Dipartimento di
Informatica e Sistemistica
PROLOGO
AL CORSO DI BASE DI AUTOMAZIONE
Dott. Ing. VINCENZO SURACI
ANNO ACCADEMICO 2011-2012
Corso di AUTOMAZIONE 1
PROLOGO
STRUTTURA DEL NUCLEO TEMATICO:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
OBIETTIVO DEL CORSO DI LAUREA
ESEMPI DI AUTOMAZIONE
CLASSIFICAZIONE
OBIETTIVI DELL’AUTOMAZIONE
PROFESSIONALITÀ RICHIESTE
OBIETTIVI DEL CORSO DI AUTOMAZIONE 1
2
PROLOGO
OBIETTIVO
DEL CORSO DI LAUREA
IN AUTOMAZIONE
3
PROLOGO
OBIETTIVO DEL CORSO
CONSOLIDARE
LE CONOSCENZE
GIÀ ACQUISITE
ASCOLTO PASSIVO
APPRENDIMENTO
MNEMONICO
RIEDIZIONE
DI PROBLEMI GIÀ RISOLTI
AMPLIARE
LE CONOSCENZE
VERSO L’INNOVAZIONE
ANALISI CRITICA
DEL PROBLEMA
INQUADRAMENTO
LOGICO DEI PROBLEMI
APERTURA
ALLE INNOVAZIONI
APPRENDIMENTO
CONSERVATIVO
CREATIVO
PROSPETTIVE PROFESSIONALI
SOPRAVVIVENZA
PROGRESSO
4
PROLOGO
RICHIESTE DEI “CACCIATORI DI TESTE”
CORRETTO IMPIEGO DELLA LINGUA ITALIANA
PADRONANZA DELL’INGLESE PARLATO E SCRITTO
CONOSCENZA DEGLI STRUMENTI INFORMATICI PIÙ IN USO
(PACCHETTO OFFICE, INTERNET, ECC.)
SOLIDA FORMAZIONE NELLE MATERIE DI BASE
DELL’INGEGNERIA
INTERESSI COLLATERALI ED ESPERIENZE IN ITALIA E
ALL’ESTERO
BUONA PRESENZA
DINAMISMO
SPIRITO DI INIZIATIVA E DI SACRIFICIO
PREDISPOSIZIONE AI CONTATTI UMANI
DETERMINAZIONE E SERIETÀ
PADRONANZA IN UNO SPECIFICO SETTORE PROFESSIONALE
5
PROLOGO
OBIETTIVO: PRODURRE ENERGIA TERMICA
~
V
I
V
I
V
I
6
PROLOGO
OBIETTIVO: FORMARE UN INGEGNERE VALIDO
ESIGENZE ATTUALI
INGEGNERE
SENZA
PROSPETTIVE
CONOSCENZE
RICHIESTE
INGEGNERE
PER L’INNOVAZIONE
CONOSCENZE
INNOVATIVE
INGEGNERE
DECOTTO
CONOSCENZE
CONSOLIDATE
INGEGNERE
IMMAGINARIO
CONOSCENZE
SUL FUTURIBILE
7
PROLOGO
ESEMPI
DI SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI
8
PROLOGO
PANORAMICA DI UNA RAFFINERIA
9
PROLOGO
ISOLA DI LAVORAZIONE
10
PROLOGO
Fig. 5 - Robotized soldering
SALDATURA
PROVA DI CONDUCIBI- DEI TERMINALI
LIITÀ DEL CIRCUITO
STAMPATO
ASSEMBLAGGIO
DEL PARABREZZA
RIFINITURA
DEI BORDI
MISURA DELLA
CURVATURA
ISPEZIONE
VISIVA
PRESA IN CARICO
DEL PARABREZZA
CONTROLLO
DELLA LINEA DI
PRODUZIONE
CURVATURA
MOVIMENTAZIONE
LINEA DI PRODUZIONE
PULITURA
RIFINITURA
PALLETTIZZAZIONE
11
PROLOGO
IMPIANTI DI
CAPTAZIONE E
TRATTAMENTO
SORGENTE
IMPIANTI
DI
TRASPORTO
IMPIANTI
DI
DISTRIBUZIONE
IMPIANTO
SOLLEVA
MENTO
ABITATO
RETE IDRICA
POZZO
RETE
FOGNARIA
ABITATO
RETE
FOGNARIA
IMPIANTO
DI
COLLETTORE
DEPURAZIONE
FOGNA
ED EMISSARI
IMPIANTI
DI RACCOLTA
E
SOLLEVAMANTO
PRESA
POTABILIZZATORE
PRESA
SERBATOIO
LOCALE
CICLO DI UTILIZZAZIONE DELL’ACQUA
12
PROLOGO
CICLO DI UTILIZZAZIONE DELL’ACQUA
13
PROLOGO
EDIFICI CIVILI
EDIFICI INDUSTRIALI
GESTIONE DELLE RETI LOCALI DI DISTRIBUZIONE DELL’ACQUA,
DELL’ENERGIA ELETTRICA, DEL CALORE, DEL GAS, . . .
GESTIONE DEGLI IMPIANTI ANTI-INCENDIO, ANTINTRUSIONE,
VIDEOSORVEGLIANZA, DOMOTICA, …
APPLICAZIONI CIVILI E INDUSTRIALI
14
PROLOGO
CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI
DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
15
PROLOGO
INDUSTRIA DI PROCESSO
PROVVEDE ALLA TRASFORMAZIONE CHIMICO-FISICA DELLE MATERIE
PRIME, ALLA PRODUZIONE DI MATERIALI E DI SERVIZI DI BASE
ESEMPI
• LAMINAZIONE
• DISTILLAZIONE DEL GREGGIO
• PRODOTTI CHIMICI – ACIDO CLORIDRICO, ACIDO SOLFORICO
• PRODOTTI ALIMENTARI – ZUCCHERO
• ETC.
CARATTERISTICHE IMPIANTO
• GRANDI DIMENSIONI
• ELEVATO COSTO DI REALIZZAZIONE
• DURATA MOLTO AMPIA (50-70 ANNI)
• REVAMPING PERIDICO DELLA STRUMENTAZIONE
• INNOVAZIONE NELLA STRATEGIA DI GESTIONE
SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI
16
PROLOGO
INDUSTRIA DI PROCESSO
PROVVEDE ALLA TRASFORMAZIONE CHIMICO-FISICA DELLE MATERIE
PRIME, ALLA PRODUZIONE DI MATERIALI E DI SERVIZI DI BASE
INDUSTRIA MANIFATTURIERA
PROVVEDE ALLA MODIFICA DI FORMA E DI FOGGIA DI ALCUNE MATERIE PRIME, ALLA PRODUZIONE DI BENI STRUMENTALI, ALLA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI OTTENUTI METTENDO INSIEME COMPONENTI
DI VARIO DI TIPO
RETI DI DISTRIBUZIONE
PROVVEDE AL TRASPORTO E ALLA DISTRIBUZIONE DI ENERGIA
ELETTRICA, GAS, ACQUA, CALORE NONCHÉ ALLA GESTIONE DEL
TRAFFICO
APPLICAZIONE AD EDIFICI CIVILI E INDUSTRIALI
PROVVEDE AL CONTROLLO, COORDINAMENTO, CONDUZIONE E
GESTIONE LOCALE DI BENI E SERVIZI
SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI
17
PROLOGO
SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI
IMPIANTI DI
PRODUZIONE
RETI DI
DISTRIBUZIONE
EDIFICI
AD EVENTI
PROGRAMMATI
DI TIPO
CONTINUO
ELETTRICITÀ,
ACQUA, GAS
CIVILI E
INDUSTRIALI
APPLICAZIONI CIVILI E INDUSTRIALI
IL TEMPO DI AVVIO E DI
FERMATA È PARONABILE AL
TEMPO DI FUNZIONAMENTO IN
CONDIZIONI NOMINALI.
IL TEMPO DI AVVIO E DI
FERMATA È LIMITATO RISPETTO
AL TEMPO DI FUNZIONAMENTO
IN CONDIZIONI NOMINALI.
NON PREVEDE TEMPI DI AVVIO
O DI FERMTATA. L’IMPIANTO È
GEOGRAFICAMENTE
DISTRIBUITO.
L’IMPIANTO È FINALIZZATO
ALL’AUTOMAZIONE DEI SERVIZI
OFFERTI DAGLI EDIFICI
(DOMOTICA)
18
Condizioni di funzionamento
CONDIZIONI
NOMINALI DI
FUNZIONAMENTO
variabile
controllata
variabile di
comando
Condizioni di funzionamento - Sistema continuo
tempo
CICLO DI LAVORO
CICLO DI LAVORO
eventi
variabile
variabile
di comando controllata
Condizioni di funzionamento - Sistema ad eventi programmati
tempo
WAITING…
eventi
variabile
variabile
di comando controllata
Condizioni di funzionamento - Sistema batch
tempo
parametro caratteristico
variabile
di comando
variabile
disturbo controllate
Condizioni di funzionamento - Sistema rete di distribuzione
tempo
PROLOGO
SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI
IMPIANTI DI PRODUZIONE
DI TIPO
CONTINUO
AD EVENTI
PROGRAMMATI
RETI DI
DISTRIBUZIONE
EDIFICI
ELETTRICITÀ,
ACQUA, GAS
CIVILI E
INDUSTRIALI
IMPIANTI PRODUZIONE
AD EVENTI PROGRAMMATI
38 %
EDIFICI CIVILI
E INDUSTRIALI
RETI DI
8%
DISTRIBUZIONE
IMPIANTI DI PRODUZIONE
6%
DI TIPO CONTINUO
40 %
APPLICAZIONI CIVILI E INDUSTRIALI
24
PROLOGO
IMPIANTI DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO
INDUSTRIA DI PROCESSO
PETROLCHIMICO
distillazione del petrolio e derivati
32%
CHIMICA DI BASE
21%
acido solforico, cloridrico, sali di cloro
18%
ENERGIA ELETTRICA
ALIMENTARE
6%
CARTA
Problematica simile alla laminazione
6%
Distillazione alcool, oli di semi
METALLURGICO
4%
Acciai, metalli, laminati
VETRO
2%
TRATTAMENTO ACQUE
2%
APPLICAZIONI VARIE
9%
APPLICAZIONI NELL’INDUSTRIA DI PROCESSO
25
PROLOGO
IMPIANTI DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI
INDUSTRIA MANIFATTURIERA
LINEE DI PRODUZIONE
30%
MAGAZZINAGGIO
27%
25%
MACCHINE UTENSILI
MOVIMENTAZIONE
APPLICAZIONI NELL’INDUSTRIA MANUFATTURIERA
18%
26
PROLOGO
RETI DI DISTRIBUZIONE
44%
ENERGIA ELETTRICA
ACQUA
24%
GAS
21%
TRASPORTI
CALORE
9%
2%
APPLICAZIONI DELLE RETI DI DISTRIBUZIONE
27
PROLOGO
OBIETTIVI
DELL’AUTOMAZIONE
MODALITÀ DI CONTROLLO
28
PROLOGO
DEFINIZIONE DI AUTOMAZIONE
ZANICHELLI
DE MAURO
GARZANTI
OGNI TECNICA CHE PREVEDE LA SOSTITUZIONE DELLA
MACCHINA ALL’UOMO NON SOLO PER QUANTO
RIGUARDA L’ESECUZIONE DELLE OPERAZIONI
MATERIALI MA ANCHE PER QUANTO RIGUARDA IL
CONTROLLO DEL PROCESSO
IN UN CICLO PRODUTTIVO, L’IMPIEGO DI MEZZI,
SPECIALMENTE ELETTRONICI, CHE RIDUCONO O
ESCLUDONO IL CONTROLLO DEGLI ESSERI UMANI
L'INTRODUZIONE DI PROCESSI PRODUTTIVI MECCANICI,
SPECIALENTE GUIDATI DA SISTEMI ELETTRONICI, IN CUI
L'INTERVENTO MANUALE DELL'UOMO È RIDOTTO AL
MINIMO.
DEFINIZIONE DI AUTOMAZIONE
PROLOGO
“L'AUTOMAZIONE È LA TECNOLOGIA NECESSARIA PER PROGETTARE E
REALIZZARE MACCHINE IN GRADO DI SOSTITUIRE UNO O PIÙ ATTRIBUTI
DELL'UOMO NELL'EFFETTUARE UN LAVORO.”
[AMBER E AMBER, IL PROGRESSO DELL'AUTOMAZIONE, 1962)]
ATTRIBUTO UMANO
MANUALITÀ
ENERGIA
DESTREZZA
DILIGENZA
GIUDIZIO
VALUTAZIONE
AUTOMAZIONE
UTENSILI MANUALI
ATTUATORI
AUTOMAZIONI A CICLO SINGOLO (SERVOMECCANISMI)
AUTOMAZIONE A CICLO RIPETUTO
CONTROLLO A CICLO CHIUSO
CAPACITÀ DI OTTIMIZZAZIONE DEL CICLO
INDICI: QUANTITÀ, COSTO, SCARTI, ETC.
APPRENDIMENTO
LIMITATE CAPACITÀ DI AUTOPROGRAMMAZIONE
AUTOTUNING
RAGIONAMENTO
CAPACITÀ DI RAGIONAMENTO INDUTTIVO
RETI NEURALI, LOGICA FUZZY, ALGORITMI GENETICI
CREATIVITÀ
CAPACITÀ DI CREARE MANUFATTI ORIGINALI
GRADO DI COMPLESSITÀ DELL’AUTOMAZIONE
PROLOGO
MOTIVAZIONI GENERALI
PREVISIONI
SVILUPPO PIÙ RAPIDO
RILEVANZA
ESCLUSIVITÀ
DELLE INDUSTRIE DI TRASFORMAZIONE
DEI PRODOTTI AD ALTA TECNOLOGIA
DEI PRODOTTI
PROSPETTIVE
DIMINUZIONE
AUMENTO
MIGLIORAMENTI
MOTIVAZIONI GENERALI
DELLE MATERIE PRIME E DELL’ENERGIA
DELLA CONCORRENZA
DEL LIVELLO DI ISTRUZIONE
DELLA DISPONIBILITÀ DEI BENI DI CONSUMO
DELLA PRODUTTIVITÀ
DURATA DEI PRODOTTI (MTBF)
DEI TEMPI DI PRODUZIONE (TIME TO MARKET)
DELL’AMBIENTE DI LAVORO
DELLA PRODUZIONE DI BENI E SERVIZI
DELLA QUALIFICAZIONE DEL LAVORO
31
PROLOGO
PROSPETTIVE
RISPARMIO
MATERIE PRIME
ENERGIA
(CORRETTAMENTE DIMENSIONATI)
MACCHINARI
PERSONALIZZAZIONE
(BREVETTI)
DEI MEZZI DI PRODUZIONE
DEL PRODOTTO
FLESSIBILITÀ
NELLA PRODUZIONE
COMFORT
NEL LAVORO
(MODEL BASED DESIGN)
(HMI)
FINALITÀ
PRODUTTIVITÀ
MIGLIORE UTILIZZAZIONE DEL SISTEMA
DI PRODUZIONE
QUALITÀ DEL PRODOTTO
CARATTERISTICHE COSTANTI E PRESTABILITE
CERTEZZA OPERATIVA
CARATTERISTICHE DESIDERATE DEL PRODOTTO
PROSPETTIVE
32
PROLOGO
TENDENZE
• APPROCCIO SISTEMISTICO (vs EMPIRICO)
• AUMENTO DEL LIVELLO DI AUTOMAZIONE
• AUMENTO DELLA INTERCONNESSIONE DEGLI IMPIANTI E DELLA LORO
INTEGRAZIONE (ABBATTIMENTO DEI COSTI DI TRASPORTO)
• COLLEGAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI CON LE
STRUTTURE AMMINISTRATIVE (MINIMIZZAZIONE DEL MAGAZZINAGGIO E SPRECO)
LINEE GUIDA
• DEFINIZIONE DEL SISTEMA DA AUTOMATIZZARE
• PROGETTAZIONE DELL’ARCHITETTURA DI SISTEMA
• PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI E DEGLI APPARATI
• PROGETTAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO
• PROGETTAZIONE DELLA RETE DI COMUNICAZIONE
• PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI COORDINAMENTO E
CONDUZIONE
• SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE
• SCELTA DEI FORNITORI DI STRUMENTAZIONE
• SCELTA DEI COSTRUTTORI DEGLI IMPIANTI E APPARATI
TENDENZE E LINEE GUIDA
33
PROLOGO
ATTUALE SITUAZIONE ECONOMICA








MERCATI PIATTI
(NECESSITÀ DI ABBATTERE I COSTI DI PRODUZIONE)
GUADAGNI LIMITATI (COMPETIZIONE SULLE PRESTAZIONI E NON SUL DIMENSIONAMENTO)
COSTI MOLTO COMPETITIVI (CONCORRENZA SLEALE)
RISCHI SULL’ACCETTAZIONE DEI PRODOTTI
RISCHIO D’IMPRESA
CHIAREZZA CONTRATTUALE
PREZZI DELLA INFORMATION TECHNOLOGY IN CONTINUO RIBASSO
LIMITATI INVESTIMENTI IN RICERCA E SVILUPPO
(INNOVAZIONE PER LA
SOPRAVVIVENZA)
TENDENZA AL CONSOLIDAMENTO DEI PRODOTTI AFFERMATI
SOLUZIONI STRATEGICHE RICHIESTE DAI CLIENTI PIUTTOSTO CHE
NUOVI PRODOTTI
 INTERESSE DEI CLIENTI AL RITORNO DEGLI INVESTIMENTI PIUTTOSTO CHE ALLA APPLICAZIONE DI INNOVAZIONI TECNOLOGICHE
 SISTEMA CONTROLLATI COMPLESSI INTEGRATI CON LE FINALITÀ
DELL’IMPRESA
ATTUALE SITUAZIONE ECONOMICA
34
PROLOGO
PROFESSIONALITÀ RICHIESTE
NELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
35
PROLOGO
PROFESSIONALITÀ RICHIESTE
• PROGETTISTA DI SISTEMI DI CONTROLLO
• PROGETTISTA DI STRUMENTAZIONE EVOLUTA
• PROGETTISTA DI SISTEMI DI AUTOMAZIONE
• CONDUTTORE DEL SISTEMA CONROLLATO COMPLESSO
• ADDETTO ALLA STRUMENTAZIONE
• GESTORE DELLA RETE DI COMUNICAZIONE
• RESPONSABILE DEL CONTROLLO DEI SINGOLI IMPIANTI
PROFESSIONALITÀ RICHIESTE
36
PROLOGO
PROFESSIONALITÀ EMERGENTI
CONDUTTORE DI IMPIANTO
OPERAIO SPECIALIZZATO
CONOSCENZA DELLA FUNZIONALITÀ DEL
SISTEMA DA CONTROLLARE E DEL SISTEMA
DI CONTROLLO
ADDETTO ALLA STRUMENTAZIONE
OPERAIO SPECIALIZZATO
TECNICO DIPLOMATO
LAUREATO IN INGEGNERIA AUTOMATICA E SISTEMI DI AUTOMAZIONE
CONOSCENZA DEL FUNZIONAMENTO E DELLA
MANUTENZIONE ORDINARIA
CONOSCENZA DELLA STRUMENTAZIONE DA
CAMPO DI TIPO CONVENZIONALE
GESTORE DELLA RETE DI COMUNICAZIONE
TECNICO DIPLOMATO
LAUREATO IN INGEGNERIA AUTOMATICA E SISTEMI DI AUTOMAZIONE
INGEGNERE DI PROCESSO
TECNICO DIPLOMATO
ESPERTI NELLA GESTIONE DI IMPIANTI,
DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE, LOGISTICA, MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI
LAUREATO IN INGEGNERIA AUTOMATICA E SISTEMI DI AUTOMAZIONE
PROFESSIONALITÀ EMERGENTI
CONOSCENZA DELL’HARDWARE UTILIZZATO
DALLA RETE
CONOSCENZA DEI PROTOCOLLI E DEL SOFTWARE DI COMUNICAZIONE
CONOSCENZA APPROFONDITA DI:
- STRUTTURA E FUNZIONAMENTO DI
IMPIANTI INDUSTRIALI
- STRUMENTAZIONE E FONDAMENTI DI
AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
- LOGISTICA E MANUTENZIONE
37
PROLOGO
PROGETTISTA DI SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI
• TECNICO STRUMENTISTA
• ESPERTO IN INFORMATICA
INDUSTRIALE
• DOTTORE IN INGEGNERIA DEI
SISTEMI
PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEL
SISTEMA DI AUTOMAZIONE DI UN IMPIANTO
PROGETTISTA DI STRUMENTAZIONE EVOLUTA
• TECNICO DIPLOMATO SPECIALIZZATO IN
AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
CONOSCENZA APPROFONDITA DELLA
STRUMENTAZIONE CONVENZIONALE E
• ESPERTO IN INFORMATICA INDUSTRIALE INNOVATIVA
• ESPERTO IN STRUMENTAZIONE
INDUSTRIALE
• DOTTORE IN INGEGNERIA DEI SISTEMI
PROGETTISTA DI SISTEMI DI CONTROLLO PER L’AUTOMAZIONE
• ESPERTO IN INFORMATICA INDUSTRIALE PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI GESTIONE E DI ESERCIZIO DI UN SISTEMA
• ESPERTO IN STRUMENTAZIONE
COMPLESSO, DI UN IMPIANTO E DEL
INDUSTRIALE
CONTROLLO DEI SINGOLI APPARATI
• DOTTORE IN INGEGNERIA DEI SISTEMI
PROFESSIONALITÀ EMERGENTI
38
PROLOGO
POSSIBILI SETTORI APPLICATIVI DI UN ESPERTO IN
AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
•
PROGETTAZIONE DELL’ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO DI
UN SISTEMA COMPLESSO, DI UN IMPIANTO, DI UN APPARATO, DI UN
COMPONENTE O DI UN ELEMENTO SINGOLO;
•
SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE HARDWARE E SOFTWARE;
•
INSTALLAZIONE E MESSA IN FUNZIONE DELLA STRUMENTAZIONE
HARDWARE;
•
REALIZZAZIONE DEI PROGRAMMI SOFTWARE DI CONNESSIONE DELLA
STRUMENTAZIONE DI CONTROLLO AI DISPOSITIVI PER LA ELABORAZIONE
DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO;
•
PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI COORDINAMENTO DEI DISPOSITIVI
PER IL CONTROLLO DEGLI ELEMENTI SINGOLI;
•
ASSISTENZA E AGGIORNAMENTO DI SISTEMI DI CONTROLLO ESISTENTI;
•
PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI GESTIONE OTTIMIZZATA E DI
ESERCIZIO DI UN SISTEMA COMPLESSO;
•
PROGETTAZIONE DI STRUMENTAZIONE HARDWARE E SOFTWARE NON
CONVENZIONALE.
POSSIBILI SETTORI APPLICATIVI
39
PROLOGO
I POSSIBILI SBOCCHI OCCUPAZIONALI SONO:
- SOCIETÀ DI INGEGNERIA PER LA PROGETTAZIONEDI SISTEMI
CONTROLLATI COMPLESSI;
- SOCIETÀ PER LA PRODUZIONE O LA DISTRIBUZIONE DI STRUMENTAZIONE E DI SISTEMI PER L'AUTOMAZIONE;
- SOCIETÀ DI PRODUZIONE E DI INSTALLAZIONE DI LINEE DI PRODUZIONE CONVENZIONALI E ROBOTIZZATE;
- INDUSTRIE CHE APPLICANO L’AUTOMAZIONE A SISTEMI COMPLESSI DI
DIVERSO TIPO;
- SOCIETÀ DI PRODUZIONE E DI GESTIONE DI SERVIZI;
- ENTI PER LA FORMAZIONE PROFESSIONALE DI TECNICI, DI INSTALLATORI ED DI OPERATORI DI IMPIANTO.
SBOCCHI OCCUPAZIONALI
40
PROLOGO
INGEGNERE DI
SISTEMA
CONOSCE LA STRUTTURA DEL SISTEMA DA
CONTROLLARE E DEL SISTEMA DI
CONTROLLO
INGEGNERE DI
PROCESSO
CONOSCE IL COMPORTAMENTO DEL
SISTEMA DA CONTROLLARE E DEL
RELATIVO SISTEMA DI CONTROLLO
INGEGNERE
STRUMENTISTA
SA COME SCEGLIERE LA STRUMENTAZIONE E COME RENDERLA OPERATIVA
INGEGNERE
DEL CONTROLLO
CONOSCE COME PROGETTARE LE MODALITÀ DI CONTROLLO E SA SCEGLIERE QUELE PIÙ INDICATE
INGEGNERE
DELLA CONOSCENZA
CONOSCE COME “TRATTARE” I DATI E LE
INFORMAZIONI E PROVENIENTI DAL SISTEMA CONTROLLATO E RENDERLI UTILIZZABILI PER IL CONTROLLO
COMPETENZE NELLE DIVERSE PROFESSIONALITÀ
41
PROLOGO
COME NON DEVE ESSERE AFFRONTATO UN PROBLEMA
DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE ?
eurka
PUNTO DI VISTA DEGLI APPLICATIVI
42
PROLOGO
COME VENGONO RISOLTI DA MOLTI IMPRENDITORI I
PROBLEMI COLLEGATI ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE ?
43
PUNTO DI VISTA DEGLI IMPRENDITORI
PROLOGO
IL “PRATICONE” È COLUI CHE:
•
SA COME FAR FUNZIONARE UN SISTEMA CONTROLLATO;
•
SA UTILIZZARE GLI ATTUATORI E I DISPOSITIVI DI MISURA;
•
BASANDOSI SULLA INTUIZIONE E SULLA ESPERIENZA RIESCE A SCEGLIERE
LA STRUMENTAZIONE PER FARE RAGGIUNGERE AL SISTEMA CONTROLLATO LA FUNZIONALITÀ DESIDERATA;
•
È IN GRADO DI INDIVIDUARE MODALITÀ DI CONTROLLO DI TIPO SEMPLICE,
INTUITIVO, CONSOLIDATO;
•
RIESCE A RENDERE FUNZIONANTE IL SISTEMA CONTROLLATO INTERVENENDO SULLA MODALITÀ DI CONTROLLO DURANTE IL FUNZIONAMENTO;
•
ACCETTA LE PRESTAZIONI CHE RIESCE AD OTTENERE SENZA PREOCCUPARSI DELLA EFFICIENZA DEL SISTEMA CONTROLLATO;
•
NON ESITA A SOVRADIMENSIONARE IL SISTEMA DA CONTROLLARE E LA
STRUMENTAZIONE PUR DI OTTENERE LE PRESTAZIONI DESIDERATE
•
NON ESITA A RALLENTARE IL COMPORTAMENTO DINAMICO DEL SISTEMA
CONTROLLATO PUR DI RAGGIUNGERE LA FUNZIONALITÀ DESIDERATA;
•
PREFERISCE LAVORARE “DI BRACCIO” PIUTTOSTO CHE “DI CERVELLO”
UNA FIGURA PROFESSIONALE MOLTO DIFFUSA
44
PROLOGO
L’ “ESPERTO” È COLUI CHE:
•
CONOSCE I FONDAMENTI DELLE DISCIPLINE CHE CARATTERIZZANO
L’INGEGNERIA INDUSTRIALE AL FINE DI:
• COMPRENDERE IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE;
• DOCUMENTARE LE INFORMAZIONI NECESSARIE PER COMPRENDERE IL
COMPORTAMENTO STATICO E DINAMICO TRAMITE MODELLI FINALIZZATI
ALLA PROGETTAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO;
•
CONOSCE LE MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO, DI CONDUZIONE, DI GESTIONE, DI ESERCIZIO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE;
•
CONOSCE LE METODOLOGIE SECONDO CUI ORGANIZZARE, PROGETTARE
E RENDERE OPERATIVE LE AZIONI DI CONTROLLO CHE CONSENTONO DI
OTTENERE DAL SISTEMA CONTROLLATO LE PRESTAZIONI DESIDERATE;
UNA FIGURA PROFESSIONALE DI RIFERIMENTO
45
PROLOGO
L’ “ESPERTO” È IN GRADO DI:
•
SCEGLIERE L’ARCHITETTURA E I DISPOSITIVI NECESSARI PER RENDERE
OPERATIVE LE AZIONI DI CONTROLLO PRESCELTE;
•
FISSARE LE PRESTAZIONI CHE POSSONO ESSERE CONVENIENTEMENTE
RAGGIUNTE DAL SISTEMA CONTROLLATO;
•
VERIFICARE LA FUNZIONALITÀ E L’EFFICIENZA DELLE MODALITÀ DI
CONTROLLO PRESCELTE PRIMA DI RENDERLE OPERATIVE SUL SISTEMA DA
CONTROLLARE;
•
FISSARE LE MODALITÀ GESTIONE E DI ESERCIZIO;
•
INDIVIDUARE NUOVE APPLICAZIONI E NUOVI SETTORI APPLICATIVI;
•
PROMUOVERE L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA.
FIGURA PROFESSIONALE DI RIFERIMENTO
46
PROLOGO
L’ESPERTO DI SISTEMI DI AUTOMAZIONE
SPERIMENTAZIONE
INNOVAZIONE TECNOLOGICA
SVILUPPO DI
RICERCA
RICERCA
PROTOTIPI TRASFERIMENTO
APPLICATA INDUSTRIALE
DI TECNOLOGIE
RICERCA
PRODUZIONE
DI BASE
FORMAZIONE PROFESSIONALE AUSPICABILE
47
Il modello delle Smart City
Sei
1.
2.
3.
4.
5.
6.
criteri strategici permettono di misurare le performance di una Smart City:
Economia (detto anche smart-economy)
Mobilità (detto anche smart-mobility)
Ambiente (detto anche smart-environment)
Persone (detto anche smart-people)
Qualità della vita (detto anche smart-living)
Amministrazione (detto anche smart-governance)
ECONOMY
LIVING
PEOPLE
MOBILITY
ENVIROMENT
GOVERNANCE
Il modello delle Smart City in Italia
A livello nazionale il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR), ha
pubblicato l’Avviso per la presentazione di progetti per ‘Smart Cities and Communities
and Social Innovation’ nell’ambito del Piano Operativo Nazionale (PON) “Ricerca e
Competitività” 2007/2013 per le Regioni della Convergenza.
La Smart Community è una estensione della Smart City, in quanto è considerata in senso
più ampio rispetto alla definizione di agglomerato urbano di grande e media dimensione,
è una «città diffusa intelligente» che affronta temi socio-ambientali, sulla mobilità, la
sicurezza, l'educazione, il risparmio energetico ed ambientale.
Per la realizzazione dei progetti 'Smart Cities e Communities' le risorse complessive
stanziate ammontano a 200 milioni di euro nel periodo 2007-2013, e sono state ripartite
tra:
- Azione Integrata per la Società dell’Informazione,
- Azione Integrata per lo Sviluppo Sostenibile.
(*) FONTE MIUR
Il modello delle Smart City in Europa
In Europa, il Settimo Programma Quadro (7° Framework Programme – FP7), ha gettato
le basi delle smart city, con i programmi di ricerca COOPERATION e PEOPLE, investendo
nel periodo 2007-2013 circa 60 miliardi di euro (*).
(*) FONTE CORDIS
Il modello delle Smart City in Europa
Il nuova Programma Quadro (chiamato Horizon 2020), prevede di investire nel periodo
2014-2020 circa 80 miliardi di euro in progetti di ricerca per una Europa 2020 che sia
Smart, Sustanaible & Inclusive.
Con l’obiettivo strategico di: Rilanciare l’occupazione in Europa, Fornire supporto
all’innovazione tecnologica, Migliorare la qualità e la diffusione dell’educazione, Ridurre il
tasso di povertà e Ricercare soluzioni al problema climatico ed energetico.
PROLOGO
OBIETTIVI DEL CORSO DI
AUTOMAZIONE 1
52
PROLOGO
OBIETTIVI DEL CORSO DI AUTOMAZIONE 1
IL CORSO INTENDE FORNIRE LA PROFESSIONALITÀ DI BASE
NECESSARIA PER AFFRONTARE, SECONDO APPROCCI SISTEMATICI, I PROBLEMI CONNESSI ALLA PROGETTAZIONE E
REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO DI UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO.
LE METODOLOGIE PROPOSTE PRESUPPONGONO L’IMPIEGO DI SOFTWARE CONSOLIDATO PER L’ANALISI DEL
COMPORTAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE E PER
LA SINTESI DELLE AZIONI DI CONTROLLO SU MODELLO.
TALE TIPO DI COMPETENZE È FORTEMENTE RICHIESTA AI
NEOLAUREATI DALLE SOCIETÀ CHE OPERANO NEL SETTORE DELLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE.
OBIETTIVI DEL CORSO DI AUTOMAZIONE
53
PROLOGO
INTEGRAZIONE DELLE COMPETENZE
ESPERIENZA
RICERCA
NELL’UNIVERSITÀ
DIDATTICA
NELL’INDUSTRIA
INNOVAZIONI
CICLO
VIZIOSO
IMPORTAZIONE
APPLICAZIONI
54
PROLOGO
INTEGRAZIONE DELLE COMPETENZE
ESPERIENZA
RICERCA
DIDATTICA
INNOVAZIONI
CICLO
VIRTUOSO
APPLICAZIONI
INTEGRAZIONE DELLE COMPETENZE
55