Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Design per l'industrializzazione

01NBZPN

A.A. 2019/20

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 20
Esercitazioni in aula 40
Tutoraggio 34.5
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Lamberti Fabrizio
Design per l'industrializzazione (Animazione virtuale) - Corso 1
Professore Associato ING-INF/05 20 0 0 21 4
Lamberti Fabrizio
Design per l'industrializzazione (Animazione virtuale) - Corso 2
Professore Associato ING-INF/05 20 0 0 21 4
Germak Claudio
Design per l'industrializzazione (Design per la produzione seriale)
Professore Ordinario ICAR/13 20 40 0 0 8
Franco Walter
Design per l'industrializzazione (Meccanica per il design)
Ricercatore ING-IND/13 20 80 0 0 8
Franco Walter
Normazione industriale e ingegnerizzazione
Ricercatore ING-IND/13 20 80 0 0 8
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
2018/19
Il Laboratorio, multidisciplinare, si occupa di progettazione del prodotto ed è organizzato come 'simulazione professionale', al fine di predisporre, in tempi limitati e talora in collaborazione con reali imprese, soluzioni progettuali culturalmente sostenibili e verificate sotto il profilo della producibilità. Prevede un'azione di design o re-design, dall'ideazione alla fase di pre-ingegnerizzazione, applicata ad una tematica di prodotto che sia attuale, innovativa, presente sul mercato ma con ampio margine di sviluppo. Si tratta di prodotti a media complessità che prevedono soluzioni smart (digitali/interattivi), nodi strutturali, componenti meccanici e cinematismi per la loro compattabilità. Condizioni che normalmente si ritrovano nei piccoli mezzi di trasporto per la mobilità sostenibile e la disabilità; nelle attrezzature funzionali per la casa, il lavoro, lo sport, il commercio e/o di servizio alla città. Il Laboratorio approfondisce le conoscenze di: design per la produzione seriale (normazione, benchmarking multicriteria, materiali e processi di trasformazione); meccanica funzionale per il design (cinematica, dinamica, trasmissione del moto); animazione virtuale (rappresentazione e comunicazione del progetto con tecniche avanzate). Nell'ambito dell'indirizzo Design di prodotto, il Laboratorio conclude il percorso formativo dedicato alla cultura del progetto di design e della gestione del processo di disegno industriale, facendo tesoro delle conoscenze apprese in precedenza e approfondendone, in particolare, la fase di sviluppo in dettaglio per la produzione. Il Laboratorio è semestrale e collocato al 2° periodo didattico.
This multidisciplinary Laboratory deals with product design and it is organized as a “professional simulation” with the objective to plan culturally sustainable and verifiable design solutions within limited time constraints and, sometimes, in collaboration with real companies. It involves the design or re-design - from ideation to pre-engineering phase – of a current and innovative product topic, which could be available on the market but it is characterized by a wide margin of development. Typical considered products are of medium-complexity, i.e., those including smart (digital/interactive) solutions, structural nodes, mechanical components, and kinematics for their compactness. These conditions are generally met in small means of transportation for sustainable mobility and disability, in functional facilities for home, work, sport, commerce and/or city services. The Laboratory deepens the knowledge of: design for serial production (standardization, multicriteria benchmarking, materials and transformation processing); mechanics for design (kinematics, dynamics, motion transmission); virtual animation (representation and communication of the project with advanced 3D animation techniques). As part of the Product Design course, the Laboratory completes the training devoted to the culture of the design project and the management of the industrial design process by leveraging on previously learned knowledge and by studying, in particular, the development phase in depth. The Laboratory lasts for six months and it is held in the 2nd teaching period .
Alla fine del corso, lo studente avrà conoscenza del ruolo e delle responsabilità professionali che spettano oggi al designer industriale, in termini di: - gestione del tempo e delle risorse disponibili per l'investimento in progetto e in produzione; - conoscenza del mercato specifico e comprensione dei modelli di consumo riferiti alla tipologia di prodotto in esame; - conoscenza e comprensione dell'ambito aziendale in cui opera, del suo livello tecnologico e del suo posizionamento sul mercato; E, in termini di abilità: - capacità di colloquio con i diversi attori committenti (decisionali, gestionali e tecnici); - capacità di lavorare in team mono e multidisciplinari, gestire e organizzare ruoli e competenze; - capacità di presentare in pubblico il proprio lavoro, con tecniche aggiornate e adeguate agli interlocutori.
At the end of the course, the student will be aware of the role and professional responsibilities belonging to the industrial designer, in terms of: - management of time and resources available for the investment in project and production; - knowledge of the specific market and comprehension of the consumption models related to the type of designed product; - knowledge and understanding of the business scope in which an industrial designer operates, the technological level and the market position; And, in terms of ability: - debating ability with various stakeholders (decision makers, managers and technicians); - ability to work in mono and multidisciplinary teams, manage and organize roles and competences; - ability to present the work in public, with up-to-date and appropriate techniques for interlocutors.
Conoscenze consolidate e verificate nel campo del progetto di design, ossia riferite alla metodologia di progetto (concept design, designer di scenario, designer esploratore), alle nozioni tecniche di base (statica, fisica tecnica, materiali), alla storia del design di prodotto, alla sostenibilità del progetto e della produzione, alla rappresentazione digitale 2D e 3D.
Verified established knowledge in the design project field, i.e., related to the project methodology (concept design, scenario designer, explorer designer), the basic technical notions (static, technical physics, materials), product design history, the sustainability of project and production, 2D and 3D digital representation.
Il Laboratorio si compone dei contributi offerti da tre discipline (6 CFU ciascuna), articolati in lezioni e una macro-esercitazione progettuale finalizzata al design o re-design di prodotti a media complessità che prevedono soluzioni smart (digitali/interattivi), nodi strutturali, componenti meccanici e cinematismi per la loro compattabilità: DESIGN PER LA PRODUZIONE SERIALE (6 CFU, 60 ore) E' la disciplina che coordina il Laboratorio, in cui si procede, in ambito di simultaneous engineering, alla simulazione delle diverse fasi che dall'idea (concept) conducono al prodotto. Teoria e metodi (20 ore, 2 CFU): - principi normativi europei (UNI-EN) - metodi di analisi dello scenario di mercato e consumo (benchmarking con indici multicriteria) - caratteristiche e processi di trasformazione dei principali materiali per il design: a) legno, b) plastiche e compositi, c) metalli, d) trattamenti e finiture superficiali. Macro-esercitazione (40 ore, 4 CFU) - comunicazione dello scenario e del brief - applicazione della tecnica di benchmarking con metodo ad indici multicriteria - definizione del concept - sviluppo design, attraverso elaborati digitali a stampa: 1 uso e immagine del prodotto (storyboard compattazione, rendering, principali caratteristiche del prodotto) 2 costruzione del prodotto (disegnazione quotata e di dettaglio, principali caratteristiche) 3 assemblaggio componenti, materiali, tecniche di trasformazione (disegno in esploso) 4 benchmarking multicriteria (valutazione tra proposta in progetto e proposte sul mercato) MECCANICA PER IL DESIGN (6 CFU, 60 ore) L'insegnamento, svolto con metodo induttivo, fornisce agli studenti alcuni strumenti per analizzare, dal punto di vista cinematico e dinamico, il funzionamento di congegni e meccanismi presenti in oggetti d’uso: - cinematica (16 ore): definizione di velocità e accelerazione; tipi di moto; membri e coppie cinematiche; catene cinematiche e meccanismi; mobilità; sintesi di numero; isomeri; trasformazione di catene cinematiche; inversione cinematica; gruppi di Assur; meccanismi articolati piani; quadrilateri articolati; condizioni di Grashof; sintesi di quadrilateri con due e tre punti di precisione; pentalateri e esalateri; - dinamica (16 ore): definizione di forze e momenti; coppie di forze; composizione di forze e momenti; sistemi di coppie e forze; le tre leggi della dinamica; il diagramma di corpo libero; lavoro ed energia; potenza; rendimento; attrito statico, attrito dinamico, attrito volvente; - componenti per la trasmissione del moto (3 ore): ruote dentate; cinghie, catene e funi; vite-madrevite; giunti; innesti. Le conoscenze acquisite durante le lezioni teoriche saranno applicate nella macro-esercitazione di Laboratorio (25 ore). ANIMAZIONE VIRTUALE (6 CFU, 60 ore) La disciplina Animazione Virtuale si propone di fornire metodi, tecniche e strumenti utili alla rappresentazione grafica di artefatti 3D dinamici, con particolare riferimento alla produzione di animazioni digitali. La disciplina Animazione Virtuale si pone quindi l'obiettivo di preparare lo studente all'applicazione nel campo del design i concetti acquisiti in questo ambito per evidenziare le caratteristiche di un determinato prodotto in merito alla sua progettazione, produzione, funzionamento e assemblaggio/disassemblaggio. L'articolazione dei contenuti delle lezioni ed esercitazioni si sviluppa nel modo seguente: - principi di animazione in computer grafica (3 ore – 0.3 CFU); - strumenti per la modellazione e l'animazione in 3D (Blender e relativi editor) (9 ore – 0.9 CFU); - animazione mediante fotogrammi chiave (curve di animazione, animazione lungo percorsi, animazione di proprietà degli oggetti 3D, livelli di animazione) (6 ore – 0.6 CFU); - catene cinematiche dirette e inverse, animazione tramite rig deformers (rigging, skinning, posing e applicazione di vincoli, controllori di catene cinematiche) (6 ore – 0.6 CFU); - deformazioni e animazione per deformazione (shape keys, drivers, lattices) (6 ore – 0.6 CFU); - animazione di parti meccaniche (armature) (6 ore – 0.6 CFU); - modificatori per l'animazione (6 ore – 0.6 CFU); - fisica ed utilizzo del motore fisico nelle animazioni (campi di forza e collisioni, tessuti, corpi rigidi, corpi morbidi, fluidi e particelle) (6 ore – 0.6 CFU); - aspetti di comunicazione per le animazioni di prodotto (6 ore – 0.6 CFU); - montaggio video e post-produzione (6 ore – 0.6 CFU).
The Laboratory is composed of the contributions coming from three disciplines (6 CFU each), articulated into lessons and a macro-exercitation design aimed at designing or re-designing products of medium complexity that provide intelligent (digital / interactive) solutions, structural nodes, mechanical components and kinematics for their compactness. DESIGN FOR SERIAL PRODUCTION (6 CFU, 60 hours) This discipline coordinates the Laboratory, in which, by following the principles of simultaneous engineering, various phases which lead from the idea to the product are simulated. Theory and methods (20 hours, 2 CFU) - european standards (UNI-EN) - market analysis and consumer scenarios (multicriteria benchmarking) - characteristics and transformation processes of the main materials for design: a) wood, b) plastics and composites, c) metals, d) treatments and surface finishes. Macro-exercitation (40 hours, 4 CFU) - scenario and briefing communication - application of the benchmarking technique with multicriteria indexes - concept definition - design development through digital print products: 1 usage and image of the product (storyboard of folding procedures, rendering, features synthesis) 2 product construction (quoted and detailed drawing, features synthesis) 3 assembly of components, materials, transformation techniques. MECHANICS FOR DESIGN (6 CFU, 60 hours) The inductive teaching aims to supply the students with some tools to analyse the functioning of devices and mechanisms present in objects of everyday use with interesting designs from the kinematic and dynamic point of view: - kinematics (16 hours): definition of speed and acceleration; types of motion; joints and members; kinematic chains and mechanisms; number synthesis; isomers; linkage transformation; kinematic inversion; Assur groups; linkages; fourbar linkage; Grashof conditions; linkage synthesis ; fivebar and sixbar linkages; - dynamics (16 hours): definition of force and moments; force couple; force and moment system resultant; Newton's laws; the free body diagram; work and energy; power; mechanical efficiency; static and dynamic friction; - components for the power transmission (3 hours): gears; belts, chains and cables; couplings and clutches. The knowledge acquired during the theory lessons will be applied in the Laboratory macro-exercise (25 hours). VIRTUAL ANIMATION (6 CFU, 60 hours) This discipline aims to provide methods, techniques and tools for graphical representation of dynamic 3D artifacts, with particular reference to the production of digital animations. The discipline's goal is to prepare students for being able to apply the concepts tackled to highlight the characteristics of a given product w.r.t. its design, production, operation and assembly/disassembly. The content of the lessons are divided into: - principles of animation in computer graphics (3 hours – 0.3 CFU); - tools for 3D modeling and animation (Blender and its editors (9 hours – 0.9 CFU); - animation through keyframes (animation curves, path animation, animation of 3D object properties, levels of animation) (6 hours – 0.6 CFU); - direct and inverse kinematic chains, animation through armatures (rigging, skinning, posing of the application of obstacles, kinematic chain controllers) (6 hours – 0.6 CFU); - animation through deformation (shape keys, drivers, lattices) (6 hours – 0.6 CFU); - role of modifiers in the animation (6 hours – 0.6 CFU); - animation of mechanical parts (armature) (6 hours – 0.6 CFU); - physics and use of the physical engine in animations (force fields and collisions, clothes, rigid bodies, soft bodies, fluids and particles) (6 hours – 0.6 CFU); - communication aspects for product animation (6 hours – 0.6 CFU); - video editing and post-production (6 hours – 0.6 CFU).
Il Laboratorio è organizzato in due fasi: il periodo marzo/inizio maggio, dedicato a lezioni ed esercitazioni e il periodo maggio/luglio, occupato dal tirocinio e da alcuni momenti di revisione esercitativa in preparazione dell'esame che si tiene nella sessione estiva. Il Laboratorio è organizzato in lezioni frontali e una macro-esercitazione sullo sviluppo di design o re-design di prodotti a media complessità, a cui partecipano le 3 discipline. La tematica progettuale è unica, diversa di anno in anno ed è organizzata in modalità intensiva per lasciare spazio al tirocinio professionale. Gli studenti, organizzati in gruppi di 3/4 unità, rispondono al brief di progetto che viene lanciato ad inizio corso dalla docenza, elaborando gli sviluppi progettuali richiesti (vedi descrizione in programma). Le revisioni sono sia frontali, sia collettive con presentazione in digitale dell'avanzamento. Per una migliore organizzazione del tempo, le revisioni frontali sono alternate per gruppi al mattino e al pomeriggio. Per le revisione è richiesta la dotazione di PC (almeno uno per gruppo). ANIMAZIONE VIRTUALE Tutte le attività vengono svolte in laboratorio. Nelle ore dedicate a questa disciplina verranno avviate le attività propedeutiche allo sviluppo della rappresentazione virtuale del prodotto oggetto dell'azione progettuale che si sviluppa nella macro-esercitazione interdisciplinare di Laboratorio. Lo sviluppo della rappresentazione grafica avverrà tramite la realizzazione di almeno una animazione (video) in computer grafica, utilizzando gli strumenti digitali della produzione 3D, dell'animazione e del rendering. Le attività verranno condotte all'interno dei gruppi di lavoro costituiti per lo svolgimento della macro-esercitazione interdisciplinare di Laboratorio.
The Laboratory is organized in two phases: the March/May period, devoted to lessons and exercitations, and the May/July period, occupied by internships and some revisions in preparation for the examination held in the summer examination session. The Laboratory is organized in frontal lessons and a macro-exercitation concerning the design or re-design of medium-complex products, involving the 3 disciplines. The design topic is unique, different from year to year and it is organized intensively to leave room for professional apprenticeship. Students, organized in groups of 3/4 units, respond to the project brief that is launched at the beginning of the course by developing the required project developments (see description in the programme). Revisions are both frontal and collective with digital presentation of the work in progress. To improve the organization of time, frontal reviews are alternated for groups in the morning and in the afternoon. VIRTUAL ANIMATION All the the activities take place at the laboratory. During the hours devoted to the discipline, students will start the work aimed to the realization of the virtual representation of the product designed into the interdisciplinary macro-exercitation of the Laboratory. The development of the graphics representation will take place through at least one animation in computer graphics (video), using 3D digital production, animation and rendering tools. Activities will be carried out within the working groups created for the interdisciplinary macro-exercitation of the Laboratory.
Testi e indicazioni di lettura raccomandati: The animators survival kit. Richard Williams. (Faber & Faber) Beginning Blender: Open Source 3D Modeling, Animation, and Game Design. Lance Flavell. (Apress) Grafica 3D con Blender: Guida completa. Siddi (Apogeo) Sito ufficiale di Blender: http://www.blender.org Manuale e tutorial su http://wiki.blender.org Ulteriore materiale e riferimenti bibliografici specifici saranno forniti dal docente all'inizio e durante il corso.
Recommended textbooks and readings: The animators survival kit. Richard Williams. (Faber & Faber) Beginning Blender: Open Source 3D Modeling, Animation, and Game Design. Lance Flavell. (Apress) Grafica 3D con Blender: Guida Completa. Siddi (Apogeo) Official Blender site: http://www.blender.org Manual and tutorial on http://wiki.blender.org Further material and specific bibliographical references will be provided by the teacher at the beginning and during the course.
Modalità di esame: prova di laboratorio; progetto di gruppo;
Il Laboratorio richiede un'assidua frequenza anche in considerazione del giudizio finale che sarà espresso con un unico voto d'esame tra le 3 discipline. Le attività svolte saranno monitorate attraverso valutazioni intermedie a carattere monodisciplinare (vedi descrizione per ogni disciplina) i cui risultati sono espressi con voti in trentesimi che concorreranno alla valutazione finale. Nella valutazione finale saranno discussi gli elaborati (testuali, grafici, grafico digitali) presentati da ogni gruppo di studenti. Le attività di Laboratorio sono svolte dagli studenti accorpati in gruppi, ma il giudizio per ciascuno studente sarà un giudizio individuale (espresso con unico voto), media delle valutazioni monodisciplinari. DESIGN PER LA PRODUZIONE DI SERIE L'esame prevede tre valutazioni: - una prova con elaborato scritto individuale valutato in trentesimi per l'accertamento delle conoscenze teoriche (materiali e processi di trasformazione); - una discussione del progetto, valutato in trentesimi distintamente per l'aspetto dei contenuti e della rappresentazione grafica. Le tre valutazioni faranno media tra loro e il voto di questa disciplina concorrerà al voto finale in media con quelli delle altre discipline. L'accertamento delle conoscenze teoriche, quando positivo, costituisce esonero all'accertamento in sede di esame del progetto di gruppo. In caso negativo, ulteriore verifica verrà eseguita durante questa fase. La valutazione per la parte teorica è individuale; la valutazione della parte progettuale è uguale per ogni componente del gruppo. MECCANICA PER IL DESIGN 1. Valutazione con voto in trentesimi, tramite esonero scritto in itinere o mediante prova orale in sede di esame, delle conoscenze teoriche di ogni singolo studente relativamente al programma sopra riportato. L’esonero scritto consiste nella soluzione di due esercizi relativi agli argomenti di cinematica, dinamica o sistemi di trasmissione del moto affrontati durante le lezioni. Agli studenti non è concesso l’uso di appunti, libri o altro materiale. La durata del test è di due ore. La prova orale, analogamente, consiste nella soluzione di due esercizi relativi agli argomenti di cinematica, dinamica o sistemi di trasmissione del moto affrontati durante le lezioni. 2. Valutazione con voto in trentesimi, in sede di esame, per ogni singolo gruppo, della qualità, coerenza e funzionalità del progetto dal punto di vista meccanico. Ogni singolo studente avrà assegnato un voto di Meccanica per il Design, in trentesimi, ottenuto come media della valutazione delle conoscenze teoriche individuali e del progetto di gruppo. Il voto di meccanica per il design verrà mediato con i voti delle altre due discipline del laboratorio. ANIMAZIONE VIRTUALE La valutazione individuale delle nozioni e competenze acquisite viene accertata: - mediante lo svolgimento di una prova di animazione individuale svolta al calcolatore in laboratorio; - durante la discussione orale contestuale alla consegna del progetto. Nella prova di animazione individuale, che ha durata indicativa di 90 minuti, viene richiesto allo studente di ricreare una o più animazioni di riferimento (video) realizzate dal docente a partire da una scena 3D fornita. Le animazioni sono ideate con l'obiettivo di stimolare lo studente rispetto ad obiettivi di apprendimento specifici relativi all'uso delle diverse tecniche di animazione oggetto della disciplina. La valutazione considera numericamente il livello di abilità raggiunto dallo studente per ciascun obiettivo. Durante la discussione orale, cui partecipano anche i docenti delle altre discipline del Laboratorio, viene nuovamente valutata, attraverso domande ai singoli componenti del gruppo, il livello di confidenza raggiunto nella realizzazione della/e animazione/i di prodotto attraverso l'uso delle tecniche illustrate, ma anche l'adozione dei principi di animazione e di comunicazione analizzati. Il peso della prova di animazione individuale e della discussione è pari rispettivamente ad 1/3 e 2/3 del voto assegnato per la disciplina.
Exam: practical lab skills test; group project;
The Laboratory requires regular frequency even in view of the final judgment that will be expressed with a single grade for the 3 disciplines. Carried out activities will be monitored by means of mid-term mono-disciplinary evaluations whose results are expressed in votes (see description for each discipline) that will contribute to the final evaluation. In the final evaluation will be discussed the works (text, graphics, digital graphics) presented by each group of students. Laboratory activities are carried out by students groups, but the judgment for each student will be an individual judgment (expressed in single vote) expressed as the mean of the monodisciplinary evaluations. DESIGN FOR SERIAL PRODUCTION The exam includes three evaluations: - a test with an individual written report evaluated in thirtieths for the assessment of theoretical knowledge (materials and transformation processes); - a discussion of the project, evaluated in thirtieths separately for the appearance of the contents and the graphic representation. The three evaluations will average between them and the vote of this discipline will contribute to the final vote on average with those of the other disciplines. The assessment of the theoretical knowledge, when positive, constitutes exemption to the assessment in the examination of the group project. If not, further verification will be performed during this phase. The evaluation for the theoretical part is individual; the evaluation of the design part is the same for each member of the group. MECHANICS FOR DESIGN 1. Evaluation, by written test or by oral test during the final examination, of the theoretical knowledge of each individual student in relation to the above program. Written test consists in the solution of two exercises related to the topics of kinematics, dynamics or power transmission systems addressed during the lessons. Students are not allowed to use notes, books or other material. The duration of the test is two hours. The oral test, similarly, consists of the solution of two exercises related to the topics of kinematics, dynamics or power transmission systems addressed during the lessons. 2 Evaluation during the final examination, for each group, of the quality, consistency and functionality of the project from the mechanical point of view. Each individual student will have assigned a grade on Mechanics for Design, calculated as the average of the evaluation of the individual theoretical knowledge and of the group project. Finally the average will be made with the evaluation of the other two laboratory disciplines. VIRTUAL ANIMATION The individual evaluation of the notions and skills achieved through the discipline activities is assessed: - through an individual animation test which is performed at the PC at the laboratory; - during the oral discussion that takes places at the delivery of the project. In the individual animation test, which has a duration of about 90 minutes, the student is requested to recreate one or more reference animations (videos) developed by the teacher starting from a 3D scene provided. Animations are designed with the aim to stimulate the student w.r.t. specific learning objectives pertaining the use of the various animation techniques tackled in the course. The evaluation considers numerically the level of ability reached by the student for each objective. During the oral discussion, which is participated also by the other teachers of the Laboratory, is assessed again, through questions asked to individual group members, the confidence level reached in the realization of the product animation/s through the use of the techniques illustrated, but also through the adoption of the animation and communication principles analyzed during the discipline. The weight of the individual animation test and of the discussion is equal to 1/3 and 2/3 of the grade assigned for the discipline.


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