IMPIANTI MECCANICI

Attività formativa monodisciplinare
Codice dell'attività formativa: 
23045

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2016/2017
Insegnamento (nome in italiano): 
IMPIANTI MECCANICI
Insegnamento (nome in inglese): 
INDUSTRIAL PLANTS
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Obbligatoria
Settore disciplinare: 
IMPIANTI INDUSTRIALI MECCANICI (ING-IND/17)
Anno di corso: 
3
Anno accademico di offerta: 
2018/2019
Crediti: 
8
Responsabile della didattica: 
Altri docenti: 

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Secondo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
64
Ambito: 
Ingegneria meccanica
Materiali didattici: 
Prerequisiti

Non sono previsti prerequisiti particolari, se non quelli della normale comprensione delle materie scientifiche e ingegneristiche di base.

Obiettivi formativi

Gli studenti acquisiscono le capacità necessarie alla descrizione e alla modellazione degli impianti industriali meccanici e dei relativi componenti. Tali capacità sono funzionali allo sviluppo di competenze più specifiche inerenti la progettazione e la gestione efficiente di un sistema industriale. In particolare, gli studenti sono in grado di valutare la configurazione impiantistica (del sistema produttivo e della logistica di fabbrica) più adatta alle caratteristiche del prodotto e del mercato/settore industriale servito, di identificare un’opportuna politica manutentiva e di selezionare un set adeguato di indicatori per la misura e il controllo del processo produttivo e delle prestazioni d’impianto. Inoltre sono in grado di eseguire valutazioni di massima volte a quantificare la sostenibilità economico-finanziaria di un impianto industriale.

Contenuti dell'insegnamento

Il corso è costituito da un’introduzione sull’evoluzione storica dei criteri di gestione dei sistemi industriali, seguita da 4 moduli principali, così caratterizzati:
1) Introduzione ai Sistemi Produttivi. Vengono presentate le principali logiche di rappresentazione dei sistemi produttivi, seguite da un’analisi sui principali metodi per la relativa classificazione. Viene quindi introdotta una rassegna sulle tipologie dei sistemi di produzione di processo e di produzione manifatturiera e delle corrispondenti caratteristiche impiantistiche e gestionali. Infine, sono introdotti alcuni criteri per la generalizzazione dei sistemi produttivi e ausiliari.
2) Dinamica e Misura delle Prestazioni dei Sistemi Produttivi. Sono presentate le principali grandezze per la misura delle prestazioni interne ed esterne dei sistemi produttivi. Seguono un’introduzione della legge di Little e dei diagrammi di throughput (Input/Output).
3) Analisi di Costo e di Investimento. Vengono introdotti i diversi tipi di costo, le logiche di calcolo del punto di pareggio e del margine di contribuzione, la valutazione economica di alternative di impianto mediante l’applicazione del metodo dei flussi di cassa e dell’analisi degli investimenti (NPV, PBT, IRR, CTAE)
4) Sistemi e Servizi di Supporto. Sono introdotte le principali funzioni a supporto della produzione, quali il sistema per la gestione integrata di qualità, salute, ambiente e sicurezza e la logistica di fabbrica. Si procede quindi con un’analisi di dettaglio della manutenzione industriale. In particolare, dopo aver introdotto i principali concetti teorici di affidabilità e disponibilità degli impianti industriali, vengono analizzate le principali politiche di manutenzione industriale.

Testi di riferimento

- Lezioni di progettazione degli impianti industriali, M. Garetti, CUSL, Milano, 2002.
- Principi generali di progettazione degli impianti industriali, F. Turco, CUSL, Milano, 1993.
- Modellazione dei sistemi produttivi – Volume II, M. Macchi, S. Terzi, Pitagora Editore, Bologna, 2009.
- Principi generali di gestione della manutenzione, L. Furlanetto, M. Garetti, M. Macchi, FrancoAngeli, Milano, 2006.

Metodi didattici

Il corso prevede lezioni frontali (di teoria), per un totale di circa 40 ore ed esercitazioni numeriche e casi studio / prove di laboratorio (per un totale di circa 20 ore), volte a creare una partecipazione più diretta degli studenti alle attività di aula così da sviluppare capacità di lavoro in team e di problem solving. È organizzata una visita guidata a un impianto produttivo locale (prevista una visite per un totale di 4 ore) finalizzate a consolidare la teoria trattata in aula, nonché a creare un momento di discussione tra gli studenti e qualificati manager di azienda sulle implicazioni di gestione d’impianto nella realtà industriale.
Durante il corso possono essere inoltre segnalati diversi eventi e seminari industriali di approfondimento, momenti importanti per la formazione personale degli allievi, essendo orientati alla realtà industriale. La partecipazione a seminari ed eventi non è in ogni caso obbligatoria.
Infine il portale di e-learning fornisce schede di approfondimento, esercizi e test addizionali sui diversi argomenti affrontati.

Modalità verifica profitto e valutazione

La prova finale consiste di un esame scritto valutato in 30simi della durata di massima di 2 ore, composto da domande aperte di teoria ed esercizi, da domande chiuse a crocette sia teoriche che numeriche. Oltre alla prova scritta è prevista la discussione obbligatoria di un caso di studio inerente i principali temi trattati durante il corso. Il caso studio, da svolgersi in gruppo (fino ad un massimo di tre persone), deve essere sviluppato durante il semestre e prevede l’analisi di un sistema produttivo reale (scelto dallo studente secondo i propri interessi) utilizzando una traccia fornita dal docente nei primi giorni del corso (e disponibile alla pagina del corso). Il caso studio deve essere consegnato almeno un giorno prima dello scritto in formato di presentazione.

Altre informazioni

Nessuna.

Prerequisites

There are no special prerequisites, except for basics competences in engineering.

Educational goals

Students will learn all the necessary capabilities to describe and model mechanical industrial plants and their components. Such capabilities are a prerequisite for the development of skills and competences required to design and manage efficiently an industrial system. In particular, according to the specific type of product and to the market/industry served, students will be able to define the best plant configuration, to identify the best maintenance program and to select an appropriate set of Key Performance Indicators (KPIs) to measure and control production processes and industrial plants performances. Moreover, students will be able to carry out preliminary analyses to evaluate economic and financial sustainability of an industrial plant.

Course content

The course is based upon an introductory session on the evolution of industrial systems, followed by 4 main modules:
1) Introduction to Production Systems. This section introduces the main approaches adopted to represent and classify a production system. Then, it contains a review of the main physical and organisational characteristics of process and manufacturing production plants. The section ends with an overview of the main descriptive models of production and auxiliary plants
2) Performance Measurement of Production Systems. This section introduces the main performance indicators adopted to measure and control both internal and external performances of a production plant/system. Then, two specific models are introduced: the Little’s Law and the throughput (Input/Output) diagrams
3) Cost and Investments Analysis. This section provides an analysis of the different approaches adopted to classify industrial costs, analyse the Break Even Point and contribution margin. The section ends with an overview of the main methodologies and tools for the investments analysis (NPV, PBT, IRR and CTAE)
4) Auxiliary services. The last section introduces a general analysis of the main service activities of industrial plants, including quality and HS&E (Health, Safety & Environment) systems and logistics. Then, the section focuses on production maintenance. In particular, a general description about reliability and availability concepts is reported, followed by a review of the main maintenance approaches and techniques.

Textbooks and reading lists

- Lezioni di progettazione degli impianti industriali, M. Garetti, CUSL, Milano, 2002.
- Principi generali di progettazione degli impianti industriali, F. Turco, CUSL, Milano, 1993.
- Modellazione dei sistemi produttivi – Volume II, M. Macchi, S. Terzi, Pitagora Editore, Bologna, 2009.
- Principi generali di gestione della manutenzione, L. Furlanetto, M. Garetti, M. Macchi, FrancoAngeli, Milano, 2006.

Teaching methods

The course is organised in theoretical lectures (40 hours), exercises, case studies and laboratories (20 hours). The latter create a high level of interaction among students and enhance team working and problem solving capabilities. An industrial visit to local industrial plants (4 hours) is also planned, to give students the opportunity to experience in a real context the competences achieved during the class, as well as to share their opinions, ideas and concerns with qualified industrial practitioners. During the semester students will be also invited to participate to several events, workshops and industrial seminars. The attendance is not mandatory. Finally, an elearning service provides additional basic and advanced training materials, numeric exercises and tests.

Assessment and Evaluation

The exam consists of a written text evaluated in 30/30. The exam duration is 2 hours. It includes both open and multi-choice questions, as well as numeric exercises. The oral exam consists of a discussion on an in-depth case study conducted (either individually or by groups) in a company (selected by the student) and focusing on the main physical and organisational characteristics of an industrial plant. The ultimate products of the case study is a presentation, to be delivered at least one day before the written exam.

Further information

None.