Industrial Systems Engineering and Design (ISED)

Tradizionalmente, la progettazione e la costruzione di macchine si focalizzano sulla concezione, il design e la realizzazione di macchine e sistemi meccanici e, oggi, meccatronici.

Tale attività richiede un’ampia conoscenza delle scienze di base dell’ingegneria (fisica, matematica, disegno, meccanica teorica e pratica), così come degli elementi delle macchine, dei materiali, e di varie branche dell’ingegneria meccanica, dalla metallurgia, alla termodinamica, alla meccanica dei fluidi, oltre che dei sistemi di produzione, dei trattamenti e delle lavorazioni. Negli ultimi decenni l’impiego delle tecnologie dell’informazione ha aggiunto l’esigenza di sviluppare le competenze necessarie almeno alla selezione e all’integrazione nei sistemi meccanici di sensori, attuatori, sistemi di controllo e di trasmissione di dati e misure. Tutto questo oggi costituisce il background necessario a supportare la progettazione di sistemi meccanici e meccatronici per le applicazioni industriali e individua le competenze necessarie all’attività. Tuttavia, lo sviluppo di una ricerca scientifica e applicata, in questo ambito, sposta l’attenzione dei ricercatori verso nuovi aspetti della disciplina, che sono individuati da specifiche esigenze espresse dal mondo industriale. Esse riguardano nuove metodologie di progettazione, nuovi sistemi e materiali, strumenti di sviluppo e di collaudo sperimentale e investono sempre più numerose applicazioni.

Il gruppo di ricerca ISED focalizza la propria attività di ricerca, pertanto, sulle moderne tecniche di sviluppo del prodotto industriale, di tipo “Model-Based”, introdotte dal Systems Engineering, coniugando la modellazione funzionale (secondo la definizione del Model Based Systems Engineering - MBSE, include l’analisi dei requisiti, delle funzioni e dell’architettura) di sistemi meccanici e meccatronici e la modellazione multi-scala e multi-fisica di tipo numerico. L’approccio sistemico alla progettazione strutturale del prodotto trova nella sperimentazione opportuna verifica di quanto predetto dai modelli, nella cosiddetta attività di verifica e validazione (V&V).

Tra le maggiori applicazioni considerate, secondo la tradizione dei componenti del gruppo, figurano: i sistemi industriali di “smart manufacturing” per la metallurgia, e, in particolare, il macchinario rotante di utilizzo industriale, i cuscinetti a corpi volventi industriali per impieghi speciali; i sistemi di trasmissione di potenza di grande dimensione; i componenti dei sistemi di propulsione e di trasmissione del moto nei veicoli; i sistemi meccatronici, anche di tipo autonomo, per il monitoraggio, il remote sensing e il recupero di energia.

A questi sistemi si applica lo studio del comportamento statico e dinamico, in esercizio e in manutenzione, con tecniche di indagine strutturale e multi-fisica, termomeccanica o elettromeccanica, mirati alla predizione e alla prevenzione del danneggiamento strutturale, principalmente da vibrazione, fatica termomeccanica, contatto e usura. Contestualmente, sono oggetto di sviluppo le tecnologie di progettazione in “digital twin” attualmente utilizzate nell’industria, in applicazione del MBSE e nella realizzazione del prodotto.

In campo sperimentale il gruppo opera in vari ambiti, caratterizzati da unità di ricerca tematiche, che si appoggiano ad altrettanti laboratori interni all’Ateneo, come pure a casi di studio industriali su scala reale, grazie alle collaborazioni con l’industria nazionale e internazionale specializzata.

Progetti

  • Selezione di progetti di ricerca finanziati
    • STUDIO DELL’INFLUENZA DEI PARAMETRI DI PROCESSO E CARATTERISTICHE PRODOTTO NELLE PRESTAZIONI DEI CORPI EVOLVENTI PER CUSCINETTI
      SESANA RAFFAELLA
      2021 - 2023 (In corso)
    • SVILUPPO DI MODELLI DI CALCOLO PER LA PROGETTAZIONE IN REGIME DI COMPORTAMENTO DINAMICO ACCOPPIATO FLUIDO-STRUTTURA DI CUSCINETTI A FILM D’OLIO PER IL SUPPORTO DI CILINDRI IN IMPIANTI DI LAMINAZIONE
      BRUSA EUGENIO
      2021 - 2022 (Concluso)
    • PARERE TECNICO SU ROTTURA COLTELLI PER TRINCIASARMENTI E PROPOSTA DI METODOLOGIA DI PER PROGETTAZIONE"
      ROSSO CARLO
      2020 - 2021 (Concluso)
    • METHODOLOGY TO STREAMLINE THE DESIGN PROCESS OF GEARBOX CONSIDERING STATIC AND DYNAMIC PHENOMENA DURING THE PRE-DESIGN PHASE
      ROSSO CARLO
      2019 - 2020 (Concluso)
    • PROGETTAZIONE DI DISPOSITIVO DI MISURA PER AZIONI IMPULSIVE
      ROSSO CARLO
      2019 - 2020 (Concluso)
    • IDENTIFICAZIONE DI STRATEGIE DI COSTRUZIONE DI ALLINEATORI DENTALI INNOVATIVI
      ROSSO CARLO
      2019 - 2020 (Concluso)
    • METODOLOGIA DI CARATTERIZZAZIONE STATICA E A FATICA DI PORZIONI DI SCAMBIATORE ARIA/ACQUA
      DELPRETE CRISTIANA, ROSSO CARLO
      2019 - 2019 (Concluso)
    • DEVELOPMENT AND APPLICATION OF ADVANCED METHODOLOGIES FOR SYSTEM DYNAMICS - VOLUME 1
      ROSSO CARLO
      2018 - 2019 (Concluso)
    • DEVELOPMENT AND APPLICATION OF ADVANCED METHODOLOGIES FOR SYSTEM DYNAMICS VOLUME 2
      ROSSO CARLO
      2018 - 2019 (Concluso)
    • METHODOLOGY DEVELOPMENT FOR ADVANCED ENGINE DYNAMICS ANALYSIS
      ROSSO CARLO
      2018 - 2019 (Concluso)
    • DYNO ACTIVITY FOR UHPE
      ROSSO CARLO
      2018 - 2018 (Concluso)
    • PROGETTAZIONE E TEST DI COMPRESSORI OIL FREE
      ROSSO CARLO
      2017 - 2018 (Concluso)
    • GREATLAB - GEARBOX DYNAMIC 2018
      ROSSO CARLO
      2017 - 2018 (Concluso)
    • POLIGEAR AND ROTORDYNAMIC DEVELOPMENT
      ROSSO CARLO
      2017 - 2017 (Concluso)
    • POLIGEAR DEVELOPMENT
      ROSSO CARLO
      2017 - 2017 (Concluso)
    • STUDIO, PROGETTAZIONE E TEST DI COMPONENTI E SISTEMI INERENTI I COMPRESSORI A PISTONI, I MACCHINARI ED I COMPONENTI CONNESSI AL LORO UTILIZZO
      ROSSO CARLO
      2016 - 2017 (Concluso)

Pubblicazioni