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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.