PAOLO RENNA | SISTEMI INTEGRATI DI PRODUZIONE

ITALIANO

Obiettivi formativi

Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e metodologie pratiche per lo sviluppo e la simulazione delle lavorazioni su macchine CNC. Utilizzare, a livello base, il linguaggio di programmazione ISO per CNC e comprenderne le potenzialità. Sarà in grado di analizzare risultati di simulazioni condotte e di ottimizzare i parametri operativi al fine di ottenere risultati più performanti. Lo studente sarà in grado di svolgere la funzione di analisi e progettazione dei sistemi produttivi con metodologie analitiche e simulative, al fine di mettere a punto procedure per l’ottimizzazione dell’integrazione degli stessi.

Risultati di Apprendimento

L'obiettivo è sviluppare nello studente l'abilità e le competenze necessarie per supervisionare un sistema produttivo  ed essere in grado di individuare il sistema produttivo più adatto alla specifica applicazione. 

Al termine del corso si chiederà allo studente di: 

• conoscere la struttura dei moderni mezzi di produzione, macchine utensili e di misura a controllo numerico; lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per la stesura automatica del part program per alcune lavorazioni di tornitura e fresatura su macchine utensili a Controllo Numerico, con particolare riferimento ai sistemi CAD/CAM.

• conoscere le principali misure di prestazioni e di flessibilità dei principali sistemi produttivi.

• conoscere le principali tecniche euristiche, matematiche e simulative per l’analisi e progettazione di sistemi di  produzione complessi. 

• conoscere la struttura e le componenti dei principali sistemi di produzione, individuando quali siano le tecniche di  progettazione ed analisi più appropriate.

• conoscere le principali fasi per lo sviluppo, analisi di dati ed analisi dei risultati numerici di un progetto di  simulazione con particolare riferimento ai sistemi di produzione. 

Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e metodologie per affrontare e risolvere le problematiche relative alla progettazione ed analisi di sistemi di produzione con diversi gradi di automazione. 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per la stesura automatica del part program per alcune lavorazioni di tornitura e fresatura su macchine utensili a Controllo Numerico, con particolare riferimento ai sistemi CAD/CAM. Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per la progettazione ed analisi di sistemi produttivi con l’ausilio di metodologie matematiche ottimizzanti, descrittive ed ambenti di simulazione.

Autonomia di giudizio

Lo studente avrà acquisito una visione integrata delle problematiche relative alla produzione manifatturiera, con  particolare attenzione al miglioramento degli indici prestazionali.

Abilità comunicative

Lo studente sarà in grado di comunicare con competenza e proprietà di linguaggio sulle tecniche di progettazione ed analisi di ambienti produttivi delle tematiche inerenti i sistemi di produzione integrata.

Capacità d’apprendimento

Lo studente sarà in grado di eseguire lo sviluppo di esempi applicativi di modellazione di pezzi e definizione di  programmi per le macchine utensili a controllo numerico con l’uso di software per la generazione del part-program per semplici operazioni di tornitura e fresatura. Lo studente sarà in grado di eseguire lo sviluppo di esempi applicativi di progettazione, analisi e modellazione di ambienti produttivi e della loro simulazione con software specializzati.

È necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Tecnologia Meccanica” e “Disegno Tecnico Industriale”:

- Conoscenza ed applicazione dei concetti delle lavorazioni per asportazione di truciolo: determinazione percorso utensile, ottimizzazione dei parametri di taglio, calcolo di costi e tempi;

- Conoscenze di base di disegno tecnico industriale.

PARTE I: I sistemi della fabbrica automatica ( 9 h)

PARTE II: L’integrazione ( 20 h)

PARTE III: I Sistemi di Produzione (26 h)

PARTE IV: Strumenti analitici per la progettazione e la gestione della fabbrica automatica ( 26 h)

PARTE I: I sistemi della fabbrica automatica ( 9 h)

I.1. Introduzione: L'automazione nella moderna industria manifatturiera

I.2. Il controllo numerico

I.2.a. I componenti strutturali della macchina a controllo numerico:

I.2.b. La trasmissione del moto;

I.2.c. Magazzini utensili

I.2.d. Misure e servizi

I.2.e. Sensori e comandi adattattivi

I.2.f. Il controllo numerico

I.2.g. La programmazione

I.3. Sistemi di movimentazione automatici (Automated Guided Vehicles)

I.3.a. Struttura, caratteristiche e tipologia

I.3.b. Unità di governo e controllo

I.3.c. Elementi di gestione degli AGV

PARTE II: L’integrazione ( 20 h)

II.1. Il CAD-CAM La determinazione del percorso utensile; Esercitazioni applicativi di programmazione delle macchine a controllo numerico delle principali lavorazioni per asportazione di truciolo.

II.2. Group technology e le principali applicazioni: Computer Aided Process Plan e sistemi di produzione a celle

II.2.a. Codifica e classificazione delle parti

Il.2.b CAPP : CAPP varianti e CAPP generativi;

II.2.c Group technology e sistemi di produzione a celle

II.3 Concetti fondamentali per la definizione di modelli matematici di ottimizzazione

II.3.a Esercitazioni con il software di modellazione matematica LINGO.

PARTE III: I Sistemi di Produzione (26 h)

III.1 Classificazione e componenti dei sistemi di produzione

III.1.a Le misure di prestazione dei sistemi produttivi

III.1.b Le misure di flessibilità dei sistemi produttivi

III.2 I sistemi di produzione a risorsa singola

III.2.a Analisi quantitativa

III.3 I sistemi di produzione a celle

III.3.a Metodologie di classificazione delle parti

III.3.b Metodologie di formazione delle famiglie

III.3.c Analisi quantitativa

III.4 I sistemi flessibili di produzione (FMS)

III.4.a Tipologie di flessibilità e classificazione degli FMS

III.4.b FMS: applicazioni e benefici

III.4.c Analisi quantitativa

III.5. Linee a trasferta e similari

III.5.a. Concetti introduttivi delle linee a trasferta

III.5.b. Applicazioni di linee a trasferta

III.5.c. Progettazione ed analisi di linee a trasferta senza buffer

III.5.d. Progettazione ed analisi di linee a trasferta con buffer

III.6. Linee di assemblaggio manuali (MAL)

III.6.a. Concetti introduttivi delle linee di assemblaggio manuali

III.6.b. Linee di assemblaggio mono-prodotto

III.6.c. Metodologie di base per la progettazione di una linea di assemblaggio mono-prodotto

III.6.d. Linee di assemblaggio flessibili

III.6.e. Metodologie di base per la progettazione di linee di assemblaggio flessibili

PARTE IV: Strumenti analitici per la progettazione e la gestione della fabbrica automatica ( 26 h)

IV.1. Classificazione e criteri di scelta degli strumenti analitici per la progettazione e gestione dei sistemi di produzione

IV.2. La progettazione ed analisi dei sistemi di produzione: l'allocazione statica

IV.2.a. La progettazione con l'allocazione statica

IV.2.b. L'analisi con l'allocazione statica

IV.3. La progettazione ed analisi dei sistemi di produzione: Metodi descrittivi matematici

IV.3.a. Processi stocastici

IV.3.b. Catene di Markov (cenni)

IV.3.c. Reti di code

IV.3.d. Reti di Jackson e MVA

IV.4. La progettazione ed analisi dei sistemi di produzione: La simulazione

IV.4.a. La simulazione per i sistemi produttivi: progettazione degli esperimenti simulativi

IV.4.b. Linguaggi ed approcci alla simulazione

IV.4.c. Elementi di simulazione ad eventi discreti con ARENA/SIMAN

IV.4.d. Progettazione degli esperimenti di simulazione

IV.4.e. Analisi dei risultati della simulazione

Il corso prevede 81 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 48 ore di lezioni frontali in aula e 33 ore di esercitazioni guidate finalizzate al problem solving  in aula/laboratorio. ???????

Sviluppo di un elaborato tecnico individuale e colloquio orale. Il voto finale è la valutazione complessiva dell'elaborato tecnico e della prova orale, non è la media aritmetica dei voti delle due prove. Si può accedere alla prova orale se l'elaborato tecnico è giudicato con una valutazione di almeno 18. La prova orale valuta globalmente le competenze acquisite dallo studente (su tutti gli argomenti del programma) e le scelte progettuali effettuate nell'elaborato tecnico, per tale motivo non è possibile discutere dell'elaborato tecnico dopo la consegna e prima della prova orale. Il non superamento della prova orale non comporta la redazione di un nuovo elaborato tecnico.

Criteri di attribuzione del voto ???????

18-21: Sufficiente – La conoscenza degli argomenti di base dei contenuti dell’insegnamento. 

21-24 Buono - La conoscenza di tutti gli argomenti e capacità di collegare i contenuti dell’insegnamento. 

27-30 Ottimo - La conoscenza di tutti gli argomenti e capacità di collegare i contenuti dell’insegnamento con una buona padronanza di linguaggio tecnico. 

L’attribuzione della lode si consegue se raggiunta la votazione di 30 (il progetto non ha evidenziato lacune e la risposta alle domande della prova orale sono tutte complete ed esaustive) si risolve un quesito applicativo industriale. ???????

- Appunti e dispense del corso ( https://sites.google.com/site/tecnologiaunibas/)

- F. Giusti e M. Santochi, Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano;

- F. Grimaldi, "CNC Macchine utensili a controllo numerico", HOEPLI;

Testi di approfondimento:

-N. Viswanadham, Y. Narahari, "Performance Modeling of Automated Manufacturing Systems", Prentice Hall;?4. F. S. 

-Hillier, G. J, Liebermann, "Introduction to Operations Research", McGraw Hill;?5. Kelton, Sadowski, Sadowski, 1998, 

-"Simulating with ARENA” McGrawHill;?6. A. Li Calzi, 1999, Ingegneria Gestionale, EPOS.?7. 

-“Design and Evaluating Value Added Services in Manufacturing E-Marketplace” Eds. Bruccoleri, M., Perrone, G. and Renna, P., Springer ISBN: 1-4020-3151-3.

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente mette a disposizione degli studenti il materiale didattico sul sito web indicato. 

Si invitano gli studenti ad iscriversi all'insegnamento su classroom con il codice fornito. 

Gli orari di ricevimento sono pubblicati sul sito alla pagina web link , con le relative indicazioni (ufficio o laboratorio):?https://sites.google.com/site/paolorenna/didattica/orari-di-ricevimento

Il docente è disponibile per un contatto con gli studenti, attraverso la propria mail ( paolo.renna@unibas.it ), tramite il link di google meet del ricevimento (codice classroom dknc3gs, inviare una mail quando si è collegati per la video-conferenza)    o il blog di discussione alla pagina web: http://paolorenna.blogspot.it .

05/02/2025, 05/03/2025, 08/04/2025, 06/05/2025, 10/06/2025, 08/07/2025, 05/08/2025, 09/09/2025, 14/10/2025, 11/11/2025 16/12/2026 13/01/2026

[1] Potrebbero subire variazioni: consultare la pagina web del docente o del Dipartimento/Scuola per eventuali aggiornamenti

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Non sono previsti.