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SILVIO DEFANTI

Ricercatore t.d. art. 24 c. 3 lett. B
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Insegnamento: Smart Design and Manufacturing

Ingegneria informatica (MN) (Offerta formativa 2024)

Obiettivi formativi

Scopo del corso è di fornire conoscenze di base sulle metodologie e sulle tecnologie innovative per la comunicazione grafica, lo sviluppo e la fabbricazione di prodotti industriali e la programmazione di processi industriali robotizzati. Lo studente deve acquisire la capacità di lettura di un disegno tecnico, di gestione con strumenti computer-aided delle fasi principali dello sviluppo di un prodotto industriale, di analisi delle fasi del ciclo di lavorazione e dei flussi produttivi, inclusi i macchinari ed i sistemi di automazione. Si prevede inoltre l'acquisizione delle nozioni di base per la programmazione di robot industriali. Obiettivo generale del corso è formare la capacità di interagire con progettisti e responsabili di produzione, al fine di scegliere criticamente le soluzioni informatiche ed elettroniche che consentono di applicare e integrare nello sviluppo di prodotto e processo le tecnologie abilitanti di Industria 4.0.

Prerequisiti

Nessuno

Programma del corso

Funzione, architettura e sviluppo dei software CAD; modellazione 3D mediante software CAD e modellatori open-source. (0.5 CFU)
Elementi di grafica 3D: superfici e rendering; visualizzazione e gestione al calcolatore delle informazioni e dei documenti tecnici di prodotto: Digital Mock Up, Augmented Reality/Virtual Reality, PDM/PLM. (0.5 CFU)
Lettura e interpretazione di disegni tecnici: introduzione al disegno tecnico industriale per la progettazione e la comunicazione grafica, proiezioni e viste ausiliarie, viste in sezione, tecniche di quotatura. (1 CFU)
Dal disegno al prodotto finito: il disegno e le lavorazioni meccaniche, tolleranze dimensionali, basi sulle tolleranze geometriche e rugosità. (1 CFU)
Laboratorio: modellazione 3D basata su vincoli a partire da disegni tecnici industriali; impostazione e simulazione di semplici processi robotizzati con strumenti di prgrammazione dedicati. (3 CFU)

Tipologie produttive: su commessa, a lotti, di massa, in serie.
Elementi di organizzazione produttiva: macchine stand alone, celle flessibili di produzione, linee di produzione, elementi di automazione e robotica industriale.
Il ciclo di lavorazione: dalla materia prima al prodotto finito. (1 CFU)
Processi di fabbricazione per fusione (1 CFU)
Processi di deformazione plastica (0.5 CFU)
Processi di asportazione di truciolo (0.5 CFU).
Tecnologie di giunzione, saldature (1 CFU)
Tecnologie principali per la trasformazione dei materiali polimerici (1 CFU)
Costruzione additiva (1 CFU)

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in presenza, esercitazioni in laboratorio informatico , visite aziendali, seminari online.
La frequenza è facoltativa ma fortemente consigliata per i laboratori.

Testi di riferimento

Il materiale didattico sarà fornito dai docenti attraverso i canali Moodle e comprende le slide utilizzate a lezione ed esercizi assegnati per la preparazione dell'esame / The teaching material will be provided by the teachers through the Moodle channels and includes the slides used and exercises assigned for exam preparation.

Inoltre, si consigliano i seguenti testi per lo studio/Additionally, the following texts are recommended for study:
Fundamentals of Graphics Communication by Gary Robert Bertoline, Eric N Wiebe, Nathan W Hartman, William A Ross, McGraw Hill;
Manufacturing Engineering & Technology by Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid, Pearson.
Disegno tecnico industriale vol. 1/2 by Emilio Chirone, Stefano Tornincasa, Il Capitello;

Verifica dell'apprendimento

La verifica consiste in due prove scritte, una per ciascuno dei due moduli - Design e Manufacturing - ed una prova orale congiunta.
Le due prove scritte consistono in:
- una prova pratica di modellazione CAD a partire da un disegno tecnico industriale e successiva programmazione offline del processo di sbavatura robotizzato su alcuni bordi del componente. Si prevede l'utilizzo degli strumenti di modellazione e programmazione utilizzati durante le esercitazioni. Durata della prova di circa 90 minuti;
- una prova scritta che richiede la risoluzione di semplici problematiche relative alla fabbricazione di componenti, della durata di circa 90 minuti.
La prova orale verifica la capacità di dialogare sui temi dell’insegnamento, in maniera integrata sui due moduli, con particolare attenzione alla valutazione critica e alla capacità di scelta fra diverse soluzioni.
Le due prove scritte vengono entrambe valutate fino a massimo 30 punti, viene calcolata la media in trentesimi dei due voti nelle prove scritte (solamente se entrambe le prove raggiungono una valutazione >= 18), e tale valore viene modificato per un massimo di 3 punti dall'esito della prova orale.
Durante le prove non è consentito consultare alcun materiale.

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione
Tramite la partecipazione alle lezioni frontali e lo studio personale, lo studente: conosce i metodi e le principali tecniche di interpretazione di documenti e disegni tecnici; conosce le linee fondamentali dello sviluppo di prodotti/processi industriali; conosce le tipologie produttive e i principali processi di produzione che caratterizzano l’industria manifatturiera; acquisisce le conoscenze fondamentali sulla tipologia e la struttura delle macchine utensili.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Tramite le esercitazioni pratiche e le attività di laboratorio, lo studente apprende come applicare le conoscenze acquisite per la comunicazione grafica computer based in ambito ingegneristico; apprende come definire un processo di lavorazione robotizzato e la sua programmazione; apprende come classificare uno specifico caso industriale all’interno di una tipologia produttiva e distinguere le tipologie di macchine utensili, il grado di automazione, l’organizzazione produttiva.
Autonomia di giudizio
Tramite il confronto con i docenti, lo studente sviluppa la capacità di comprendere, discutere criticamente ed esporre i metodi e le principali tecniche di comunicazione grafica e le principali soluzioni produttive.
Abilità comunicative
Tramite il confronto con i docenti, lo studente sviluppa la capacità di comunicare informazioni tecniche, idee, problemi, soluzioni tecnologiche, a interlocutori specialisti e non specialisti, attraverso il linguaggio grafico ingegneristico, documenti tecnici e prototipi.
Capacità di apprendere
Lo studente sviluppa le capacità di apprendimento necessarie ad approfondire argomenti tecnici in autonomia, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro, di intraprendere studi successivi o di aggiornarsi in merito a metodologie e tecnologie innovative attraverso la letteratura tecnica.