Qualità della formazione
A.A. 2011/12
Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA MECCATRONICA
Università: Politecnico di Torino
Collegio: Collegio di Ingegneria Informatica, del Cinema e Meccatronica
Dipartimento: DAUIN
Classe: LM-25 - INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
Esiste nella forma attuale dall'anno accademico: 2010/11
Lingua in cui si tiene il corso:
Indirizzo internet del corso: https://didattica.polito.it/pls/portal30/sviluppo.offerta_formativa.corsi?p_sdu_cds=37:14&p_a_acc=2012&p_header=N&p_lang=IT&p_tipo_cds=Z
Tasse: https://didattica.polito.it/tasse_riduzioni
Modalità di svolgimento: Corso di studio convenzionale
Il Corso di Studio in breve
Obiettivi formativi qualificanti
Attività formative dell'ordinamento didattico
Attività caratterizzanti
| Ambito disciplinare | Settore | Cfu | |
|---|---|---|---|
| Min | Max | ||
| Ingegneria dell'automazione |
ING-IND/13 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
ING-IND/32 - CONVERTITORI, MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI ING-INF/04 - AUTOMATICA |
45 | 60 |
Attività affini o integrative
| Ambito disciplinare | Settore | Cfu | |
|---|---|---|---|
| Min | Max | ||
| Attività formative affini o integrative |
ING-IND/14 - PROGETTAZIONE MECCANICA E COSTRUZIONE DI MACCHINE
ING-INF/01 - ELETTRONICA ING-INF/05 - SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI |
12 | 24 |
Altre attività
| Ambito disciplinare | Cfu min | Cfu max | |
|---|---|---|---|
| A scelta dello studente | A scelta dello studente | 8 | 16 |
| Per prova finale e conoscenza della lingua straniera | Per la prova finale | 30 | 30 |
| Altre attività (art. 10) | Abilità informatiche e telematiche | 6 | 6 |
| Altre attività (art. 10) | Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro | - | - |
| Altre attività (art. 10) | Tirocini formativi e di orientamento | - | - |
| Altre attività (art. 10) | Ulteriori conoscenze linguistiche | - | - |
| Per stages e tirocini presso imprese, enti pubblici o privati, ordini professionali | Per stages e tirocini presso imprese, enti pubblici o privati, ordini professionali | - | - |
Quadro A1 - Consultazione con le organizzazioni rappresentative - a livello nazionale e internazionale, della produzione di beni e servizi, delle professioni
| Organo o soggetto accademico che effettua la consultazione | Organizzazioni consultate o direttamente o tramite documenti di settore | Modalità e tempi di studi e consultazioni | Documentazione |
| Il profilo professionale che il CdS intende formare | Principali funzioni e competenze della figura professionale |
| Progettista di sistema meccatronico | Funzioni
Un progettista di sistema dovrà identificare i requisiti tecnici a partire dalle specifiche e progettare un sistema meccatronico che è tipicamente composto da componenti elettromeccanici, azionamenti e controlli. Il sistema potrebbe essere definito a diversi livelli di integrazione (da un singolo componente ad un sistema più complesso). I componenti da utilizzare nel progetto non disponibili in commercio dovranno essere progettati e verificati, e l'attivita' del progettista sarà concentrata sul progetto di tali componenti per rispettare le specifiche desiderate. Competenze Per questo ruolo l'ingegnere meccatronico è particolarmente competente sui principi di funzionamento e sulle tecnologie dei dispositivi meccatronici. Inoltre ha competenza sulle metodologie di progetto (tradeoff tra HW e SW, ottimizzazioni di progetto) e sulle tecniche di collaudo; è in grado di utilizzare con efficacia strumenti informatici di sviluppo e modellazione. E' capace a gestire la produzione, l'istallazione e la manutenzione di un sistema meccatronico. Nell'attività di progetto l'ingegnere meccatronico è capace di considerare i compromessi tra diversi parametri di valutazione: prestazioni, consumi, costi e affidabilità. |
| Integratore di sistemi meccatronici | Funzioni:
Un integratore di sistema dovrà identificare i requisiti tecnici a partire dalle specifiche del progetto di un sistema meccatronico (che è tipicamente composto da componenti elettronici, meccanici, azionamenti di vario tipo e sistemi di controllo) e predisporre l'integrazione delle diverse parti. Il sistema potrebbe essere definito a diversi livelli di integrazione (da un singolo componente ad un apparato più complesso). I componenti utilizzati sono prevalentemente disponibili in commercio (COTS), e l'attività del progettista è principalmente concentrata sull'integrazione di tali componenti. La sua attività sarà principalmente svolta all'interno di un gruppo di progetto interdisciplinare dove dovrà amalgamare le competenze specialistiche dei progettisti elettronici, meccanici, elettrici, automatici e informatici. Competenze: Per questo ruolo l'ingegnere meccatronico è particolarmente qualificato, avendo acquisito una competenza di carattere "trasversale", che comprende e riassume le diverse "anime" tecnologiche della meccatronica. Inoltre è in grado di utilizzare con efficacia strumenti informatici di sviluppo e modellazione. E' capace di partecipare attivamente alla produzione, sperimentazione, istallazione e manutenzione di un sistema meccatronico. Nell'attività di integrazione l'ingegnere meccatronico è capace di valutare le diverse tecnologie e le influenze reciproche che queste hanno sulle caratteristiche finali del sistema, e indicarne le soluzioni ottimali. |
| Codici ISTAT | |
| 2.2.1.1.1 |
Ingegneri meccanici |
| 2.2.1.3.0 |
Ingegneri elettrotecnici e dell'automazione industriale |
| 2.2.1.4.1 |
Ingegneri elettronici |
Quadro A4a - Obiettivi formativi specifici del Corso e descrizione del percorso formativo
| Il 1° anno prepara l'allievo sulle tematiche avanzate delle discipline che caratterizzano l'ingegneria meccatronica (modellazione di sistemi, meccanica, sistemi elettronici, teoria dei controlli automatici, macchine elettriche, informatica).
Il 2° anno approfondisce e completa le tematiche specialistiche che caratterizzano l'ingegneria meccatronica e sviluppa le attività di laboratorio per integrare tali competenze. Il percorso formativo comprende alcune scelte libere, attraverso le quali lo studente può approfondire contenuti specifici addizionali nei settori degli azionamenti elettronici, della progettazione meccanica e delle architetture dei sistemi informatici. Il percorso formativo è completato dallo svolgimento e dalla discussione della prova finale (tesi), con la quale lo studente integra le proprie conoscenze e mette a frutto le proprie competenze dedicandosi ad un'attività di tipo teorico, applicativo e/o sperimentale, in cui dovrà fornire il proprio contributo originale. La tesi potrà essere svolta presso l'ateneo o presso istituzioni esterne pubbliche o private, nazionali o internazionali, con cui sono stabiliti rapporti di collaborazione. Per gli studenti interessati a svolgere attività all'estero, sono attivi accordi con atenei di altri paesi per seguire periodi di studio e/o svolgere la tesi in collaborazione con referenti locali. In alcuni casi sono previsti percorsi per il conseguimento del doppio titolo. Maggiori informazioni sul sito www.cspp.polito.it. |
Quadro A4b - Risultati di apprendimento attesi
| Area di apprendimento | Risultati di apprendimento attesi | Insegnamenti / attivita formative |
| Ingegneria meccanica |
Conoscenza e capacità di comprensione Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i fondamenti di analisi strutturale con cenni sulle strutture iperstatiche, il comportamento meccanico dei materiali, il dimensionamento di componenti di macchine quali cuscinetti, molle, ruote dentate, i sistemi pneumatici e fluidici, il metodo degli elementi finiti per l¿analisi statica e dinamica, l¿analisi modale, e infine i fondamenti di dinamica dei rotori . Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per effettuare l¿analisi strutturale di base statica e dinamica mediante il metodo degli elementi finiti, il calcolo delle tensioni e deformazioni di travi snelle, l¿analisi di strutture in presenza di carichi ripetuti, il dimensionamento di componenti di macchine quali cuscinetti, molle, ruote dentate, l¿utilizzo di codici commerciali per l¿analisi agli elementi finiti, la scelta della struttura dei circuiti pneumatici in base alle funzionalità da realizzare, il dimensionamento di circuiti pneumatici e loro simulazione, il calcolo delle caratteristiche rotodinamiche fondamentali mediante discretizzazione ad elementi finiti |
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| Ingegneria dell'automazione e del controllo |
Conoscenza e capacità di comprensione Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i metodi di modellazione e simulazione dinamica dei sistemi meccatronici (elettrici, meccanici, idraulici, termici), la modellazione matematica dei robot industriali e mobili, compreso il loro controllo, con elementi di sensoristica e tecnologie relative, le basi teoriche e tecnologiche per lo studio del controllo digitale, robusto e H-infinito, le tecniche per la l¿analisi delle specifiche e la sintesi di controllori digitali, e la conoscenza degli aspetti teorici e tecnologici legati al progetto di controllori. Capacità di applicare conoscenza e comprensione equazioni differenziali (ad esempio, di stato) gli apparati, sistemi e impianti meccatronici, individuare le caratteristiche salienti per la scelta, l¿utilizzo, la supervisione, la programmazione e il controllo di robot industriali e mobili, compresa la scelta dei sensori utilizzabili per specifici compiti, impostare il progetto di controllori digitali secondo specifiche assegnate, verificare il progetto mediante codici di calcolo e ambienti di simulazione e realizzare praticamente il progetto su apparati di laboratorio. |
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| Ingegneria elettronica |
Conoscenza e capacità di comprensione Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno la tecnologia dei sistemi elettronici, le caratteristiche e i modelli degli amplificatori operazionali, l¿uso di reazione negativa e positiva nei circuiti elettronici, l¿interconnessione di dispositivi e sistemi elettronici, l¿analisi e progettazione di un sistema di acquisizione dati, la gestione dell¿energia in sistemi elettronici, l¿uso della strumentazione di misura elettronica e di interfacce standard di vario tipo, l¿uso del linguaggio VHDL, gli standard commerciali per bus di comunicazione di sistema, i microcontrollori, DSP, FPGA e le tecniche di interfacciamento tra sistemi o sottosistemi elettronici. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per progettare un sistema elettronico attraverso la ripartizione su moduli funzionali, utilizzare gli amplificatori operazionali per realizzare amplificatori e filtri, progettare un sistema di acquisizione dati a partire da componentistica commerciale, progettare i macroblocchi in grado di realizzare funzioni base quali amplificatori, filtri, interconnessioni, conversioni e alimentazioni, scegliere e utilizzare un sistema di trasmissione dati, utilizzare un oscilloscopio elettronico e strumenti di misura anche programmabili, progettare circuiti digitali attraverso linguaggi di descrizione hardware, progettare un¿interconnessione tra sottosistemi elettronici, utilizzare sistemi digitali complessi basati su microcontrollori, DSP ed FPGA. |
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| Ingegneria elettrica |
Conoscenza e capacità di comprensione Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno la teoria avanzata della conversione elettromeccanica dell'energia e relativi modelli, i modelli dinamici delle principali macchine elettriche e il loro utilizzo nelle simulazioni di azionamenti elettrici, le strutture base della conversione statica dell¿energia elettrica e il loro utilizzo, gli azionamenti elettrici con motori in corrente continua e corrente alternata, i controlli di velocità e di coppia delle macchine elettriche. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per risolvere i problemi di analisi di macchine elettriche utilizzate negli azionamenti elettrici e saperne interpretare le specifiche tecnologiche, con particolare riferimento alle tipologie di carico meccanico, utilizzare correttamente i modelli delle macchine elettriche per le simulazioni di apparati di tipo meccatronico, utilizzare correttamente un azionamento elettrico, con particolare riferimento al significato delle principali tarature da effettuare. |
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| Ingegneria informatica |
Conoscenza e capacità di comprensione Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno le reti di campo e sistemi operativi in tempo reale, la programmazione di sistema e di periferiche e la progettazione a livello logico di sistemi digitali complessi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà essere in grado di programmare applicazioni concorrenti ed in tempo reale, di valutare la tecnologia ed i prodotti relativi alle reti di campo e di gestire i principali dispositivi periferici dal punto di vista dell¿hardware e del software. |
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| Attività sperimentali e di laboratorio |
Conoscenza e capacità di comprensione Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno la modellazione e l¿analisi di apparati e sistemi meccatronici, le caratteristiche dei relativi sensori, le tecniche e le tecnologie dei sistemi di controllo per tali sistemi, nonché la capacità di progettazione per la realizzazione di prototipi di tali sistemi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà essere in grado di realizzare ed integrare sistemi elettromeccanici, di scegliere, utilizzare ed integrare sensori per sistemi meccatronici, di realizzare, provare e gestire sistemi di controllo per apparati meccatronici, di sviluppare modelli di sistemi elettromeccanici e validare gli stessi, di analizzare, realizzare e gestire sistemi integrati prototipali e infine di sviluppare e gestire progetti di prototipazione anche in collaborazione con aziende. |
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Conoscenza e capacità di comprensione Modalità didattiche Le conoscenze e capacità di comprensione vengono acquisite dagli studenti principalmente attraverso lezioni frontali, ma anche nelle esercitazioni in aula e nelle esercitazioni in laboratori informatici e di tipo sperimentale. Nella maggior parte degli insegnamenti sono presenti anche altre attività, condotte in modo autonomo da ciascuno studente o da gruppi di lavoro, secondo modalità indicate dai docenti. Ad esempio, vengono proposti analisi e progetti guidati di sistemi anche di media complessità. Lezioni ed esercitazioni in aula sono fortemente correlate alle attività progettuali e di laboratorio, e le attività sperimentali sono finalizzate alla verifica di criticità e limiti dei modelli rispetto ai casi reali. Modalità di accertamento L'accertamento delle conoscenze e capacità di comprensione avviene tramite esami scritti e orali, che comprendono quesiti relativi agli aspetti teorici ed esercizi algebrici o numerici. Gli esercizi di progetto richiedono la valutazione comparata di diverse scelte (problem solving). Si richiede la capacità di valutare criticamente e scegliere modelli e metodi di soluzione. Alcuni corsi richiedono l'approfondimento di argomenti monografici o la stesura di relazioni su esperienze di laboratorio. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Modalità didattiche La capacità di applicare conoscenza e comprensione viene acquisita oltre che nelle lezioni frontali, principalmente nelle esercitazioni in aula, in laboratori informatici e di tipo sperimentale. Lezioni ed esercitazioni in aula sono fortemente correlate alle attività progettuali e di laboratorio, e le attività sperimentali sono finalizzate alla verifica di criticità e limiti dei modelli rispetto ai casi reali. Viene curata l'applicazione integrata di conoscenze acquisite in differenti insegnamenti o in modo autonomo. Modalità di accertamento Le capacità applicative vengono accertate attraverso prove scritte e orali e presentazioni delle applicazioni svolte, anche con discussione della documentazione preparata dagli studenti contenente i risultati ottenuti da calcoli, software e prove di laboratorio. Viene anche verificata la capacità di applicare le conoscenze acquisite a problemi di carattere interdisciplinare. Un accertamento complessivo avviene con la preparazione e stesura della tesi di laurea. Questa prova finale richiede l'integrazione di conoscenze acquisite in diversi insegnamenti e la capacità di apportare nuovi sviluppi. |
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| Crediti liberi | ||
| Tesi |
| Autonomia di giudizio |
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L'autonomia di giudizio viene esercitata dagli studenti quando viene loro chiesto di sviluppare da soli o all'interno di un gruppo di lavoro, un progetto o una prova sperimentale. Normalmente la definizione delle specifiche da sviluppare non è completa e lascia un certo grado di libertà allo studente che deve essere capace di fare e sostenere delle scelte personali.
Questo approccio è caratteristico di alcuni insegnamenti svolti nel secondo anno di corso, in particolare nei corsi dell'area elettromeccanica, dell¿automazione e nei laboratori sperimentali. |
| Abilità comunicative |
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Le abilità comunicative vengono esercitate e valutate attraverso la specifica stesura di rapporti scritti al termine dello svolgimento delle esercitazioni, per documentare prove ed esperimenti di laboratorio e come risultato finale nello sviluppo di piccoli progetti.
Queste attività sono svolte spesso all'interno di piccoli gruppi di lavoro. Ciò permette di sviluppare l'abilità di lavorare insieme ad altri, di sottoporre il proprio lavoro ad una valutazione esterna e di predisporre presentazioni tecniche con l¿uso di slide o altre tecniche di comunicazione. Alcuni insegnamenti prevedono, come parte della prova di accertamento, la presentazione orale dei lavori individuali o di gruppo. Questa attività viene considerata un esercizio per affinare le capacità di comunicare le proprie idee in pubblico. Il corso di studi favorisce pertanto la crescita della capacità di ricercare, valutare, sostenere criticamente e comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni, capacità di controllare e verificare le fonti documentarie e di spiegare e documentare le proprie scelte, utilizzando opportunamente i mezzi che la moderna tecnologia informatica mette a disposizione. Si sottolinea l'importanza della visione "trasversale", cioè multidisciplinare, propria della meccatronica, sviluppata in lezioni, esercitazioni ed attività di laboratorio. Anche le prove d'esame orale e la prova finale, con marcate caratteristiche di sintesi, accrescono le abilità comunicative. |
| Capacità di apprendimento |
| La capacità di apprendimento viene sviluppata ponendo lo studente nelle condizioni di imparare con buona resa (o minimo sforzo) il materiale proposto in aula, per applicarlo nella fase di esercitazione in aula o in laboratorio e per sviluppare piccoli progetti, sottoponendogli anche del materiale aggiuntivo di supporto che deve essere elaborato autonomamente, in vista della prova d¿esame e finale o della stesura di un rapporto scritto. Ciò consente allo studente, nel caso di prosecuzione degli studi o di aggiornamento continuo delle proprie conoscenze anche dopo la conclusione del percorso di studi, di possedere sviluppate capacità di apprendere nello studio auto-diretto o autonomo. |
Quadro A5 - Prova finale
La prova finale ha un valore di 30 crediti, corrispondenti a circa un semestre di lavoro a tempo pieno, e ha come oggetto una analisi, un progetto o una applicazione a carattere innovativo, relativi ad argomenti coerenti con gli obiettivi formativi del corso di studi, e lo sviluppo di un elaborato scritto conclusivo (Tesi di Laurea). Gli insegnamenti del secondo anno sono distribuiti in modo da poter
dedicare un adeguato periodo allo sviluppo della prova finale. E' ammesso alla prova finale lo studente che ha completato il restante percorso formativo.
La tesi di Laurea Magistrale rappresenta una verifica complessiva della padronanza di contenuti tecnici e delle capacità di organizzazione, di comunicazione, e di lavoro individuali, relativamente allo sviluppo di analisi o di progetti complessi. Le attività previste nella prova finale richiedono normalmente l'applicazione di quanto appreso in più insegnamenti, l'integrazione con elementi aggiuntivi e la capacità di proporre spunti innovativi. L'argomento e le attività relative alla prova finale sono concordati con un
docente del Politecnico (relatore di Tesi). Le attività possono essere condotte anche presso altri enti o aziende, in Italia o allestero, sotto la supervisione di un docente relatore del Politecnico e di un tutore dell'ente esterno.
Le attività relative alla preparazione della Tesi di Laurea ed relativi risultati devono essere presentati e discussi pubblicamente, in presenza di una commissione di docenti che esprime una valutazione del lavoro svolto e della presentazione. La tesi di Laurea e la presentazione possono essere in lingua inglese.
Modalità di assegnazione e dettagli sullo svolgimento della prova finale sono precisati nel regolamento didattico di Corso di Laurea.