Standardizzazione dei procedimenti di lavorazione ed elaborazione di un metodo sperimentale per il calcolo del tempo di processo per una azienda produttrice di impianti di climatizzazione per autoveicoli

Ringraziamenti
Sono molto grato a tutto il personale dell’Azienda per la disponibilit e la cortesia
dimostrate e per avermi sempre incoraggiato durante il lavoro.
Desidero ringraziare Marco Biancani, responsabile del Servizio Produzione, per
avermi accordato la possibilit di svolgere il lavoro qui presentato e per avermi
chiaramente illustrato fin dall’inizio i molteplici aspetti delle questioni che andavo ad
affrontare.
Molto utile mi Ł stata la collaborazione di Giorgio Giatti, ingegnere del Servizio
Programmazione della Produzione, nell’avermi fornito tutti i dati necessari e,
soprattutto, per i preziosi consigli didattici.
Desidero ringraziare in modo particolare Massimo Gamberini, collaboratore del
responsabile del Servizio Produzione, per la sua quotidiana disponibilit , per avermi
affiancato nella acquisizione della familiarit con l’ambiente industriale e per
l’apporto della sua insostituibile esperienza rivelatasi fondamentale nella definizione
dei procedimenti di lavoro standard. A lui devo l’insegnamento che, in qualunque
realt , sono sempre prima di tutto le Persone che fanno l’azienda.
Ringraziamenti          5
1.  L’Azienda 
1.1  Delphi Automotive System
Delphi Automotive System Ł un gruppo multinazionale leader mondiale nella
produzione e commercializzazione di dispositivi elettronici portatili, componenti per
mezzi di trasporto e sistemi tecnologici. 
La direzione generale Ł a Tory, in Michigan, USA. Altre direzioni locali sono a Parigi,
Tokyo e Sªo Paolo. Delphi, con circa 216.000 impiegati, opera con 184 stabilimenti
produttivi interamente controllati, 44 joint ventures, 53 tra centri assistenza clienti e
uffici vendite, 31 centri tecnici in 40 paesi. 
I componenti e i sistemi integrati Delphi sono progettati per aiutare i costruttori di
veicoli a semplificare i processi produttivi e a soddisfare l’attuale domanda di veicoli
ad alto contenuto tecnologico. L’obiettivo primario del Gruppo Ł la soddisfazione del
cliente tramite il primato nella tecnologia, nella qualit , nel livellamento dei costi su
scala mondiale e nella sensibilit  verso le esigenze del consumatore. 
Come fornitore di parti per il comparto automobilistico Delphi produce e vende sia
singoli componenti, come un pannello con strumenti di controllo, sia impianti integrati
che interagiscono con tutto il veicolo per assolvere specifiche funzioni, come il
sistema frenante.
I maggiori settori produttivi dell’Azienda sono tre:
 
v Dynamics & Propulsion, che comprende la gestione dell’energia e del motore, gli
autotelai e i dispositivi per lo sterzo; 
v Safety, Thermal & Electrical Architecture, che include i prodotti per la distribuzione
interna del calore, dell’energia e dei segnali; 
v Electronics & Mobile Communication, che comprende i sistemi audio, elettronici e
di comunicazione per automobilismo.
L’Azienda           6
La suddivisione delle attivit in tre settori aiuta a semplificare la gestione di una
impresa cos diversificata che tratta prodotti di differente natura. Ogni settore
produttivo Ł gestito da un consiglio direttivo strategico o da un equivalente comitato
direttivo composto da individui che hanno la responsabilit per la redditivit e per il
flusso di cassa delle varie linee di prodotti e delle attivit  del settore. 
Il settore Safety, Thermal & Electrical Architecture comprende Delphi Interior
Systems, Delphi Harrson Thermal Systems e
Delphi Packard Electric Systems. Le principali
linee di prodotto di questo settore includono:
sistemi di sicurezza e airbag, moduli integrati per
porte, sistemi per porte scorrevoli, cruscotti
modulari, sistemi per la gestione del calore,
sistemi per il controllo del clima, moduli HVAC
(Heating Ventilation and Air Conditioning),
componenti per i sistemi di raffreddamento,
centraline elettroniche di controllo, sistemi di
connessione e distribuzione del segnale, sistemi avanzati di trasmissione dei dati,
sistemi di illuminazione a fibra ottica, dispositivi di accensione per motori, sensori di
temperatura, interruttori.
Delphi, il maggior fornitore di componenti automobilistici tra i produttori di primi
impianti (OEMs, Original Equipment Manifacturers) installati direttamente in catena
di montaggio dalla casa automobilistica, si occupa anche del mercato post vendita
ed Ł uno dei primi cinque fornitori di prodotti aftermarket nel mondo potendo contare
sulla vasta conoscenza tecnica, sull’esperienza, sulla rete di vendita globale
sviluppatesi con la produzione degli impianti originali. L’Azienda attualmente produce
un’ampia gamma di articoli per l’aftermarket che vanno dai sistemi per il
condizionamento dell’aria e la gestione del calore, ai sistemi di sicurezza, batterie,
assorbitori d’urto, filtri e lubrificanti, coi nomi Diavia, Texalarm, Freedom e De
Carbon.
Gli alternatori e i motorini di avviamento Delphi per l’aftermarket coprono il 97 % del
mercato europeo (1999). I prodotti per la sicurezza Delphi Texalarm sono tra i piø
L’Azienda           7
Modulo HVAC
venduti in Francia. Gli impianti di condizionamento venduti oggi col marchio Diavia
Auto Air Conditioners coprono il 75% del mercato aftermerket europeo.
1.2  Delphi-Diavia
Diavia Ł la filiale italiana della
divisione Delphi Harrison Thermal
Systems del Gruppo Delphi. Oggi lo
stabilimento Delphi-Diavia di
Molinella (BO) si estende su una
superficie di 24 mila metri quadrati,
conta oltre 350 dipendenti e un
indotto che coinvolge piø di 700
persone. 
Diavia, fondata nel 1970 da Widmo Vanti, nacque adattando impianti di
condizionamento dell’americana Fregette per il montaggio sui veicoli italiani. Si
installavano poche decine di impianti all’anno, col marchio americano. Lo
stabilimento di Molinella fu costruito nel 1972. Il nome Diavia venne introdotto con
l’ingresso in Azienda di Carlo Mantellini (attuale direttore della divisione Delphi
italiana), genero del fondatore, nel 1975. Da quel momento ebbe inizio l’espansione
sui mercati esteri attraverso accordi con con importanti case automobilistiche per la
omologazione e la vendita dei condizionatori aftermarket. Cominci a svilupparsi una
rete autonoma di montaggio e assistenza per i prodotti Diavia, che oggi conta circa
3000 punti. 
La necessit dell’approvvigionamento di alcuni componenti fondamentali, come il
compressore, rese necessario il reperimento di un partner internazionale. L’incontro
tra United Tecnology e Diavia risale al 1985. Inizi in quell’epoca anche la
produzione degli impianti di primo equipaggiamento (OE). 
Nel 1989 la crisi del mercato USA, che si ripercosse anche in Europa, e la
conseguente uscita di United Tecnology da Diavia, costrinse l’Azienda a trovare in
General Motors un nuovo socio, attraverso la AGG, una sua partecipata che nel
1995 cambi nome in Delphi. La joint venture tra Diavia e il gruppo Delphi Harrison
L’Azienda           8
Lo stabilimento Delphi-Diavia di Molinella
Thermal cominci quindi all’inizio degli anni ’90 e la completa acquisizione di Diavia
da parte di Delphi si concluse nel 1995. Dal 1999 Delphi Ł divenuta indipendente da
GM, la quale vi mantiene soltanto una partecipazione.
1.3  I settori produttivi di Delphi-Diavia
Oltre al settore aftermarket lo stabilimento Delphi Harrison Thermal di Molinella Ł
presente sul mercato con altre tre attivit :
v Fornitura di impianti di climatizzazione auto OE (Original Equipment); 
Oggi a Molinella si producono gli impianti OE per le nuove Alfa 147 e Alfa 156
v Fornitura di impianti di climatizzazione OESA (Original Equipment Special
Application: auto sportive, macchine agricole, macchine movimento terra, veicoli
commerciali e industriali) Importanti commesse sono state acquisite con Ferrari
(con cui la collaborazione Ł iniziata nel 1992 e la piø recente commessa riguarda
l’impianto completo per la Ferrari 360 Modena), Fki-Komatsu (macchine
movimento terra), Fiat, Landini, Volkswagen; 
v Fornitura di ricambi per climatizzatori auto.
I percorsi seguiti per la progettazione degli impianti sono diversi a seconda che si
tratti di prodotti destinati all’OE oppure all’aftermarket. Nel primo caso la
progettazione Ł standard: sulla base delle informazioni tecniche della casa madre
automobilistica viene creato il prototipo da sottoporre ai collaudi e quindi si avvia
l’industrializzazione con la messa in produzione in serie. Nel secondo caso risulta piø
conveniente un processo di ingegneria inversa: si realizza prima il prototipo e lo si
alloggia sotto il cofano del veicolo gi esistente, poi si passa alla realizzazione della
struttura tecnica e dei disegni necessari all’industrializzazione.
Gran parte dei componenti necessari alla realizzazione dell’impianto viene realizzata
da produttori specializzati che operano in base alla specifiche e ai disegni forniti da
Delphi-Diavia.
Attualmente la gamma di climatizzatori comprende oltre 600 modelli tutti sviluppati
su misura in base alle specifiche di ogni singolo veicolo. L’Azienda, certificata
L’Azienda           9
ISO 14000,  produce oltre 100 mila impianti completi all’anno soltanto per il comparto
aftermarket. Gli impianti OE per la nuova Alfa 147 escono dalla fabbrica di Molinella
al ritmo di 350 al giorno, quelli per l’Alfa 156 arrivano a 550 al giorno.
Delphi possiede in Italia 5 stabilimenti con 1200 dipendenti e un fatturato di oltre 500
milioni di Euro. Il fatturato complessivo dello stabilimento di Molinella nel corso del
1999 Ł stato di circa 130 milioni di Euro.
L’Azienda           10
2.  Il prodotto
2.1  Schema e funzionamento di un impianto di condizionamento
Un impianto di climatizzazione Ł composto da numerosissimi componenti, ciascuno
dei quali Ł caratterizzato da una specifica tecnologia: compressore, scambiatori di
calore, elettro-ventilatori, comandi elettronici e manuali, vari componenti elettrici e
pneumatici, staffaggi, organi di trasmissione, minuterie. 
Il progettista deve realizzare il prototipo su misura per ogni marca e modello di
veicolo tenendo conto di numerosi fattori e specifiche dettate dalla casa costruttrice
tra i quali la potenza del motore, il suo coefficiente di surriscaldamento, la portata
d’aria dell’impianto di ventilazione originale, il volume dell’abitacolo, gli ingombri e gli
spazi ammissibili all’interno del vano motore.
Tuttavia, gli organi essenziali necessari alla realizzazione del ciclo frigorifero a
compressione sono quelli illustrati nello schema seguente. 
Il prodotto          11
Lo schema di un impianto di condizionamento
Il fluido frigorifero assorbe nell’evaporatore (1), sottraendola all’abitacolo
dell’autoveicolo, la quantit di calore Q
1
evaporando alla temperatura T
e
ed alla
pressione p
e
. Il vapore prodotto viene fatto passare attraverso il filtro disidratatore
(2) e poi aspirato dal compressore (3) e compresso alla pressione p
c
con la spesa
del lavoro L prelevato dall’albero motore mediate trasmissione a cinghia. Il vapore
compresso viene quindi inviato al condensatore (4) ove cede la quantit di calore
Q
2
=Q
1
+L all’ambiente esterno, e passa allo stato liquido alla pressione p
c
e alla
temperatura T
c
. Il liquido viene quindi convogliato all’organo di espansione (5) in cui
si espande dalla pressione di condensazione p
c
alla pressione di evaporazione p
e
in
modo che la sua temperatura si abbassi da T
c
aT
e
(effetto frigorifero) e, quindi,
inviato nuovamente all’evaporatore per iniziare un nuovo ciclo.
In teoria si tratta, quindi, del ciclo inverso di Carnot: due isoterme (condensazione ed
evaporazione) e due adiabatiche (espansione e compressione); in pratica
l’espansione Ł sostituita dalla laminazione isoentalpica e le altre trasformazioni sono
realizzate solo con approssimazione.
PoichØ Q
1
eQ
2
sono le quantit di calore cedute nel condensatore ed assorbite
nell’evaporatore e T
c
T
e
le rispettive temperature assolute, il coefficiente di effetto
frigorifero teorico del ciclo (rapporto tra effetto frigorifero e lavoro speso) risulta:
ε = Q
1
 / L = Q
1
 / (Q
2
   Q
1
) = T
e
 / (T
c
   T
e
)
Appare dunque conveniente condensare alla piø bassa temperatura possibile ed
evaporare alla piø alta consentita. Per aumentare la portata d’aria coinvolta nello
scambio termico delle fasi di condensazione ed evaporazione si introducono dei
ventilatori elettrici (1a) (4a) in prossimit  degli scambiatori di calore .
Il funzionamento a regime secco (o surriscaldato), piuttosto che umido, aumenta
l’effetto frigorifero, riduce il consumo energetico e facilita la regolazione. In tale
funzionamento il compressore aspira vapore saturo secco ed espelle vapore
fortemente surriscaldato. Per garantire un migliore funzionamento del compressore,
e la protezione dalla corrosione di tutto l’impianto, si introduce quindi il filtro
Il prodotto          12
disidratatore (2).
Per ottenere l’effetto di climatizzazione, il flusso di aria raffreddata dall’evaporatore
viene fatto passare per il preesistente radiatore (R) dell’impianto di riscaldamento
dell’autoveicolo, in modo da potere eventualmente riscaldare di nuovo l’aria dopo
averne diminuito il tasso di umidit  mediante il condizionatore.
La gestione del riscaldamento,
della ventilazione e del
condizionamento dell’aria pu 
essere ottimizzata sul piano
dell’efficienza dello scambio
termico e della riduzione degli
ingombri con i moduli compatti
HVAC (Heating Ventilating and
Air Conditioning) che includono
l’evaporatore, il riscaldatore e i
necessari ventilatori elettrici.
2.2  Il compressore
Il compressore, che assorbe energia meccanica dal motore e la impiega per aspirare
il fluido frigorifero dall’evaporatore e comprimerlo nel condensatore,costituisce
l’organo fondamentale dell’impianto.
Nell’illustrazione a fianco Ł riportato il
modello V-5 di produzione Delphi
Harrison Thermal System, per un tipico
impiego automobilistico. 
La pagina seguente mostra le principali
caratteristiche tecniche del
compressore.
Il prodotto          13
Il modulo HVAC
Compressore Delphi mod. V-5
V-5 Compressore a cilindrata variabile Delphi
Caratteristiche
Parametri Specifiche
TIPO: meccanismo a piastra oscillante con 5
pistoni e variazione continua di cilindrata
POTENZA (2000 RPM): 7511 Watt
CONTROLLO DELLA CILINDRATA: controllo integrale a valvola pneumatica
(varie configurazioni disponibili)
CILINDRATA: Massima: 156 cc, Minima: 10 cc
DIMENSIONI: Lunghezza: 205 mm, Diametro: 135 mm
PESO A SECCO : 6,3 kg (con il gruppo frizione)
VELOCITA’ OPERATIVE:
MODELLO STANDARD:
6000 rpm, massimo funzionamento cont.
7500 rpm, transitorio
MODELLO HIGH SPEED:
7500 rpm, massimo funzionamento cont.
8000 rpm, transitorio
REFRIGERANTE: R-134a
REGOLAZIONE DELLA VALVOLA DI
SICUREZZA:
3171   4137 kPa
ROTAZIONE: Oraria (visto dall’estremit  della frizione)
Il prodotto          14
Lo spaccato del compressore V-5
3.  La distinta base
3.1  I codici prodotto
Lo schema teorico di un impianto di climatizzazione illustrato in precedenza prevede
soltanto i componenti fondamentali per la realizzazione del ciclo frigorifero.
L’effettiva realizzazione di un impianto necessita di numerosi altri componenti
elettrici e meccanici, alcuni dei quali servono per la gestione manuale o automatica
del funzionamento, altri sono elementi di fissaggio o parti di modifica. Quasi tutti i
componenti variano in funzione del modello di autoveicolo per cui sono progettati.
Si esaminano ora piø in dettaglio i componenti che Ł possibile trovare all’interno della
scatola di un impianto di climatizzazione che esce dalla linea produttiva dello
stabilimento Delphi-Diavia.
L’Azienda gestisce il proprio database mediante un sistema basato sul calcolatore
IBM AS/400. Ogni prodotto, detto  parte , finale o intermedio, singolo o gruppo di
componenti, Ł identificato da un codice. 
La distinta base Ł un documento che riporta l’elenco di tutte le parti che
costituiscono un impianto finito. Ogni parte, identificata da un proprio codice, pu a
sua volta contenere dei sotto livelli composti da altre parti.
3.2  Il codice padre 1xx
Il codice di un impianto finito (detto codice padre) comincia sempre con la cifra 1
seguita da due caratteri che identificano la casa automobilistica e da altri caratteri
alfanumerici, per esempio: 1BL15897E.
Il codice tipo 1xx Ł quindi quello che caratterizza il prodotto finito che esce dalle linee
di imballaggio dello stabilimento Delphi-Diavia pronto per essere spedito al cliente.
La distinta base          15
Esempio degli elementi fondamentali di una distinta base:
Distinta Base Esplosione 1  livello
Codice Parte: 1BL15897E ROVER 414-416 MY96
Parte Descrizione
ETHDV00085/1 ETICHETTA NEUTRA GENERICA
SCHBL104 SCHEMA ROVER 414-416 MY96
050025/1 SPESSORE CARTONE 400 X 100 X 50
050028/1 SPESSORE CARTONE 38 X 30 X 3
050031/1 TAMPONE CARTONE 20 X 15 X 11,5
050227/1 SCATX755-Y430-Z590-B/C*3032***
085015121/1 V5 OR.RO. E118/8 12V
4BL010/1 ROVER 414-416 MY96
5BL008 ROVER 414-416 MY96
6BL010 ROVER 414-416 MY96
7BL77 ROVER NEW 414 / 416 16V
 
Il codice che inizia con le cifre 085 identifica il compressore. In questo esempio
l’impianto utilizza il compressore meccanico a cilindrata variabile modello V-5 in
precedenza illustrato.
Le ultime quattro righe della distinta contengono codici che iniziano rispettivamente
con le cifre 4, 5 ,6 ,7.
I codici tipo 4xx, 6xx, 7xx contengono sempre la scatola e altri componenti. 
3.3  Il codice tipo 5xx
Il codice 5xx identifica il condensatore di
vapore e solitamente non possiede
imballaggio proprio.
La distinta base          16
 Il condensatore di vapore
3.4  Gli elementi di imballaggio (codici tipo 050)
Distinta Base Esplosione 1  livello
Codice Parte: 1BL15897E ROVER 414-416 MY96
Parte Descrizione
ETHDV00085/1 ETICHETTA NEUTRA GENERICA
SCHBL104 SCHEMA ROVER 414-416 MY96
050025/1 SPESSORE CARTONE 400 X 100 X 50
050028/1 SPESSORE CARTONE 38 X 30 X 3
050031/1 TAMPONE CARTONE 20 X 15 X 11,5
050227/1 SCATX755-Y430-Z590-B/C*3032***
085015121/1 V5 OR.RO. E118/8 12V
4BL010/1 ROVER 414-416 MY96
5BL008 ROVER 414-416 MY96
6BL010 ROVER 414-416 MY96
7BL77 ROVER NEW 414 / 416 16V
Il codice che inizia con le cifre 050 si riferisce ad un elemento di imballaggio:
spessore, tampone o la scatola stessa.
Risulta gi da qui evidente che il prodotto finito si presenta come una scatola che
contiene altre scatole (tipicamente le scatole dei codici tipo 4xx, 6xx, 7xx), la scatola
contenente il compressore e alcuni componenti sfusi non imballati come, ad
esempio, il condensatore di vapore e lo schema di installazione dell’impianto.
L’imballaggio dei componenti dell’impianto finito avviene secondo una precisa
sequenza. Gli elementi di tamponamento e gli spessori servono infatti ad assicurare
il corretto posizionamento dei componenti nella scatola e a garantire la necessaria
protezione dagli urti.
La distinta base          17
3.5  Il codice tipo 4xx
Distinta Base Esplosione 1  livello
Codice Parte: 4BL010/1 ROVER 414-416 MY96
Parte Descrizione
SITBL182 ISTRUZIONI D’USO ROVER 414 MY96
0281730 COMANDO AC ROVER 414-416 MY96
029452/1 SACCHETTO ACCESS.EVAP.ROVER 414
29614 STAFFA FISS.EVAP.CIVIC RESTYL.
29615 STAFFA FISS.EVAP.CIVIC RESTYL.
030662/1 GRUPPO EVAP.ROVER 414/416 MY96
050025/1 SPESSORE CARTONE 400X100 X 50
050028/1 SPESSORE CARTONE 38 X 30 X 3
050031/1 TAMPONE CARTONE 20 X 15 X 11,5
50218 SCAT. -X 465-Y 320-Z 265-A/B **
Il codice tipo 4xx identifica il gruppo
evaporatore 
Altri elementi funzionali, ad esempio, che in
alternativa o in aggiunta possono fare parte
del codice tipo 4xx sono: il gruppo
evaporante pre-assemblato (modulo HVAC)
e il sacchetto accessori.
Quasi sempre sono previsti spessori di cartone ed una
precisa sequenza di imballaggio.
La distinta base          18
L’evaporatore
Il modulo HVAC
Il sacchetto accessori