STEP#25 Sintesi finale

In quest'ultimo post andremo a ripercorrere la strada che ci ha portati fin qui.

Siamo partiti dallo studio della parola fabbricare, dalla definizione all'etimologia, anche in altre lingue oltre all'italiano, per poi andare a scoprire il significato attribuito al nostro verbo durante la storia dell'uomo. Abbiamo mostrato con un'immagine l'azione del fabbricare e poi abbiamo osservato l'espressione della stessa all'interno della mitologia, attraverso le figure di Efesto e di Dedalo, per poi concentrarci su qualcosa di più concreto, come il mondo pubblicitario. Ci siamo addentrati nell'ambito letterario con il "Memoriale" di Paolo Volponi, e abbiamo ritrovato anche nell'opera di Dante l'azione del fabbricare espressa in versi; abbiamo trovato una presenza anche nelle arti figurative, col futurismo, e nel cinema, con il film "Modern Times" di Chaplin. Dopo di che abbiamo analizzato come il fabbricare si sia evoluto durante il periodo del Covid-19. Per quanto riguarda l'ambito della storia abbiamo ripercorso, dall'antichità all'epoca moderna alcune invenzioni importanti che riguardano il nostro verbo. In seguito abbiamo citato degli avvenimenti importanti nel settecento, nell'ottocento e nel novecento, come l'invenzione del motore a vapore, l'utilizzo del cemento armato e il fenomeno della Ford Model T, prodotta da Henry Ford, che è anche stato scelto come protagonista del fabbricare. Successivamente ci siamo addentrati nel mondo della scienza e abbiamo parlato di una disciplina scientifica fondamentale per la fabbricazione, ovvero la meccatronica, e abbiamo parlato del materiale che sta alla base della fabbricazione dei componenti elettronici, cioè il silicio. Infine, dopo aver citato anche un importante brevetto riguardante un macchinario per la produzione di carta e aver provato ad immaginare un'ipotetica fabbrica del futuro, completamente automatizzata, di cui abbiamo anche creato un volantino, abbiamo creato una mappa concettuale che racchiude le principali idee intorno al verbo fabbricare. 

STEP#24 Mappa concettuale

STEP#23 Volantino dell'industria del futuro

STEP#22 E nel futuro?

Una fabbrica completamente automatizzata dove non sia più necessario l'intervento dell'uomo, ma grazie ad una A.I. ( Artificial Intelligence) estremamente sofisticata sia in grado di autogestirsi, ovvero di tenere sotto controllo produzione, trasferimento delle merci e anche gestione di eventuali guasti.

Oramai viviamo in un mondo che giorno dopo giorno viene sempre di più automatizzato...cosa succederà nel settore produttivo?

Sebbene la fabbriche siano tutte dotate di macchinari in grado di svolgere lavori più o meno complessi, sicuramente in futuro la robotica all'interno delle fabbriche aumenterà esponenzialmente; ed è così che mi immagino l'industria del futuro.

Per quanto riguarda la robotica ci saranno, oltre ai macchinari tipici impiantati nelle catene di montaggio, dei robot umanoidi in grado di svolgere i lavori, che prima sarebbero stati svolti da degli operai.

Questo salto di qualità nell'automatizzazione sarà possibile sia grazie ad un miglioramento a livello software, per quanto riguarda l'intelligenza artificiale, ma anche grazie ad una maggiore precisione di sensori da applicare alle macchina, per fare in modo che esse siano il più possibile affidabili nello svolgere le proprie mansioni.

STEP#21 Un brevetto rivoluzionario nella fabbricazione della carta

Oggi parleremo del brevetto di una macchina che mise le basi per la fabbricazione della carta, prodotta da Louis Nicolas Robert.

Questa macchina nacque dall'esigenza della cartiera Didot-Sant-Léger di Essones di produrre più carta a causa di una richiesta del Ministero delle finanze. Sostenuto ed incoraggiato da Didot Saint-Léger, che gli mette a disposizione i capitali, la sua fabbrica e il suo personale, incoraggiandolo soprattutto nella direzione di una macchina che impieghi pochi operai, Robert progredisce nel progetto e il 9 settembre 1798 presenta al ministro della finanza due fogli di carta prodotti con la sua macchina. Egli dichiara che la sua invenzione semplifica le operazioni, rendendo la manutenzione meno dispendiosa e soprattutto fabbricando carta di dimensioni straordinarie senza l'intervento di alcun operaio e con mezzi puramente meccanici.

A questo punto, dato il funzionamento corretto del macchinario, L.N. Robert brevetta la macchina il 18 gennaio del 1799, per cui riceve un compenso di 4000 franchi.

Tuttavia questa macchina agli inizi era poco efficiente e Robert pensò di abbandonare le sue ricerche. A questo punto Didot si offrì di acquistare il brevetto e si associò con i fratelli Fourdrinier che perfezionarono la macchina e depositarono a loro volta due brevetti.

La macchina dei fratelli Fourdrinier resa la produzione più efficiente, ma bisogna ricordare che essa si basa sul principio di funzionamento della macchina di Robert

Macchina di Robert

                                   

 

                                    

Funzionamento macchina di Fourdrinier

                              

STEP#20 Un materiale fondamentale nei nostri tempi

I materiali che potrebbero essere associati al verbo fabbricare sono moltissimi dal momento che da quasi ogni cosa è possibile dare forma a qualcosa di nuovo. Quindi ho deciso di portare su questo blog un materiale di mio grande interesse, siccome sono iscritto al corso di ingegneria elettronica, il silicio. 

Il silicio è, infatti, alla base della produzione di dispositivi a semiconduttore, ovvero di materiali in cui sia possibile effettuare l'operazione del drogaggio, necessaria per aumentare di diversi ordini di grandezza la conducibilità del materiale.

Ora occorre porsi una domanda fondamentale; perché il silicio è così ampiamente utilizzato nell'elettronica?

Le motivazioni sono molte, ma proviamo ad esplicitarne alcune: la sua alta reperibilità in natura, il che lo rende un materiale economico, la sua capacità a lavorare correttamente anche a diverse temperature e la facilità nel legarlo ad altri elementi chimici per modificarne le proprietà.

Entrando nel lato più applicativo il silicio è largamente utilizzato nella produzione di diodi a giunzione, transistor BJT (Bipolar Junction Transistor) e dispositivi MOSFET ( Metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), che sono gli elementi attivi base dell'elettronica sia analogica che digitale.

Struttura interna di un MOSFET

Transistor BJT

Diodo

                  

STEP#19 Una disciplina scientifica per fabbricare

Una disciplina che ha avuto e sta avendo grande impiego nell'ambito della produzione nelle fabbriche è la meccatronica.

La meccatronica è una disciplina che mischia altre tre discipline, la meccanica, l'elettronica e l'informatica ed ha, tra altri, l'obiettivo di automatizzare i sistemi di produzione, aumentando considerevolmente l'efficienza della produzione.

Un sistema meccatronico è sostanzialmente formato dal alcuni blocchi fondamentali: l'impianto da controllare, come un motore elettrico, l'attuatore dell'impianto, come l'elettronica di potenza, il controllore dell'impianto, un sensore, che misuri in che stato si trova il sistema ed infine un blocco per la retroazione (feedback).

Sebbene storicamente la meccatronica abbia avuto un grande utilizzo nell'industria, adesso i campi applicativi sono i più svariati come l'ambito aerospaziale, la domotica per la casa e anche in campo medico.

Un tipico sistema meccatronico