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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 072371 - SISTEMI INTEGRATI DI PRODUZIONE
Docente Urgo Marcello
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (394) INGEGNERIA GESTIONALE*AZZZZ072371 - SISTEMI INTEGRATI DI PRODUZIONE

Obiettivi dell'insegnamento

Progettare e gestire un sistema di produzione comporta la necessità di comprenderne la complessità e l’interdipendenza tra i diversi elementi che lo compongono (persone, processi, macchine ed impianti, logistica interna ed esterna, dati, etc.) 

Obiettivo dell’insegnamento è conoscere ed saper utilizzare metodi per la progettazione e la gestione dei sistemi di produzione integrati, ossia impianti produttivi ad elevato grado di automazione in cui diverse risorse produttive sono interconnesse attraverso sistemi per il trasporto delle parti, degli utensili e per lo scambio di informazioni e dati.

L’insegnamento mira inoltre a fornire una conoscenza specifica in relazione alle caratteristiche di un sottoinsieme dei sistemi produttivi, in particolare sistemi FMS e linee di produzione flessibili, quali esempi concreti di sistemi di produzione integrati. A tale scopo è prevista una visita presso una realtà aziendale o ad un evento fieristico.

L’insegnamento si inserisce all’interno del percorso degli studi perseguendo alcuni degli obiettivi generali di apprendimento dichiarati. In particolare, l’insegnamento contribuisce allo sviluppo delle capacità di:

  • Conoscere le variabili di contesto, le funzioni, i processi e le aree decisionali fondamentali in ambito aziendale ed industriale

  • Progettare soluzioni applicando l’approccio scientifico ed ingegneristico (apprendimento, ragionamento e modellizzazione basati su una solida preparazione multidisciplinare) nell’affrontare problemi ed opportunità in ambito aziendale ed industriale


Risultati di apprendimento attesi

Lo studente:

1. ha conoscenza delle caratteristiche di un sistema integrato di produzione, delle sue caratteristiche tecniche, dell’interazione tra i suoi componenti con specifico riferimento ai sistemi FMS e alle linee a trasferta flessibili. (DdD 1)

2. sa progettare e dimensionare un sistema integrato di produzione in base ai requisiti ed i vincoli che legano l’esecuzione di un processo di produzione alle capacità delle risorse produttive con riferimento alle lavorazioni analizzate, alle prestazioni, ai costi ed alla sua flessibilità. (DdD 2)

3. ha conoscenza degli approcci di valutazione delle prestazioni basati su reti di code e su simulazione ad eventi discreti ed è in grado di applicarle a semplici sistemi. (DdD 1, DdD2)


Argomenti trattati

1. Sistemi di integrati di produzione:

1.1 Descrizione complessiva di un sistema FMS (Flexible Manufacturing System)
1.2 Componenti di un sistema FMS (caratteristiche, prestazioni, costi)
1.3 Flusso delle parti - trasportatori, buffer, shuttle, robot di carico/scarico, pallet e attrezzature.
1.4 Flusso degli utensili - trasportatori utensili, magazzini utensili, scambiatori utensili, tool room, coni portautensile.
1.5 Controllo di un sistema FMS - architettura complessiva, controllo degli azionamenti, supervisore di sistema.
1.6 Gestione di un sistema FMS - part type selection, loading , dispatching.
1.7 Descrizione complessiva di una linea a trasferta flessibile; componenti meccanici; gestione e controllo.
1.8 Definizione ed analisi della flessibilità dei sistemi.

 

2. Pianificazione di processo nei sistemi integrati di produzione

2.1 Definizione dei setup e del processo;
2.2 Configurazione dei pallet.
2.3 Analisi accessibilità e tempi di lavorazione.

 

3. Valutazione delle prestazioni dei sistemi integrati di produzione

3.1 Modellazione dei sistemi con reti di code.
3.2 Teorema di Little e Mean Value Analysis.
3.3 Simulazione ad eventi discreti (simulazione a regime e a termine).
3.4 Software per la simulazione ad eventi discreti (Siemens Plant Simulation).
3.5 Metodi statistici per l'analisi dei risultati di della simulazione (intervallo di confidenza, analisi del transitorio).
3.6 Confronto tra alternative di configurazione (prestazioni e costi).


Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze di base relative ai processi di lavorazione, analisi statistica dei dati, analisi di investimento, programmazione matematica. Tutti questi argomenti sono previsti nei programmi degli insegnamenti di Tecnologia Meccanica e Qualità, Probabilità e Statistica Matematica, Impresa e Decisioni Strategiche, Metodi di Ottimizzazione della Ricerca Operativa.


Modalità di valutazione

L’esame consta di una prova orale da svolgere nelle sessioni di esame, non sono previste prove in itinere o intermedie.

E’ prevista la possibilità di svolgere un progetto integrativo il cui argomento dovrà essere proposto e/o concordato con il docente la cui valutazione contribuisce fino ad un massimo di 2/30 sul voto finale.

Lo studente dovrà, in sede di esame:

  • Dimostrare di conoscere le principali caratteristiche e funzioni di un sistema FMS e di una linea flessibile. (verifica risultati apprendimento 1)
  • Essere di in grado di analizzare il legame tra requisiti di processo e caratteristiche delle risorse produttive in un sistema FMS con particolare riferimento alla definizione dei setup e alla configurazione del pallet. (verifica risultati apprendimento 1-2)
  • Dimostrare di conoscere le metodologie basate su reti di code per la valutazione delle prestazioni dei sistemi integrati di produzione verificando le ipotesi e valutando la conformità all’analisi che si vuole condurre ed essere in grado di applicarle a piccoli casi. (verifica risultati apprendimento 3)
  • Dimostrare di conoscere le caratteristiche della simulazione ad eventi discreti identificando l’approccio più adatto in relazione alle caratteristiche del sistema e agli obiettivi dell’analisi ed essere in grado di analizzarne i risultati. (verifica risultati apprendimento 3)
  • Dimostrare di conoscere le principali problematiche relative alla gestione dei sistemi integrati di produzione e la loro formalizzazione in problemi di ottimizzazione. (verifica risultati apprendimento 1-2)
  • Essere in grado, basandosi sui diversi aspetti affrontati, di analizzare e sintetizzare le caratteristiche, le capacità i limiti e la flessibilità di un sistema integrato di produzione. (verifica risultati apprendimento 1-2-3)

Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaMateriale didattico, lucidi delle lezioni e delle esercitazioni https://beep.metid.polimi.it/web/c_insegn-072371-corsola-308-kindir-*/home#p_29
Risorsa bibliografica facoltativaAverill M. Law, Simulation Modeling and Analysis, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2007, ISBN: 0071255192

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
40:00
60:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
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. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
26/01/2020