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Ottimizzazione di parametri di processo nella produzione di una pasta pigmento in dispersione acquosa

Informazioni tesi

  Autore: Emanuele Tomba
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2005-06
  Università: Università degli Studi di Padova
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria chimica
  Relatore: Fabrizio Bezzo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 82

In questa Tesi è stata sviluppata una procedura per l’ottimizzazione dei parametri macchina relativamente al processo di produzione di una pasta pigmento in dispersione acquosa. Il primo passo del percorso seguito è stato la generazione di un numero limitato di punti sperimentali, servendosi di un disegno fattoriale generale a blocchi. Il passo successivo è stato l’ottenimento dei dati sperimentali relativi ai quattro output (risposte) scelte come oggetto di indagine per ognuno dei punti sperimentali. Servendosi delle informazioni raccolte, si è poi passati all’individuazione, attraverso elaborazioni statistiche, dei modelli matematici che descrivono l’andamento delle risposte stesse in tutto il dominio del piano sperimentale .
Per il controllo dei modelli ottenuti si sono sfruttati tre punti sperimentali addizionali (check point). Ultima fase della Tesi è stata l’ottimizzazione delle variabili di processo applicando una serie di vincoli su ciascuna delle quattro risposte considerate, con indice di importanza diverso per ciascun vincolo.

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Introduzione Nella seguente Tesi si è cercato di verificare l’applicabilità di tecniche di programmazione di esperimenti (DOE) nella produzione di paste pigmento in dispersione acquosa, nell’ambito della razionalizzazione dell’attività di sviluppo di processo. Si è pertanto utilizzato un disegno fattoriale a blocchi per ottimizzare i parametri macchina in una lavorazione comunemente condotta in SAMIA s.a.s.. Dopo i risultati confortanti ottenuti in precedenti lavori, vedi ad esempio la precedente Tesi svolta in SAMIA s.a.s. nel 2004, finalizzati a esplorare e/o ottimizzare il piano sperimentale nella formulazione di miscele, il naturale passo successivo è stato l’estensione dell’impiego di tecniche DOE su scala industriale. L’obiettivo finale è quello di giungere a gestire e sfruttare strutture complesse di dati in modo da estrarne informazioni in grado di abbattere i costi e migliorare le performance qualitative di un determinato processo. Il lavoro ha anche permesso di valutare la versatilità dell’impianto pilota e la sua effettiva funzionalità nell’ottimizzazione di processo; i dati monitorati e registrati, anche relativi a variabili passive, devono ancora essere appieno studiati e interpretati, a tal proposito si sta valutando la possibilità di utilizzare reti neurali artificiali. Il lavoro è strutturato in tre capitoli. Il primo capitolo presenta una breve descrizione del processo produttivo SAMIA s.a.s.. Il secondo capitolo tratta i fondamenti teorici della pianificazione sperimentale, la descrizione dei piani fattoriali, l’utilizzo di blocchi e l’accostamento di modelli. Il terzo capitolo descrive la parte sperimentale di raccolta dati e la relativa analisi. Per la descrizione degli aspetti teorici si è fatto riferimento ai testi di Montgomery (2005), Smith (2005), Todeschini ((2003) e al Manuale Unichim N.186 (1998); l’elaborazione dei dati per la parte sperimentale è stata condotta utilizzando il software Design-Expert (Vers. 7.0) di Stat-Ease ® . L’attività è stata interamente svolta nel laboratorio chimico SAMIA s.a.s., il cui organico è attualmente composto da otto persone: un responsabile del laboratorio facente funzione di responsabile controllo qualità, ricerca e sviluppo, cinque addetti al controllo qualità, due tecnici formulatori e un addetto alla redazione di documenti ad uso interno/esterno e alla corrispondenza ordinaria con clienti e fornitori.

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Parole chiave

ottimizzazione parametri macchina
ottimizzazione parametri processi
pasta pigmento in dispersione acquosa

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