Laurea Magistrale in Mechanical Engineering for Sustainability

Il Corso di Laurea Magistrale in Mechanical Engineering for Sustainability (Ingegneria Meccanica per la Sostenibilità) è istituito allo scopo di fornire agli studenti una formazione di alto livello culturale e professionale per l'esercizio di attività di alta qualificazione negli ambiti disciplinari dell'Ingegneria Meccanica.
I laureati nella Laurea Magistrale in Mechanical Engineering for Sustainability hanno elevata preparazione culturale e professionale nell'ambito delle materie specifiche della classe, con particolare riguardo alla progettazione innovativa e alla gestione di componenti, macchine, impianti, prodotti e processi. La solida preparazione nelle materie fondamentali dell'Ingegneria Meccanica è affiancata dalla conoscenza di strumenti e metodi per la valutazione degli aspetti funzionali e costruttivi con particolare attenzione alle competenze necessarie per la valutazione e l'ottimizzazione degli aspetti legati alla sostenibilità ambientale, economica e sociale delle soluzioni progettuali e della gestione dei processi.
La Laurea Magistrale in Mechanical Engineering for Sustainability si pone l'obbiettivo specifico di formare figure professionali che occupino posizioni di responsabilità nell'ambito della progettazione, della direzione, del coordinamento e dello sviluppo delle attività industriali e/o di ricerca in Aziende ed Enti Pubblici o Privati, nonché nelle attività avanzate relative alla libera professione: in questo senso, il Corso di Studio ha l'obiettivo di costruire competenze analitiche e metodologiche nell'ambito delle discipline caratterizzanti dell'ingegneria meccanica in generale, con approfondimenti sui sistemi di valutazione della sostenibilità di processi e prodotti industriali (ciclo di vita, impatto ambientale, gestione ambientale e sociale ESG, ecc.). Tali competenze vengono poi declinate in maniera più specifica nell'ambito dell'automazione, dell'energia e degli impianti industriali, della progettazione e tecnologia sostenibili. Ulteriore obiettivo di formazione riguarda le competenze trasversali, con particolare riferimento alla capacità di comunicare (redazione di relazioni tecniche e presentazione di progetti in pubblico), interagire proficuamente con colleghi (progetti di gruppo) e affrontare problemi multidisciplinari, che richiedono la sintesi delle competenze acquisite nei singoli insegnamenti. Ulteriore obiettivo riguarda la capacità di utilizzare strumenti pratici (software e hardware) per lo sviluppo di progetti di interesse industriale, che unito alla conoscenza delle dinamiche di funzionamento delle aziende industriali, permette di accompagnare lo studente nel mondo del lavoro, con un processo senza soluzione di continuità.
Le attrezzature informatiche e sperimentali utilizzabili nei laboratori della sede permettono di approfondire gli aspetti applicativi attraverso attività anche multidisciplinari e/o di gruppo nelle quali lo studente può mettere in pratica e verificare le competenze acquisite in un ambiente dinamico ed interculturale. Possono essere svolte attività di tirocinio in preparazione alla tesi, attraverso la collaborazione di Aziende o Enti pubblici e privati. In particolare, possono essere identificate, tra le altre, le figure professionali descritte nel seguito.
Il percorso degli studi Magistrale nella classe dell'Ingegneria Meccanica, grazie alla solida base e alla flessibilità derivanti dalla elevatissima cultura tecnica e scientifica acquisibile durante il percorso formativo, può permettere un proficuo inserimento nel mondo del lavoro o l'approfondimento delle proprie competenze mediante prosecuzione degli studi nei Master di II livello o nei corsi di Dottorato nelle discipline connesse con l'Ingegneria Industriale in generale.
Previo conseguimento di titolo come da requisito di legge (ad esempio, esame di stato), il laureato magistrale in Ingegneria Meccanica può dedicarsi alla libera professione (studi di fattibilità, progettazione, arbitrati tecnici, perizie di parte o in qualità di esperto del Tribunale, ecc.), affrontando anche temi complessi che richiedano notevole competenza.
Percorso Formativo
Il Corso di Studio prevede al primo anno una serie di attività formative obbligatorie e alcune a libera scelta. Al secondo anno gli studenti dovranno optare per una delle ‘scelte guidate' messe a loro disposizione, ognuna delle quali declina il concetto di sostenibilità nell'ambito di specifiche aree tematiche (automazione, energia e industria, progettazione e tecnologia). Completano l'ultimo anno di studi un ulteriori attività formative, sia obbligatorie che a scelta, e attività laboratoriali, oltre ad una prova finale.
Nel primo anno di corso vengono affrontate sia discipline caratterizzanti dell'ingegneria meccanica, introducendo il tema della sostenibilità nei rispettivi specifici ambiti, che discipline necessarie al completamento delle conoscenze metodologiche e tecniche dell'ingegnere meccanico. L'insegnamento a libera scelta può essere utilizzato per colmare eventuali lacune formative in settori scientifico-disciplinari eventualmente approfonditi negli insegnamenti contenuti nelle scelte guidate.
Nel secondo anno gli studenti avranno la possibilità di indirizzare la loro formazione in uno degli ambiti previsti dalle scelte guidate: nell'area dell'automazione vengono approfondite le tecnologie e architetture di azionamento, comunicazione, controllo e progettazione funzionale che permettono di potenziare l'elettrificazione in ambito industriale. Nell'area dell'energia e industria vengono presentate le metodologie di analisi e tecnologie orientate alla ottimizzazione delle risorse nell'ambito della mobilità, dei processi di scambio dell'energia, della progettazione di impianti industriali. Nell'area della progettazione meccanica e tecnologia vengono illustrate tecniche di progettazione e produzione con l'uso di materiali avanzati, con particolare riferimento alla possibilità di riutilizzo.
Nel secondo periodo del secondo anno gli studenti potranno scegliere due corsi di laboratorio, ciascuno composto dall'integrazione di due insegnamenti che affrontano un problema pratico di rilevanza industriale con strumenti e approcci tipici di discipline diverse, per potenziare ulteriormente la multidisciplinarietà della formazione. I laboratori, eventualmente sostituibili da attività di tipo learning by doing sviluppate con associazioni studentesche, conducono lo studente alle attività di tirocinio e tesi, con cui deve dimostrare di avere acquisito tutti gli strumenti e le conoscenze necessarie per portare a termine con originalità e indipendenza un progetto significativo e rilevante da un punto di vista professionale.
Previa presentazione del learning agreement, lo studente potrà svolgere attività formativa all'estero: lo svolgimento della didattica in lingua inglese e la possibilità di accedere a bandi per lo svolgimento di tesi all'estero faciliterà gli scambi di studenti da e verso il Corso di Studio.
La modalità di erogazione della didattica prevede lo svolgimento di lezioni in aula ed esercitazioni in laboratorio, oltre a visite presso aziende e seminari, svolti da relatori aziendali, per la presentazione di casi di studio rilevanti da un punto di vista industriale. Alcuni insegnamenti potranno usufruire delle attrezzature didattiche predisposte per la didattica a distanza, nonché di approcci didattici innovativi (flipped classroom).

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE (KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING)

Il laureato magistrale in Mechanical Engineering for Sustainability ha una solida preparazione nell'ambito delle discipline caratterizzanti dell'Ingegneria Meccanica, che costituisce la base su cui innestare, tramite le scelte guidate, sia conoscenze complementari, che ulteriori approfondimenti delle discipline caratterizzanti. L'approccio multidisciplinare è favorito dalla presenza di attività affini e integrative, nonché da attività laboratoriali che sviluppano tematiche declinandole in diversi settori disciplinari.
Aspetti legati alla sostenibilità ambientale, economica, sociale di prodotti e processi vengono evidenziati già negli insegnamenti obbligatori, per poi essere ulteriormente approfonditi, secondo diverse declinazioni, nell'ambito dei percorsi scelti dagli studenti per il completamento del loro piano di studio: complessivamente, il laureato magistrale in Mechanical Engineering for Sustainability conosce:
- gli strumenti avanzati per la modellazione di prodotti e componenti
- i metodi di progettazione meccanica avanzati
- le tecnologie avanzate per la lavorazione dei metalli
- i metodi matematici avanzati più diffusi in ambito ingegneristico
- i principi della conversione elettromeccanica dell'energia e le caratteristiche delle principali macchine elettriche
-i sistemi energetici tradizionali e innovativi
- i principi teorici, schemi funzionali, criteri di scelta dei componenti degli impianti meccanici e la logistica industriale
- i principi di progettazione funzionale e modellazione dei meccanismi, e l'analisi delle vibrazioni
- l'applicazione dei paradigmi della sostenibilità nell'ambito dell'automazione industriale
- l'utilizzo sostenibile delle risorse per la mobilità, la conversione e il trasporto dell'energia e la progettazione sostenibile di impianti industriali
- i metodi di progettazione e le tecnologie produttive per lo sviluppo di prodotti sostenibili
Le conoscenze saranno acquisite attraverso attività didattica frontale, esercitazioni in aula e studio individuale.
La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento avviene principalmente attraverso lo svolgimento di test, prove d'esame scritte o orali.

Il laureato magistrale è in grado di progettare prodotti sostenibili, utilizzando metodi di progettazione e tecnologie che permettono l'adozione di materiali avanzati, implementare sistemi di automazione industriale efficienti, utilizzando nuove tecnologie digitali per l'efficientamento dei processi industriali, guidare le scelte aziendali nell'abito della conversione e del trasporto di energia, della mobilità e della progettazione di impianti.
Il raggiungimento delle capacità di applicare conoscenze e comprensione secondo le modalità elencate avviene, oltre che attraverso lezioni frontali in classe, tramite lo svolgimento di esercitazioni numeriche di laboratorio.
Le metodologie di insegnamento utilizzate comprendono la partecipazione a seminari ed esercitazioni, in aula o in laboratorio, lo studio personale guidato e lo studio indipendente. La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento avviene principalmente attraverso lo svolgimento di test, prove d'esame scritte o orali.
Grazie alla presenza di insegnamenti di tipo applicativo, allo svolgimento di progetti, alle testimonianze aziendali proposte nell'ambito della docenza, il laureato magistrale è abituato all'utilizzo pratico delle conoscenze teoriche acquisite, ed è dunque in grado di:
- analizzare problemi ingegneristici, in ambito meccanico e industriale in generale, facendo ricorso a metodologie e tecnologie multidisciplinari che permettono di estendere l'analisi all'ambito della sostenibilità di prodotti e processi;
- proporre soluzioni a problemi complessi, tenendo conto non solo delle specifiche tecniche, ma anche di aspetti socio-economico-ambientali, utilizzando approcci multidisciplinari, passando dalla formulazione teorica alla sintesi pratica;
- progettare prodotti e processi nativamente sostenibili, prevenendo le richieste del mercato, utilizzando strumenti di digitalizzazione per rendere più rapida ed efficiente la fase di sviluppo, e sostenibile il ciclo di vita;
- condurre esperimenti complessi, utilizzando, ed eventualmente sviluppando strumentazione e software altamente evoluti;
- sperimentare nuove metodologie e tecnologie per sviluppare prodotti e processi;
- comunicare, anche in lingua inglese, con colleghi, clienti, fornitori, e, in generale, con le parti sociali, anche al di fuori dell'ambito ingegneristico, per definire al meglio i vincoli e le specifiche del prodotto/processo da sviluppare, e presentare in maniera efficace le soluzioni proposte;
- gestire gruppi di lavoro anche eterogenei, in un ambiente internazionale, multiculturale e multidisciplinare.

Il laureato magistrale:
- sa identificare, formulare e risolvere i problemi legati alla progettazione o alla produzione del prodotto industriale, anche qualora quest'ultimo costituisca un articolo completamente nuovo per gli standard aziendali;
- sa aggiornarsi su metodi, tecniche e strumenti del campo dell'Ingegneria meccanica, informandosi autonomamente o seguendo corsi di istruzione mirati per l'acquisizione di competenze aggiuntive;
- è in grado di coordinare e dirigere autonomamente attività di sperimentazione, ricerca e sviluppo, collaudi e controllo di qualità di prodotti convenzionali e non convenzionali .
- sa valutare l'impatto di tecnologie, materiali, macchine, impianti utilizzati sulla sostenibilità industriale di prodotti e processi;

Le ‘altre attività formative' previste nel piano di studi promuovono la capacità di applicare in maniera interdisciplinare le conoscenze acquisite negli insegnamenti caratterizzanti e affini, rafforzando l'autonomia di giudizio, maturata attraverso lo sviluppo, con crescente grado di autonomia, di progetti, sperimentazioni, ed applicazioni anche nell'ambito di altri insegnamenti. La capacità di giudizio è altresì acquisita attraverso incontri e discussioni con esponenti del mondo industriale e della ricerca promossi tramite l'organizzazione di seminari, conferenze, visite aziendali: le testimonianze aziendali sono considerate essenziali per dare una dimensione applicativa alle nozioni trasmesse negli insegnamenti.
La tesi di laurea magistrale rappresenta il momento più alto in cui lo studente, confrontandosi con un contesto caratteristico dell'Ingegneria Meccanica, elabora idee originali e innovative, assumendosi il compito, durante la discussione, di illustrarle sostenendone la validità. L'attività di tirocinio in preparazione alla tesi permette allo studente di acquisire l'autonomia di giudizio necessaria allo svolgimento dell'elaborato finale in un contesto applicativo professionale.

ll laureato magistrale:
- è capace di comunicare efficacemente in forma scritta e orale in lingua inglese oltre che in italiano, con particolare riferimento al linguaggio tecnico;
- è in grado di redigere in modo autonomo relazioni tecniche relative a progetti, norme aziendali, manuali tecnici ed interpretare analoghi documenti scritti da altri;
- è in grado di raccogliere, filtrare e interpretare dati, formulando un giudizio autonomo sulla loro rilevanza tecnica;
- è in grado di comunicare dati, informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti, anche in ambiti tecnici diversi dall'ingegneria meccanica;
- sa lavorare o integrarsi nel lavoro di gruppo, anche con il ruolo di dirigente o coordinatore;
- sa, quindi, interagire con soggetti e professionalità diverse dalla sua.

L'impostazione didattica prevede, in alcuni corsi caratterizzanti e nel lavoro di tesi, applicazioni e verifiche che sollecitano la partecipazione attiva, l'attitudine propositiva e la capacità di comunicazione dei risultati del lavoro svolto. Anche le modalità di verifica degli esami sono fondamentali nel valutare e stimolare le differenti abilità comunicative degli allievi. Queste, infatti, sono a seconda delle specificità del modulo formativo differenziate in prove orali/scritte, testuali/grafiche, individuali/gruppo. Tutti gli insegnamenti, le esercitazioni, gli esami e la prova finale sono svolti in inglese: ciò unito alla dimensione internazionale del Corso di Studio, che ospita studenti internazionali e aderisce a programmi internazionali di mobilità studentesca per soggiorni di studio all'estero, abitua il laureato magistrale a scambiare idee in lingua inglese.

Il laureato magistrale:
- è in grado di aggiornarsi autonomamente su metodi, tecniche e strumenti nel campo dell'Ingegneria Meccanica e Industriale, nel campo della progettazione anche innovativa, della tecnologia, della modellazione, ottimizzazione, analisi funzionale avanzata, della verifica strutturale e simulazione fluidodinamica, della messa a punto di impianti meccanici e industriali complessi, dell'automazione industriale, degli strumenti per la valutazione della sostenibilità industriale;
- possiede le capacità di apprendimento necessarie a intraprendere, con elevato grado di autonomia, ulteriori studi di approfondimento (Dottorato di Ricerca o Master di II livello) in Italia o all'estero, nonché per aggiornare e migliorare in modo continuo le proprie competenze, come richiesto attualmente in ambito professionale.
Le attività formative del corso di studi mirano a fornire, piuttosto che informazioni dettagliate ed esaustive sulle problematiche tecniche dell'ingegneria meccanica, una metodologia ed una capacità di affrontare problemi ingegneristici non necessariamente uguali o simili a quelli affrontati durante gli studi. Tale approccio ha il preciso scopo di favorire lo sviluppo della continua capacità di apprendimento e di avere l'attitudine di affrontare ulteriori studi anche dopo la laurea magistrale sia autonomi che mediante percorsi formativi post-laurea. Gli insegnamenti della laurea magistrale utilizzano metodologie didattiche quali l'analisi e risoluzione di problemi differenti e complessi, l'integrazione delle varie discipline e la discussione in gruppo; tali metodologie favoriscono l'acquisizione di competenze autonome inerenti all'apprendimento.
La valutazione dell'apprendimento avviene attraverso esami scritti od orali, che possono prevedere lo sviluppo di progetti da presentare alla commissione di esame.

Funzione in un contesto di lavoro

Specializza le sue conoscenze in vari settori, diventando esperto e/o responsabile di alta qualificazione in diversi ambiti, fra i quali: - progettazione funzionale e strutturale attraverso l’uso di materiali e processi innovativi e sostenibili, modellazione e simulazione virtuale avanzata, anche mediante l’impiego di strumenti quali digital twin e virtual commissioning; - design industriale, Virtual & Physical Prototyping e ingegnerizzazione di prodotti sostenibili; - gestione e controllo degli impianti meccanici, termotecnici, industriali e del settore terziario, tramite l’adozione di strumenti evoluti di data management per l’ottimizzazione della sostenibilità industriale; - modellazione, controllo e sperimentazione su macchine a fluido, sistemi di propulsione e di conversione dell'energia e sistemi oleodinamici, con l’obiettivo di massimizzare efficienza e sostenibilità; - progettazione funzionale orientata all'automazione industriale, utilizzando tecniche di machine learning, nella direzione dello smart manufacturing; - processi tecnologici e dei sistemi di produzione, con possibile applicazione di digital twin per l’implementazione di smart manufacturing; - quantificazione della sostenibilità di prodotti e processi, anche tramite strumenti di analisi di big/smart data.

Competenze associate alla funzione

Principali competenze: - capacità di concepire l’intero sistema di produzione, dalla progettazione di un prodotto alla gestione di impianti complessi, nel rispetto dei principi di sostenibilità ambientale, economica e sociale - capacità di progettare in modo innovativo e sostenibile componenti meccanici, macchine, impianti, prodotti e processi, dal punto di vista funzionale, strutturale e costruttivo; - capacità di pianificare e controllare l'affidabilità e la qualità della produzione e, nel contempo, di garantire l'innovazione e la collocazione nel mercato di prodotti sostenibili e tecnologicamente avanzati; - capacità di progettare, realizzare, collaudare e gestire i principali impianti convenzionali e non convenzionali, occupandosi della logistica, della gestione delle risorse, dell'ottimizzazione della produzione e dei processi in genere, garantendo la sostenibilità dei processi; - capacità di progettare, produrre e gestire innovativi impianti termotecnici, sistemi di conversione dell’energia e sistemi di propulsione (anche sperimentali), garantendo un impiego sostenibile delle risorse; - capacità di analizzare e ottimizzare, anche nell’ottica della sostenibilità industriale, il funzionamento e la gestione di macchine automatiche e robot utilizzati nel settore della produzione; - capacità di analizzare e gestire sistemi di fabbricazione complessi, scegliendo con competenza i materiali e i trattamenti termici, valutando costi e sostenibilità, introducendo opportune innovazioni nei processi, nelle attrezzature e in generale nei sistemi di produzione industriale; - capacità di occupare posizioni di responsabilità nell'ambito della progettazione, della direzione, del coordinamento e dello sviluppo delle attività industriali e/o di ricerca, introducendo la sostenibilità tra i pilastri della progettazione di prodotti e processi; - capacità di ricoprire ruoli di responsabilità nei reparti di Ricerca e Sviluppo occupandosi di sperimentazione su componenti o sistemi di elevata complessità, utilizzando strumenti di misura non convenzionali, impiegando strumenti e metodi di simulazione e virtualizzazione, permettendo lo sviluppo di tecnologie sostenibili.

Sbocchi occupazionali

La figura professionale dell'ingegnere meccanico trova sbocco occupazionale sia in Italia che all’estero, grazie all’erogazione della didattica in lingua inglese, principalmente nelle imprese manifatturiere o di servizi, nelle amministrazioni pubbliche e anche nella libera professione. I principali sbocchi professionali sono: - industrie meccaniche; - industrie per l'automazione e la robotica; - industrie elettromeccaniche; - industrie manifatturiere in generale; - imprese per la progettazione, la produzione, l'installazione, il collaudo e la gestione di macchine, mezzi di trasporto, linee e reparti di produzione, impianti e sistemi complessi; - imprese impiantistiche; - aziende ed enti per la conversione dell'energia; - aziende ed enti per la gestione dei rifiuti e del riciclo; - società di consulenza. Le competenze fornite dal corso di laurea in Ingegneria Meccanica sono richieste e apprezzate, non solo dall'industria meccanica, ma anche da quelle di un'area tecnologica più vasta, come il settore elettrico ed elettronico, la gestione dell'energia e delle risorse e il settore alimentare.