L'insegnamento si pone come obiettivo formativo lo sviluppo delle conoscenze relative ai principali processi manifatturieri e alla gestione della qualità nei sistemi industriali. Le tecnologie di lavorazione mediante fusione, deformazione plastica e asportazione di materiale, oltre alle metodologie per il controllo statistico di processo, costituiscono la parte fondante dell'insegnamento.

Lo studente:

• ha conoscenza delle principali tecnologie di lavorazione meccaniche, dei principi fisici alla base dei processi di lavorazione, dei metodi per la gestione della qualità nei processi industriali;
• ha conoscenza delle principali proprietà meccaniche dei materiali e delle prove che si possono adottare per la loro caratterizzazione;
• ha conoscenza delle problematiche di progettazione dei processi produttivi e dei relativi limiti, difetti tipici e loro cause, calcola le grandezze fisiche di riferimento per ogni processo studiato (forze, momenti, potenze, deformazioni, ritiri, etc.);
• sa progettare un processo di lavorazione per deformazione plastica, fusione, asportazione di truciolo, e risulta capace di progettare e gestire una carta di controllo statistico per la qualità;
• sa confrontare tecnologie di lavorazione alternative.

L'insegnamento, quindi, permette il raggiungimento di obiettivi generali di apprendimento dichiarati per il percorso degli studi. In particolare, l'insegnamento contribuisce allo sviluppo delle capacità di comprendere i principi scientifici e ingegneristici fondamentali e la loro declinazione nelle principali tecnologie in impresa, e di progettare soluzioni applicando l'approccio scientifico ed ingegneristico nell'affrontare problemi in ambito industriale.

• Introduzione - Il ruolo della tecnologia in ambito industriale. Quadro delle tecnologie con esempi e introduzione alle problematiche della qualità e dell'analisi dei costi. Specifiche di prodotto: cenni alla rappresentazione tecnica di prodotto e delle relative specifiche geometriche. Prove di caratterizzazione meccanica e tecnologica dei materiali. Cenni alla struttura dei materiali metallici.
• Deformazione plastica - Concetti base della plasticità. Principali lavorazioni per deformazione plastica: laminazione, forgiatura, estrusione e trafilatura.
• Fonderia - Solidificazione e raffreddamento dei materiali metallici e problematiche connesse. La fonderia in terra e varianti con forma a perdere. Pressofusione e iniettofusione. Microfusione.
• Asportazione di materiale - Principi base, geometria del tagliente elementare e taglio ortogonale. Principali lavorazioni per asportazione di materiale: tornitura e cenni alle altre lavorazioni. Modelli di previsione delle forze, delle potenze e della finitura micro e macro-geometrica. Modelli di previsione della vita utensile e ottimizzazione delle condizioni di taglio.
• Controllo statistico di processo - Concetti e definizioni di qualità. Introduzione ai metodi del controllo statistico di qualità. Introduzione alle carte di controllo e loro basi statistiche. Carte di controllo per caratteristiche esprimibili come variabili: carte Xbar-R e I-MR. Definizione e calcolo delle curve OC. Linee guida per l'applicazione delle carte di controllo. Introduzione all'analisi di capacità di un processo.
• Attività Integrative - A supporto dell'insegnamento e compatibilmente con le eventuali limitazioni e restrizioni dovute al presente periodo emergenziale, saranno organizzate attività integrative della seguente tipologia:
  • visita didattica ai laboratori sperimentali del Dipartimento di Meccanica, Area Manufacturing;
  • visite aziendali;
  • seminari tematici con relatori industriali.

Allo studente sono richieste:

• conoscenze di fisica di base relative a cinematica, dinamica, trasmissione del calore;
• conoscenze di base di analisi matematica, geometria, calcolo della probabilità e statistica.

L’esame prevede una prova scritta e una prova orale.

La prova scritta valuta l’abilità dello studente nell’applicare le conoscenze di base acquisite nell’insegnamento a problemi numerici inerenti agli argomenti trattati.

La prova scritta richiede normalmente la risoluzione alcuni esercizi numerici relativi alla progettazione e/o miglioramento di:

• lavorazioni per deformazione plastica;
• processi di produzione mediante fusione;
• lavorazioni per asportazione di materiale;
• carte per il controllo statistico della qualità.

La valutazione della prova scritta, in 30-esimi, sarà basata sul solo risultato numerico degli esercizi e relativa unità di misura. Lo studente potrà avere accesso alla prova orale solo se raggiunge la sufficienza nella prova scritta (18/30).

Durante la prova scritta, allo studente è consentita la consultazione esclusivamente del materiale fornito dai docenti (allegati: tolleranze e qualità; formulario ufficiale del corso).

La prova orale consiste in domande aperte sul programma svolto durante le lezioni ed esercitazioni. Le domande sono volte a valutare le conoscenze di base acquisite dallo studente e la loro applicazione a problematiche tecnologiche.

La prova orale deve essere sostenuta nello stesso appello della prova scritta. La valutazione sufficiente della prova orale può portare a un massimo incremento del voto dello scritto pari a +4/30. In caso di valutazione insufficiente all’orale, è necessario sostenere nuovamente l’esame completo. Il docente può assegnare un voto pari a 30 e lode se, a valle della prova orale, il voto finale supera i 30/30 e lo studente ha mostrato di possedere un’eccezionale conoscenza degli argomenti dell’insegnamento, insieme a una rigorosa ed efficace comunicazione tecnica emersa durante la prova orale stessa.