Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Affidabilità, sicurezza e manutenzione per l'azienda

01QYTMN, 01QYTJM, 01QYTLI, 01QYTLM, 01QYTLN, 01QYTLP, 01QYTLS, 01QYTLX, 01QYTLZ, 01QYTMA, 01QYTMB, 01QYTMC, 01QYTMH, 01QYTMK, 01QYTMQ, 01QYTNX, 01QYTOA, 01QYTOD, 01QYTPC, 01QYTPI, 01QYTPL, 01QYTTR

A.A. 2024/25

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo (Automotive Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo - Torino
Corso di Laurea in Electronic And Communications Engineering (Ingegneria Elettronica E Delle Comunicazioni) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dei Materiali - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale - Torino
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Corso di Laurea in Matematica Per L'Ingegneria - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Informatica - Torino
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Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale - Torino
Corso di Laurea in Civil And Environmental Engineering - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/14 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
2022/23
L’affidabilità e la manutenzione sono tematiche che rispondono all’esigenza, più che mai attuale, di ridurre i rischi legati a possibili guasti dei prodotti e dei processi, migliorandone anche la qualità percepita. La conoscenza dei modelli di affidabilità, delle strategie di manutenzione e la capacità di applicare tali metodologie ai prodotti/processi consente di ridurre la numerosità dei guasti, garantire un adeguato livello di sicurezza, incrementare il tempo di funzionamento fra guasti successivi e minimizzare i costi di manutenzione, obiettivi principali delle tematiche affrontate. L’insegnamento sviluppa i due temi in modo da articolarli opportunamente tra loro con l’obiettivo di trasferire agli studenti le conoscenze di affidabilità e manutenzione dei componenti e dei sistemi e le abilità adeguate per la loro implementazione pratica ai prodotti e ai processi.
Reliability and maintenance are issues that meet the need, more than ever, to reduce the risks associated with possible failures of products and processes, improving the quality perceived. Understanding models of reliability, maintenance strategies and the ability to apply these methods to the products/processes can reduce the number of failures, ensure an adequate level of safety, increase the operating time between successive failures and minimize maintenance costs, the main goals of the issues addressed. This course develops the two issues in order to articulate appropriately them with the aim of transferring to the students the knowledge on reliability and maintenance of components and systems and the appropriate skills for their practical implementation to products and processes.
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di: - calcolare l’affidabilità di componenti/sistemi, sia non riparabili che riparabili; - valutare i tempi di fermo-macchina e la disponibilità del componente/sistema in un determinato istante di tempo. - definire la strategia per migliorare l’affidabilità del sistema sia con metodi analitici sia con tecniche ingegneristiche quali l’analisi dei modi di guasto (FMECA) e la costruzione e valutazione dell’albero dei guasti (FTA). - valutare le funzioni di costo delle specifiche strategie di manutenzione, basate sulle grandezze affidabilistiche del componente/sistema in esame. - scegliere la strategia ottimale di manutenzione alla luce di metodologie applicative basate sulla valutazione di parametri normativi, di sicurezza, criteri tecnici ed economici. - implementare il piano di manutenzione più opportuno in termini di tempistiche, parametri di controllo e costi correlati.
To the student will be transmitted the skills of an analyst of reliability and maintenance, able to calculate the reliability of components/systems, both non-repairable that repairable, and to define the implementation of the more appropriate maintenance strategy in terms of timing, control parameters and related costs. In the part relating to reliability, where is developed the study of failure and repair processes -both of production lines and its subsystems- but also of general products, will be given tools to evaluate the component/system reliability and techniques to improve the so-computed reliability both by analytical methods and engineering techniques such as the Failure Mode Effects and Criticality Analysis (FMECA) and the Fault Tree Analysis (FTA). The study of the repair process will also provide the capability to evaluate the machine down time and the component/system availability at a given instant of time. In the part relating to maintenance, where it is developed the study of the different maintenance strategies (by fault, preventive, inspective) or what actions are necessary to prevent the failure or to solve it when it is present, will be given tools to evaluate their cost functions that are based on the component/system reliability variables under investigation. Skills for the correct choice of the optimal maintenance strategy in the light of application methods based on the evaluation of standard parameters, safety, technical and economic criteria will be provided. The systemic aspect of the productive maintenance and its evolution in the Total Productive Maintenance (TPM) will be finally presented.
Si consiglia di aver appreso e assimilato conoscenze e metodi di base di analisi matematica, statistica e fondamenti di meccanica strutturale ma non è richiesto il superamento degli esami di tali corsi. Sono utili anche conoscenze di meccanica applicata alle macchine, scienza e tecnologia dei materiali/tecnologia dei materiali metallici per l’Ingegneria e informatica.
It is advisable to have learned and assimilated knowledge and basic methods of mathematical analysis, statistics and fundamentals of structural mechanics but it is not required to have passed the exams of these courses. Useful is also knowledge of machine applied mechanics and science, technology of materials/technology of metallic materials for engineering and computer science.
Processo di guasto: tempo fino al guasto, affidabilità e probabilità di guasto, densità di probabilità di guasto, affidabilità d’intervallo, tempo medio fino al guasto, tasso di guasto, legge integrale generale tra le grandezze affidabilistiche. Modelli matematici dell’affidabilità: modello esponenziale, modello di Weibull, modello gaussiano. Sistemi non riparabili: serie, parallelo a guasti indipendenti, parallelo con riserva o stand-by (freddo e caldo, ideale e reale), con una unità vitale, modello generale a 3 stati di funzionamento. Processo di riparazione: tempo fino alla riparazione, manutenibilità (probabilità di riparazione), densità di probabilità di riparazione, tempo medio fino alla riparazione, tasso di riparazione. Sistemi riparabili: stati del sistema e grafo degli stati, variabili casuali e relative distribuzioni, Sistema Fondamentale di equazioni della teoria integrale dell’affidabilità e sua soluzione, tempo di funzionamento e tempo di guasto, tempo medio fino al k-esimo guasto, tempo medio tra i guasti (k-1)-esimo e k-esimo, grandezze affidabilistiche estese, numero medio dei guasti attesi, intensità istantanea dei guasti, disponibilità associata agli stati di funzionamento del sistema, disponibilità e indisponibilità di componenti/sistemi rinnovabili. Metodi ingegneristici di analisi di sistemi complessi: Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA), determinazione del Risk Priority Number (Coefficiente di priorità di rischio, RPN), matrice delle criticità, Fault Tree Analysis (FTA), riduzione all’albero dei guasti equivalente (analisi qualitativa) e successiva valutazione delle grandezze affidabilistiche d’interesse (analisi quantitativa). Introduzione alla manutenzione: origini e definizioni, attività e figure professionali coinvolte, organigrammi manutentivi, ruolo della manutenzione. Strategie di manutenzione: classificazioni dei tipi di manutenzione, manutenzione occasionale, manutenzione preventiva, manutenzione ispettiva, funzioni di costo e tempo ottimale di cadenza degli interventi, metodologie per la scelta della strategia di manutenzione, manutenzione produttiva e sua evoluzione nella Total Productive Maintenance. Piano di Design Of Experiments (DOE) a due fattori: concetto di interazione, modello statistico, analisi della varianza (ANOVA) a due fattori. Piano fattoriale a due livelli e due fattori: la notazione di Yates per indicare le combinazioni di trattamenti. Calcolo degli effetti principali e di interazione: approccio grafico e tabella dei segni. Piano fattoriale frazionario.
Failure process: Time To Failure, reliability and failure probability, density of failure probability, reliability of interval, Mean Time To Failure, failure rate, general integral law between reliability variables. Mathematical reliability models: exponential model, Weibull model, Gaussian model. Non-repairable systems: series, parallel with independent failures, stand-by (cold and hot, ideal and real), general model with 3-operating states. Repair process: Time To Repair, maintainability, density of repair probability, Mean Time To Repair, repair rate. Repairable systems: states of the system and graph of the states, random variables and related distributions, Fundamental System of integral equations of reliability and its solution, Up Time and Down Time, Mean Time To k-th Failure, Mean Time Between (k-1)-th e k-th failures, reliability extended variables, average number of expected failures, instantaneous intensity of failures, availability associated to the up-states of the system, availability and unavailability of renewable components/systems. Engineering methods for complex system analysis: Failure Mode Effects and Criticality Analysis (FMECA), determination of the Risk Priority Number (coefficient of risk priorities, RPN), criticality matrix, Fault Tree Analysis (FTA), reduction to the equivalent fault tree (qualitative analysis) and subsequent evaluation of reliability variables of interest (quantitative analysis). Design Of Experiments (DOE) plan on two factors: concept of interaction, statistical model, analysis of variance (ANOVA) with two factors. Factorial Plan on two levels and two factors: Yates notation for indicating combinations of treatments. Calculation of main effects and interaction: graphical approach and scores table. Fractional factorial plane. The Taguchi method: introduction and general information. Maintenance introduction: origins and definitions, activities and professional figures involved, maintenance organization charts, maintenance role. Maintenance strategies: classification of maintenance types, failure maintenance, preventive maintenance, inspective maintenance, cost functions and optimal time cadence of interventions, methodologies for the selection of the maintenance strategy, productive maintenance and its evolution in the Total Productive Maintenance.
L'insegnamento prevede 43,5 ore di lezione e 16,5 ore di esercitazione e casi studio che consistono in esercizi e problemi pratici analizzati e risolti in applicazione dei concetti trattati a lezione. Scopo delle esercitazioni è migliorare la comprensione della teoria e fornire agli studenti indicazioni sull'ordine di grandezza dei principali parametri; a tal fine, gli studenti sono invitati a preparare brevi relazioni su casi studio analizzati. L’insegnamento si svolge in presenza. Non vi sono differenze tra l’insegnamento in presenza e l’insegnamento in remoto. Nel caso di insegnamento in remoto, le lezioni e le esercitazioni tenute in aula sono svolte utilizzando il sistema per le lezioni online di ateneo.
The course includes 40 hours of lecture and 20 hours of practice and case studies that consist in exercises and practical problems analysed and solved in application of the concepts covered in the lectures. Aim of the practices is to improve understanding of theory and to provide students with the order of magnitude of the main parameters; to this end, students are advised to prepare short reports on the analysed case studies.
Sono disponibili sul Portale della Didattica le dispense riguardanti la parte teorica e il materiale didattico per le esercitazioni. Testi per approfondimenti: - G. Belingardi, Strumenti statistici per la meccanica sperimentale e l’affidabilità, Levrotto & Bella - S. Beretta, Affidabilità delle costruzioni meccaniche, Springer, ISBN: 978-88-470-1078-9 - Berger P.D., Maurer R.E., Experimental design with applications in management, engineering and the sciences, ISBN: 0-534-35822-5 - R. Manzini, A. Regattieri, Manutenzione dei Sistemi di Produzione, Esculapio, Bologna - L. Furlanetto, Manuale di Manutenzione degli Impianti Industriali e Servizi, Franco Angeli, Milano - V. D’Incognito, Progettare il Sistema Manutenzione, Franco Angeli, Milano
On the Course website the lectures handouts as well as texts, datasheets and didactic materials for exercises are available. Recommended other learning readings for more details are: - G. Belingardi, Strumenti statistici per la meccanica sperimentale e l’affidabilità, Levrotto & Bella - S. Beretta, Affidabilità delle costruzioni meccaniche, Springer, ISBN: 978-88-470-1078-9 - Berger P.D., Maurer R.E., Experimental design with applications in management, engineering and the sciences, ISBN: 0-534-35822-5 - R. Manzini, A. Regattieri, Manutenzione dei Sistemi di Produzione, Esculapio, Bologna - L. Furlanetto, Manuale di Manutenzione degli Impianti Industriali e Servizi, Franco Angeli, Milano - V. D’Incognito, Progettare il Sistema Manutenzione, Franco Angeli, Milano
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
Exam: Written test;
Risultati di apprendimento attesi L’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire all'allievo le conoscenze di base relative all'affidabilità, alla manutenibilità e alla sicurezza dei sistemi. Il raggiungimento di tale obiettivo richiede di sviluppare nell'allievo le capacità di: - valutazione dell’affidabilità di sistemi riparabili; - applicazione delle tecniche di manutenzione; - progettazione dei piani sperimentali e successiva analisi dei risultati sperimentali. Criteri, regole e procedure per l'esame esclusivamente IN PRESENZA Numero e tipologia di prove: Prova scritta (in aula), obbligatoria. Non è prevista prova orale. Obiettivo della prova d'esame è la verifica dell’apprendimento delle competenze acquisite durante l'insegnamento. La prova scritta comprende esercizi e domande teoria poste in forma aperta (non a quiz). La durata complessiva della prova scritta è di 2 ore. La prova scritta verte su tutto il programma delle lezioni e delle esercitazioni dell’anno accademico in corso. La prova scritta (in aula) è articolata su un esercizio e due domande inerenti alla parte teorica. Regole legate alla parte di esercizio: - È consentito consultare appunti e dispense dell'insegnamento e l'utilizzo di una calcolatrice. - Il tempo complessivo destinato alla parte è 90 minuti. - Il massimo punteggio conseguibile al termine della parte è 30/30. Regole legate alla parte di domande teoriche: - Non è consentito consultare appunti e dispense dell'insegnamento. - Il tempo complessivo destinato alla parte è 30 minuti. - Il massimo punteggio conseguibile al termine della parte è 30/30. - Lo svolgimento della parte di esame relativa alle domande teoriche inizia dopo aver consegnato la soluzione dell'esercizio. - Il candidato deve scegliere di rispondere ai quesiti relativi a solo 1 delle 2 domande teoriche proposte. - Il punteggio di 30/30 è suddiviso equamente tra tutti i quesiti relativi ad una domanda. Voto d’esame: La definizione del voto finale dell’esame, con valutazione massima 30 lode, si ottiene a partire dalla relazione seguente: V=2/3 E+1/3 D, dove V è il voto finale d’esame, E è il punteggio ottenuto nella parte di esercizio e D è il punteggio ottenuto nella parte di domande teoriche. In caso di valore non intero per V, il voto finale d’esame viene approssimato all’intero più vicino. La prova scritta (in aula) è considerata superata se lo studente consegue una votazione minima di 18/30. Nel caso in cui i punteggi conseguiti nelle parti di esercizio e di domande teoriche siano entrambi apri a 30/30, il voto finale d’esame è pari a 30 lode.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test;
Modalità d’esame: Esame in remoto Numero e tipologia di prove: Prova scritta (obbligatoria). Prova scritta: Somministrazione di un esame scritto mediante la piattaforma EXAM del Politecnico con l’uso del software di proctoring ‘Respondus’. La durata complessiva della prova scritta è di 2 ore. La prova scritta verte su tutto il programma delle lezioni e delle esercitazioni dell’anno accademico in corso. Obiettivo della prova d'esame è la verifica dell'apprendimento delle competenze acquisite durante il corso relativamente a: i) valutazione dell'affidabilità di sistemi riparabili; ii) applicazione delle tecniche di manutenzione; iii) progettazione dei piani sperimentali e successiva analisi dei risultati sperimentali. La prova scritta è articolata su un esercizio e due domande inerenti alla parte teorica. Regole legate alla parte di esercizio: - È consentito consultare appunti e dispense del corso. - Il tempo complessivo destinato alla parte è 90 minuti. - Il massimo punteggio conseguibile al termine della parte è 30/30. - Il punteggio è suddiviso equamente tra tutte le domande. - Il candidato non può ritornare sulle risposte già date oppure tralasciate. - Per rispondere ai quesiti numerici è sufficiente l’utilizzo di una calcolatrice. - Risposte errate nei quesiti numerici non comportano alcuna penalizzazione. - Le risposte a scelta multipla possono richiedere più di una selezione. - Selezioni errate nelle risposte a scelta multipla comportano una penalizzazione pari a metà del punteggio complessivo raggiungibile con la domanda. Regole legate alla parte di domande teoriche: - Non è consentito consultare appunti e dispense del corso. - Il tempo complessivo destinato alla parte è 30 minuti. - Il massimo punteggio conseguibile al termine della parte è 30/30. - L’accesso alla parte di domande teoriche è consentito solo al termine della parte di esercizio. - Il candidato deve scegliere di rispondere ai quesiti relativi a solo 1 delle 2 domande teoriche proposte. - Il punteggio di 30/30 è suddiviso equamente tra tutti i quesiti relativi ad una domanda. - Il candidato non può ritornare sulle risposte già date oppure tralasciate. - Le risposte a scelta multipla possono richiedere più di una selezione. - Selezioni errate nelle risposte a scelta multipla comportano una penalizzazione pari a metà del punteggio complessivo raggiungibile con la domanda. Voto d’esame: La definizione del voto finale dell’esame, con valutazione massima 30 lode, si ottiene a partire dalla relazione seguente: V=2/3 E+1/3 D, dove V è il voto finale d’esame, E è il punteggio ottenuto nella parte di esercizio e D è il punteggio ottenuto nella parte di domande teoriche. In caso di valore non intero per V, il voto finale d’esame viene approssimato all’intero più vicino. La prova scritta è considerata superata se lo studente consegue una votazione minima di 18/30. Nel caso in cui i punteggi conseguiti nelle parti di esercizio e di domande teoriche siano entrambi apri a 30/30, il voto finale d’esame è pari a 30 lode.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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