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PORTALE DELLA DIDATTICA

Innovazione del prodotto/Innovazione del processo

01NLZMU

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 39
Esercitazioni in aula 9
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
2018/19
L'insegnamento ha lo scopo di presentare le metodologie utilizzate nei processi di innovazione e miglioramento dei prodotti e dei processi. In particolare saranno trattate le metodologie utilizzate la progettazione e gestione delle specifiche produttive nell'ingegnerizzazione di prodotti innovativi, le tecniche di time compression e le metodologie a base statistica per la valutazione della qualità e dell'affidabilità dei prodotti, per il miglioramento della qualità dei prodotti e dei processi, per l'introduzione e la valutazione di prodotti e processi innovativi.
The course aims to present the methodologies used in the processes of innovation and improvement of products and processes. In particular will be dealt with the methodologies used to design and manage production specification in the engineering of innovative products, time compression techniques and statistical based methodologies to asses the quality and reliability of products, improve the quality of products and processes, for the introduction and evaluation of innovative products and processes.
Conoscenza delle tecniche di time compression per lo sviluppo prodotto/processo; Conoscenza delle metodologie a base statistica per la valutazione della qualità e dell'affidabilità dei prodotti, per il miglioramento della qualità dei prodotti e dei processi, per l'introduzione e la valutazione di prodotti e processi innovativi. Capacità di adattare le specifiche produttive a quelle funzionali di prodotto e rispettivo collaudo, in particolare nelle fasi di introduzione di prodotti/processi innovativi. Capacità di dare supporto di tipo metodologico - statistico agli specialisti coinvolti nelle attività d R&D e di coordinarne le attività.
Knowledge of the techniques of time compression for the product / process development; Knowledge-of statistical-based methodologies to asses the quality and reliability of products and to improve the quality of products and processes; knowledge-of statistical-based methodologies for the introduction and evaluation of innovative products and processes (robust design, six sigma etc.). Ability to adapt production to functional specification of product and to evaluate their acceptance, especially in the phases of introduction of products / processes. Ability to provide statistical methodological support to specialists involved in the activities of R & D, and to coordinate the evaluation activities.
Conoscenza delle tecnologie di base Conoscenza di base del calcolo delle probabilità e della statistica descrittiva
Knowledge of basic technologies Basic knowledge of probability and descriptive statistics
INNOVAZIONE DEL PRODOTTO Richiami e integrazioni di statistica: Probabilità, parametri dei campioni e delle popolazioni. Distribuzioni: normale, lognormale, t di student, Chi2, uniforme, di Weibull, esponenziale, binomiale, di Poisson. Algebra normale. Inferenza statistica: inferenza della media e della varianza. Inferenza della distribuzione di Bernoulli. Regressione: metodo dei minimi quadrati, misure di correlazione, Intervalli di fiducia regressione lineare. Carte di probabilità (normale, lognormale, Weibull). Outlier Valutazione dei parametri delle distribuzioni e regressione con il metodo della massima verosimiglianza (maximum likelihood); intervalli di fiducia. Affidabilità: Definizione e calcolo dell’affidabilità nel caso statico. probabilistic design. Affidabilità e fattore tempo, tasso di guasto, MTTF, MTBF. Affidabilità di sistemi: in serie, in parallelo e misti; sistemi in stand by Prove per la verifica dell’affidabilità: tipologie campioni, analisi di Weibull, Sudden Death, Success run . Prove accelerate qualitative e quantitative, aumento di frequenza, overstress; modelli di Arrhenius, Eyring, IPL, T-NT, Prove con numero di elementi ridotti: staircase e piani a tempo prolungato. Design of experiments: Cenni di teoria delle decisioni, test parametrici, test non parametrici. Analisi della varianza a un fattore. Analisi della varianza a due fattori con e senza ripetizioni Piani sperimentali classici e fattoriali, modello matematico calcolo degli effetti, Piani sperimentali fattoriali, tavole di Yates, ortogonalità. Piani fattoriali ridotti, confounding. Piani fattoriali a blocchi. Qualità dei prodotti: definizione di qualità, Indice di Capacità di processo, Quality Loss Function, Tolleranze, fattore di sicurezza economico. Strategie per il miglioramento della qualità, Diagramma P, Concept, parameter e tollerance design, robust design. ANOM, analisi di sensibilità. Critica al metodo, l’esperimento di controllo. Strumenti per la gestione a l valutazione della qualità e dell’affidabilità e l'analisi delle cause reali (root cause analysis): Check list, Diagrammi di Pareto, Brainstorming, 5Whys, Diagrammi fishbone, FMEA, FMECA, FTA. Cenni alla metodologia six sigma.
PRODUCT INNOVATION Background and integration of basic statistic: probability; population and sample parameters. Distribution: normal, lognormal, uniform, t-student, chi2, Weibull, exponential, Bernoulli, Poisson. Normal algebra. Statistical Inference: confidence bounds. Mean and variance inference; inference of Bernoulli distribution. Regression: Least squares method, correlation index; maximum likelihood method; confidence bounds. Probability plots. Outliers. Estimation of the distribution parameters and regression by the maximum likelihood method confidence bounds. Reliability: definition. Static probabilistic design, Time depending reliability: failure rate function, MTTF, MTBF System reliability: series, parallel, , stand-by, mixed and k out of n configurations. Reliability evaluation test: type of data (complete, censored, truncated, incomplete): Weibull analysis; failure rate analysis; mixed Weibull analysis. Sudden Death test. Success run test Qualitative and quantitative accelerated tests; elephant test, rate acceleration, overstress. Arrhenius, Eyring, IPL, T-NT models. Test with reduced sample; staircase. Design of experiments: Hypothesis test; Comparison between two sample (parametric and non-parametric tests); 1 way ANOVA, 2 way ANOVA without and with replication. Classic and factorial experimental plans. Mathematical model and evaluation of effects. Factorial experimental plans; Yates tables. Orthogonality. Fractional plans. Confounding; Design and analysis. Block experimental design. Quality: Definition. Process Capability Index, Quality Loss Function, Tolerances, economical safety factor. Quality improvement, P Diagram, Concept, parameter e tollerance design, Robust design. ANOM, sensitivity analysis. Control experiment Assessment and management methodologies for reliability, quality and root cause analysis; Check list, Pareto Diagrams, Brainstorming, 5Whys, fishbone diagrams, FMEA, FMECA, FTA. Basic ideas on six sigma methodology
INNOVAZIONE DEL PRODOTTO. Il modulo si compone di lezioni in cui vengono illustrati gli argomenti del corso anche con esempi applicativi. Saranno proposti degli esercizi guidati sui temi trattati a lezione che saranno discussi durante le esercitazioni.
PRODUCT INNOVATION The module consists of lectures in which the topics of the subject are also illustrated with application examples. Practical examples will be provided to the students; these examples will be discussed during the tutorials.
Appunti forniti dai docenti Testi per approfondimenti (Innovazione del prodotto): G. Belingardi, "Strumenti statistici per la meccanica sperimentale e l’affidabilità"- Levrotto & Bella, 1997 C. Lipson, N. Sheth, "Statistical Design and Analysis of Engineering Experiments", McGraw-Hill, 1973 W.J. Dixon., F.J. Massey, "Introduction to statistical analysis", Int. Student Edition, McGraw-Hill, 1985 M. Vigier, "Pratique des plans d’expériences", Les éditions d’organisation, Paris, 1988 R. Levi, "Elementi di statistica sperimentale", RTM, Vico Canavese, 1972 M.S. Phadke, "Quality engineering using Robust Design", Prentice Hall, New Jersey 1989 Genichi Taguchi, "Taguchi on robust technology development: bringing quality engineering upstream", ASME Press, New York, 1993 Genichi Taguchi, "Introduction to quality engineering: designing quality into products and processes", Unipub, Dearborn, American Supplier Institute, White Plains, 1986 Genichi Taguchi, "System of experimental design: engineering methods to optimize quality and minimize costs",: Unipub Kraus ; Dearborne : American Supplier Institute, New York, 1987 W. Nelson, Accelerated testing" John Willey & Son, New York, 1990 Carter A.D.S. - "Mechanical Reliability", Macmillan, 1986 Kampur K.C., Lamberson L.R. - "Reliability in engineering design", John Wiley, 1977 Link utili Manuale di statistica: www.dsa.unipr.it/soliani/soliani.html www.weibull.com (life data analysis, accelerated life testing, system analysis) www.freequality.org www.qualityamerica.com
Lecture notes in the course website will be provided. Reference textbooks (Product Innovation): G. Belingardi, "Strumenti statistici per la meccanica sperimentale e l’affidabilità"- Levrotto & Bella, 1997 C. Lipson, N. Sheth, "Statistical Design and Analysis of Engineering Experiments", McGraw-Hill, 1973 W.J. Dixon., F.J. Massey, "Introduction to statistical analysis", Int. Student Edition, McGraw-Hill, 1985 M. Vigier, "Pratique des plans d’expériences", Les éditions d’organisation, Paris, 1988 R. Levi, "Elementi di statistica sperimentale", RTM, Vico Canavese, 1972 M.S. Phadke, "Quality engineering using Robust Design", Prentice Hall, New Jersey 1989 Genichi Taguchi, "Taguchi on robust technology development: bringing quality engineering upstream", ASME Press, New York, 1993 Genichi Taguchi, "Introduction to quality engineering: designing quality into products and processes", Unipub, Dearborn, American Supplier Institute, White Plains, 1986 Genichi Taguchi, "System of experimental design: engineering methods to optimize quality and minimize costs",: Unipub Kraus ; Dearborne : American Supplier Institute, New York, 1987 W. Nelson, Accelerated testing" John Willey & Son, New York, 1990 Carter A.D.S. - "Mechanical Reliability", Macmillan 1986 Kampur K.C., Lamberson L.R. - "Reliability in engineering design", John Wiley, 1977 Useful links: Manuale di statistica: www.dsa.unipr.it/soliani/soliani.html www.weibull.com (life data analysis, accelerated life testing, system analysis) www.freequality.org www.qualityamerica.com
Modalità di esame: prova scritta; prova orale obbligatoria; prova di laboratorio;
L’esame consiste in una prova relativa ad Innovazione del Processo ed una successiva prova relativa ad Innovazione del Prodotto. Per accedere alla prova di Innovazione del Prodotto è necessario aver ottenuto la sufficienza (18/30) nella prova di Innovazione del Processo. L’esito dell’esame finale di Innovazione del Prodotto /Innovazione del Processo sarà calcolato facendo la media tra il voto ottenuto nella prova di Innovazione del Processo (voto max 30/30) e il voto della prova di Innovazione del Prodotto (voto max 30/30). Il voto di Innovazione del Processo sarà conservato solo nella sessione d’esame in corso, se lo studente non supera all’interno della stessa sessione la prove di Innovazione del prodotto dovrà ripetere l’intero esame nella sessione successiva. La prova di Innovazione del Prodotto consiste in una prova orale, con tre domande di durata compresa fra 30 e 45 minuti, tesa ad accertare la capacità di individuare le metodologie appropriate e utilizzare correttamente gli strumenti statistici per la valutazione della qualità e dell'affidabilità dei prodotti e per il miglioramento della qualità dei prodotti e dei processi. La valutazione considera la capacità di individuare le metodologie appropriate per risolvere i problemi posti e la capacità di applicare correttamente gli strumenti illustrati a lezione.
Exam: written test; compulsory oral exam; practical lab skills test;
The exam consists of two parts: a first examination on "Process innovation" and a subsequent examination on "Product innovation". To access the exam of “Product innovation” it is necessary to have passed (min. 18/30) the exam of "Process Innovation". The final score will be the mean of the marks of the “Product innovation” and "Process Innovation" exams. The students can save the mark of “Process Innovation” only during the ongoing examination session. In case the student does not pass the exam of “Product Innovation” in the same session, she/he will have to repeat both exams in the next exam session. The Product Innovation test consists of an oral exam, with three questions lasting between 30 and 45 minutes, aimed at assess the ability to identify the appropriate methodologies and the correct use of the statistical tools for the assessment of the quality and reliability of the products and to improve the quality of products and processes. The evaluation considers the ability to identify the appropriate methodologies to solve the posed problems and the ability to correctly apply the tools illustrated in class.


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