracts. There were also significant differences in the level of bioactive compounds and antioxidant activities between different cultivars, production location and year of cultivation.

Polyphenol Extraction Optimisation From Ceylon Gooseberry (dovyalis Hebecarpa) Pulp.

Originally from Asia, Dovyalis hebecarpa is a dark purple/red exotic berry now also produced in Brazil. However, no reports were found in the literature about phenolic extraction or characterisation of this berry. In this study we evaluate the extraction optimisation of anthocyanins and total phenolics in D. hebecarpa berries aiming at the development of a simple and mild analytical technique. Multivariate analysis was used to optimise the extraction variables (ethanol:water:acetone solvent proportions, times, and acid concentrations) at different levels. Acetone/water (20/80 v/v) gave the highest anthocyanin extraction yield, but pure water and different proportions of acetone/water or acetone/ethanol/water (with >50% of water) were also effective. Neither acid concentration nor time had a significant effect on extraction efficiency allowing to fix the recommended parameters at the lowest values tested (0.35% formic acid v/v, and 17.6 min). Under optimised conditions, extraction efficiencies were increased by 31.5% and 11% for anthocyanin and total phenolics, respectively as compared to traditional methods that use more solvent and time. Thus, the optimised methodology increased yields being less hazardous and time consuming than traditional methods. Finally, freeze-dried D. hebecarpa showed high content of target phytochemicals (319 mg/100g and 1,421 mg/100g of total anthocyanin and total phenolic content, respectively).

Hypothermia And Early Neonatal Mortality In Preterm Infants.

To evaluate intervention practices associated with hypothermia at both 5 minutes after birth and at neonatal intensive care unit (NICU) admission and to determine whether hypothermia at NICU admission is associated with early neonatal death in preterm infants. This prospective cohort included 1764 inborn neonates of 22-33 weeks without malformations admitted to 9 university NICUs from August 2010 through April 2012. All centers followed neonatal International Liaison Committee on Resuscitation recommendations for the stabilization and resuscitation in the delivery room (DR). Variables associated with hypothermia (axillary temperature <36.0 °C) 5 minutes after birth and at NICU admission, as well as those associated with early death, were analyzed by logistic regression. Hypothermia 5 minutes after birth and at NICU admission was noted in 44% and 51%, respectively, with 6% of early neonatal deaths. Adjusted for confounding variables, practices associated with hypothermia at 5 minutes after birth were DR temperature <25 °C (OR 2.13, 95% CI 1.67-2.28), maternal temperature at delivery <36.0 °C (OR 1.93, 95% CI 1.49-2.51), and use of plastic bag/wrap (OR 0.53, 95% CI 0.40-0.70). The variables associated with hypothermia at NICU admission were DR temperature <25 °C (OR 1.44, 95% CI 1.10-1.88), respiratory support with cold air in the DR (OR 1.40, 95% CI 1.03-1.88) and during transport to NICU (OR 1.51, 95% CI 1.08-2.13), and cap use (OR 0.55, 95% CI 0.39-0.78). Hypothermia at NICU admission increased the chance of early neonatal death by 1.64-fold (95% CI 1.03-2.61). Simple interventions, such as maintaining DR temperature >25 °C, reducing maternal hypothermia prior to delivery, providing plastic bags/wraps and caps for the newly born infants, and using warm resuscitation gases, may decrease hypothermia at NICU admission and improve early neonatal survival.

In Vivo Evaluation Of The Genetic Toxicity Of Rubus Niveus Thunb. (rosaceae) Extract And Initial Screening Of Its Potential Chemoprevention Against Doxorubicin-induced Dna Damage.

Rubus niveus Thunb. plant belongs to Rosaceae family and have been used traditionally to treat wounds, burns, inflammation, dysentery, diarrhea and for curing excessive bleeding during menstrual cycle. The present study was undertaken to investigate the in vivo genotoxicity of Rubus niveus aerial parts extract and its possible chemoprotection on doxorubicin (DXR)-induced DNA damage. In parallel, the main phytochemicals constituents in the extract were determined. The animals were exposed to the extract for 24 and 48h, and the doses selected were 500, 1000 and 2000mg/kg b.w. administered by gavage alone or prior to DXR (30mg/kg b.w.) administered by intraperitoneal injection. The endpoints analyzed were DNA damage in bone marrow and peripheral blood cells assessed by the alkaline alkaline (pH>13) comet assay and bone marrow micronucleus test. The results of chemical analysis of the extract showed the presence of tormentic acid, stigmasterol, quercitinglucoronide (miquelianin) and niga-ichigoside F1 as main compounds. Both cytogenetic endpoints analyzed showed that there were no statistically significant differences (p>0.05) between the negative control and the treated groups with the two higher doses of Rubus niveus extract alone, demonstrating absence of genotoxic and mutagenic effects. Aneugenic/clastogenic effect was observed only at 2000mg/kg dose. On the other hand, in the both assays and all tested doses were observed a significant reduction of DNA damage and chromosomal aberrations in all groups co-treated with DXR and extract compared to those which received only DXR. These results indicate that Rubus niveus aerial parts extract did not revealed any genotoxic effect, but presented some aneugenic/clastogenic effect at higher dose; and suggest that it could be a potential adjuvant against development of second malignant neoplasms caused by the cancer chemotherapic DXR.

Characterization Of Anfo Explosive By High Accuracy Esi(±)-ftms With Forensic Identification On Real Samples By Easi(-)-ms.

Ammonium nitrate fuel oil (ANFO) is an explosive used in many civil applications. In Brazil, ANFO has unfortunately also been used in criminal attacks, mainly in automated teller machine (ATM) explosions. In this paper, we describe a detailed characterization of the ANFO composition and its two main constituents (diesel and a nitrate explosive) using high resolution and accuracy mass spectrometry performed on an FT-ICR-mass spectrometer with electrospray ionization (ESI(±)-FTMS) in both the positive and negative ion modes. Via ESI(-)-MS, an ion marker for ANFO was characterized. Using a direct and simple ambient desorption/ionization technique, i.e., easy ambient sonic-spray ionization mass spectrometry (EASI-MS), in a simpler, lower accuracy but robust single quadrupole mass spectrometer, the ANFO ion marker was directly detected from the surface of banknotes collected from ATM explosion theft.

Condições de equilíbrio termodinâmico: a função disponibilidade

The thermodynamic equilibrium is a state defined by conditions which depend upon some characteristics of the system. It requires thermal, mechanical, chemical and phase equilibrium. Continuum thermodynamics, its radical restriction usually called homogeneous processes thermodynamics, as well as the classical thermodynamic science of reversible processes, each of them defines equilibrium in a differing way. But these definitions lead to the same physical contents.