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PORTALE DELLA DIDATTICA

Sistemi integrati di produzione

07CJBNE

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 60
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Atzeni Eleonora - Corso 2 Professore Associato ING-IND/16 46.5 0 0 0 9
Iuliano Luca - Corso 1 Professore Ordinario ING-IND/16 46.5 0 0 0 15
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/16 6 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
2018/19
Nell'insegnamento, partendo dalla definizione di Controllo Numerico delle macchine utensili, saranno descritti i componenti, i moduli o le celle di lavorazione, la cui integrazione dà vita ad un sistema di produzione. Verranno pertanto analizzate le problematiche relative alle lavorazioni meccaniche con le macchine utensili a controllo numerico (CNC) e le relative tecniche di programmazione assistita da calcolatore. Seguirà la descrizione dei robot industriali e della loro integrazione con le macchine utensili CNC per dar vita alle celle automatizzate di lavorazione. Verranno successivamente descritte le macchine di misura a coordinate (CMM) utilizzate nel collaudo dei componenti meccanici. Con la parte del modulo dedicata alla programmazione e controllo della produzione verranno forniti gli strumenti di base per saper gestire i flussi produttivi entro una realtà industriale e per controllare lo stato di avanzamento della produzione, verificandone l’accordo con i piani prefissati. Saranno inoltre trattate le lavorazioni non convenzionali quali l'elettroerosione, le lavorazioni elettrochimiche, la fresatura chimica, le lavorazioni a mezzo ultrasuoni, le lavorazioni con fascio elettronico e le lavorazioni con il laser. Concluderà l'insegnamento una breve trattazione delle moderne tecniche di produzione additiva.
In this subject, concepts and components used in various production systems are investigated, including their application and programming. Components will include industrial robots, parts handling systems and coordinate measuring machines (CMMs). The course surveys the principles of lean systems and the importance of efficient lean methodologies where the traditional methods can result in a net loss of competitiveness in the global market. Therefore, we will analyse basic concepts on non-conventional machining such as EDM, electrochemical machining, chemical milling, machining by ultrasound, electron beam melting and laser processing. We will conclude by examining manufacturing by means of additive techniques.
L'obiettivo è sviluppare nell'allievo l'abilità e le competenze necessarie per supervisionare un sistema produttivo ed essere in grado di individuare il sistema produttivo più adatto alla specifica applicazione. Al termine dell'insegnamento si chiederà allo studente di: • conoscere la struttura dei moderni mezzi di produzione, assemblaggio e collaudo a controllo numerico; • conoscere i sistemi integrati e flessibili di lavorazione con particolare riferimento alle applicazioni della produzione snella (Lean Production); • conoscere le metodologie di programmazione assistita da calcolatore (CAM) per la definizione di cicli di lavorazione, assemblaggio e collaudo; • conoscere i criteri d'impostazione dei livelli di automazione ed integrazione dei processi in relazione alle cadenze produttive; • conoscere le metodologie di base della fabbricazione additiva; • essere in grado di programmare un sistema a controllo numerico; • saper gestire le linee di produzione complesse; • individuare la tecnologia produttiva più idonea in funzione delle specifiche del prodotto; • formulare in modo sistematico un problema di gestione della produzione mediante la modellizzazione dello stesso; • essere in grado di affrontare la risoluzione di un problema di gestione al fine di pervenire ad una soluzione attraverso una sequenza di passi dimostrabili; • conoscere le principali problematiche di gestione della produzione in azienda, così da saper associare a ciascuna gli strumenti e le procedure di soluzione più utili.
At the end of the semester, students will: - know the structure of flexible manufacturing systems especially with reference to lean production; - identify design features that make automation difficult; - describe the basic concepts of numerical control; - identify the basic programming methods used in manufacturing; - understand CAM methodologies to define process planning; - compare various robot geometries and working parameters; - know principles for setting automation levels and process integration in relation to production rates; - know the fundamentals of additive manufacturing; - identify the most appropriate production technology according to the product requirements.
L'allievo che segue l'insegnamento deve avere conoscenze di disegno tecnico industriale e di tecnologie di fabbricazione con particolare riguardo alle tecniche per asportazione di truciolo, cicli di lavorazione.
Knowledge of technical drawing rules and of industrial manufacturing technology with particular emphasis on techniques for metal cutting and machining cycles. It is essential that the student has familiarity with the use of computers.
Il controllo numerico delle macchine utensili - Definizioni e schema di principio di una M.U. a C.N. - Strutture e guide - Dispositivi per il cambio automatico dell’utensile e del pezzo - Tipi di azionamenti - Trasduttori di posizione e velocità - Tipologie delle unità di governo - Il controllo numerico computerizzato (CNC) - Il controllo diretto da calcolatore (DNC) - Il controllo adattativo Programmazione delle macchine utensili a controllo numerico - Considerazioni generali - Tipi di programmazione: manuale e assistita - Il linguaggio ISO - Il linguaggio APT - Analisi dei principali strumenti per la programmazione assistita I robot industriali - Strutture e caratteristiche - Impieghi dei robot - Le unità di governo e la programmazione assistita - Integrazione con l’ambiente esterno - Le celle robotizzate Le macchine di misura a controllo numerico - Il controllo di qualità assistito - Strutture e caratteristiche delle macchine di misura - Software per macchine di misura Programmazione e Controllo della Produzione - Breve introduzione alle problematiche della gestione della produzione in azienda - Schedulazione operativa degli ordini di produzione - Analisi dei tre principali metodi di programmazione della produzione: - Material requirement Planning (MRP) - Just In Time (JIT) - CONstant Work In Process (CONWIP) Le lavorazioni non convenzionali - L’elettroerosione; - Le lavorazioni elettrochimiche; - La fresatura chimica; - Le lavorazioni a mezzo ultrasuoni; - Le lavorazioni con fascio elettronico; - La fresatura chimica; - Le lavorazioni con il laser. La fabbricazione additiva - La filosofia della fabbricazione per piani e la sua giustificazione economica; - L’integrazione con i sistemi CAD; - I processi Industriali consolidati.
Numerical Control of Machine tools - Definition and fundamental concepts - Machine tool structures and guideways - Tools and workpiece management - Drives and actuation systems - Feedback devices - Machine control unit - Computer Numerical Control (CNC) - Direct Numerical Control (DNC) - Adaptive Control CNC Programming - Introduction - Manual and computer-aided programming - The ISO code - The APT (Automatically Programmed Tools) language for numerical control - Computer-aided programming tools Industrial Robotics - Structures and characteristics - Applications - Control unit and programing - Integrated robotic systems - Robot cells Coordinate measuring machines - Computer-aided control - Structures and characteristics of CMM - Software for CMM Management of production systems - Introduction to industrial systems analysis - Production planning - Analysis of main scheduling methods - Material requirement Planning (MRP) - Just In Time (JIT) - CONstant Work In Process (CONWIP) Unconventional machining (15 h) - Electrical discharge machining - Electrochemical machining - Chemical milling - Ultrasonic machining - Electron-beam welding - Laser machining - Water-jet machining Additive manufacturing (6h) - Principle of layer manufacturing and economics - integration with CAD systems - industrial processes.
Lezioni ed esercitazioni vengono condotte congiuntamente analizzando rappresentazioni schematiche e realistiche di situazioni industriali. Seminari Sono previste una serie di testimonianze aziendali sui vari argomenti trattati nell’insegnamento.
Industrial manufacturing systems examples will be analyzed during lectures. Seminars Some seminars on topics related to the subject will be presented by industrial experts.
Le dispense, stampati delle diapositive utilizzate a lezione, vengono messe a disposizione agli studenti iscritti all’insegnamento sul Portale della Didattica Testi consigliati per approfondimenti: - Giusti, Santochi, Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano - De Toni, A. F., Panizzolo, R., & Villa, A. (2013). Gestione della produzione. ISEDI.
PowerPoint slides presented during lectures and other teacher’s lecture notes uploaded on Portale della Didattica. - Giusti, Santochi, Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano - De Toni, A. F., Panizzolo, R., & Villa, A. (2013). Gestione della produzione, ISEDI.
Modalità di esame: prova orale obbligatoria;
L'esame finale è volto ad accertare l'acquisizione delle conoscenze sui moderni sistemi integrati di produzione. La prova finale è orale e consiste nella risposta a 3/4 domande aperte. Le domande teoriche possono includere l’esecuzione di schemi/disegni o risoluzioni di semplici calcoli. E’ argomento d’esame tutto quanto illustrato durante le lezioni e i seminari. Il punteggio massimo assegnato ad ogni risposta varia tra 7 e 10 punti in funzione della complessità della domanda. Il voto finale è dato dalla somma dei punteggi ottenuti nelle singole risposte.
Exam: compulsory oral exam;
The aim of the final exam is to verify the students' knowledge on modern integrated manufacturing systems. The oral final exam will consist of 3/4 open questions on topics covered during lessons and seminars. Theoretical questions may include the request for drawing/sketches or solving simple problems. Each response will account for 7-10 points, as a function of the complexity of the question. The final score is the sum of points obtained from each response.


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