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Gestione integrata di fabbrica

02HEFNL, 02HEFNM, 02HEFQR

A.A. 2019/20

2019/20

Gestione integrata di fabbrica

L'insegnamento intende fornire i principi e le metodologie di base per affrontare i problemi legati alla gestione dei processi produttivi. Vengono descritti i principali elementi dell’automazione di fabbrica quali le macchine operatrici, i manipolatori industriali, i sistemi di trasporto delle parti in lavorazione, i sistemi per la visione artificiale, i controllori a logica programmabile (PLC), i modelli di simulazione e ottimizzazione dei processi produttivi. I differenti argomenti sono illustrati con l’ausilio di programmi di simulazione al calcolatore. Per ogni argomento teorico trattato, sono completamente descritti gli algoritmi per la simulazione al calcolatore e la soluzione di problemi reali che si incontrano nel settore.

Gestione integrata di fabbrica

The course will present the fundamental methodological principles to model and solve the main problems related to the governance of production processes. Attention is devoted to the description of the main components of factory automation such as operating machines, industrial manipulators, robot carriers, machine vision systems, programmable logic controllers (PLC), simulation and optimization models of productive systems. For each theoretical subject presented in the course, numerical algorithms oriented to the solution of real problems are illustrated and tested on relevant practical examples.

Gestione integrata di fabbrica

- Conoscenza dei differenti livelli gerarchici dell’automazione: azienda, stabilimento, area, cella, macchina. - Conoscenza delle più note strutture dei robot industriali e dei criteri di scelta per tipologia di applicazioni. - Conoscenza delle macchine CNC e delle tecniche CAD CAM e simulazione dell’esecuzione di programmi in G code - Conoscenza delle tecniche di programmazione e di emulazione del PLC per il controllo dei sistemi automatici di movimentazione di beni e materiali. - Conoscenza delle tecniche e degli algoritmi numerici per la soluzione dei principali problemi di schedulazione della produzione automatica: macchina singola, macchine parallele, Flow Shop e Job Shop. - Conoscenza delle metodologie e degli algoritmi per la simulazione numerica delle code di attesa dei lavori da eseguire. - Conoscenza delle metodologie e degli algoritmi di soluzione per i problemi di pianificazione della produzione quali l’allocazione risorse, assegnamento e distribuzione.

Gestione integrata di fabbrica

Knowledge of the main hierarchical levels in factory automation: company, plant, area, cell, machine. Knowledge of the most known industrial robot structures and of the selection criteria for classes of application sectors. Knowledge of CNC machines and use of CAD CAM techniques to obtain the machine program for CNC computer simulation. Knowledge of the techniques of PLC programming as well as simulation of simple transportation systems. Knowledge of main methods and of numerical algorithms for the solution of the most relevant scheduling problems in automated production: the single machine case, the case of parallel machine. The multi-machine multi-jobs Flow Shop e Job Shop scheduling problems. Knowledge of the fundamentals of queuing theory and the simulation techniques of queuing networks. Knowledge of methods and of solution algorithms for the solution of the planning problems in a production plant such as resource allocation, assignment, distribution.

Gestione integrata di fabbrica

È preferibile una conoscenza di base delle tecniche di programmazione in ambiente MATLAB. Agli allievi verrà comunque indicata una documentazione propedeutica, integrata con esempi semplici, risolti passo passo.

Gestione integrata di fabbrica

A basic knowledge of programming techniques in MATLAB environment is suggested. Student lacking some arguments will be suggested specific documentation. The teacher may integrate student preparation with extra, solved and step by step explained, exercises.

Gestione integrata di fabbrica

- La struttura CIM ed i vari livelli dell’automazione: azienda, stabilimento, area, cella, macchina, campo. - I robot industriali: strutture e settori di applicazione. Metodi ed esempi di simulazione al calcolatore. - Le macchine a controllo numerico: strutture e campi di applicazione. Uso di programmi CAD CAM e simulatori. - La gestione della movimentazione. Esempi dettagliati di gestione mediante PLC del flusso delle parti tra le varie isole di lavorazione in un reparto di produzione e di un magazzino automatico. - I concetti ed i risultati fondamentali della teoria delle code. Programmi di calcolo ed esempi numerici. - Il problema della schedulazione per i sistemi di produzione automatica. Metodi di soluzione per macchina singola, macchine parallele, flow shop e job shop. Programmi di calcolo ed esempi numerici. - Metodi ed algoritmi di soluzione numerica dei problemi di allocazione di risorse, assegnamento e distribuzione.

Gestione integrata di fabbrica

- The CIM structure and the factory automation levels: company, plant, area, cell, machine, field. Examples. - Industrial robots: structures and selection criteria. Examples of computer simulation methods - The CNC machines overview. Machine simulation of the G-code program produced by a CAD CAM application. - Factory movimentation and storage of goods and materials. Detailed examples of PLC use for system control. - The queuing theory and numerical simulation techniques applied to production plant structures and layouts. - The main scheduling problems of an automated production system: single machine, parallel machines, flow shop and job shop. Solutions obtained by known rules when applicable or, in general, by numerical algorithms. - Methods and algorithms for production planning: resource allocation, assignment and distribution.

Gestione integrata di fabbrica

Gestione integrata di fabbrica

Gestione integrata di fabbrica

Tutti gli argomenti presentati a lezione sono illustrati mediante esercizi svolti in classe. Alcuni esercizi sono svolti in maniera completa, altri sono soltanto accompagnati da indicazioni per la soluzione lasciata come lavoro all’allievo.

Gestione integrata di fabbrica

All lesson subjects are illustrated by class exercises. Partly they will be solved and partly left to students.

Gestione integrata di fabbrica

Appunti di tutte le lezioni, note dettagliate per le esercitazioni, programmi di calcolo scritti dal docente, comprensivi di esempi di prova, saranno forniti agli allievi durante l'insegnamento. Saranno segnalati anche i libri più noti e numerose letture complementari per ogni singolo argomento trattato.

Gestione integrata di fabbrica

Slides, notes, and program codes written by the teacher will be provided during the course. The notes include solved and unsolved exercises and the distributed program codes are working with test examples. Further readings and books will be suggested.

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Modalità di esame: Prova scritta (in aula);

Gestione integrata di fabbrica

Gli allievi sono esaminati attraverso un esame scritto, basato su un insieme di domande ed esercizi su tutti gli argomenti del corso. In particolare, le domande sono a risposta multipla, volte a verificare la conoscenza degli argomenti di base. Gli esercizi (due o tre, a seconda della difficoltà) verificheranno la capacità dell'allievo di risolvere analiticamente quesiti numerici sulle tematiche di schedulazione e analisi delle code di attesa. Il punteggio massimo conseguibile con lo scritto è pari a 30L/30. E' possibile consultare un formulario preparato dallo studente (su un singolo foglio A4) . La durata della prova è 1h30m.

Gestione integrata di fabbrica

Exam: Written test;

Gestione integrata di fabbrica

Students are examined through a written exam, based on a set of questions and exercises on all the topics of the course. In particular, there multiple-choice questions, aimed at verifying the knowledge of the basic topics. The exercises (two or three, depending on their difficulty) will verify the student's ability to solve analytically numerical questions on the scheduling and analysis of waiting queues. The maximum score that can be obtained with the written test is 30L / 30. It is possible to consult a sheet with formulas prepared by the student (on a single A4 sheet). The duration of the test is 1h30m.

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