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Progettazione e analisi degli esperimenti nell'industria di processo

01TXQMW

A.A. 2019/20

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 39
Esercitazioni in aula 21
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Manna Luigi Professore Associato ING-IND/24 39 21 0 0 1
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/26 6 B - Caratterizzanti Ingegneria chimica
2019/20
Lo scopo dell’insegnamento è introdurre alle tecniche di progettazione, condotta e analisi degli esperimenti nell’industria di processo. Queste tecniche sono utili per sviluppare, ottimizzare o rendere più robusto un processo industriale. Esse aumentano l'efficienza della sperimentazione, migliorano l’analisi dei dati e lo sviluppo dei modelli matematici; come conseguenza, riducono i tempi e i costi della sperimentazione e consentono di individuare le condizioni operative ottimali.
The aim of the course is to introduce the techniques of experimental design and data analysis used in the process industry. These techniques are useful for developing, optimizing or making more robust an industrial process. They increase the efficiency of experimentation, improve data analysis and the development of mathematical models; as a result, they reduce the time and cost of experimentation and allow optimal operating conditions to be identified.
Conoscere le basi teoriche di statistica e calcolo della probabilità su cui si fondano le tecniche e le metodologie di analisi dei dati progettazione degli esperimenti. Conoscere le principali tecniche e le metodologie di analisi dei dati e progettazione degli esperimenti e averne compreso l’applicazione nell’industria di processo. Essere in grado di selezionare le tecniche e i metodi più idonei a risolvere specifici problemi incontrati nella sperimentazione dell’industria di processo e di applicarli correttamente.
To know the theoretical bases of statistics and probability calculation on which the techniques and methodologies of data analysis and experimental design are based. To know the main techniques and methodologies for data analysis and experimental design and to have understood their application in the process industry. To be able to select the most suitable techniques and methods to solve specific problems encountered in the experimentation of the process industry and to apply them correctly.
Conoscenze di base di analisi matematica e nozioni di teoria degli insiemi.
Basic knowledge of mathematical analysis and notions of set theory.
Fondamenti di probabilità e statistica. Analisi della varianza a uno e due fattori. Piani sperimentali fattoriali e modelli per i dati. Piani fattoriali a blocchi. Applicazione dei piani fattoriali nella sperimentazione industriale. Regressione lineare semplice. Regressione lineare multipla. Verifica dell’adeguatezza di un modello e sua correzione. Validazione dei modelli di regressione. Modelli lineari generalizzati e loro applicazione nella modellazione di processi chimico-fisici. Regressioni non lineari e modelli matematici comunemente impiegati nell’ingegneria chimica. Metodo delle superfici di risposta. Metodo della salita più rapida. Analisi di una superficie di risposta del secondo ordine. La progettazione robusta nell’industria di processo.
Fundamentals of probability and statistics. One and two-factor variance analysis. Experimental factorial design and models for data. Blocking in the factorial design. Application of factorial design in industrial experimentation. Simple linear regression. Multiple linear regression. Verification of the adequacy of a model and its correction. Validation of regression models. Generalized linear models and their application in the modeling of chemical-physical processes. Non-linear regressions and mathematical models commonly used in chemical engineering. Response surface method. Steepest ascent method. Analysis of a second-order response surface. Robust design in the process industry.
L’insegnamento consiste in lezioni, dove si svolge la parte teoria, ed esercitazioni di calcolo. La parte teorica, esposta durante le lezioni, riguarderà le diverse metodologie analisi dei dati e tecniche di progettazione degli esperimenti. Le esercitazioni consisteranno nella applicazione delle tecniche di analisi e progettazione sperimentale alla risoluzione di specifici problemi riguardanti l’industria di processo.
The course consists of theoretical lessons and calculation exercises. The theoretical part concerns the different methodologies of data analysis and experiment design techniques. The exercises consist in the application of analysis and design techniques to the resolution of specific problems concerning the process industry.
Design and Analysis of Experiments di Douglas C. Montgomery. John Wiley & Sons Inc; 8th Edition (2012).
Design and Analysis of Experiments of Douglas C. Montgomery. John Wiley & Sons Inc; 8th Edition (2012).
Modalità di esame: prova orale obbligatoria;
L’esame consiste in una prova orale ed ha lo scopo di valutare sia la conoscenza delle tecniche di progettazione e analisi degli esperimenti illustrate nell’insegnamento, sia l’abilità dell’allievo di saper individuare il metodo più adatto per uno specifico problema. Le domande quindi riguarderanno sia la parte teorica, dove l’allievo dovrà dimostrare di conoscere e aver compreso le diverse tecniche e i loro fondamenti teorici (dimostrazioni incluse), sia la parte applicativa, dove all’allievo sarà richiesto di individuare la procedura più appropriata per risolvere un problema pratico.
Exam: compulsory oral exam;
The exam consists of an oral test that has the purpose of evaluating both the knowledge of the design techniques and analysis of the experiments illustrated in the corse and the student's ability to know how to identify the most suitable method for a specific problem. The questions will therefore concern both the theoretical part, where the student must demonstrate to know and have understood the different techniques and their theoretical foundations (including demonstrations), and the application part, where the student will be required to identify the most appropriate procedure for solve a practical problem.


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