Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

L'Industria 5.0 mira ad aumentare la sostenibilità e il benessere umano integrando le tecnologie emergenti con i principi della progettazione ergonomica. Questa trasformazione verso un'industria sostenibile, incentrata sull'uomo e resiliente risponde a sfide globali come la carenza di manodopera e l'urgenza di agire contro il cambiamento climatico. Gli ingegneri che operano nella produzione industriale e nell'innovazione tecnologica sono responsabili di guidare questa trasformazione e l'integrazione delle competenze umane negli ambienti di produzione tecnologica, promuovendo un approccio incentrato sull'uomo che enfatizzi la collaborazione, la resilienza e la sostenibilità. In questo contesto, l'insegnamento di Ergonomia fornisce le conoscenze di base in tema di ergonomia dei sistemi produttivi, sottolineando come la progettazione "incentrata sull'uomo" dei processi produttivi e della gestione operativa possa promuovere il benessere dei lavoratori e la produttività del sistema. L'insegnamento riflette anche sui recenti cambiamenti nella tecnologia e nei sistemi di produzione che se da un lato hanno il potenziale di sgravare il lavoratore da compiti fisicamente impegnativi, dall'altro lato possono introdurre nuovi fattori di rischio che devono essere attentamente valutati dagli ingegneri che si occupano di produzione industriale e innovazione tecnologica.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

I processi produttivi sono in continua evoluzione, gli attuali processi digitalizzati non sono solo orientati alla massimizzazione dell’efficienza e della produttività ma anche alla valorizzazione delle persone e allo sviluppo delle capacità di reazione e innovazione. Coerentemente con le finalità e gli obiettivi formativi del Corso di Laurea, con particolare riferimento all’analisi e progettazione dei processi produttivi, il modulo di Innovazione si propone di dotare gli studenti di competenze specifiche nell’ambito dei processi di produzione per: la classificazione e rappresentazione dei processi, l’elaborazione dei dati generati a livello di shop floor, l’utilizzo di metodi matematici per l’analisi statica e dinamica dei processi; competenze necessarie per guidare le scelte e le decisioni per la gestione ed innovazione dei processi in condizioni di incertezza - all’interno delle funzioni operative e non operative sia nel settore manifatturiero che nei servizi.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

Conoscenza dei principi ergonomici relativi all’organizzazione del lavoro e alla valutazione/ progettazione dei posti e delle attrezzature di lavoro Conoscenza dei metodi di valutazione del rischio in attivitá di lavoro e delle tecniche di programmazione e controllo dei cicli di lavoro tenendo conto del fattore umano Capacità di analizzare il posto, le attrezzature e i metodi di lavoro nel rispetto dei principi ergonomici Capacità di valutare i parametri di produttività ed efficienza dei sistemi di produzione tenendo conto del fattore umano Capacità di dare supporto di tipo metodologico all’introduzione di ausili di lavoro o di sistemi automatici nel processo produttivo tenendo conto del fattore umano

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: Descrivere i principi e le metodologie per la progettazione, la gestione e la valutazione dei processi produttivi. Modellizzare e mappare un sistema produttivo, individuandone attività, flussi, risorse, capacità, vincoli e variabilità. Definire il posizionamento dei processi in relazione a volumi, varietà, layout, tecnologie e organizzazione delle mansioni. Selezionare e applicare metodi e indicatori per analizzare le prestazioni dei processi, anche mediante modelli statici, dinamici e di simulazione. Confrontare differenti configurazioni produttive e valutare possibili azioni di miglioramento, innovazione e incremento della resilienza. Valutare le caratteristiche e gli ambiti di applicazione dei sistemi Push, ConWIP e Pull e dei metodi di sincronizzazione snella. Fornire supporto metodologico agli specialisti coinvolti nelle attività di miglioramento e innovazione della produzione e della R&D, contribuendo al coordinamento delle relative attività.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

Equazioni di equilibrio e diagrammi di sollecitazione. Cinematica dei corpi rigidi. Principali distribuzioni statistiche.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

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

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

Principi generali (8 ore) o Antropometria statica e funzionale. Fonti di dati e tecniche di scalatura dei dati o Utilizzo dei percentili in progettazione o Cenni sulle capacità fisiche dell’uomo (motilità articolare, fisiologia muscolare, forza e resistenza) e sulla modellazione biomeccanica. Fonti di dati Ergonomia nella Fabbrica Intelligente (18 ore) o La Fabbrica Digitale: manichini virtuali per verifiche di raggiungibilità, ingombro e comfort posturale durante attività di lavoro o L’ergonomia nell’industria 5.0: l'innovazione tecnologica per un'industria sostenibile e incentrata sull'uomo. o Principi di valutazione di ausili al lavoro e di sistemi di automazione tenendo conto del fattore umano Ergonomia dei luoghi di lavoro (12 ore) o Le malattie muscolo-scheletriche lavoro correlate. Classificazione generale e principali fattori di rischio o Riferimenti normativi e legislativi per la valutazione del rischio nelle attività di lavoro e per la sicurezza dei macchinari (serie ISO 11228, EN 1005) o La movimentazione manuale dei carichi. La metodica NIOSH e l’indice di sollevamento. Le Tavole di Snook & Ciriello per le attività di traino e spinta o Le attività con gesti e sforzi ripetuti. Il metodo OCRA. Principi di scelta degli strumenti di lavoro o Strumenti integrati di valutazione del rischio in realtà manifatturiere Analisi e organizzazione del lavoro (12 ore) o La misura del lavoro. Principi e origine degli sistemi tempi e metodi. Metodi di campionatura dei tempi standard di lavoro o Tempi Standard Predeterminati: origini, struttura ed esempi applicativi delle principali piattaforme utilizzate in ambito manifatturiero o Integrazione dei principi ergonomici nella programmazione e controllo dei cicli di lavoro e nel bilanciamento delle linee di produzione

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

La gestione delle operations e dei processi. Progettazione dei processi – 1.Posizionamento ( volumi/varietà, layout, tecnologie, mansioni). Progettazione dei processi – 2 Analisi (mappatura, compiti e capacità, variabilità del processo). Obiettivi di performance dei processi Analisi statica e dinamica dei processi produttivi per il miglioramento e l’innovazione dei processi : - Modelli statici (Mappatura del flusso del valore, Benchmarking interno, ecc.) - Modelli dinamici (Analisi descrittiva dei dati, Analisi della variabilità, Modelli a rete di code, Indici di performance). - La simulazione ad eventi discreti. Lean innovation: - Sistemi di produzione Push/Conwip/Pull - Sincronizzazione snella -Innovazione e resilienza.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

“Il modulo di Innovazione dei processi produttivi svolge nell’a.a. 2026/27 una sperimentazione didattica per l’attivazione di un Nuovo Modello Formativo; gli studenti riceveranno informazioni dettagliate nella prima lezione dell’insegnamento”.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

L'insegnamento è organizzato in 25 ore di lezione e 25 di esercitazione. Le esercitazioni consistono nell'analisi di casi studio ed esercizi che vengono risolti in classe con la partecipazione attiva degli studenti.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

Il modulo prevede 31 ore di lezioni frontali. Il restante monte ore è dedicato a esercitazioni, attività di laboratorio, seminari tematici e a una visita guidata presso una realtà aziendale. Le attività di laboratorio prevedono l’utilizzo del software FlexSim per la simulazione a eventi discreti. Inizialmente, i modelli relativi a processi semplici saranno validati mediante il confronto con i risultati ottenuti attraverso metodi analitici; successivamente, la simulazione sarà applicata all’analisi di sistemi produttivi complessi. Sono inoltre previste attività di project-based learning e flipped classroom, finalizzate all’applicazione, su casi reali, dell’intero percorso di analisi dei processi: dalla raccolta e interpretazione dei dati alla mappatura e modellizzazione del sistema, fino alla valutazione delle performance e all’individuazione di possibili azioni di miglioramento o innovazione.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

Verrà messo a disposizione degli allievi materiale didattico sotto forma di dispense. Testi di riferimento: MS Sanders, EJ McCormick “Human Factors In Engineering and Design”- Mc Graw Hill. D Meister, TP Enderwick “Human factors in system design, development and testing” – Taylor & Francis

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

Appunti forniti dai docenti Testi per approfondimenti (Innovazione deI processi produttivi): Factory Physics -Wallace J.Hopp, Mark L. Spearman – McGraw Hill International Edition. Gestione delle operations e dei processi- Slack, Brandon-Jones, Johnston, Betts, Vinelli, Romano, Danese -Pearson http://cast.massey.ac.nz/collection_public.html SW utilizzato nei laboratori: FlexSim -Applied Simulation: Modeling and Analysis Using FlexSim Kindle Edition by Eamonn Lavery , Malcolm Beaverstock , Allen Greenwood , William Nordgren -Shanna Warr (Editor) -https://www.flexsim.com/ Altri SW: Plant simulation -Plant Simulation 10 Step-by-Step Help – Siemens Steffen Bangsow " Manufacturing Simulation with Plan Simulation" and Sim Talk – Springer Link utili http://cast.massey.ac.nz/collection_public.html https://healthcare.flexsim.com/

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria;

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova pratica di laboratorio; Elaborato progettuale in gruppo;

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

Exam: Compulsory oral exam;

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Exam: Written test; Practical lab skills test; Group project;

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Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Ergonomia dei processi produttivi)

L’esame dell'insegnamento 01SROMU consiste in una prova scritta relativa ad Innovazione dei processi produttivi (Innovazione nel seguito) ed una successiva prova orale relativa ad Ergonomia dei processi produttivi (Ergonomia nel seguito). La data ufficiale d'esame visibile a portale è la data in cui si svolgerà la prova scritta di Innovazione. Successivamente alla comunicazione degli esiti della prova scritta verrà definito il calendario delle prove orali di Ergonomia. La prova di Ergonomia consiste in una prova orale di durata compresa fra 30 e 45 minuti. Le domande, in media di tre, saranno tese ad accertare la comprensione dei principi ergonomici di base applicati alla progettazione e gestione dei sistemi di lavoro in chiave “human centered” e la capacità di individuare e applicare le metodologie appropriate per l’integrazione dell'ergonomia nella programmazione e controllo dei cicli di lavoro. Una prima domanda di orale riguarderà nello specifico la l'applicazione dei metodi di valutazione del rischio e di analisi e organizzazione del lavoro di un caso studio, di tipologia analoga a quella degli esempi discussi in classe durante le esercitazioni, e richiederà lo sviluppo di calcoli da parte dello studente. La valutazione della prova considera la capacità dello studente di individuare le metodologie appropriate per risolvere i problemi posti nonché la capacità di applicare correttamente gli strumenti illustrati a lezione. Per accedere alla prova di Ergonomia è necessario aver ottenuto la sufficienza (18/30) nella prova di Innovazione. Il voto di Innovazione sarà conservato solo nella sessione d’esame in corso. Se lo studente non supera all'interno della stessa sessione la prova di Ergonomia dovrà ripetere l’intero esame nella sessione successiva. Entrambe le prove saranno valutate in trentesimi. Il voto finale dell'esame di Ergonomia e innovazione dei processi produttivi sarà ottenuto facendo la media tra il voto di Innovazione e il voto di Ergonomia.

Ergonomia e innovazione dei processi produttivi (Innovazione dei processi produttivi)

La prova di Innovazione valuta le conoscenze e le competenze acquisite nel corso dell'insegnamento e si suddivide in due parti: - Prova di laboratorio, che consiste nella modellazione e simulazione di una linea di produzione al fine di valutare la capacità di modellizzare e mappare un sistema produttivo, individuandone attività, flussi, risorse, capacità, vincoli e variabilità. - Prova scritta, costituita da domande teoriche ed esercizi numerici sull'analisi delle performance dei sistemi produttivi e sulla definizione di azioni migliorative e/o innovative, al fine di valutare la capacità di applicare i principi e le metodologie per la progettazione, la gestione e la valutazione dei processi produttivi. Alle due parti è attribuito un punteggio rispettivamente di 8 e 22 punti. Il voto finale della prova di innovazione è dato dalla somma dei punteggi ottenuti nelle due parti. Qualora la somma dei punteggi sia inferiore a 18 lo studente dovrà ripetere sia la prova di laboratorio che la prova scritta. La durata complessiva della prova di Innovazione (prova di laboratorio e prova scritta) è di circa 3 ore. Lo svolgimento dell’attività di project-based learning può inoltre comportare l’attribuzione massimo di 3 punti bonus, che saranno aggiunti al voto base conseguito nelle due prove.

Gli studenti e le studentesse con disabilita 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'Unita Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione piu idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.