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Sono richieste conoscenze di base relative ai principali processi produttivi utilizzati nella produzione di beni discreti, alle macchine impiegate per la loro realizzazione, alla pianificazione della produzione, alla logistica industriale e all'automazione.

Lezioni di teoria: 72 ore

L'insegnamento permette di acquisire conoscenze avanzate sull'insieme delle attività che consente di progettare e gestire i sistemi di produzione utilizzati nell'industria manifatturiera. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti di tecnologie e sistemi di produzione, programmazione e controllo della produzione, impianti industriali e logistica industriale, costituiranno degli approfondimenti che dovranno arricchire la conoscenze sulle tipologie e le modalità di progettazione e gestione di sistemi produttivi complessi, in modo che lo studente acquisisca una chiara consapevolezza del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria, con un chiaro richiamo agli aspetti propriamente connessi con i sistemi e le tecnologie di produzione.

Al fine di affrontare tematiche progettuali avanzate, anche di notevole complessità, e curare l'innovazione e lo sviluppo di nuovi prodotti, processi tecnologici e sistemi di produzione attraverso l'applicazione delle conoscenze, lo studente dovrà acquisire la capacità di applicare strumenti avanzati per la progettazione e la gestione di sistemi produttivi. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: i) la capacità di scegliere i componenti e il layout del sistema di produzione per la soluzione dello specifico problema; ii) la capacità di progettare i sistemi di produzione utilizzando strumenti avanzati di simulazione; iii) la capacità di integrare i vari componenti che costituiscono il sistema di produzione.

La risoluzione di esercizi individuali e di gruppo, anche di natura multidisciplinare, svolti in aula contribuirà a migliorare sia la capacità di apprendimento in autonomia e il grado di autonomia di giudizio, sia la capacità comunicativa che deriva anche dal lavoro in gruppo.

INTRODUZIONE. Produzione manifatturiera e sistemi di produzione, tipologie di produzione (unitaria, a lotti, cellulare e di massa), automazione dei sistemi di produzione (automazione fissa, programmabile e flessibile), integrazione nella produzione, principi e strategie per l'automazione, CIM, progettazione integrata prodotto-processo-sistema di produzione. DECISIONI NELLA PRODUZIONE. Decisioni, processi decisionali, ambienti decisionali, attributi decisionali nella produzione (tempo e produttività, costo, flessibilità e qualità). CONTROLLO NUMERICO. Componenti, sistema di riferimento, posizionamento, tipi di controllo numerico, controllo posizione e velocità, precisione e ripetibilità, interpolazione, controllo numerico computerizzato, controllo numerico distribuito, controllo adattativo. APPLICAZIONI DEL CONTROLLO NUMERICO. Centro di lavoro, centro di tornitura, centro di tornitura-fresatura, macchine di misura a coordinate, altre applicazioni. ROBOT INDUSTRIALI. Componenti, giunti, robot con configurazioni seriale e parallela, configurazioni del braccio e del polso, volume di lavoro, azionamenti, capacità di carico, prestazioni dinamiche, sistema di controllo, periferiche, programmazione, celle robotizzate, controllo delle celle, applicazioni industriali dei robot. MATERIAL HANDLING. Apparecchiature di trasporto, sistemi di immagazzinamento, aspetti progettuali, caratteristiche e analisi dei veicoli a guida automatica e dei sistemi convogliatori. LINEE DI PRODUZIONE. Aspetti generali, analisi delle linee a modello singolo e a modello misto, algoritmi di bilanciamento, linee di produzione con magazzini interoperazionali. Esempi applicativi. GROUP TECHNOLOGY E PRODUZIONE CELLULARE. Famiglie di parti, classificazione delle parti e codificazione, analisi del flusso di produzione, parte composita e ciclo standard, produzione cellulare, layout cellulare, metodi di Hollier, misure di prestazione, esempi applicativi. SISTEMI FLESSIBILI DI PRODUZIONE. Aspetti generali, classificazione, componenti, criteri di flessibilità, applicazioni e benefici, problematiche di pianificazione e implementazione, aspetti progettuali e misure di prestazione (modelli Bottleneck). Esempi applicativi.

L'esame consiste in una prova scritta e in una orale. Nella prova scritta, lo studente dovrà rispondere a 4 quesiti relativi ai contenuti dell'intero corso. Può essere richiesta anche la soluzione di problemi specifici. Durante il corso, sono previste due prove scritte di valutazione del livello di apprendimento che, se superate entrambe con valutazione non inferiore a 16/30, sostiscono la prova scritta. La prova orale, alla quale lo studente è ammesso con valutazione della prova scritta non inferiore a 16/30, permetterà di verificare il livello di preparazione mostrato nello scritto.

Lo studente dovrà dimostrare di saper eseguire l'analisi dei sistemi di produzione integrati, con particolare riferimento alla scelta dei componenti in funzione della specifica tipologia di produzione da realizzare. Saranno anche valutati aspetti quali la padronanza del linguaggio tecnico e la chiarezza di esposizione degli argomenti trattati. Inoltre, sarà necessario dimostrare la capacità di utilizzare appropriatamente le conoscenze acquisite nella risoluzione di problemi complessi.

Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.

Il voto sarà assegnato considerando la valutazione ottenuta in entrambe le prove. La votazione minima, pari a diciotto punti, sarà conseguita dagli studenti che dimostrino sufficiente capacità nel rispondere a tutti i quesiti formulati. La votazione massima, pari a trenta punti con lode, sarà attribuita agli studenti che abbiano dimostrato la completa padronanza della materia, esposta in piena autonomia e con linguaggio tecnico adeguato.

M. P. Groover, Automation, Production Systems and Computer-Integrated Manufacturing, Prentice Hall, 2001.
Materiale didattico disponibile al seguente indirizzo: https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7857