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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 091754 - METODI COMPUTAZIONALI PER LA SICUREZZA E L'ANALISI DI RISCHIO A+B
Docente Zio Enrico
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (489) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO - ENVIRONMENTAL AND LAND PLANNING ENGINEERING*AZZZZ091754 - METODI COMPUTAZIONALI PER LA SICUREZZA E L'ANALISI DI RISCHIO A+B
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (347) INGEGNERIA CHIMICA*AZZZZ091754 - METODI COMPUTAZIONALI PER LA SICUREZZA E L'ANALISI DI RISCHIO A+B
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (422) INGEGNERIA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA NELL'INDUSTRIA DI PROCESSO*AZZZZ091754 - METODI COMPUTAZIONALI PER LA SICUREZZA E L'ANALISI DI RISCHIO A+B
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (472) CHEMICAL ENGINEERING - INGEGNERIA CHIMICA*AZZZZ091754 - METODI COMPUTAZIONALI PER LA SICUREZZA E L'ANALISI DI RISCHIO A+B
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (487) MATHEMATICAL ENGINEERING - INGEGNERIA MATEMATICA*AZZZZ091754 - METODI COMPUTAZIONALI PER LA SICUREZZA E L'ANALISI DI RISCHIO A+B

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

La complessita’ dei sistemi ingegneristici moderni rende necessario un approccio sistemico e l’impiego di metodologie formali per la valutazione dell'affidabilita' e per l'analisi del rischio. In tal senso, il corso si pone l'obiettivo di fornire gli adeguati strumenti computazionali per affrontare il problema con rigore tecnico e scientifico. Le competenze offerte sono quelle richieste per la formazione di esperti della affidabilita' di sistemi e della sicurezza industriale, nell'accezione piu' ampia del termine, comprendendo quindi la progettazione affidabilistica e protezionistica dei sistemi, la tutela della salute e gli aspetti ambientali.

 

Programma del corso

Il corso e' costituito da due moduli, di 5 crediti ciascuno, che devono essere seguiti in successione.

 

n                  Modulo I

n      Rischio: Definizione qualitativa e quantitativa, valutazione e accettabilità, normativa.

n      Valutazione probabilistica del rischio: Identificazione dei pericoli (Metodi speditivi, Analisi Funzionale, Hazrard Identification Analysis, Hazard Operability Analysis, Failure Modes and Effects Analysis); Identificazione e quantificazione delle sequenze incidentali (albero degli eventi/albero dei guasti); Curve e matrici di rischio; l'analisi di rischio quale strumento di supporto per la Valutazione di Impatto Ambientale.

n      Algebra degli eventi, calcolo probabilistico e procedure statistiche di stima dei parametri affidabilistici (approccio frequentista e bayesiano).

n      Affidabilita' di sistemi semplici: Serie; Parallelo; Ridondanza n-su-m; Standby.

n      Affidabilita', disponibilita' di sistemi complessi soggetti a realistiche procedure di ispezione, manutenzione, riparazione e rinnovo.

n      Il metodo di simulazione Monte Carlo per analisi di affidabilita’ e sicurezza: Il concetto di simulazione; Estrazione di numeri casuali da una distribuzione uniforme in (0,1]; Estrazione di numeri casuali da una distribuzione qualsiasi; Valutazione di integrali definiti; Tecniche di riduzione della varianza per aumentare l’efficienza della simulazione; Calcolo dell'affidabilita' e disponibilita' di un sistema complesso (teoria del trasporto di sistema).

n                  Modulo II

 

n      Processi di Markov per l’analisi di affidabilita' e disponibilita' di sistemi complessi.

n      Rotture dipendenti.

n      Misure di importanza dei componenti di un sistema.

n      Analisi di sensitivita’ ed incertezza.

n     Tecniche di intelligenza computazionale in analisi di sicurezza: Algortmi genetici per l’ottimizzazione della progettazione affidabilistica di un impianto o sistema; reti neurali e sistemi di logica fuzzy per diagnostica, prognostica e manutenzione on condition.


Note Sulla Modalità di valutazione

Il corso e’ ereogato in lingua inglese. Le lezioni sono fortemente supportate da testi scritti dal docente. Durante il corso sono previste esercitazioni e progetti a supporto della comprensione della materia sviluppata durante le lezioni. Nelle esercitazioni vengono presentate in dettaglio le principali tipologie di sistemi ingengeristici ed impianti industriali che necessitano di un'analisi del rischio associato, evidenziandone i diversi livelli di approfondimento richiesto. Un aspetto molto curato e’ quello relativo allo sviluppo di esempi numerici degli aspetti teorico/formali presentati a lezione. Verranno inoltre schematicamente presentati casi pratici di analisi di rischio in impianti reali appartenenti alle tipologie suddette.

Non sono previste prove in itinere. E’ prevista una prova finale orale.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaZio, Introduction to the basics of reliability and risk analysis, Editore: World scientific, Anno edizione: 2007
Note:

For the first part A of the course

Risorsa bibliografica obbligatoriaEnrico Zio, Computational methods for reliability and risk analysis, Editore: World scientific, Anno edizione: 2009
Note:

For the second part B of the course

Risorsa bibliografica facoltativaPiero Baraldi, Francesco Cadini, Enrico Zio, Introduction to reliability and risk analysis: worked out problems, Editore: World Scientific, Anno edizione: 2011
Note:

Exercises, useful for preparing the written test for the exam

Risorsa bibliografica facoltativaEnrico Zio, The Monte Carlo Simulation Method for System Reliability and Risk Analysis, Editore: Springer, Anno edizione: 2012
Note:

For the specific part on Monte Carlo methods, in the first part A of the course


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
60.0
esercitazione
20.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
30.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Inglese
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
03/12/2020