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Anno Accademico 2016/17
01QYTMN, 01QYTJM, 01QYTLI, 01QYTLJ, 01QYTLL, 01QYTLM, 01QYTLN, 01QYTLP, 01QYTLS, 01QYTLU, 01QYTLZ, 01QYTMA, 01QYTMC, 01QYTMH, 01QYTMK, 01QYTMO, 01QYTNX, 01QYTNZ, 01QYTOA, 01QYTOD, 01QYTPC, 01QYTPI, 01QYTPL, 01QYTPM, 01QYTPN, 01QYTPW
Affidabilità, sicurezza e manutenzione per l'azienda
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo (Automotive Engineering) - Torino
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Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Paolino Davide Salvatore   A2 ING-IND/14 30 30 0 0 4
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/14 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Presentazione
L’affidabilità e la manutenzione sono tematiche che rispondono all’esigenza, più che mai attuale, di ridurre i rischi legati a possibili guasti dei prodotti e dei processi, migliorandone anche la qualità percepita. La conoscenza dei modelli di affidabilità, delle strategie di manutenzione e la capacità di applicare tali metodologie ai prodotti/processi consente di ridurre la numerosità dei guasti, garantire un adeguato livello di sicurezza, incrementare il tempo di funzionamento fra guasti successivi e minimizzare i costi di manutenzione, obiettivi principali delle tematiche affrontate.
L’insegnamento sviluppa i due temi in modo da articolarli opportunamente tra loro con l’obiettivo di trasferire agli studenti le conoscenze di affidabilità e manutenzione dei componenti e dei sistemi e le abilità adeguate per la loro implementazione pratica ai prodotti e ai processi.
Risultati di apprendimento attesi
Allo studente saranno trasmesse le competenze di un analista di affidabilità e manutenzione, in grado di calcolare l’affidabilità di componenti/sistemi, sia non riparabili che riparabili, e di definire l’implementazione del più opportuno piano di manutenzione in termini di tempistiche, parametri di controllo e costi correlati.
Nella parte relativa all’affidabilità, dove viene sviluppato lo studio dei processi di guasto e riparazione -sia delle linee produttive e dei suoi sottosistemi- ma anche dei beni prodotti in generale, saranno forniti gli strumenti per valutare l’affidabilità di componenti/sistemi e le tecniche per migliorare l’affidabilità così determinata sia con metodi analitici sia con tecniche ingegneristiche quali l’analisi dei modi di guasto (FMECA) e la costruzione e valutazione dell’albero dei guasti (FTA). Lo studio del processo di riparazione fornirà inoltre la capacità di valutare i tempi di fermo-macchina e la disponibilità del componente/sistema in un determinato istante di tempo.
Nella parte relativa alla manutenzione, dove viene sviluppato lo studio delle diverse strategie di manutenzione (occasionale, preventiva, ispettiva) ovvero quali azioni sono necessarie per prevenire il guasto o per risolverlo quando esso si presenti, saranno forniti gli strumenti per valutare le relative funzioni di costo che si basano sulle grandezze affidabilistiche del componente/sistema in esame. Saranno fornite competenze per la scelta della strategia ottimale di manutenzione alla luce di metodologie applicative basate sulla valutazione di parametri normativi, di sicurezza, criteri tecnici ed economici. Sarà infine presentato l’aspetto sistemico della manutenzione produttiva e della sua evoluzione nella Total Productive Maintenance (TPM).
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Si consiglia di aver appreso e assimilato conoscenze e metodi di base di analisi matematica, statistica e fondamenti di meccanica strutturale ma non è richiesto il superamento degli esami di tali corsi. Sono utili anche conoscenze di meccanica applicata alle macchine, scienza e tecnologia dei materiali/tecnologia dei materiali metallici per l’Ingegneria e informatica.
Programma
Processo di guasto: tempo fino al guasto, affidabilità e probabilità di guasto, densità di probabilità di guasto, affidabilità d’intervallo, tempo medio fino al guasto, tasso di guasto, legge integrale generale tra le grandezze affidabilistiche.
Modelli matematici dell’affidabilità: modello esponenziale, modello di Weibull, modello gaussiano.
Sistemi non riparabili: serie, parallelo a guasti indipendenti, parallelo con riserva o stand-by (freddo e caldo, ideale e reale), con una unità vitale, modello generale a 3 stati di funzionamento.
Processo di riparazione: tempo fino alla riparazione, manutenibilità (probabilità di riparazione), densità di probabilità di riparazione, tempo medio fino alla riparazione, tasso di riparazione.
Sistemi riparabili: stati del sistema e grafo degli stati, variabili casuali e relative distribuzioni, Sistema Fondamentale di equazioni della teoria integrale dell’affidabilità e sua soluzione, tempo di funzionamento e tempo di guasto, tempo medio fino al k-esimo guasto, tempo medio tra i guasti (k-1)-esimo e k-esimo, grandezze affidabilistiche estese, numero medio dei guasti attesi, intensità istantanea dei guasti, disponibilità associata agli stati di funzionamento del sistema, disponibilità e indisponibilità di componenti/sistemi rinnovabili.
Metodi ingegneristici di analisi di sistemi complessi: Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA), determinazione del Risk Priority Number (Coefficiente di priorità di rischio, RPN), matrice delle criticità, Fault Tree Analysis (FTA), riduzione all’albero dei guasti equivalente (analisi qualitativa) e successiva valutazione delle grandezze affidabilistiche d’interesse (analisi quantitativa).
Piano di Design Of Experiments (DOE) a due fattori: concetto di interazione, modello statistico, analisi della varianza (ANOVA) a due fattori. Piano fattoriale a due livelli e due fattori: la notazione di Yates per indicare le combinazioni di trattamenti. Calcolo degli effetti principali e di interazione: approccio grafico e tabella dei segni. Piano fattoriale frazionario. Il metodo di Taguchi: introduzione e generalità.
Introduzione alla manutenzione: origini e definizioni, attività e figure professionali coinvolte, organigrammi manutentivi, ruolo della manutenzione.
Strategie di manutenzione: classificazioni dei tipi di manutenzione, manutenzione occasionale, manutenzione preventiva, manutenzione ispettiva, funzioni di costo e tempo ottimale di cadenza degli interventi, metodologie per la scelta della strategia di manutenzione, manutenzione produttiva e sua evoluzione nella Total Productive Maintenance.
Organizzazione dell'insegnamento
Il corso prevede 40 ore di lezione e 20 ore di esercitazione e casi studio che consistono in esercizi e problemi pratici analizzati e risolti in applicazione dei concetti trattati a lezione. Scopo delle esercitazioni è migliorare la comprensione della teoria e fornire agli studenti indicazioni sull'ordine di grandezza dei principali parametri; a tal fine, gli studenti sono invitati a preparare brevi relazioni su casi studio analizzati.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Sono disponibili sul Portale della Didattica le dispense riguardanti la parte teorica e il materiale didattico per le esercitazioni.
Testi per approfondimenti:
- G. Belingardi, Strumenti statistici per la meccanica sperimentale e l’affidabilità, Levrotto & Bella
- S. Beretta, Affidabilità delle costruzioni meccaniche, Springer, ISBN: 978-88-470-1078-9
- Berger P.D., Maurer R.E., Experimental design with applications in management, engineering and the sciences, ISBN: 0-534-35822-5
- R. Manzini, A. Regattieri, Manutenzione dei Sistemi di Produzione, Esculapio, Bologna
- L. Furlanetto, Manuale di Manutenzione degli Impianti Industriali e Servizi, Franco Angeli, Milano
- V. D’Incognito, Progettare il Sistema Manutenzione, Franco Angeli, Milano
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame consiste in una prova scritta che comprende esercizi sia domande teoria poste in forma aperta (non a quiz). Si precisa che la prova scritta verte su tutto il programma delle lezioni e delle esercitazioni dell’anno accademico in corso.
La prova scritta è articolata su un esercizio e due domande inerenti alla parte teorica.
Durante la prova scritta non è possibile consultare appunti o altro materiale didattico; limitatamente allo svolgimento dell’ esercizio è possibile consultare un formulario su foglio A4 fronte-retro (a cura dello studente).
La durata della prova scritta è di 2 ore.
La prova scritta è considerata superata se lo studente consegue una votazione minima di 18/30.
La definizione del voto finale dell’esame è subordinata alla visione della correzione della prova scritta da parte degli studenti nelle date previste in ciascun appello.
Criteri, regole e procedure per l'esame (Prof. D. Paolino)
L’esame consiste in una prova scritta che comprende sia esercizi numerici sia domande di teoria poste in forma aperta (non a quiz). Si precisa che la prova scritta verte su tutto il programma delle lezioni e delle esercitazioni dell’anno accademico in corso.
La prova scritta è articolata su un esercizio e due domande inerenti alla parte teorica.
Durante la prova scritta non è possibile consultare appunti o altro materiale didattico; limitatamente allo svolgimento dell’esercizio è possibile consultare appunti e dispense del corso.
La durata della prova scritta è di 2 ore.
La prova scritta è considerata superata se lo studente consegue una votazione minima di 18/30.
La definizione del voto finale dell’esame, con valutazione massima 30 lode, è subordinata alla visione della correzione della prova scritta da parte degli studenti nelle date previste in ciascun appello.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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