Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W001540] - INGEGNERIZZAZIONE DI PRODOTTOINGEGNERIZZAZIONE DI PRODOTTO
Marco MANDOLINI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA (Curriculum: SISTEMI PRODUTTIVI E TECNOLOGIE INNOVATIVE) Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING (Curriculum: SISTEMI PRODUTTIVI E TECNOLOGIE INNOVATIVE)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2022-2023
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/15 - DISEGNO E METODI DELL'INGEGNERIA INDUSTRIALE

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Nessuno

Nessuno


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni di teoria (metodi e metodologie): 30 ore
Lezioni di pratica (strumenti e applicazioni): 42 ore

Theory lessons (methodologies and methods): 30 hours
Practice lessons (tools and applications): 42 hours


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire allo studente i metodi e gli strumenti da impiegare per la progettazione e l’ingegnerizzazione di prodotto.
L’insegnamento permetterà allo studente di acquisire le seguenti conoscenze: modellazione 3D, parametrica e feature based, di solidi e superfici,
principi e linee guida del Design for Manufacturing and Assembly relative ai processi tradizionali e innovativi, concetti relativi alla valutazione economica di un prodotto lungo il suo intero ciclo di vita, quali Life Cycle Costing, Value Engineering, Cost estimation e Design to Cost.
Le conoscenze che lo studente acquisirà durante l’insegnamento gli permetteranno di completare il suo background, potendo così operare nell’ambito
dell’ingegneria di prodotto (ideazione, progettazione e industrializzazione) e di processo (supporto alla pianificazione degli investimenti, decisioni di make or buy, definizione del processo produttivo e scelta della catena di fornitura).


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Lo studente, attraverso l’impiego di metodi e strumenti di modellazione geometrica e Design for X sarà in grado di sviluppare prodotti complessi con
tutti i dettagli tecnici necessari. Lo studente avrà le competenze per sviluppare prototipi virtuali, da impiegare per eseguire le analisi necessarie a
comprovare il rispetto dei requisiti di progetto. Lo studente potrà altresì valutare la fattibilità tecnicoeconomica dei prodotti, contribuire alla scelta dei
materiali e processi produttivi, ottimizzare le geometrie, dimensioni, tolleranze e rugosità, migliorare il progetto al fine di rendere più snella la
produzione o l’approvvigionamento. Le conoscenze acquisite potranno essere impiegate in diversi settori dell’ingegneria industriale, come industrial
automation, automotive, power, household appliances, transportation, agriculture, packaging, ecc.


Competenze trasversali.

Le competenze acquisite durante l’insegnamento, permetteranno allo studente di poter gestire processi di ingegnerizzazione prodotto, sviluppati attraverso una stretta collaborazione con gli stakeholders operanti lungo il processo di sviluppo prodotto. Grazie alle competenze di prototipazione virtuale, sarà relazionarsi con progettisti di prodotto, dai quali erediteranno i progetti preliminari che dovranno essere ingegnerizzati. Le competenze di
manufacturability analysis saranno necessarie affinché possa integrarsi con gli ingegneri di produzione. Infine, le competenze in materia economica saranno impiegate per dialogare con le aree marketing e commerciali di un’azienda, durante tutte le fasi di progettazione e ingegnerizzazione.


Knowledge and Understanding.

The aim of this lecture is to provide the student with methods and tools to be used for product design and engineering. The lecture will allow the student to acquire the following knowledge: solid and surface 3D modelling, parametric and feature based, principles and guidelines of Design for Manufacturing and Assembly related to traditional and innovative processes, concepts related to the economic evaluation of a product throughout its entire life cycle, such as Life Cycle Costing, Value Engineering, Cost estimation and Design to Cost. The knowledge that the student will acquire during the lecture will allow him to complete his background, thus being able to operate in the fields of product engineering (conception, design and industrialization)
and process engineering (support for investment planning, make or make decisions, definition of the production process and choice of the supply chain).


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The student, through the use of methods and tools of geometric modelling and Design for X, will be able to develop complex products with the required technical details. The student will have the skills to develop virtual prototypes, to be used to perform the analyses necessary to prove compliance with the project requirements. The student will also be able to evaluate the technical-economic feasibility of products, contribute to the choice of materials and production processes, optimize the geometries, dimensions, tolerances and roughness, improve the project for a streamlined production or supply. The knowledge acquired can be used in various sectors of industrial engineering, such as industrial automation, automotive, power, household
appliances, transportation, agriculture, packaging, etc.


Transversal Skills.

The skills acquired during the lecture will allow the student to manage product engineering processes, developed in close collaboration with stakeholders operating throughout the product development process. Thanks to the virtual prototyping skills, the student will be able to cooperate with product designers, from whom he will inherit the preliminary projects that must be engineered. The manufacturability analysis skills will be necessary so that he can work with production engineers. Finally, economic skills will be used to communicate with a company's marketing and commercial areas during all the product design and engineering phases.



PROGRAMMA PROGRAM

Principi della modellazione 3D parametrica e feature based, di solidi e superfici.
Presentazione ed utilizzo di uno software CAD per la progettazione di prodotti meccanici e di impianti.
Principi del Design for X, con verticalizzazione su Design for Manufacturing and Assembly (DfMA). Regole per l’ingegnerizzazione di prodotti realizzati con processi di formatura (es. lavorazioni meccaniche, iniezione plastica, fusione, forgiatura) e unione (montaggio e saldatura).
Regole per i processi di Additive Manufacturing es. (powder bed fusion, directed energy deposition, selective laser sintering).
Presentazione ed applicazione di uno strumento software per il DfM su componenti meccanici complessi.
Metodologie di Life Cycle Costing, Total Cost of Ownership, Total value of ownership, Value Analysis Value Engineering, Design to Cost, Design to Value.
Presentazione ed applicazione di strumenti software per le valutazioni tecnico-economiche di prodotti e processi produttivi.

Principles of parametric and feature-based 3D modelling of solids and surfaces.
Presentation and use of CAD software for the design of mechanical products and systems.
Principles and guidelines of Design for X, with verticalization on Design for Manufacturing and Assembly. Rules for the engineering of products made through forming processes (e.g. mechanical processing, plastic injection, casting, forging, etc.) and joining (assembly and welding).
Rules for Additive Manufacturing processes (powder bed fusion, directed energy deposition, selective laser sintering, etc.).
Presentation and application of a software tool for Design for Manufacturing on complex mechanical components.
Life Cycle Costing methodologies, Total Cost of Ownership, Total value of ownership, Value Analysis Value Engineering, Design to Cost, Design to Value.
Presentation and application of software tools for technical-economic evaluations of products and production processes.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione dell’apprendimento potrà venire svolgendo un progetto oppure un esame orale (a discrezione dello studente).
Nel primo caso, l'esame orale sarà strutturato in due passaggi. In primo luogo, allo studente verrà presentato un problema che risolverà attraverso l’impiego degli strumenti software. Successivamente, allo studente verranno sottoposte due domande. Una di carattere più generale, per valutare la capacità di esporre in maniera chiara e completa un argomento di teoria. L’altra domanda sarà più specifica e permetterà di valutare la capacità dello studente di approfondire gli aspetti teorici incontrati nel corso.
Nel secondo caso, l'argomento del progetto potrà essere presentato dal docente o da un gruppo di studenti. Gli studenti dovranno lavorare al progetto, redigere una relazione tecnica e una presentazione. Quest'ultima da fare al docente il giorno dell'esame. Successivamente, allo studente verrà chiesta una domanda di teoria di carattere generale.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di applicare i concetti di teoria e gli strumenti software con la finalità di sviluppare efficacemente un processo di ingegnerizzazione prodotto.
La valutazione consisterà nel verificare la capacità dello studente di padroneggiare i metodi di ingegnerizzazione prodotto, gli strumenti software. Sarò valutato inoltre il livello di dettaglio tecnico raggiunto nel progetto, la qualità dei risultati e la chiarezza nell’esposizione.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Viene attribuito un voto in trentesimi con eventuale lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è di 18 trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

La votazione minima (18/30) viene attribuita nel caso lo studente dimostri di saper utilizzare gli strumenti software per risolvere problemi reali, impiegando i metodi teorici presentati nel corso. Il flusso di risoluzione del problema potrebbe non essere del tutto fluido.
La votazione massima (30/30) viene attribuita qualora lo studente sia stato in grado di approfondire tutti gli aspetti inerenti al progetto proposto, con considerazioni profonde e dettagliate, frutto di una sapiente conoscenza di metodi teorici e strumenti software.
La lode viene riservata a chi padroneggia gli argomenti e gli strumenti, andando oltre i risultati richiesti, prevedendo soluzioni intelligenti, dimostrando eccellenti risultati progettuali, presentati con una particolare proprietà di linguaggio.


Learning Evaluation Methods.

The learning assessment could consist of a project or an oral exam (at the professor's discretion).
In the first case, the oral exam will be structured in two steps. First, the professor will present a problem the student will solve using software tools. Subsequently, the student will be asked two questions. One more general is to evaluate the ability to explain a theoretical topic clearly and thoroughly. The other question will be more specific and is used to assess the student's ability to deepen the theoretical aspects encountered in the course.
In the second case, the project topic is presented by the professor or a group of students. Students will have to work on the project and write a technical report and a presentation. The latter is to be done to the professor on the day of the exam. Subsequently, the student will be asked a general theory question.


Learning Evaluation Criteria.

The student must demonstrate that he can apply the concepts of theory and software tools to develop a product engineering process effectively.
The evaluation will consist of verifying the student's ability to master the product engineering methods and software tools. Le lecturer will also evaluate the level of technical detail achieved in the project, the quality of the results and the clarity in the presentation.


Learning Measurement Criteria.

A vote out of thirty is attributed with possible honors. The minimum vote for passing the exam is 18 out of thirty.


Final Mark Allocation Criteria.

The minimum grade (18/30) is awarded if the student demonstrates that he can use software tools to solve real problems using the theoretical methods presented in the course. The troubleshooting flow may not be completely smooth.
The maximum grade (30/30) is awarded if the student has been able to deepen all the aspects inherent to the proposed project, with deep and detailed considerations, resulting from a wise knowledge of theoretical methods and software tools.
Praise is given to those who master the arguments and tools, going beyond the required results, providing intelligent solutions, demonstrating excellent design results, presented with a particular property of language.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

https://learn.univpm.it/
Product Design for Manufacture and Assembly, Third Edition. Geoffrey Boothroyd, Peter Dewhurst, Winston A. Knight. CRC Press, Dec 8, 2010 - Technology & Engineering - 712 pages. 1 Review.
Design for Manufacturing Handbook, Second Edition, James G. Bralla, 1986, McGraw Hill.
Product Design and Development, Fifth Edition, Karl T. Ulrich and Steven D. Eppinger, 2012, McGraw-Hill
A practical guide to Design for Additive Manufacturing, Olaf Diegel, Axel Nordin, Damien Motte, 2019, Springer, Singapore, https://doi.org/10.1007/978-981-13-8281-9

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Product Design and Development, Fifth Edition, Karl T. Ulrich and Steven D. Eppinger, 2012, McGraw-Hill
A practical guide to Design for Additive Manufacturing, Olaf Diegel, Axel Nordin, Damien Motte, 2019, Springer, Singapore, https://doi.org/10.1007/978-981-13-8281-9


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2022-2023
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2022-2023

 


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