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.

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.

Conoscenze di base di analisi matematica e nozioni di teoria degli insiemi.

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.

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.

Design and Analysis of Experiments di Douglas C. Montgomery. John Wiley & Sons Inc; 8th Edition (2012).

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

L’esame consiste in una prova orale mediante videocomunicazione 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.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

L’esame consiste in una prova orale. Le prove in presenza si svolgeranno in un'aula, mentre le prove in remoto saranno effettuate tramite videocomunicazione. L'esame 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.