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Francesco LOLLI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria
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Insegnamento: Progetto di Sistemi Produttivi Sostenibili ed Ergonomici
Ingegneria meccatronica (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire le conoscenze e le competenze chiave sugli aspetti di sostenibilità ed ergonomia applicati alla progettazione dei sistemi produttivi. L’obiettivo è quello di fornire la conoscenza generale delle problematiche e degli strumenti che supportano la trasformazione dei sistemi produttivi secondo i pilastri della sostenibilità (economica, ambientale e sociale), con focus sull’ergonomia e più in generale sugli human factors.
Per gli obiettivi formativi più dettagliati, si rimanda alla sezione “Risultati di apprendimento attesi”.
Prerequisiti
Conoscenze delle materie scientifiche di base.
Programma del corso
La suddivisione dei contenuti per CFU e il dettaglio degli argomenti trattati possono subire leggere modifiche nel corso dell’insegnamento alla luce dei feedback degli studenti e delle studentesse.
3 CFU (27 ore) saranno dedicate al tema della sostenibilità applicata ai sistemi produttivi industriali:
- I 3 pilastri della sostenibilità e lo sviluppo sostenibile
- Il concetto di sostenibilità industriale e l’ecologia industriale (metabolismo industriale)
- La Material Flow Analysis
- I sistemi di produzione sostenibili:
- Design del prodotto (Prospettiva “life-cycle” e design for the environment)
- Progettazione “verde” del sistema di produzione
- Consumi di risorse, acqua ed energia nei processi produttivi
- La produzione sostenibile e l’economia circolare. Gestione del fine vita di prodotti: prevenire gli scarti, opzioni di riutilizzo (rilavorazione, smontaggio, …), riciclare, recupero dell’energia, smaltimento.
3 CFU (27 ore) saranno dedicate al tema dell’ergonomia e più in generale agli human factors:
- Indice di qualità ambientale IEQ: definizione e metodi standard di valutazione/misurazione nei sistemi produttivi
- I rischi specifici (rumore, qualità aria, illuminazione, termoigrometrico): metodi integrativi per il risk assessment
- ergonomia fisica ed ergonomia cognitiva:
- approcci per il risk assessment fisico (Plibel, Niosh, Rula e Reba)
- approcci per il risk assessment cognitivo (Eye tracking, frequenza cardiaca, risposta galvanica)
- wireless sensor networks per il monitoraggio degli ambienti di lavoro
- tecnologie abilitanti 4.0 per la rivoluzione human-centric.
Questi argomenti possono essere di supporto allo svolgimento di tirocini o tesi.
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni in aula in lingua italiana.
Le lezioni comprendono una parte teorica e una parte di esercitazioni. La parte teorica supporta la conoscenza e la comprensione degli argomenti. Le esercitazioni consentono di trasferire le conoscenze nel contesto applicativo, attraverso la soluzione di casi studio relativi agli strumenti di progettazione e valutazione degli aspetti di sostenibilità dei sistemi produttivi.
La partecipazione alle lezioni è fortemente consigliata, ma è facoltativa.
Testi di riferimento
- Dispense preparate dai docenti
Altri testi di consultazione:
T. E. H Graedel and Braden R. Allenby, Industrial Ecology and Sustainable Engineering, Pearson
Verifica dell'apprendimento
Oltre alle prove su tutto il programma del corso, sarà prevista una prova intermedia a metà dell'insegnamento. In caso di sufficienza, tale prova andrà poi integrata con una seconda prova parziale alla fine dell'insegnamento. Entrambe le prove parziali saranno scritte e composte da una domanda di teoria e da un esercizio numerico. In caso di insufficienza della seconda prova parziale, verrà invalidata anche la prima. La durata di ciascuna prova parziale è di 1,5 ore.
L'esame complessivo si svolgerà invece al termine dell’insegnamento secondo il calendario ufficiale degli appelli d’esame. La prova è scritta e composta da due domande di teoria e due esercizi numerici. La durata della prova scritta è di 3 ore. La comunicazione dell'esito della prova scritta avverrà tramite Esse3.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
1. Descrivere consapevolmente i principi chiave della sostenibilità applicati ai sistemi produttivi.
2. Conoscere e comprendere i principi alla base dell’ergonomia fisica e cognitiva.
3. Conoscere e comprendere i principali approcci utilizzati nelle fasi di risk assessment e risk management nel campo degli human factors.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
4. Applicare i criteri qualitativi e quantitativi per la progettazione di sistemi produttivi sostenibili.
5. Applicare i principali approcci utilizzati nelle fasi di risk assessment e risk management nel campo degli human factors.
Autonomia di giudizio
6. Riorganizzare le conoscenze apprese applicando la propria capacità critica ed autonoma nella valutazione della sostenibilità dei sistemi produttivi.
7. Individuare autonomamente gli strumenti e gli approcci più idonei per affrontare un problema legato agli human factors nei sistemi produttivi.
Abilità comunicativa
8. Elaborare compiutamente, utilizzando adeguatamente il linguaggio tecnico-scientifico, la descrizione degli strumenti per la transizione dei sistemi produttivi in ottica di sostenibilità.
9. Saper utilizzare la terminologia tecnica appropriata per esprimere in modo chiaro e rigoroso i concetti relativi agli human factors nei sistemi produttivi.
Capacità di apprendimento
10. Sapere aggiornare in autonomia gli strumenti metodologici acquisiti in ambito si sostenibilità per applicarli sia per il proseguimento degli studi che nel contesto aziendale.
11. Essere in grado di approfondire in modo autonomo le traiettorie evolutive in tema di human factors nei sistemi produttivi.