ANALISI E RIPROGETTAZIONE PER LA RIDUZIONE DEI COSTI DI PRODUZIONE DI UNA MACCHINA COMPRIMITRICE ROTATIVA

Introduzione Con la nascita della farmacia moderna e con l’aumento dell’uso di farmaci, generato dal progredire della ricerca medica, la richiesta di compresse ha avuto un drastico aumento portando l’industria farmaceutica a dotarsi di macchinari automatici in grado di realizzare grandi quantità di compresse in un tempo sempre più breve. Questa tendenza ha portato molte aziende produttrici di macchinari automatici come la I.M.A. Group S.p.a., all’interno della quale è stato svolto questo progetto di tirocinio e tesi, a dover cercare nuove soluzioni per migliorare le prestazioni di questi macchinari cercando di rimanere all’interno di un certo budget, dovendo contendere con diversi competitor il mercato. Una macchina automatica di largo impiego utilizzata per la produzione di compresse è la comprimitrice rotativa; un tipo di macchina che lavora in continuo, senza cioè alcun tipo di azionamento e movimentazione di tipo intermittente, in grado di funzionare per ore senza l’intervento di un operatore. Lo scopo principale della macchina è trasformare il farmaco da polvere a compressa in un unico ciclo macchina. Questo tipo di macchina non ha subito grandi modifiche negli anni, difatti la componentistica e i principi base di funzionamento sono molto simili tra i diversi competitor. La differenza la fanno gli optional (bi-layer, campionamenti, controlli, ecc.), la capacità produttiva e in particolar modo il costo sul mercato del macchinario. Essendo queste caratteristiche molto simili tra i diversi concorrenti è di fondamentale importanza il peso che il costo di produzione assume sulle scelte tecniche e ingegneristiche da utilizzare (materie prime, grezzi, lavorazioni meccaniche, tolleranze, rugosità, trattamenti, ecc.). È sempre più importante quindi tenere sotto controllo tutti questi parametri tecnico-economici così da poter ridurre tempi e costi di produzione. Lo scopo di questo lavoro è di trovare una soluzione per poter ridurre i costi di produzione della macchina automatica “PREXIMA 800”, la descrizione della quale sarà trattata successivamente. Si è svolto a questo scopo dapprima un’ analisi dei costi di produzione dei principali gruppi funzionali del macchinario in esame, confrontandoli con quelli del macchinario di taglia inferiore “PREXIMA 300” (lo studio è stato svolto tramite l’ausilio del software di costificazione LeanCOST), si è poi passati ad una modifica della configurazione strutturale del macchinario (tramite modellazione CAD) in particolare del basamento, della cappa di protezione e delle carterature, ed ad una successiva stima dei costi di produzione dei vari gruppi e componenti modificati sempre tramite l’utilizzo del software LeanCOST (con un riscontro finale positivo in termini di riduzione costi). È stata successivamente svolta una verifica strutturale sia statica che dinamica del nuovo basamento. Tramite dati sperimentali, raccolti da accelerometri posizionati nelle vicinanze del basamento e in altri punti del macchinario (nella configurazione originale), sono state misurate le accelerazioni alle quali sono sottoposti i vari gruppi. Utilizzando questi dati, applicati alle masse in gioco delle varie parti del macchinario, è stato ricostruito il modello fisico-matematico del sistema basamento-struttura meccanica tramite l’ausilio dell’analisi agli elementi finiti ed è stata valutata la risposta in frequenza del basamento alle eccitazioni e ai carichi di lavoro. È stato in seguito svolto un confronto fra la risposta strutturale dei due basamenti così da poter avere una ulteriore conferma della validità della nuova soluzione analizzata.