37065 - MACCHINE AUTOMATICHE T

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze relative alle architetture delle macchine automatiche e dei loro principali sottosistemi inclusi i sistemi di attuazione a fluido, con particolare riguardo ai sistemi pneumatici. Inoltre viene fornita agli studenti anche una introduzione alle tecnologie di additive manufacturing ed alle loro applicazioni per le macchine automatiche. Al termine del corso lo studente: -ha la capacità di analizzare le architetture delle macchine automatiche -è in grado di approcciare una progettazione funzionale di una macchina automatica -è in grado di gestire alcune problematiche inerenti le macchine automatiche nella prospettiva della industria 4.0 -è in grado di analizzare e un circuito pneumatico -è in grado di progettare un semplice circuito pneumatico -è in grado di poter applicare le conoscenze acquisite in ambito additive manufacturing per poter approcciare un progetto di componenti meccanici.

Contenuti

Struttura del Corso

Il corso è suddiviso in due moduli, corrispondenti rispettivamente a 6 CFU e 3 CFU. I due moduli vengono sviluppati in parallelo durante l’intero periodo delle lezioni.

Modulo 1 – 6 CFU (60 ore)

Il primo modulo è articolato nei seguenti capitoli:

• M1-1 Inquadramento storico dell’automazione industriale e delle macchine automatiche nel contesto di Bologna
• M1-2 Richiami di calcolo strutturale per i sistemi meccatronici
• M1-3 Introduzione ai fondamenti dell’automazione industriale
• M1-4 Parametri fondamentali per il calcolo della produttività di una macchina automatica
• M1-5 Inquadramento generale delle principali architetture delle macchine automatiche:
  • Macchine intermittenti asincrone
  • Macchine intermittenti sincrone
  • Macchine a moto continuo
  • Macchine ad architettura mista
• M1-6 Calcolo probabilistico per le macchine automatiche

Modulo 2 – 3 CFU (30 ore)

Il secondo modulo tratta i seguenti argomenti:

• M2-1 Introduzione ai sistemi di attuazione a fluido per le macchine automatiche
• M2-2 Applicazione e scelta di sistemi di attuazione a fluido per gruppi di macchine automatiche
• M2-3 Sviluppo di un progetto di gruppo

Testi/Bibliografia

1. Dispense del Corso

2. Complementi per macchine automatiche, (assemblato in ambiente Create di McGraw-Hill da Andrea Zucchelli), McGraw-Hill Education (27 agosto 2019), ISBN-10: ‎ 130747454, ISBN-13: 978-1307474541

3. Geoffrey Boothroyd, Assembly Automation and Product Design, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2005

4. Stephen J. Derby, Design of Automatic Machinery, Marcel Dekker, 2005

5. A.A.V.V., Advances in Future Manufacturing Engineering, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2015

6. A.A.V.V., Future Mechatronics and Automation, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2015

7. Bruno Lotter, Manufacturing Assembly Handbook, Butterworths, 1986

8. Marco Fortis, Monica Carminati, The Automatic Packaging Machinery Sector in Italy and Germany, Springer, 2015

Metodi didattici

Modalità di svolgimento del corso

Il corso si articola attraverso l’utilizzo di diversi strumenti didattici, finalizzati a favorire l’apprendimento teorico e pratico degli argomenti trattati. In particolare, le lezioni prevedono:

• la presentazione delle dispense predisposte dal docente, mediante slide PowerPoint;
• la proiezione di video illustrativi sul funzionamento di macchine automatiche;
• la raccolta, da parte del docente, di immagini, calcoli ed esempi con schemi, organizzati in appositi fogli Excel;
• lo sviluppo di esercizi relativi a calcoli e dimensionamenti di organi di macchine e di macchine automatiche, utilizzando Excel e Wolfram Mathematica.

Durante le lezioni, il docente svolge in aula alcuni esercizi, mentre altri vengono assegnati agli studenti, insieme ad alcune ricerche.

Gli esercizi proposti riguardano:

• la risoluzione di problemi strutturali inerenti ai sistemi meccatronici;
• la progettazione e il dimensionamento di alto livello di macchine automatiche o delle relative linee.

La risoluzione dei problemi strutturali richiede ottime conoscenze e piena padronanza dei concetti di base appresi durante gli insegnamenti di Fisica e Meccanica. Molti esercizi prevedono quesiti a risposta aperta: per affrontarli, gli studenti dovranno formulare ipotesi di lavoro e, talvolta, reperire autonomamente le informazioni tecniche necessarie, utilizzando gli strumenti bibliografici messi a disposizione dall’Ateneo (ad esempio: www.sba.unibo.it).

Le ricerche assegnate riguardano sia specifici sistemi necessari per il funzionamento e il trasporto delle macchine automatiche, sia i materiali che vengono utilizzati per la realizzazione delle macchine oppure i materiali che vengono processate nelle macchine per realizzare dei prodotti finiti.

L’obiettivo di questa modalità didattica è incentivare la curiosità e la capacità di raccogliere e organizzare informazioni tecniche in modo autonomo, al fine di risolvere problemi reali.

Tali attività possono essere svolte individualmente oppure in gruppo. In caso di lavori di gruppo, è obbligatorio indicare nel quaderno degli esercizi e delle ricerche i nomi e i cognomi di tutti i membri del gruppo.

Materiale da produrre per l'esame

Gli esercizi e le ricerche assegnati dovranno essere raccolti in due quaderni, in formato digitale e/o cartaceo, curando in modo particolare:

• l’ordine nella presentazione dei contenuti;
• la chiarezza espositiva delle informazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Modalità d’Esame

L’esame consiste in un colloquio orale con il docente durante il quale lo studente dovrà:

• rispondere a domande teoriche;
• presentare e discutere gli esercizi e le ricerche raccolti nel proprio quaderno.

Il docente porrà sette domande, suddivise come segue:

• tre domande sugli aspetti teorici;
• tre domande sugli esercizi;
• una domanda sulle ricerche assegnate durante il corso.

Gli studenti sono invitati a utilizzare il materiale didattico del corso per rispondere alle domande teoriche. Il materiale didattico può essere presentato anche in formato digitale, senza obbligo di stampa. La modalità con cui il materiale verrà consultato e gestito durante la prova orale sarà oggetto di valutazione. In particolare, la scarsa capacità di orientamento nella ricerca degli argomenti all’interno del materiale disponibile potrà comportare il mancato superamento dell’intero esame, a prescindere dalla correttezza delle altre risposte.

Inoltre, una sostanziale incapacità nell’esposizione degli argomenti teorici comporterà il mancato superamento dell’intero esame, a prescindere dalla correttezza delle altre risposte.

Discussione degli Esercizi

Per quanto riguarda la discussione dei tre esercizi, si precisa quanto segue: se, durante la discussione di anche uno solo dei tre esercizi, lo studente non dovesse dimostrare piena consapevolezza dell’approccio utilizzato e dei passaggi logici seguiti, l’esame non sarà superato, indipendentemente dalle altre risposte fornite, sia sugli esercizi sia sulla parte teorica.

Valutazione Finale

Il voto finale dell’esame sarà determinato in base ai seguenti criteri:

• padronanza delle conoscenze tecniche
• proprietà di linguaggio, con particolare attenzione all’uso del lessico tecnico della materia;
• chiarezza espositiva.

Strumenti a supporto della didattica

Presentazioni in PowerPoint

Audiovisivi

File da utilizzare in Excel

File da utilizzare in Wolfram Mathematica

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Andrea Zucchelli

Consulta il sito web di Gregorio Pisaneschi