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Roberto ROSA
Professore Associato
Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria
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Insegnamento: Sustainability and Digital Transformation
Digital Automation Engineering (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Il corso fornisce conoscenze avanzate sui metodi, gli strumenti e gli indicatori utili alla quantificazione della sostenibilità e della circolarità di prodotti e processi e di come questi possano essere integrati nella trasformazione digitale dei processi produttivi.
Gli obiettivi formativi del corso, seguendo i descrittori di Dublino, sono i seguenti:
(1) Conoscenza e comprensione dei metodi principali di valutazione e quantificazione della sostenibilità (ambientale, economica e sociale). Conoscenza e comprensione dei principali indicatori di sostenibilità nonché dei più comuni indicatori di circolarità e dei Sustainable Development Goals (SDGs) dell’agenda 2030.
(2) Capacità di condurre una valutazione quantitativa di sostenibilità di un processo di produzione digitale con gli strumenti di Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC) e Social Life Cycle Assessment (S-LCA). Capacità di interpretazione dei risultati della valutazione quantitativa di sostenibilità. Costruzione di opportuni strumenti che mettano in relazione i risultati della valutazione quantitativa di sostenibilità con gli indicatori di circolarità e gli SDGs.
(3) Capacità critica di giudizio del risultato della valutazione quantitativa di sostenibilità, in modo tale da evidenziare le maggiori criticità ambientali, economiche e sociali. Capacità di individuazione di interventi migliorativi atti ad incrementare la sostenibilità del prodotto/processo digitale.
(4) Abilità comunicative. Gli studenti impareranno l’utilizzo della terminologia tecnico scientifica appropriata che permetterà loro di riportare in forma scritta e presentare in forma orale i risultati di un’accurata analisi di sostenibilità, così come di dettagliare gli strumenti di valutazione dinamica di sostenibilità da loro stessi messi a punto.
(5) Capacità di apprendimento. Capacità di individuare in maniera autonoma i dati di inventario necessari a condurre un’accurata analisi di sostenibilità di un processo produttivo digitale. Capacità di consultare autonomamente la letteratura scientifica di settore per sopperire all’eventuale mancanza di dati primari. Capacità di apprendimento dei fondamenti di ulteriori metodologie di valutazione della sostenibilità o di ulteriori indicatori di sostenibilità e/o circolarità non specificatamente affrontati nel corso.
Prerequisiti
Nessuno
Programma del corso
Il programma del corso affronterà sia i temi della parte teorica che esercitazioni pratiche, come dettagliato di seguito:
1.Strumenti di policy per lo sviluppo sostenibile (0.5 CFU, 4.5 h)
2. La sostenibilità ambientale, economica e sociale: i principali indicatori di sostenibilità (0.5 CFU, 4.5 h)
3. Strumenti metodologici di assessment ambientale, economico e sociale associati all’intero ciclo di vita di prodotti e processi: Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC) e Social Life Cycle Assessment (SLCA) (1.5 CFU, 13.5 h)
4. Sistema di metriche eterogenee per una gestione e rappresentazione della circolarità nei processi produttivi (0.5 CFU, 4.5 h)
5. Gestione dei dati e sviluppo di indicatori compositi per la tracciabilità delle supply chain (1 CFU, 9h)
6. Esercitazioni pratiche all’uso del software Simapro e dei diversi metodi di calcolo di impatto ambientale, economico e sociale in esso integrati (2 CFU, 18h)
Metodi didattici
Il corso prevede lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche. Circa il 50% del corso è composto da lezioni teoriche in aula, mentre il restante 50% circa è composto da attività laboratoriale che lo studente dovrà svolgere tipicamente in gruppo.
Più in dettaglio:
- la modalità di erogazione del corso è tipicamente in presenza, ma potrà variare a seguito di situazioni contingenti legate alla pandemia Covid-19. In ogni caso, saranno messi a disposizione sulla piattaforma Moodle i video sia delle lezioni che delle esercitazioni svolte.
- la frequenza dell’insegnamento è facoltativa, ma fortemente consigliata, soprattutto per approfittare del supporto che verrà fornito per lo sviluppo delle attività laboratoriali di gruppo.
- le strategie didattiche prevedono l’uso di lezioni teoriche al fine di migliorare le conoscenze e le capacità di comprensione degli studenti, nonché l’applicazione stessa delle conoscenze ottenute. Prevedono inoltre attività laboratoriali da affrontarsi in gruppo, assieme al docente e al suo team di ricerca, al fine di migliorare le abilità di giudizio e comunicative degli studenti, nonché le capacità di interazione reciproca.
- l'insegnamento è erogato in lingua inglese.
Testi di riferimento
Le slide utilizzate durante il corso verranno rese disponibili prima della lezione sulla piattaforma Moodle. Sulla stessa piattaforma verranno caricate settimanalmente le registrazioni video sia della parte teorica che di laboratorio. In aggiunta, sulla piattaforma saranno resi disponibili esempi di tesine di ottimo livello svolte nei precedenti anni accademici e presentazioni di applicazioni reali delle tecniche sviluppate, nonché articoli scientifici sulle tematiche teoriche e pratiche del corso.
Verifica dell'apprendimento
- Modalità di valutazione.
La valutazione è svolta in due fasi:
1) Tesina (50% del voto): conduzione di un’analisi di sostenibilità di prodotto/processo e sviluppo di uno strumento informatico atto a monitorare in maniera dinamica gli effetti sui risultati quantitativi finali di sostenibilità di modifiche a quelle fasi di processo/prodotto caratterizzate dalle maggiori criticità ambientali, economiche e sociali. La tesina è assegnata durante il corso, con una precisa data massima di riconsegna . Il risultato del lavoro svolto deve essere presentato da parte degli studenti (in aula o in modalità on-line a seconda dell'evoluzione della pandemia Covid-19). È indispensabile ottenere un voto positivo per passare al successivo esame teorico. Il tempo di pubblicazioni degli esiti della tesina su ESSE3 è di un massimo di 10 giorni.
Gli studenti che non riescono a svolgere la tesina durante il corso, potranno richiederne una successivamente, ma dovranno svolgere il lavoro da soli.
2) Esame teorico scritto (50% del voto): Domande su tutto il programma trattato nelle ore di lezione e di laboratorio.
- Le prove si intendono superate se lo studente consegue una votazione minima di 18/30 sia nella tesina che nella prova scritta.
Saranno stabilite sei date di appello nel corso dell'anno accademico per la presentazione della tesina, ed altre sei date per l'esame teorico scritto. Gli studenti dovranno iscriversi agli appelli attraverso la piattaforma ESSE3.
L'esame scritto teorico avverrà in presenza (o in altra modalità da definirsi in base all'evoluzione della pandemia). Ogni studente dovrà consegnare l'elaborato scritto al termine della prova. Il docente valuterà l'elaborato e consegnerà i voti tramite ESSE3. In caso di una prima valutazione negativa (insufficiente oppure sufficiente ma rifiutata dallo studente) dell’esame teorico scritto, il voto della tesina resterà valido.
Il voto finale sarà dato dalla media aritmetica tra il voto della tesina e il voto dell’esame teorico.
Risultati attesi
Il corso fornisce conoscenze avanzate sui metodi, gli strumenti e gli indicatori utili alla quantificazione della sostenibilità e della circolarità di prodotti e processi e di come questi possano essere integrati nella trasformazione digitale dei processi produttivi.
I risultati formativi attesi alla fine del corso, seguendo i descrittori di Dublino, sono i seguenti:
(1) Conoscenza e comprensione dei metodi principali di valutazione e quantificazione della sostenibilità (ambientale, economica e sociale). Conoscenza e comprensione dei principali indicatori di sostenibilità nonché dei più comuni indicatori di circolarità e dei Sustainable Development Goals (SDGs) dell’agenda 2030. In dettaglio:
- Conoscenza e comprensione dei concetti di sostenibilità e di circolarità;
- Conoscenza e comprensione delle principali categorie di impatto ambientale, economico e sociale;
- Conoscenza e comprensione dei principali indicatori di circolarità di prodotto/processo
(2) Capacità di condurre una valutazione quantitativa di sostenibilità di un processo di produzione digitale con gli strumenti di Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC) e Social Life Cycle Assessment (S-LCA). Capacità di interpretazione dei risultati della valutazione quantitativa di sostenibilità. Costruzione di opportuni strumenti che mettano in relazione i risultati della valutazione quantitativa di sostenibilità con gli indicatori di circolarità e gli SDGs.
In dettaglio:
- Capacità di condurre un’analisi di Life Cycle Assessment, Life Cycle Costing e di Social Life Cycle Assessment in accordo alle norme ISO di riferimento
- Capacità di condurre correttamente la stesura dei relativi report tecnico-scientifici;
- Capacità di correlare anche in maniera quantitativa i risultati dell’analisi di sostenibilità con i concetti di circolarità e con gli SDGs.
(3) Capacità critica di giudizio del risultato della valutazione quantitativa di sostenibilità, in modo tale da evidenziare le maggiori criticità ambientali, economiche e sociali. Capacità di individuazione di interventi migliorativi atti ad incrementare la sostenibilità del prodotto/processo digitale.
In dettaglio:
- capacità critica di analisi dei risultati quantitativi ottenuti
- capacità di realizzare opportune analisi di sensibilità per valutare l’effetto degli interventi migliorativi proposti sugli impatti ambientali, economici e sociali.
- capacità di sviluppare strumenti digitali e dinamici per il monitoraggio della sostenibilità
(4) Abilità comunicative. Gli studenti impareranno l’utilizzo della terminologia tecnico scientifica appropriata che permetterà loro di riportare in forma scritta e presentare in forma orale i risultati di un’accurata analisi di sostenibilità, così come di dettagliare gli strumenti di valutazione dinamica di sostenibilità da loro stessi messi a punto.
In dettaglio:
- Capacità di esposizione di attività progettuali svolte in gruppo;
- Capacità di interazione reciproca nello sviluppo di attività progettuale;
- Capacità di stesura di report tecnico-scientifici;
- Capacità di illustrare e promuovere gli strumenti di valutazione dinamica di sostenibilità da loro stessi messi a punto.
(5) Capacità di apprendimento.
Capacità di organizzazione di raccolte dati mirate a seconda del prodotto/processo per l’analisi di inventario propedeutica all’analisi di sostenibilità. Capacità di consultare autonomamente la letteratura scientifica e le varie banche dati di settore per sopperire all’eventuale mancanza di dati primari. Capacità di apprendimento dei fondamenti di ulteriori metodologie di valutazione della sostenibilità o di ulteriori indicatori di sostenibilità e/o circolarità non specificatamente affrontati nel corso.