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#15 Un evento importante nel Novecento

Oggi parleremo di una macchina che rappresenta l'inizio di un'era dominata dalla produzione di massa: la Ford Model T.

Questa vettura , conosciuta anche come "Tin Lizzie" o "Flivver", fu una dei primi autoveicoli prodotti dalla Ford Motor Company, ma sopratutto, la prima ad essere prodotta in grande serie; questo fu reso possibile dalla tecnica, impiegata per la prima volta in questo contesto, della catena di montaggio.

La Model T venne progettata da Henry Ford, uno dei padri dell'azienda, a cui dedicherò il prossimo post su questo blog.

Questa vettura ebbe un grandissimo successo ai tempi, tanto che è stato calcolato che tra la metà degli anni dieci e degli anni venti la metà di tutte le macchine circolanti, su scala globale, era costituito da Ford Model T. Questo fu reso possibile per due ragioni principali: la grande quantità di veicoli prodotti ed il prezzo ridotto.

Grazie alla nuova tecnica di produzione, infatti, erano necessari solamente 93 minuti per assemblare tutte le componenti per costruire la vettura, il che portò la Ford a costruire un numero di veicoli maggiore rispetto a quello di tutti i concorrenti messi insieme.

Per quanta riguarda il prezzo, invece, a causa del grande numero di vetture prodotte e dalla facilità di produzione, la casa automobilistica riuscì ad abbassare i prezzi considerevolmente. I primi modelli costavano intorno ali 850 dollari, contro i 2.000-3.000 dollari delle altre aziende; tra il 1926 e il 1927 si arrivò ad un costo, per la versione base, di soli 285 dollari.

Ford Model T

STEP#14 Un evento importante nell'Ottocento

Nell'Ottocento iniziò ad essere utilizzato un materiale che stravolse l'ambito delle costruzioni di opere civili: il calcestruzzo armato.

Il calcestruzzo armato è un materiale costituito dalla miscela di cemento, acqua, sabbia e aggregati, come ad esempio la ghiaia dentro la quale viene immersa un'armatura di barre di acciaio.

A differenza di quello che si potrebbe pensare il calcestruzzo armato non fu impiegato inizialmente nella costruzioni di edifici, o altre opere civili, ma in ambito navale, come venne mostrato durante l'Esposizione Universale di Parigi nel 1855, quando venne presentata una piccola imbarcazione formata da una struttura metallica ricoperta di un sottile strato di cemento.

In realtà già dal 1830 William Wilkinson nella sua pubblicazione "The Encyclopædia of Cottage, Farm and Village Architecture" propose la tecnica di inserire delle grate di acciaio all'interno del calcestruzzo per creare opere edilizie; tecnica che sperimentò costruendo un piccolo cottage in cui pavimento e tetto vennero rinforzati grazie all'utilizzo dell'acciaio.

Un'altro tentativo fu fatto dal giardiniere Joseph Monier che utilizzo il cemento armato per la costruzione dei suoi vasi da fiori, e nel 1867 brevettò la realizzazione di vasi con questa particolare tecnica. Nel 1867 partecipò all'Esposizione di Parigi, dove i suoi vasi vennero notati da  François Hennebique, che colpito dall'idea di Monier iniziò ad interessarsi a questo materiale e ,nel corso di alcuni anni, iniziò ad utilizzarlo su larga scala in tutta Europa.

Anche in Italia iniziarono le costruzioni in cemento armato: uno dei pionieri di questa tecnica nel nostro paese fu l'ingegnere Giovanni Antonio Porcheddu, che, oltre ad altre svariate edificazioni in cemento armato, fu autore della costruzione del Ponte del Risorgimento a Roma, uno dei primi ponti ad essere stati costruiti con questa tecnica.

Ponte del Risorgimento a Roma

STEP#13 Un evento importante nel Settecento

Tra fine 600' e durante il 700' si ha un importante avanzamento tecnologico per quanto riguarda lo sviluppo e l'utilizzo dei primi motori a vapore, che diventeranno fondamentali nei processi di fabbricazione nell'industria e nei trasporti.

Prima di tutto facciamo chiarezza su cosa sia un motore a vapore: è una macchina motrice in grado di trasformare l'energia termica in energia meccanica, tramite l'ebollizione di una certa quantità d'acqua che producendo vapore si espande andando a mettere in movimento un pistone.

L'utilizzo del vapore non è una tecnica che nasce nel 700', bensì è in questi anni che questa tecnologia inizia a trovare un impiego su larga scala. 

Il primo tentativo lo fece Thomas Newcomen nei primi anni del 1700 creando la così detta, macchina di Newcomen, che fu la prima applicazione del vapore all'interno dei processi industriali. Tuttavia questa macchina era costosa, grande e poco potente e a partire dal 1765 fu rimpiazzata dalla macchina di Watt, che in realtà era un perfezionamento alla macchina precedente

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Schema della macchina di Newcomen

Le due differenze sostanziali tra le due macchine stanno nell'utilizzo di un condensatore esterno e del moto rotativo anziché alternativo che come conseguenza garantivano da una parte una maggiore efficienza termodinamica e dall'altra la possibilità di diverse applicazioni industriali, tanto da diventare uno dei simboli della prima rivoluzione industriale. 

Macchina di Watt

STEP#12 Fabbricare nel Medioevo e in epoca moderna

Abbiamo visto, nello step#01 di questo blog, come il verbo fabbricare si associabile anche all'azione dell'inventare, quindi vorrei in questo post andare ad approfondire due importanti passaggi, tra epoca medioevale e moderna, per quanto concerne lo sviluppo del volo e delle prime macchine volanti.

Partendo dall'epoca medioevale citiamo Abbas ibn Firnas, il quale visse in Spagna tra l'810 e l'888, durante la dominazione islamica, e tutt'ora è considerato uno dei padri dell'aviazione, tanto da avere un cratere lunare sotto il suo nome, in quanto fabbricò una macchina volante, che provò anche sperimentalmente lanciandosi da una torre della città di Cordova.

A cavallo tra medioevo e epoca moderna anche Leonardo si interessò della possibilità di far volare un uomo e quindi progetto un'aeromobile a superficie alare battente, ispirata dal movimento delle ali degli uccelli. I disegni e progetti di Leonardo sono ammirabili ancora oggi nel "Codex Atlanticus". 

Disegno macchina volante di Leonardo

Schizzi struttura ornitottero

Per quanto riguarda l'epoca moderna risale al 21 novembre del 1783 il primo volo andato a buon fine che portò un equipaggio umano, grazie alla mongolfiera. La mongolfiera ha dei precedenti nella cultura cinese nelle lanterne "kongming", ma il concetto di pallone d'aria calda come lo intendiamo oggi fu introdotto intorno alla fine del XVIII secolo dai fratelli Montgolfier . I primi esperimenti di questa macchina avvennero senza alcun tipo di equipaggio, mentre in seguito, per studiare se vi fossero degli effetti particolari su gli esseri viventi, venne avviato un volo nel 1783 con a bordo una pecora , un'oca e un gallo, che completato senza problemi portò al primo volo con equipaggio umano nel 1783.

Rappresentazione dei fratelli Montgolfier che presentano la
mongolfiera a Versailles.

STEP#08 Fabbricare nell'antichità

La fabbricazione ha in qualche modo sempre fatto parte delle attività dell'uomo, come già abbiamo accennato più volte in questo blog (si veda ad esempio lo step#02); si è partiti dalla fabbricazione di utensili utilizzati per fabbisogni primari, come la caccia o la preparazione di pelli, fino ad arrivare alla produzione in serie come la conosciamo oggi.

Rappresentazione grafica di un antico tornio
 a tavolo, proposta dall'archeologo Ștefan Cucoș

Sono moltissime le citazioni che si potrebbero fare relative all'azione del fabbricare nel corso della storia, quindi ho deciso di porre l'attenzione su uno strumento che permise una fabbricazione di prodotti quasi in serie: il tornio.

Il tornio o ruota del vasaio è un macchinario utilizzato per modellare l'argilla dando forma a vasi, che si diffuse intorno al VIII secolo a.C., andando a sostituire la modellazione a mano. Vi fu la diffusione di due tipi di tornio: il tornio lento e quello veloce.

 Il tornio lento consiste in un disco, su cui è appoggiato il vaso, fatto ruotare attorno ad un'asse verticale grazie alla spinta delle mani. Questa tecnica aveva l'inconveniente di dover far girare il disco distogliendo le mani dalla modellazione, portando ad una minor precisione nel prodotto finale.

Utilizzo del tornio veloce

In seguito il tornio fu migliorato nel così detto, tornio veloce, aggiungendo alla base una ruota o un pedale che permettesse di far girare il disco senza usare le mani, e anche di farlo ruotare ad una velocità costante sotto il controllo del vasaio; questa invenzione permise di creare vasi in serie, ovvero molto simili gli uni con gli altri, e con minori tempi di produzione.

STEP#02 Un po' di storia

In questo post andremo ad analizzare il significato del verbo "fabbricare", e del concetto di "fabbrica" nel corso della nostra storia.

L'uomo fin dalle origini si è distinto dagli altri animali grazie a diverse capacità, tra cui anche quella di fabbricare oggetti che gli permettessero di proteggersi, di procurarsi cibo attraverso la caccia o di lavorare il legno. Basti pensare al "Homo Neanderthalensis" che diede vita alle prime armi, come le amigdale e le lance utilizzate per la caccia, oppure a raschiatoi e denticolati per tagliare carne e lavorare legno ed ossa.

Andando avanti nei secoli le varie fabbricazioni andarono a migliorarsi col progredire della tecnica, sia per quanto riguarda la complessità, sia per l'efficacia degli strumenti, fino ad arrivare alle imponenti strutture di epoca romana che perdurano fino ad oggi. Prendendo in considerazione solo alcune delle tecnologie romane, possiamo citare gli acquedotti, la costruzione di strade, le gru, i ponti, le dighe, l'invenzione dell'aratro e il perfezionamento dell'arco a tutto sesto utilizzato sistematicamente nelle opere romane.

Nell'epoca romana, nel medioevo e in tutto il periodo che precede l'epoca industriale, il concetto di "fàbrica", come già accennato nel primo post, era riferito ad un ambito artigianale, come ad esempio la fucina di un fabbro. Molto diverso dal significato che ne diamo noi oggi in cui la fabbrica è un luogo dove domina la produzione di massa ed ogni prodotto è uguale al precedente, privo delle piccole imperfezioni tipiche dell'artigianato.

Le prime bozze di fabbriche, come le intendiamo noi, risalgono già all'epoca preindustriale e ne è un esempio l'arsenale di Venezia, un complesso di cantieri navali ed officine, che rappresentava il cuore dell'industria navale veneziana,  in cui il lavoro era organizzato come una catena di montaggio.

Infine la fabbrica moderna nasce nei primi anni del 900' con la "Ford Motor Company" fondata da Henry Ford, dentro la quale si fece uso per la prima volta della catena di montaggio e del nastro trasportatore, in seguito utilizzati da molte altre aziende, diede inizio alla produzione di massa, che permise di mettere sul mercato prodotti dai costi non troppo eccessivi in modo da poter essere abbordabili anche dai ceti medi.