L¿insegnamento ha lo scopo di presentare le metodologie utilizzate nei processi di innovazione e miglioramento dei prodotti e dei processi. In particolare saranno trattate le metodologie utilizzate la progettazione e gestione delle specifiche produttive nell¿ingegnerizzazione di prodotti innovativi, le tecniche di time compression e le metodologie a base statistica per la valutazione della qualità e dell¿affidabilità dei prodotti, per il miglioramento della qualità dei prodotti e dei processi, per l¿introduzione e la valutazione di prodotti e processi innovativi.

Conoscenza delle tecniche di time compression per lo sviluppo prodotto/processo;
Conoscenza delle metodologie a base statistica per la valutazione della qualità e dell¿affidabilità dei prodotti, per il miglioramento della qualità dei prodotti e dei processi, per l¿introduzione e la valutazione di prodotti e processi innovativi (robust design, six sigma etc).
Capacità di adattare le specifiche produttive a quelle funzionali di prodotto e rispettivo collaudo, in particolare nelle fasi di introduzione di prodotti/processi innovativi.
Capacità di dare supporto di tipo metodologico - statistico agli specialisti coinvolti nelle attività d R&D e di coordinarne le attività.

Conoscenza delle tecnologie di base
Conoscenza di base del calcolo delle probabilità e della statistica descrittiva

Programma (Prof. M. De Maddis)

Analisi dei processi
Le prestazioni di un processo
Analisi delle prestazioni di un processo.

Innovazione o miglioramento di un processo
Valutazione delle principali cause di variabilità nei processi ( naturale – interruzioni pianificate/non pianificate )
Variabilità di flusso
Rilavorazioni-scarti-lotti di produzione e di trasporto
Modelli a rete di code
Simulazione ad eventi discreti.
Misure di performance

L’nnovazione nella gestione dei processi (tappe fondamentali della produzione snella – lean thinking)

L’Innovazione nello sviluppo prodotto:

Processo di progettazione (product Manufacturing Information).

Processo di fabbricazione (Processi innovativi, automazione dei processi e dei sistemi di produzione: dalla macchina utensile CNC al centro di lavoro flessibile FSM, linguaggi di programmazione assistita per il controllo numerico G-Code, APT, STEP NC).

Processo di verifica (Le macchine di misura a coordinate. L'incertezza di misura :i riferimenti normativi dal GD&T al GPS)

Innovazione di Prodotto
Richiami e integrazioni di statistica:
Probabilità, parametri dei campioni e delle popolazioni. Distribuzioni: normale, lognormale, uniforme, di Weibull, esponenziale, binomiale, di Poisson. Algebra normale.
Inferenza statistica, inferenza di distribuzioni normali e della distribuzione di Bernoulli.
Regressione: metodo dei minimi quadrati, misure di correlazione, Intervalli di confidenza regressione lineare
Carte di probabilità (normale, lognormale, Weibull). Intervalli di confidenza sulle carte di probabilità. Outlier
Valutazione dei parametri delle distribuzioni e sulla regressione con il metodo della massima verosimiglianza (maximum likelihood).
Affidabilità
Definizione e calcolo dell’affidabilità nel caso statico. probabilistic design
Affidabilità e fattore tempo, tasso di guasto, MTTF, MTBF
Affidabilità di sistemi in serie, in parallelo e misti. Sistemi in stand by
Strumenti per l’affidabilità: Diagrammi di Pareto, FTA, FMEA, FMECA
Prove per la verifica dell’affidabilità: tipologie campioni, analisi di Weibull, Sudden Death, Success run
Prove accelerate qualitative e quantitative, aumento di frequenza, overstress; modelli di Arrhenius, Eyring, IPL, T-NT, Prove con numero di elementi ridotti: staircase e piani a tempo prolungato
Design of experiments
Cenni di teoria delle decisioni, Test parametric, test non parametrici.
Analisi della varianza a un fattore. Analisi della varianza a due fattori con e senza ripetizioni
Piani sperimentali classici e fattoriali, modello matematico calcolo degli effetti,
Piani sperimentali fattoriali, tavole di Yates, ortogonalità.
Piani fattoriali ridotti, confounding. Piani fattoriali a blocchi.
Qualità dei prodotti
Definizione di qualità, Indice di Capacità di processo, Quality Loss Function, Tolleranze, fattore di sicurezza economico
Strategie per il miglioramento della qualità, Diagramma P, Concept, parameter e tollerance design,
Robust design. ANOM, analisi di sensibilità. Critica al metodo, l’esperimento di controllo.
Cenni alla metodologia six sigma.

Appunti forniti dal docente

Testi per approfondimenti:

Factory Physics -Wallace J.Hopp, Mark L. Spearman Waveland Press -Inc

Operations and Process management , principles and practice for strategic impact – Slack, Chambers, Johnston, Betts- Perason

The CNC workshop - Murphy, Uccello Nanfar.

La metrologia dimensionale per l’industria meccanica – Malagola, Ponterio- Augusta

SW:
Flexim
CNC simulator
Unigraphics Nx 5

Appunti forniti dal docente

Testi per approfondimenti:
G. Belingardi, “Strumenti statistici per la meccanica sperimentale e l’affidabilità”- Levrotto & Bella, 1997
C. Lipson, N. Sheth, “Statistical Design and Analysis of Engineering Experiments”, McGraw-Hill, 1973
W.J. Dixon., F.J. Massey, “Introduction to statistical analysis”, Int. Student Edition, McGraw-Hill, 1985
M. Vigier, “Pratique des plans d’expériences”, Les éditions d’organisation, Paris, 1988
R. Levi, “Elementi di statistica sperimentale”, RTM, Vico Canavese, 1972
M.S. Phadke, “Quality engineering using Robust Design”, Prentice Hall, New Jersey 1989
Genichi Taguchi, “Taguchi on robust technology development: bringing quality engineering upstream”, ASME Press, New York ,1993
Genichi Taguchi, “Introduction to quality engineering: designing quality into products and processes”, Unipub, Dearborn, American Supplier Institute, White Plains, 1986
Genichi Taguchi, “System of experimental design: engineering methods to optimize quality and minimize costs”,: Unipub Kraus ; Dearborne : American Supplier Institute, New York, 1987
W. Nelson, Accelerated testing” John Willey & Son, New York,, 1990
Carter A.D.S. - "Mechanical Reliability", Macmillan 1986
Kampur K.C., Lamberson L.R. - "Reliability in engineering design", John Wiley 1977
Link utili
Manuale di statistica: www.dsa.unipr.it/soliani/soliani.html
www.weibull.com (life data analysis, accelerated life testing, system analysis)
www.freequality.org
www.qualityamerica.com

INNOVAZIONE DEL PROCESSO:
•14 punti: prova scritta composta da esercizi e domande di teoria
L'esame scritto permetterà di valutare le capacità acquisite dallo studente durante il corso sulla valutazione di azioni migliorative o innovative di un processo produttivo, sulle innovazioni nei processi di progettazione, produzione e verifica del prodotto e sull' innovazione nella gestione dei processi. N.B. :nella prova scritta non saranno presenti esercizi di calcolo simili a quelli svolti nel lavoro di tesina.
[sufficienza 10/14]
• 16 punti: lavoro di tesina che consisterà nell’analisi di una linea produttiva utilizzando metodi analitici e la simulazione ad eventi discreti.
Verrà richiesto agli studenti di discutere la tesina per poter distinguere il contributo individuale al lavoro di gruppo.
8 punti saranno attribuiti alla tesine ed 8 alla discussione orale.
[sufficienza 8/16 ossia tesina 4/8 + orale 4/8].

Tutte le tesine devono essere presentate entro il primo appello d’esame, dopo tale scadenza le tesine non saranno più accettate ma saranno sostituite con una prova orale e di laboratorio.

INNOVAZIONE DEL PRODOTTO
• Prova orale volta a valutare le conoscenze relative agli strumenti statistici per la valutazione della qualità e dell’affidabilità dei prodotti e per il miglioramento dei prodotti e dei processi.
Per accedere all'orale di Innovazione del prodotto è necessario ottenere la sufficienza (18/30) nell’esame di Innovazione dei processi.

VOTO COMPLESSIVO
L’esito dell’esame sarà calcolato facendo media tra voto Innovazione del processo e voto Innovazione del prodotto.

Modalità di verifica dell'apprendimento (Prof. M. De Maddis)

Modalità di verifica dell'apprendimento
Innovazione del prodotto/Innovazione del processo

L’esame consiste:

Prof.ssa De Maddis
In una prova scritta (Innovazione del Processo) composta da esercizi e domande di teoria e nella consegna di un lavoro di tesina. L'esame così composto permetterà di valutare le capacità acquisite dallo studente durante il corso sulla valutazione di azioni migliorative o innovative di un processo produttivo, sulle innovazioni nei processi di progettazione, produzione e verifica del prodotto e sull' innovazione nella gestione dei processi.

Prof. Rossetto
In una prova orale (Innovazione del Prodotto) volta a valutare le conoscenze relative agli strumenti statistici per la valutazione della qualità e dell’affidabilità dei prodotti e per il miglioramento dei prodotti e dei processi.


Per accedere alla prova orale è necessario ottenere la sufficienza (18/30) della parte scritta/pratica.
L’esito dell’esame sarà calcolato facendo media tra voto prova scritta e voto prova orale.

I voti delle singole prove saranno validi solo all’interno della sessione ( in caso di insufficienza su una delle due prove, l'esame dovrà essere sostenuto interamente nella sessione successiva).