Nuova ricerca

MASSIMO BERTOLINI

Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Insegnamento: Gestione degli Impianti Industriali

Ingegneria meccanica (Offerta formativa 2023)

Obiettivi formativi


Il corso si propone di fornire e sviluppare le competenze funzionali e gli strumenti metodologici per l'acquisizione di adeguate e coerenti capacità professionali per affrontare la progettazione e la gestione di impianti produttivi industriali in filiere complesse.

In particolare, l'insegnamento mira a fornire le conoscenze di base per la progettazione degli impianti e la successiva pianificazione, programmazione e controllo della produzione nelle aziende manifatturiere. Pertanto, al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di (i) identificare gli elementi di base della progettazione di un impianto industriale; (ii) comprendere l'influenza delle scelte progettuali sui modelli di gestione (iii) sviluppare un piano di produzione a lungo e medio termine, verificandone la fattibilità; e (iv) pianificare la produzione a breve termine, definendo l'offerta dei fabbisogni produttivi e verificando la fattibilità del programma di produzione.

In particolare, l'insegnamento mira a fornire le conoscenze di base per la progettazione di impianti e la successiva pianificazione, programmazione e controllo della produzione in aziende manifatturiere. Pertanto, al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di (i) individuare gli elementi di base per progettare l'impianto industriale; (ii) comprendere l'influenza delle scelte progettuali sui modelli di gestione (iii) sviluppare un piano di produzione a lungo e medio termine controllando la fattibilità del piano; (ii) programmare la produzione a breve termine, definendo l'approvvigionamento dei fabbisogni produttivi e controllando la fattibilità del programma di produzione.

Prerequisiti

Non sono previste propedeuticità obbligatorie.
Auspicabile la frequenza e il superamento di insegnamenti collegati alla (i) tecnologia meccanica e sistemi di produzione (iii) calcolo delle probabilità e statistica (iv) ricerca operativa.

Programma del corso

Saper progettare e gestire un impianto industriale o sistema produttivo richieste sia esperienza diretta maturata sul campo che conoscenze, strumenti, tecniche e modelli che hanno fondamenta teoriche e che difficilmente possono essere appresi esclusivamente dall’attività svolta sul campo.

Il presente corso si propone pertanto di presentare i principali modelli e le tecniche utilizzabili per affrontare, in modo integrato e moderno, la progettazione dei sistemi produttivi e la pianificazione, programmazione e controllo della produzione compresa la gestione degli approvvigionamenti.

Il dettaglio dell'insegnamento prevede, di massima, i seguenti contenuti:
(1) Introduzione alla progettazione degli impianti industriali (0.5 CFU)
- Metodologie e principi

(2) La classificazione degli impianti industriali (0.5 CFU)
- Schema generale di flusso logistico
- Classificazione a tre assi ( modo di rispondere alla domanda - modo di realizzare il volume di produzione - modo di realizzare il prodotto)

(3) Criteri generali di progettazione di un impianto industriale (2 CFU)
- Processi a ciclo tecnologico obbligato e processi a ciclo tecnologico non obbligato
- Curva caratteristica di prodotto e valore economico di un bene industriale
- Progettazione linee/celle multi-model e mixed model
- Bilanciamento linee/celle multi-model e mixed model
- Progettazione del layout per gli impianti industriali
- Sistemi Kanban e politiche di alimentazione delle linee di assemblaggio
- La progettazione degli impianti industriali in contesti MTO (Make To Order): metodo POLCA (Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization)

(4) Principi di progettazione di impianti di movimentazione e stoccaggio dei materiali (2 CFU)
- Introduzione ai sistemi di movimentazione e stoccaggio dei materiali
- Progettazione sistemi AGV e AMR
- Mezzi di movimentazione vincolati a specifici percorsi operativi
- Progettazione sistemi di movimentazione e stoccaggio serviti da carrelli elevatori manuali
- Progettazione sistemi di stoccaggio automatizzati

(5) Introduzione alla gestione degli Impianti Industriali (0.5 CFU)
- Metodologie e principi
- Cenni sul sistema logistico
- Il miglioramento delle performance operative tramite la metodologia 5S (Seiri, Seiton, Seinso, Seiketsu, Shitsuke)

(6) Le tecniche di gestione a scorta (2 CFU)
- Concetti generali relativi alle scorte
- La gestione dei materiali
- La gestione a scorta
- Il modello EOQ-ROP
- Il modello a intervallo fisso di riordino (EOI)
- Il modello a scorta massima-minima (Smax-Smin)
- Le misure di efficienza delle scorte

(7) I sistemi di gestione a fabbisogno (2 CFU)
- Il quadro generale dei sistemi di gestione a fabbisogno
- La pianificazione e la previsione della domanda
- La pianificazione aggregata della produzione e la gestione della capacità produttiva (PP, MPS e RCCP)
- La pianificazione dei fabbisogni (MRP) e il controllo di capacità di breve (CRP)
- Short-term scheduling
- La riduzione dei tempi di setup tramite la metodologia SMED (Single Minute Exchange of Die)

(8) Il controllo dei sistemi di produzione (0.5 CFU)
- Introduzione
- La misura delle prestazioni e delle condizioni operative
- I costi per le decisioni

(9) La gestione della produzione su commessa (1 CFU)
- La metodologia Setsuban Kanri
- Il metodo PERT/CPM

(10) Card Based Systems per il controllo del WIP (0.5 CFU)
- CONWIP, WORKLOAD, e COBACABANA

Metodi didattici

Il corso, nel rispetto delle disposizioni ministeriali vigenti in materia, verrà erogato in presenza. Potranno essere previste parti dell'insegnamento sia in modalità blended che streaming con registrazione.
La frequenza all'insegnamento e la partecipazione attiva alle lezione è fortemente consigliata ancorché non obbligatoria.
Le strategie didattiche utilizzate sono principalmente di tipo espositive (la classica lezione frontale in cui saranno presentati gli argomenti teorici) affiancate dalla risoluzione di esercizi più o meno complessi. A queste si affiancheranno il role playing (attraverso l'utilizzo di un serious game in ambito operations management) e alcuni case-study (studi di casi aziendali presentati in aula attraverso il coinvolgimento di interventi aziendali)
L'insegnamento è erogato in lingua italiana. Parte del materiale didattico consigliato potrebbe essere unicamente in lingua inglese.

Testi di riferimento

BOOK IN ITALIAN
1 - De Toni A.F., Panizzolo R., Villa A., 2013, “Gestione della produzione”, ISEDI, ISBN-10: 8880083589;
2 - Sianesi A., 2011, “La gestione del sistema di produzione”, Rizzoli Etas, ISBN-10: 8817068063, ISBN-13: 978-8817068062

BOOK IN ENGLISH
3 - Jacobs F.R., Berry W.L., Whybark D.C., 2011, “Manufacturing planning and control for supply chain management”, McGraw-Hill Education, ISBN-10: 0071750312; ISBN-13: 978-0071750318
4 - Stevenson W., 2011, “Operations Management”, McGraw-Hill Higher Education, ISBN-10: 0073525251; ISBN-13: 978-0073525259

Verifica dell'apprendimento

L’esame si compone di 3 parti:

1 - una sessione SCRITTA divisa in:
1a) TEST con domande chiuse a scelta multipla / vero falso / breve componimento etc., attraverso il quale si valuterà la conoscenza generale della materia della durata di 60 minuti con 60 domande presenti;
1b) ESERCIZI, attraverso la quale sarà valutata la capacità di risoluzione di 2-3 esercizi numerici (tipo quelli risolti in aula) in modo tradizionale (carta no supporto informatico) - per questa parte solitamente vengono concessi 120 minuti

2 - una sessione ORALE: solo chi otterrà un voto sufficiente allo scritto dovrà sostenere una “breve” prova orale (della durata di 15-30 minuti) che “modificherà” il voto dello scritto di ± 3 punti. Durante la prova orale lo studente dovrà avere a disposizione un foglio di carta su cui scrivere, foglio elettronico (e.g. Excel o simili) . All’orale verrà richiesto sia risolvere esercizi più o meno complessi, sia di rispondere a domande di teorica / realizzare schemi.

Nell’attribuzione del voto saranno tenuti in considerazione:
i) numero delle volte in cui lo studente si iscrive all’esame e non si presenta;
ii) numero delle volte in cui lo studente si iscrive all’esame e si ritira;
iii) numero delle volte in cui lo studente si iscrive all’esame e viene giudicato insufficiente;
iv) completezza dell’elaborato considerando:
a. dettaglio, correttezza e completezza delle spiegazioni date e dei risultati ottenuti per la risoluzione degli esercizi;
b. dettaglio, correttezza e completezza delle risposte alle domande di teoria;
c. utilizzo in modo corretto delle unità di misura
d. utilizzo in modo corretto delle terminologie tecniche specifiche dell'insegnamento

Risultati attesi

Conoscenze e capacità di comprendere
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito le principali conoscenze relative alla progettazione e alla gestione di sistemi produttivi e/o impianti industriali.

Competenze
Lo studente dovrà essere in grado di progettare autonomamente un sistema produttivo integrato con principi di organizzazione delle operation e dei principali processi ad essa connessi, definendone le politiche gestionali più adatte in relazione al contesto applicativo. Lo studente sarà in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per analizzare ed elaborare dati numerici e per sostenere le relative scelte decisionali.

Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di valutare in maniera critica un sistema produttivo; ovvero progettare, scegliere e realizzare il sistema produttivo nel suo complesso.

Capacità comunicative
Lo studente avrà acquisito il lessico specifico inerente alla gestione della produzione. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere, in forma orale e in forma scritta, anche attraverso la risoluzione di problemi numerici, i principali contenuti del corso (ad esempio: MPS, MRP, MRP II e programmazione operativa, ecc.), anche attraverso l’utilizzo di strumenti di uso comune nel settore, quali tabelle, schemi a blocchi o diagrammi di flusso.

Capacità di apprendimento
Lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze in materia di progettazione di impianti e gestione della produzione in generale, attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione.