Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Sistemi integrati di produzione

07CJBNE

A.A. 2022/23

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 45
Esercitazioni in aula 15
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Atzeni Eleonora - Corso 1 Professore Ordinario ING-IND/16 45 15 0 0 12
Calignano Flaviana - Corso 2   Professore Associato ING-IND/16 45 15 0 0 4
Galati Manuela - Corso 3   Ricercatore a tempo det. L.240/10 art.24-B ING-IND/16 45 15 0 0 1
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/16 6 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
2022/23
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. 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. 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.
Introduzione al corso: evoluzione dei sistemi produttivi - Le rivoluzioni industriali - Il ruolo della digitalizzazione (industria 4.0) - Automazione e flessibilità nei sistemi di produzione Il controllo numerico delle macchine utensili - Definizioni e schema di principio di una M.U. a C.N. - Componenti della MU a CN: Strutture e guide Dispositivi per il cambio automatico dell’utensile e del pezzo Tipi di azionamenti Trasduttori di posizione e velocità - Unità di governo: HMI Interpolatore Schema controllo dell’asse - Programmazione delle macchine utensili a controllo numerico Considerazioni generali Il linguaggio ISO Analisi dei principali strumenti per la programmazione assistita - Il controllo adattativo - Il controllo distribuito (DNC) Le linee di produzione - Linee a trasferta - FMS - Sistemi Agili I robot industriali - Strutture e caratteristiche - Impieghi dei robot - Le unità di governo e la programmazione assistita - Integrazione con l’ambiente esterno - I cobot - 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; La fabbricazione additiva - La filosofia della fabbricazione per piani e la sua giustificazione economica; - Gli step della FA - I processi Industriali consolidati (classificazione) - Il processo FDM.
Introduction: evolution of manufacturing systems - The industrial revolutions - The digitalization (Industry 4.0) - Automation and flexibility in production Numerical Control of Machine tools - Definition and fundamental concepts - Machine tool components: Structures and guideways Tools and workpiece management Drives and actuation systems Feedback devices - Machine control unit HMI Interpolator Axis control - CNC Programming Introduction The ISO code Computer-aided programming tools - Adaptive Control - Direct Numerical Control (DNC) Production lines - Transfer lines - FMS - Agile systems Industrial Robotics - Structures and characteristics - Applications - Control unit and programing - Integrated robotic systems - Robot cells - Co-bots 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 - Electrical discharge machining Additive manufacturing - Principle of layer manufacturing and economics - AM steps - Industrial processes (classification) - The FDM process
Lezioni teoriche e casi applicativi vengono condotti congiuntamente analizzando rappresentazioni schematiche e realistiche di situazioni industriali. Si prevedono inoltre degli approfondimenti sulla programmazione delle macchine utensili a controllo numerico sia con linguaggio ISO che con software dedicato. 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 scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Exam: Written test; Optional oral exam; Computer-based written test in class using POLITO platform;
L'esame finale è volto ad accertare l'acquisizione delle conoscenze sui moderni sistemi integrati di produzione. E’ argomento d’esame tutto quanto illustrato durante le lezioni e i seminari. La prova finale è scritta e consiste nella risposta a domande che potranno essere sia a risposta multipla che a risposta aperta. Le domande possono includere l’esecuzione di schemi/disegni o definizione di stringhe di programmazione. Per ogni domanda sarà indicato il punteggio massimo che potrà essere attribuito, definito in funzione della complessità della domanda. Il punteggio finale, dato dalla somma dei punteggi ottenuti nelle singole risposte, è al massimo 25/30. Il tempo assegnato per la prova scritta è pari a 60 minuti. Lo studente ha la possibilità di non consegnare la prova scritta al docente per la correzione, ossia di ritirarsi prima della consegna; se tuttavia la prova è consegnata per la correzione ciò comporta l'inizio dell'iter di valutazione e la conseguente assegnazione del voto. L'esame orale, facoltativo, potrà essere sostenuto solo se si raggiunge la sufficienza alla prova scritta, consiste in una sola domanda e la sua valutazione potrà variare il punteggio ottenuto di + o – 5 punti. L’eventuale lode sarà assegnata dal docente in base all'esito di entrambe le prove. Lo studente che decide di ritirarsi dall'orale subito dopo la formulazione della domanda riceve una penalità di un punto sul voto dello scritto. Non è ammesso il ritiro dall'esame orale dopo che è stata data la risposta. Non si può rifiutare il voto finale.
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; Optional oral exam; Computer-based written test in class using POLITO platform;
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.
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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