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CORSO DI LAUREA MAGISTRALE in AUTOMOTIVE ENGINEERING (INGEGNERIA DELL'AUTOVEICOLO)
Anno Accademico 2021/22
DIPARTIMENTO DI ING. MECCANICA E AEROSPAZIALE
Collegio di Ingegneria Meccanica, Aerospaziale, dell'Autoveicolo e della Produzione
Sede: TORINO
Durata: 2 anni
Classe di laurea n° LM-33: INGEGNERIA MECCANICA
Referente del corso
TONOLI ANDREA   referente.autoveicolo@polito.it
Corso tenuto in Inglese
Corso accreditato EUR-ACE® European quality label for engineering degree programmes
Accreditato EUR-ACE

Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
Le aree di apprendimento del Corso di Laurea Magistrale in Automotive Engineering, sono così identificate:
Discipline fondamentali per l’autoveicolo quali: i motopropulsori, la gestione dell’energia, i componenti per l’elettrificazione quali trasmissioni convenzionali, elettriche e ibride, i sistemi di accumulo dell’energia, la dinamica del veicolo e i sistemi di ausilio alla guida e di controllo della stabilità, le tecniche di modellazione e di simulazione numerica, la struttura del veicolo e il suo comportamento aerodinamico.
Insegnamenti nell'area delle tecnologie: finalizzati a fornire la conoscenza dei processi di trasformazione dei materiali, di lavorazione meccanica dei componenti e di assemblaggio dei complessivi.
Insegnamenti gestionali finalizzati a fornire le conoscenze metodologiche relative all'organizzazione ed al controllo economico dell'impresa, alla gestione dei processi industriali ed al marketing; in questo ambito vengono anche erogati insegnamenti relativi alla protezione dei diritti industriali, alla responsabilità del produttore nei confronti degli utilizzatori, secondo le norme di legge in vigore a livello internazionale.
Ad esse si aggiungono orientamenti di specializzazione, che includono insegnamenti raggruppati nei quattro indirizzi del CdS:
• Product Design
• Autonomous and Connected Vehicle
• Development and Application
• Industrial Processes
Alle aree tematiche ed orientamenti sopra indicati si aggiungono 12 crediti liberi, che offrono approfondimenti tematici delle conoscenze fornite dagli insegnamenti precedentemente considerati e di altri a complemento dell'informazione dello studente. I crediti liberi incrementano le capacità di analisi, modellazione, realizzazione e produzione di vari tipi di sistemi di interesse per l'Ingegneria automotive, con approcci teorici, numerici e sperimentali. Fra i crediti liberi lo studente può scegliere di inserire un’attività nei team studenteschi. Il riconoscimento di tali crediti avviene alla fine dell’attività, previo consenso del referente accademico che giudica il lavoro svolto.

Completa, infine, il quadro delle attività formative la prova finale, che rappresenta un importante momento formativo del corso di laurea magistrale. La prova consiste nello sviluppo di una tesi di laurea che deve essere elaborata in modo originale dallo studente, sotto la guida di un relatore.

Modalità didattiche
Queste conoscenze e capacità vengono acquisite dagli studenti attraverso lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratori informatici e di tipo sperimentale. Nella maggior parte degli insegnamenti sono anche presenti altre attività, condotte in modo autonomo da ciascuno studente o da gruppi di lavoro assistiti dai docenti e organizzati con specifici obiettivi, ad esempio la progettazione e realizzazione di prototipi all’interno di team e progetti studenteschi che coinvolgono anche studenti di altre discipline.

Modalità di accertamento
L'accertamento delle conoscenze e della capacità di comprensione avviene tramite esami scritti e orali, che comprendono quesiti relativi agli aspetti teorici ed applicativi e tramite la discussione dei risultati delle attività autonome singole o di gruppo. Si richiede la capacità di integrare le conoscenze acquisite in insegnamenti e contesti diversi e la capacità di valutare criticamente e scegliere modelli e metodi di soluzione.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del percorso di studi lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze sia di base che specialistiche acquisite, applicandole a progetti inerenti vari aspetti del mondo automotive. La forte interdisciplinarietà del di questi progetti richiede allo studente di utilizzare un approccio di sistema che tenga conto delle ricadute delle soluzioni a livello complessivo che parta dall’utilizzatore fino al sistema di produzione e alle ricadute economiche. Fondamentale in questo approccio di sistema è la capacità di modellare i vari aspetti in ambiente virtuale e di validare il progetto sia tramite simulazioni numeriche che prototipi e prove di laboratorio. La capacità di applicare questo approccio di sistema condurrà alla progettazione di componenti e sistemi veicolo quali elementi di motopropulsore termico, elettrico, ibrido, carrozzeria, interni, sistemi di controllo per l’ausilio alla guida, sistemi e impianti di produzione.

Modalità didattiche
La capacità di applicare conoscenze e comprensione sono acquisite dallo studente tramite lo sviluppo di esercizi guidati che richiedono l'uso dei modelli e delle metodologie descritte nelle lezioni. Le esercitazioni di laboratorio mirano anche a individuare criticità e limiti dei modelli proposti rispetto alle situazioni reali. La capacità di affrontare i problemi con un approccio di sistema è acquisita tramite progetti trasversali che coinvolgono varie discipline. Questi progetti trasversali sono stabiliti e condotti in collaborazione con aziende del settore automotive al fine di massimizzarne le ricadute e il raccordo con il mondo del lavoro. Ogni insegnamento indica quanti crediti sono riservati a ciascuna modalità didattica.

Modalità di accertamento.
Le verifiche sono eseguite con esami scritti e orali, comprensivi di esercizi di progetto, la stesura di relazioni riguardanti argomenti monografici e, in alcuni casi, le esperienze condotte dagli stessi studenti in laboratorio. I progetti trasversali sono valutati in modo congiunto con rappresentanti dell’industria durante eventi di presentazione. Un accertamento complessivo avviene con la prova finale, che richiede l'integrazione di conoscenze acquisite in diversi insegnamenti e può essere correlata ad un’attività di tirocinio svolta presso aziende.
 
A cura di: A. Tonoli Data introduzione: 01.12.2020 Data scadenza:

Area di apprendimento Risultati di apprendimento attesi Insegnamenti / attivita formative
Sistema veicolo   Conoscenza e comprensione
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno:
• Impostazione della carrozzeria dal punto di vista ergonomico e strutturale.
• Sicurezza passiva
• Aerodinamica del veicolo
• Dinamica del veicolo
• Modellistica ad elementi finiti e multibody
• Analisi vibrazionale e analisi modale
• Elementi fondamentali di analisi di mercato e marketing autoveicolistico.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di:
• Valutare la funzionalità ergonomica della vettura, il comfort, la visibilità esterna.
• Definire l’architettura strutturale della scocca in funzione di requisiti funzionali e di sicurezza.
• Valutare i principali parametri strutturali di una scocca.
• Valutare il comportamento aerodinamico di un veicolo tramite simulazioni CFD e prove sperimentali in galleria del vento.
• Valutare il comportamento direzionale del veicolo, la sua stabilità e prestazioni.
• Impostare e progettare le sospensioni, il sistema di sterzo e di frenatura.
• Simulare tramite metodi ad elementi finiti il comportamento statico e dinamico di una struttura.
• Simulare tramite codici di calcolo multi-body il comportamento cinematico ed elasto-cinematico dei componenti.
• Analizzare il comportamento dinamico e vibrazionale di una struttura flessibile sia dal punto di vista numerico che sperimentale.
• Assimilare e utilizzare strumenti di analisi e strategie di marketing
• Saper impostare e valutare piani di marketing settoriale del veicolo.
• Saper tradurre le analisi di mercato in specifiche di prodotto.

Tipici strumenti didattici sono le esercitazioni in aula e nei laboratori informatici e sperimentali, anche a piccoli gruppi, relazioni tecniche, casi di studio. La verifica delle capacità acquisite avviene sia durante le attività didattiche, sia in sede di esame contestualmente a quella delle conoscenze. Gli esami possono comprendere test a risposte aperte, quesiti relativi agli aspetti teorici e domande orali.

 
Car body design and aerodynamics - 03OFGLO - ING-IND/14 (8 cfu)
Driver assistance system design - Driver assistance system design B - 01USHLO - ING-IND/14 (6 cfu)
Numerical Modelling and simulation - Numerical Modelling and simulation A - 05MRPLO - ING-IND/13 (4 cfu)
Numerical Modelling and simulation - Numerical Modelling and simulation B - 05MRPLO - ING-IND/14 (4 cfu)
Strategic marketing and products planning - 01OFILO - ING-IND/35 (6 cfu)
Vehicle noise and vibration - 01USQLO - ING-IND/13 (6 cfu)
Vehicles dynamics simulation - 01USNLO - ING-IND/13 (8 cfu)
 
Veicolo autonomo e connesso   Conoscenza e comprensione
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno:
• Controllo della dinamica longitudinale e laterale del veicolo (ESP, cruise control, lane keeping)
• Architetture e comportamento dei sensori e dei sistemi di attuazione per il controllo del veicolo (radar, Lidar, telecamere, IMU)
• Fondamenti di Machine Learning, Fondamenti di metodi per "supervised learning"
• Reti neurali e Support Vector Machines (SVM).
• Reti di bordo.
• Sistemi di comunicazione veicolo-veicolo e veicolo-infrastruttura (V2X).

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di:
• Progettare il sistema di controllo della stabilità del veicolo.
• Progettare il sistema di ausilio alla guida per l’inseguimento di una traiettoria (lane keeping, cruise control).
• Definire l’architettura di sensori per il sistema di ausilio alla guida e le relative specifiche.
• Applicare strumenti di supervised learning.
• Applicare tecniche di intelligenza artificiale per realizzare sensori virtuali e per il riconoscimento di immagini (lane detection, obstacle detection).
• Definire l’architettura e le specifiche della rete di bordo del sistema di comunicazioni del veicolo (V2X).

Tipici strumenti didattici sono le esercitazioni in aula e nei laboratori informatici e sperimentali, anche a piccoli gruppi, relazioni tecniche, casi di studio. La verifica delle capacità acquisite avviene sia durante le attività didattiche, sia in sede di esame contestualmente a quella delle conoscenze. Gli esami possono comprendere test a risposte aperte, quesiti relativi agli aspetti teorici e domande orali.

 
Communication and network systems - 01USKLO - ING-INF/03 (8 cfu)
Data analysis and Artificial Intelligence - 01USPLO - ING-INF/05 (6 cfu)
Driver assistance system design - Driver assistance system design A - 01USHLO - ING-INF/04 (6 cfu)
Electronic systems for vehicles - 01USMLO - ING-INF/01 (6 cfu)
 
Propulsore   Conoscenza e comprensione
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno:
• Regolamenti su consumi ed emissioni
• Analisi di prestazioni e consumi.
• Profili di missione e cicli guida.
• Motore a combustione interna, prestazioni, consumo ed emissioni.
• Integrazione motopropulsore – veicolo.
• Trasmissione per veicoli elettrici e ibridi e loro progettazione.
• Sistemi di accumulo di energia elettrica e loro gestione.
• Impianti elettrici di potenza in alta tensione.
• Gestione dei flussi energetici in veicoli elettrici e ibridi.
• Progettazione e verifica di componenti meccanici ed elettromeccanici di motore e trasmissione.
• Convertitori e azionamenti elettrici per trazione e per caricabatterie.
• Controllo delle emissioni per la riduzione dell’impatto ambientale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di:
• Analizzare il quadro normativo relativamente a consumi ed emissioni definendo le specifiche di applicazione.
• Modellare il veicolo per stimare le sue prestazioni e consumi.
• Stimare tramite modelli le prestazioni del motore a combustione interna.
• Impostare il progetto dei principali organi del motopropulsore.
• Identificare i parametri che influenzano il compromesso fra prestazioni, consumi ed emissioni.
• Dimensionare il sistema di raffreddamento.
• Integrare motopropulsore e veicolo.
• Definire l’architettura e dimensionare i componenti di un motopropulsore convenzionale, elettrico e ibrido.
• Definire l’architettura, dimensionare e gestire sistemi di accumulo di energia elettrica.
• Definire le specifiche e dimensionare l’impianto elettrico di potenza del veicolo.
• Definire gli algoritmi di controllo per la gestione dei flussi energetici in veicoli elettrici o ibridi in ottica di riduzione consumi ed emissioni per limitare l’impatto ambientale.
• Progettare e verificare componenti meccanici ed elettromeccanici di motore e trasmissione.
• Definire le specifiche, modellare le prestazioni e integrare a bordo veicolo convertitori e azionamenti elettrici per trazione e carica batterie.

Tipici strumenti didattici sono le esercitazioni in aula e nei laboratori informatici e sperimentali, anche a piccoli gruppi, relazioni tecniche, casi di studio. La verifica delle capacità acquisite avviene sia durante le attività didattiche, sia in sede di esame contestualmente a quella delle conoscenze. Gli esami possono comprendere test a risposte aperte, quesiti relativi agli aspetti teorici e domande orali.

 
E-powertrain components - 01USFLO - ING-IND/32 (8 cfu)
Electrical drives for eMobility - 02TVTLO - ING-IND/32 (8 cfu)
Energy management in hybrid and electric vehicles - 01USGLO - ING-IND/08 (6 cfu)
Engine emissions control - 03OFOLO - ING-IND/08 (8 cfu)
Powertrain components design - 03NIBLO - ING-IND/13 (4 cfu)
Powertrain components design - 03NIBLO - ING-IND/14 (4 cfu)
Propulsion systems and their applications to vehicles - 01USELO - ING-IND/08 (10 cfu)
 
Processi Industriali   Conoscenza e comprensione
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno:
• Impianti industriali e dei criteri di progettazione e gestione degli stessi, con particolare riferimento al settore automotive.
• Struttura dei moderni mezzi di produzione con particolare attenzione verso le applicazioni della produzione snella (Lean Production).
• Criteri di impostazione dei piani di sviluppo dei prodotti autoveicolistici.
• Strumenti e metodologie di organizzazione del processo produttivo secondo i principi dell’Industria 4.0.
• Analisi dei costi e del valore del prodotto e loro gestione.
• Progettazione dei processi manifatturieri tramite un approccio human centred per ottenere la produttività in condizioni di sicurezza e di valorizzazione delle risorse umane sulla base di work-flow analysis e work-place design.
• Tecnologie di lavorazione additiva e loro impatto sulla progettazione del prodotto.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di:
• Prevedere il funzionamento di componenti, moduli, celle di lavorazione in sistema di produzione organizzato secondo i principi dell’Industria 4.0.
• Coordinare le diverse attività per un’efficace gestione dei processi di sviluppo dei prodotti.
• Gestire gli investimenti e la catena di fornitura secondo i principi del World Class Manufacturing.
• Acquisire competenza in materia di aspetti contrattuali del lavoro.
• Comprendere le dinamiche dell’organizzazione delle risorse umane.
• Comprendere gli aspetti legati alla salute e alla sicurezza sul lavoro e le sue implicazioni legali.
• Conoscere le caratteristiche dei sistemi di lavorazione additiva e le loro ricadute nell’ambito automotive.
• Progettare componenti tenendo conto delle opportunità date da lavorazioni additive.
• Conoscere i principi ergonomici relativi alla valutazione/progettazione dei posti e delle attrezzature di lavoro.
• Conoscere i metodi di valutazione del rischio e delle tecniche di programmazione e controllo dei cicli di lavoro.
• Analizzare il posto, le attrezzature e i metodi di lavoro nel rispetto dei principi ergonomici.
Tipici strumenti didattici sono le esercitazioni in aula e nei laboratori informatici e sperimentali, anche a piccoli gruppi, relazioni tecniche, casi di studio. La verifica delle capacità acquisite avviene sia durante le attività didattiche, sia in sede di esame contestualmente a quella delle conoscenze. Gli esami possono comprendere test a risposte aperte, quesiti relativi agli aspetti teorici e domande orali.

 
Additive and Design for additive - 01USLLO - ING-IND/16 (6 cfu)
Ergonomics for Manufacturing Systems - 03MDZLO - ING-IND/14 (6 cfu)
Industry 4.0 for production systems - Industry 4. 0 for production systems A - 02USOLO - ING-IND/16 (4 cfu)
Industry 4.0 for production systems - Industry 4. 0 for production systems B - 02USOLO - ING-IND/17 (4 cfu)
Production processes, safety, organization and management - 01OFXLO - ING-IND/24 (3 cfu)
Production processes, safety, organization and management - 01OFXLO - ING-IND/35 (5 cfu)
Project management and cost/value analysis - 03OFQLO - ING-IND/17 (8 cfu)
 
Crediti liberi   Conoscenza e comprensione
Ferma restando la possibilità per gli studenti di scegliere corsi liberi, di loro interesse, il corso di studio offre una scelta di corsi di argomento autoveicolistico che comprende materie non inserite nel piano degli studi obbligatorio; tali corsi non sono caratterizzanti, ma offerti a tutti gli allievi.
Il principale strumento didattico è la lezione frontale eventualmente accompagnata da dimostrazioni sperimentali.
L’ accertamento delle conoscenze avviene tramite esami scritti e/o orali.

 
Elective courses - 01LMGLO - *** N/A *** (12 cfu)
 
Tesi   Conoscenza e comprensione
Le fasi di preparazione e discussione della tesi di laurea magistrale costituiscono il punto conclusivo della formazione universitaria di secondo livello. La tesi di laurea magistrale può essere svolta in Ateneo o presso un’azienda. Le attività presso una realtà industriale sono seguite sia da un tutore aziendale che da un docente del Politecnico.
Per lo svolgimento della tesi di laurea sono attribuiti 20 CFU.
Le norme per lo svolgimento, la discussione e la valutazione della tesi di laurea sono fissate dal Collegio di Ingegneria Meccanica, Aerospaziale, dell'Autoveicolo e della Produzione.
La qualità della tesi e della sua esposizione è oggetto di valutazione da parte della Commissione di Laurea Magistrale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo svolgimento della tesi permette allo studente di organizzare e veicolare le conoscenze acquisite in uno studio e quindi in un elaborato che dovrà presentare ed eventualmente discutere. L’esperienza in azienda arricchisce la tesi finale con l’opportunità di concretizzare capacità di concettualizzazione di modelli, sistemi e processi dell'ingegneria nell’ambito di realtà in grado di offrire concreti sbocchi occupazionali.
 
Professional Training - 01MSYLO - *** N/A *** (8 cfu)
Professional Training - 06MSYLO - *** N/A *** (18 cfu)
Thesis - 11MBRLO - *** N/A *** (12 cfu)
Thesis - 13MBRLO - *** N/A *** (20 cfu)
 
A cura di: A. Tonoli Data introduzione: 01.12.2020 Data scadenza:
Autonomia di giudizio
L’apprendimento critico e l’autonomia di giudizio sono incentivate richiedendo agli studenti di sviluppare un'attitudine al "problem solving" attraverso esercitazioni, di tipo numerico, pratico, e attività progettuali in cui sono previste scelte personali per la soluzione dei problemi proposti. Queste attività sono utili anche al fine di sensibilizzare gli studenti rispetto all’importanza di assumersi la responsabilità di prendere decisioni. Si aggiunga a queste attività, la preparazione della prova finale, che ha carattere personale ed è utile al fine di accrescere e verificare l'autonomia del laureando, anche attraverso la possibilità di un’esperienza in azienda.
Si è osservata una tendenza nei laureandi a sviluppare dei progetti in modo autonomo sebbene sotto la supervisione di un relatore accademico, ciò avviene ad esempio nelle attività di tesi svolte nell’ambito dei team studenteschi. Questi progetti prevedono la progettazione, la realizzazione pratica e la caratterizzazione sperimentale di veicoli o componenti con l’utilizzo di strumenti e metodologie allo stato dell’arte.
Abilità comunicative
I laureati devono dimostrare la capacità di comunicare efficacemente informazioni, idee, problemi e soluzioni con la comunità ingegneristica e, più in generale, con la società, unitamente alla capacità di operare in modo efficace in un contesto nazionale e internazionale, come individuo e come membro di un gruppo di lavoro, e di collaborare efficacemente con colleghi ingegneri e non. Tali competenze vengono incentivate tramite lavori in team che devono essere svolti nell’ambito di corsi ed esercitazioni che prevedono l’obbligo di presentare relazioni tecniche. Tappa fondamentale nella formazione degli studenti anche nell’ambito delle capacità comunicative è l’esperienza durante la laurea magistrale che spesso si svolge in azienda. Chiude il cerchio di competenza l’esperienza all’estero, che si concretizza con i progetti di doppia laurea con l’università di Windsor o con le possibilità date dal progetto Erasmus e dall’accordo con la Technische Universitat Munchen (TUM) attivata in collaborazione con Italdesign. L'intero percorso di Laurea Magistrale è svolto esclusivamente il lingua inglese, ciò conferisce ai laureati la abilità potersi confrontare efficacemente in contesti nazionali e internazionali.
Capacità di apprendimento
Le attività formative in cui sono acquisite le capacità trasversali sono elencate nella tabella al punto A4a. Nella tabella, gli insegnamenti e le attività formative del piano di studi sono suddivisi per appartenenza a diverse aree di apprendimento.
Le aree di apprendimento, che includono i moduli di Insegnamento del Corso di Laurea Magistrale in Automotive Engineering, sono così identificate:
• discipline fondamentali quali l'elettronica, i controlli automatici, le tecniche di modellazione e di simulazione numerica, inerenti alla progettazione dei prodotti e dei relativi processi di fabbricazione.
• Insegnamenti specifici del sistema autoveicolo, finalizzati alla conoscenza approfondita dei sistemi dell'autoveicolo: motopropulsori convenzionali elettrici e ibridi, autotelai, carrozzerie, compresi i sistemi elettrici ed elettronici applicati; vengono inoltre specificamente affrontate le tematiche relative alla sicurezza, al contenimento delle emissioni ambientali e le tematiche relative ai sistemi di ausilio alla guida e alla connettività del veicolo.
• Insegnamenti nell'area delle tecnologie: finalizzati a fornire la conoscenza dei processi di trasformazione dei materiali, di lavorazione meccanica dei componenti e di assemblaggio dei complessivi.
• Insegnamenti gestionali finalizzati a fornire le conoscenze metodologiche relative all'organizzazione ed al controllo economico dell'impresa, alla gestione dei processi industriali ed al marketing; in questo ambito vengono anche erogati insegnamenti relativi alla protezione dei diritti industriali, alla responsabilità del produttore nei confronti degli utilizzatori, secondo le norme di legge in vigore a livello internazionale.  
A cura di: A. Tonoli Data introduzione: 01.12.2020 Data scadenza:


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