PROLOGO AL CORSO DI BASE DI AUTOMAZIONE Dipartimento di Informatica e Sistemistica Prof. ALESSANDRO...

PROLOGOAL CORSO DI BASE DI AUTOMAZIONE

Dipartimento diInformatica e Sistemistica

Prof. ALESSANDRO DE CARLIDott. Ing. VINCENZO SURACI

ANNO ACCADEMICO 2011-2012Corso di AUTOMAZIONE 1

PROLOGO

2

STRUTTURA DEL NUCLEO TEMATICO:1. OBIETTIVO DEL CORSO DI LAUREA2. ESEMPI DI AUTOMAZIONE3. CLASSIFICAZIONE4. OBIETTIVI DELL’AUTOMAZIONE5. PROFESSIONALITÀ RICHIESTE6. OBIETTIVI DEL CORSO DI AUTOMAZIONE 1

PROLOGO

3

OBIETTIVODEL CORSO DI LAUREA

IN AUTOMAZIONE

PROLOGO

4

CONSOLIDARELE CONOSCENZE GIÀ ACQUISITE

AMPLIARELE CONOSCENZE

VERSO L’INNOVAZIONE

OBIETTIVO DEL CORSO

ASCOLTO PASSIVO

APPRENDIMENTOMNEMONICO

RIEDIZIONEDI PROBLEMI GIÀ RISOLTI

ANALISI CRITICADEL PROBLEMA

INQUADRAMENTOLOGICO DEI PROBLEMI

APERTURAALLE INNOVAZIONI

CONSERVATIVO CREATIVOAPPRENDIMENTO

SOPRAVVIVENZA PROGRESSO

PROSPETTIVE PROFESSIONALI

PROLOGO

5

RICHIESTE DEI “CACCIATORI DI TESTE”

CORRETTO IMPIEGO DELLA LINGUA ITALIANAPADRONANZA DELL’INGLESE PARLATO E SCRITTO CONOSCENZA DEGLI STRUMENTI INFORMATICI PIÙ IN USO

(PACCHETTO OFFICE, INTERNET, ECC.) SOLIDA FORMAZIONE NELLE MATERIE DI BASE

DELL’INGEGNERIAINTERESSI COLLATERALI ED ESPERIENZE IN ITALIA E

ALL’ESTERO BUONA PRESENZADINAMISMO SPIRITO DI INIZIATIVA E DI SACRIFICIO PREDISPOSIZIONE AI CONTATTI UMANI DETERMINAZIONE E SERIETÀPADRONANZA IN UNO SPECIFICO SETTORE PROFESSIONALE

PROLOGO

6

V

I~C

ON

TATO

RE

EN

EL

V

I

V

I

OBIETTIVO: PRODURRE ENERGIA TERMICA

PROLOGO

7

OBIETTIVO: FORMARE UN INGEGNERE VALIDO

ESIGENZE ATTUALI

CONOSCENZERICHIESTE

CONOSCENZECONSOLIDATE

INGEGNEREDECOTTO

INGEGNERESENZA

PROSPETTIVE

CONOSCENZEINNOVATIVE

INGEGNEREPER L’INNOVAZIONE

CONOSCENZESUL FUTURIBILE

INGEGNEREIMMAGINARIO

PROLOGO

8

ESEMPIDI SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI

PANORAMICA DI UNA RAFFINERIA

PROLOGO

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ISOLA DI LAVORAZIONE

PROLOGO

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LINEA DI PRODUZIONE

PROLOGO

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PRESA IN CARICO DEL PARABREZZA

CURVATURA

ASSEMBLAGGIODEL PARABREZZA

RIFINITURADEI BORDI

MISURA DELLA CURVATURA

PALLETTIZZAZIONE

ISPEZIONE VISIVA

MOVIMENTAZIONE

CONTROLLODELLA LINEA DI PRODUZIONE

PROVA DI CONDUCIBI-LIITÀ DEL CIRCUITO STAMPATO

Fig. 5 - Robotized soldering

SALDATURA DEI TERMINALI

PULITURA RIFINITURA

CICLO DI UTILIZZAZIONE DELL’ACQUA

PROLOGO

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IMPIANTODI

DEPURAZIONEED EMISSARI

IMPIANTI DI CAPTAZIONE E TRATTAMENTO

SORGENTE

POZZO

POTABILIZZATORE

IMPIANTIDI

TRASPORTO

IMPIANTIDI

DISTRIBUZIONE

ABITATORETE IDRICA

ABITATORETE

FOGNARIA

RETE FOGNARIA

IMPIANTOSOLLEVAMENTO

PRESA

PRESA

COLLETTORE FOGNA

SERBATOIOLOCALE

IMPIANTIDI RACCOLTA

ESOLLEVAMANTO

CICLO DI UTILIZZAZIONE DELL’ACQUA

PROLOGO

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APPLICAZIONI CIVILI E INDUSTRIALI

PROLOGO

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EDIFICI CIVILI EDIFICI INDUSTRIALI

GESTIONE DELLE RETI LOCALI DI DISTRIBUZIONE DELL’ACQUA, DELL’ENERGIA ELETTRICA, DEL CALORE, DEL GAS, . . .

GESTIONE DEGLI IMPIANTI ANTIINCENDIO, ANTINTRUSIONE, . . .

GESTIONE DEI SERVIZI DI BANCOMAT, . . .

LAMINAZIONE ACCIAIO

PROLOGO

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LAMINAZIONE ACCIAIO

PROLOGO

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LAMINAZIONE ACCIAIO

PROLOGO

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LAMINAZIONE ACCIAIO

PROLOGO

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LAMINAZIONE ACCIAIO

PROLOGO

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LAMINAZIONE ACCIAIO

PROLOGO

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LAMINAZIONE ACCIAIO

PROLOGO

21

PROLOGO

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CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI

PROLOGO

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INDUSTRIA DI PROCESSOPROVVEDE 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


PROLOGO

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INDUSTRIA DI PROCESSO

INDUSTRIA MANIFATTURIERA

RETI DI DISTRIBUZIONE

PROVVEDE ALLA TRASFORMAZIONE CHIMICO-FISICA DELLE MATERIE PRIME, ALLA PRODUZIONE DI MATERIALI E DI SERVIZI DI BASE

PROVVEDE ALLA MODIFICA DI FORMA E DI FOGGIA DI ALCUNE MATE-RIE PRIME, ALLA PRODUZIONE DI BENI STRUMENTALI, ALLA REALIZ-ZAZIONE DI PRODOTTI OTTENUTI METTENDO INSIEME COMPONENTI DI VARIO DI TIPO

PROVVEDE AL TRASPORTO E ALLA DISTRIBUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA, GAS, ACQUA, CALORE NONCHÉ ALLA GESTIONE DEL TRAFFICO

APPLICAZIONE AD EDIFICI CIVILI E INDUSTRIALIPROVVEDE ALLA GESTIONE DELLE RETI LOCALI DI DISTRIBUZIONE, ALLA SICUREZZA DELLE PERSONE E DELLE STRUTTURE, AL RICONOSCIMENTO DELLE PERSONE, ECCETERA


PROLOGO

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IMPIANTI DI PRODUZIONE


EDIFICI

DI TIPO CONTINUO

AD EVENTI PROGRAMMATI

ELETTRICITÀ,ACQUA, GAS

CIVILI EINDUSTRIALI

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.

IL TEMPO DI AVVIO E DI FERMATA È PARONABILE AL TEMPO DI FUNZIONAMENTO IN CONDIZIONI NOMINALI.

L’IMPIANTO È FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE DEI SERVIZI OFFERTI DAGLI EDIFICI (DOMOTICA)


PROLOGO

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IMPIANTI DI PRODUZIONE RETI DIDISTRIBUZIONE

AD EVENTIPROGRAMMATI

ELETTRICITÀ,ACQUA, GAS

EDIFICI

CIVILI EINDUSTRIALI

DI TIPO CONTINUO

IMPIANTI PRODUZIONEAD EVENTI PROGRAMMATI

38 %

IMPIANTI DI PRODUZIONEDI TIPO CONTINUO

40 %

RETI DIDISTRIBUZIONE

6 %

EDIFICI CIVILIE INDUSTRIALI

8 %

APPLICAZIONI NELL’INDUSTRIA DI PROCESSO

PROLOGO

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IMPIANTI DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUOINDUSTRIA DI PROCESSO

PETROLCHIMICO 32%

CHIMICA DI BASE 21%

ENERGIA ELETTRICA 18%

ALIMENTARE 6%

CARTA 6%

METALLURGICO 4%

VETRO 2%

TRATTAMENTO ACQUE 2%

APPLICAZIONI VARIE 9%

distillazione del petrolio e derivati

acido solforico, cloridrico, sali di cloro

Distillazione alcool, oli di semi

Problematica simile alla laminazione

Acciai, metalli, laminati

APPLICAZIONI NELL’INDUSTRIA MANUFATTURIERA

PROLOGO

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IMPIANTI DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATIINDUSTRIA MANIFATTURIERA

LINEE DI PRODUZIONE 30%

MAGAZZINAGGIO 27%

MACCHINE UTENSILI 25%

MOVIMENTAZIONE 18%

APPLICAZIONI DELLE RETI DI DISTRIBUZIONE

PROLOGO

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44%ENERGIA ELETTRICA

24%ACQUA

21%GAS

9%TRASPORTI

2%CALORE

PROLOGO

30MODALITÀ DI CONTROLLO

OBIETTIVIDELL’AUTOMAZIONE

PROLOGO

DEFINIZIONE DI AUTOMAZIONE

DEFINIZIONE DI AUTOMAZIONE

ZANICHELLI 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

DE MAURO

L'INTRODUZIONE DI PROCESSI PRODUTTIVI MECCANICI, SPECIALENTE GUIDATI DA SISTEMI ELETTRONICI, IN CUI L'INTERVENTO MANUALE DELL'UOMO È RIDOTTO AL MINIMO.

GARZANTI

PROLOGO

GRADO DI COMPLESSITÀ DELL’AUTOMAZIONE

“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 AUTOMAZIONEMANUALITÀ UTENSILI MANUALIENERGIA ATTUATORIDESTREZZA AUTOMAZIONI A CICLO SINGOLO (SERVOMECCANISMI)

DILIGENZA AUTOMAZIONE A CICLO RIPETUTOGIUDIZIO CONTROLLO A CICLO CHIUSOVALUTAZIONE CAPACITÀ DI OTTIMIZZAZIONE DEL CICLO

APPRENDIMENTO LIMITATE CAPACITÀ DI AUTOPROGRAMMAZIONE

RAGIONAMENTO CAPACITÀ DI RAGIONAMENTO INDUTTIVO

CREATIVITÀ CAPACITÀ DI CREARE MANUFATTI ORIGINALI

INDICI: QUANTITÀ, COSTO, SCARTI, ETC.

AUTOTUNING

RETI NEURALI, LOGICA FUZZY, ALGORITMI GENETICI

PROLOGO

33MOTIVAZIONI GENERALI

PREVISIONI

PROSPETTIVE

DELLA CONCORRENZADIMINUZIONE DELLE MATERIE PRIME E DELL’ENERGIAAUMENTO

DEL LIVELLO DI ISTRUZIONEDELLA DISPONIBILITÀ DEI BENI DI CONSUMODELLA PRODUTTIVITÀ

MIGLIORAMENTI DURATA DEI PRODOTTIDEI TEMPI DI PRODUZIONEDELL’AMBIENTE DI LAVORODELLA PRODUZIONE DI BENI E SERVIZIDELLA QUALIFICAZIONE DEL LAVORO

DEI PRODOTTI AD ALTA TECNOLOGIARILEVANZADELLE INDUSTRIE DI TRASFORMAZIONESVILUPPO PIÙ RAPIDO

ESCLUSIVITÀ DEI PRODOTTI

MOTIVAZIONI GENERALI

(TIME TO MARKET)

(MTBF)

PROLOGO

34PROSPETTIVE

PROSPETTIVE

RISPARMIO MATERIE PRIME

ENERGIA

MACCHINARI

PERSONALIZZAZIONE DEI MEZZI DI PRODUZIONE

FLESSIBILITÀ NELLA PRODUZIONE

COMFORT NEL LAVORO

FINALITÀMIGLIORE UTILIZZAZIONE DEL SISTEMA DI PRODUZIONE

PRODUTTIVITÀ

CARATTERISTICHE COSTANTI E PRESTABILITEQUALITÀ DEL PRODOTTO

CERTEZZA OPERATIVA CARATTERISTICHE DESIDERATE DEL PRODOTTO

DEL PRODOTTO(BREVETTI)

(CORRETTAMENTE DIMENSIONATI)

(HMI)

(MODEL BASED DESIGN)

PROLOGO

35TENDENZE E LINEE GUIDA

TENDENZE• APPROCCIO SISTEMISTICO (vs EMPIRICO)

• AUMENTO DEL LIVELLO DI AUTOMAZIONE• AUMENTO DELLA INTERCONNESSIONE DEGLI IMPIANTI E DELLA LORO

INTEGRAZIONE

LINEE GUIDA

• PROGETTAZIONE DELL’ARCHITETTURA DI SISTEMA

• PROGETTAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO

• SCELTA DEI FORNITORI DI STRUMENTAZIONE• SCELTA DEI COSTRUTTORI DEGLI IMPIANTI E APPARATI

• DEFINIZIONE DEL SISTEMA DA AUTOMATIZZARE

• COLLEGAMENTO DEI SISTEMI CNTROLLATI COMPLESSI CON LE STRUTTURE AMMINISTRATIVE

• PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI E DEGLI APPARATI

• PROGETTAZIONE DELLA RETE DI COMUNICAZIONE

• SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE

• PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI COORDINAMENTO E CONDUZIONE

(ABBATTIMENTO DEI COSTI DI TRASPORTO)

(MINIMIZZAZIONE DEL MAGAZZINAGGIO E SPRECO)

ATTUALE SITUAZIONE ECONOMICA

PROLOGO

36

SISTEMA CONTROLLATI COMPLESSI INTEGRATI CON LE FINALITÀ DELL’IMPRESA

INTERESSE DEI CLIENTI AL RITORNO DEGLI INVESTIMENTI PIUTTO-STO CHE ALLA APPLICAZIONE DI INNOVAZIONI TECNOLOGICHE

SOLUZIONI STRATEGICHE RICHIESTE DAI CLIENTI PIUTTOSTO CHE NUOVI PRODOTTI

TENDENZA AL CONSOLIDAMENTO DEI PRODOTTI AFFERMATI

LIMITATI INVESTIMENTI IN RICERCA E SVILUPPO

PREZZI DELLA INFORMATION TECHNOLOGY IN CONTINUO RIBASSO

RISCHI SULL’ACCETTAZIONE DEI PRODOTTI

COSTI MOLTO COMPETITIVI

GUADAGNI LIMITATI

MERCATI PIATTI

ATTUALE SITUAZIONE ECONOMICA

(COMPETIZIONE SULLE PRESTAZIONI E NON SUL DIMENSIONAMENTO)

(NECESSITÀ DI ABBATTERE I COSTI DI PRODUZIONE)

RISCHIO D’IMPRESACHIAREZZA CONTRATTUALE

(INNOVAZIONE PER LASOPRAVVIVENZA)

PROLOGO

37PROBLEMATICHE INERENTI L’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

PROBLEMATICHE INERENTI ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

DATO UN SISTEMA CONTROLLATO, DA CUI SI DESIDERA OTTENERE

DETERMINATE FINALITÀ E PRESTAZIONI AGENDO SULLA SUA EVOLU-

ZIONE, COME DEVE ESSERE PROGETTATO, REALIZZATO, MESSO IN

ESERCIZIO, GESTITO IL SISTEMA CONTROLLATO AFFINCHÈ UN OPPOR-

TUNO SISTEMA DI CONTROLLO POSSA ESSERE IN GRADO DI FAR

RAGGIUNGERE IL RISULTATO DESIDERATO, RISPETTANDO I VINCOLI DI

VARIO GENERE IMPOSTI DALLA REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DA

CONTROLLARE E DAL CONTESTO IN CUI DOVRÀ DIVENTARE

OPERATIVO?

NELLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE IL SISTEMA DA CONTROLLARE È IN

GENERE UN SISTEMA COMLESSO COSTITUITO DA MOLTEPLICI

ELEMENTI, REALIZZATI CON DIFFERENTI TECNOLOGIE, FRA LORO

STRETTAMENTE INTERAGENTI E SOTTOPOSTI A SPECIFICHE AZIONI DI

CONTROLLO.

PROLOGO

38REALIZZAZIONE DELL’AUTOMAZIONE

UNA VOLTA ASSEGNATO IL SISTEMA DA CONTROLLARE, PER RENDERE OPERATIVA L’AZIONE DI CONTROLLO OCCORRE:

• SCEGLIERE LA STRUMENTAZIONE PER MISURARE L’EFFETTO DELLE AZIONI DI CONTROLLO;

• SCEGLIERE LA STRUMENTAZIONE PER APPLICARE LE AZIONI DI CONTROLLO AL SISTEMA DA CONTROLLARE;

• INSTALLARE E RENDERE OPERATIVA LA STRUMENTAZIONE;

• SCEGLIERE E RENDERE OPERATIVE LE MODALITÀ DI CONTROLLO;

• SCEGLIERE LE MODALITÀ DI CONDUZIONE;

• SCEGLIERE LE MODALITÀ DI GESTIONE;

• SCEGLIERE LE MODALITÀ DI MANUTENZIONE;

• COLLEGARE TRAMITE UNA RETE DI COMUNICAZIONE LA STRUMENTAZIONE AI DISPOSITIVI PER LA ELABORAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO;

PROLOGO

39

PROFESSIONALITÀ RICHIESTENELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

PROFESSIONALITÀ RICHIESTE

PROLOGO

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PROFESSIONALITÀ RICHIESTE

• PROGETTISTA DI SISTEMI DI AUTOMAZIONE

• CONDUTTORE DEL SISTEMA CONROLLATO COMPLESSO

• ADDETTO ALLA STRUMENTAZIONE

• RESPONSABILE DEL CONTROLLO DEI SINGOLI IMPIANTI

• PROGETTISTA DI SISTEMI DI CONTROLLO

• PROGETTISTA DI STRUMENTAZIONE EVOLUTA

• GESTORE DELLA RETE DI COMUNICAZIONE

PROFESSIONALITÀ EMERGENTI

PROLOGO

41

PROFESSIONALITÀ EMERGENTICONDUTTORE DI IMPIANTO

CONOSCENZA DELLA FUNZIONALITÀ DEL SISTEMA DA CONTROLLARE E DEL SISTEMA DI CONTROLLO

ADDETTO ALLA STRUMENTAZIONECONOSCENZA DEL FUNZIONAMENTO E DELLA MANUTENZIONE ORDINARIACONOSCENZA DELLA STRUMENTAZIONE DA CAMPO DI TIPO CONVENZIONALE

ESPERTI NELLA GESTIONE DI IMPIANTI, DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE, LOGI-STICA, MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI

CONOSCENZA APPROFONDITA DI:- STRUTTURA E FUNZIONAMENTO DI IMPIANTI INDUSTRIALI- STRUMENTAZIONE E FONDAMENTI DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE - LOGISTICA E MANUTENZIONE

OPERAIO SPECIALIZZATO

OPERAIO SPECIALIZZATOTECNICO DIPLOMATO

INGEGNERE DI PROCESSO

TECNICO DIPLOMATO

GESTORE DELLA RETE DI COMUNICAZIONECONOSCENZA DELL’HARDWARE UTILIZZATO DALLA RETE

TECNICO DIPLOMATO

CONOSCENZA DEI PROTOCOLLI E DEL SOFT-WARE DI COMUNICAZIONE

LAUREATO IN INGEGNERIA AUTOMA-TICA E SISTEMI DI AUTOMAZIONE



PROLOGO

42

PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE DI UN IMPIANTO

CONOSCENZA APPROFONDITA DELLA STRUMENTAZIONE CONVENZIONALE E INNOVATIVA

PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI GE-STIONE E DI ESERCIZIO DI UN SISTEMA COMPLESSO, DI UN IMPIANTO E DEL CONTROLLO DEI SINGOLI APPARATI

PROGETTISTA DI SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI

• TECNICO STRUMENTISTA• ESPERTO IN INFORMATICA

INDUSTRIALE

PROGETTISTA DI STRUMENTAZIONE EVOLUTA

• ESPERTO IN INFORMATICA INDUSTRIALE

• TECNICO DIPLOMATO SPECIALIZZATO IN AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

• ESPERTO IN STRUMENTAZIONE INDUSTRIALE

PROGETTISTA DI SISTEMI DI CONTROLLO PER L’AUTOMAZIONE• ESPERTO IN INFORMATICA INDUSTRIALE

• ESPERTO IN STRUMENTAZIONE INDUSTRIALE

PROFESSIONALITÀ EMERGENTI

• DOTTORE IN INGEGNERIA DEI SISTEMI



POSSIBILI SETTORI APPLICATIVI

PROLOGO

43

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;

• PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI GESTIONE OTTIMIZZATA E DI ESERCIZIO DI UN SISTEMA COMPLESSO;

• PROGETTAZIONE DI STRUMENTAZIONE HARDWARE E SOFTWARE NON CONVENZIONALE.

• ASSISTENZA E AGGIORNAMENTO DI SISTEMI DI CONTROLLO ESISTENTI;

SBOCCHI OCCUPAZIONALI

PROLOGO

44

I POSSIBILI SBOCCHI OCCUPAZIONALI SONO:

- SOCIETÀ DI INGEGNERIA PER LA PROGETTAZIONEDI SISTEMI CONTROLLATI COMPLESSI;

- SOCIETÀ PER LA PRODUZIONE O LA DISTRIBUZIONE DI STRUMENTA-ZIONE E DI SISTEMI PER L'AUTOMAZIONE;

- SOCIETÀ DI PRODUZIONE E DI INSTALLAZIONE DI LINEE DI PRODU-ZIONE 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 INSTAL-LATORI ED DI OPERATORI DI IMPIANTO.

COMPETENZE NELLE DIVERSE PROFESSIONALITÀ

PROLOGO

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INGEGNEREDELLA CONOSCENZA

CONOSCE COME “TRATTARE” I DATI E LE INFORMAZIONI E PROVENIENTI DAL SISTE-MA CONTROLLATO E RENDERLI UTILIZZA-BILI PER IL CONTROLLO

INGEGNEREDEL CONTROLLO

CONOSCE COME PROGETTARE LE MODA-LITÀ DI CONTROLLO E SA SCEGLIERE QUE-LE PIÙ INDICATE

INGEGNERE STRUMENTISTA

SA COME SCEGLIERE LA STRUMENTAZIO-NE E COME RENDERLA OPERATIVA


CONOSCE IL COMPORTAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE E DEL RELATIVO SISTEMA DI CONTROLLO

INGEGNERE DI SISTEMA

CONOSCE LA STRUTTURA DEL SISTEMA DA CON-TROLLARE E DEL SISTEMA DI CONTROLLO

INTEGRAZIONE DELLE COMPETENZE

PROLOGO

46



RESPONSABILE DEL FUNZIONAMENTO DEGLI IMPIANTI


PROGETTISTI DELL’IMPIANTO

ESPERTIPRODUZIONE MANUTENZIONE

APPROVVIGIONAMENTI


PROLOGO

47


RESPONSABILEDELLA

PRODUZIONE

RESPONSABILE DEL CONTROLLO DEGLI IMPIANTI


RESPONSABILE PROGETTAZIONEDEL SISTEMA DA CONTROLLARE

ESPERTIMETODI QUALITÀ PROVE

ACQUISTI LOGISTICA

COLLAUDI


PROLOGO

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COSTRUTTORE EFORNITORE DELLASTRUMENTAZIONE

RESPONSABILEDELLA

PRODUZIONE

INGEGNEREDI PROCESSO

PROGETTISTADELLA MODALITÀDI CONTROLLO

ESPERTI DI INFORMATICA INDUSTRIALE


PROLOGO

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INGEGNERE DEL CONTROLLO

INGEGNERE DEL CONTROLLO

INGEGNERESTRUMENTISTA

RESPONSABILEDELLA

PRODUZIONE

INGEGNEREDI PROCESSO

INGEGNEREDELLA

CONOSCENZA

ESPERTI DI INFORMATICA INDUSTRIALE


PROLOGO

50

RESPONSABILEDELLA

PRODUZIONE

INGEGNERE DELLA CONOSCENZA

INGEGNEREDEL CONTROLLOINGEGNERE

DI PROCESSO

ESPERTODI SOFT

COMPUTING

ESPERTODI DATA

PROCESSING

INGEGNERE DELLA CONOSCENZA

PUNTO DI VISTA DEGLI APPLICATIVI

PROLOGO

51

COME NON DEVE ESSERE AFFRONTATO UN PROBLEMADI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE ?

MO

DA

LITÀ

DI C

ON

TRO

LLO STRUM

ENTAZIONE

eurka

MET

OD

OLO

GIE

TEC

NO

LOG

IE

PROLOGO

52

COME VENGONO RISOLTI DA MOLTI IMPRENDITORI I PROBLEMI COLLEGATI ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE ?

PUNTO DI VISTA DEGLI IMPRENDITORI

MO

DA

LITÀ

DI C

ON

TRO

LLO STRUM

ENTAZIONE

MET

OD

OLO

GIE

TEC

NO

LOG

IE

UNA FIGURA PROFESSIONALE MOLTO DIFFUSA

PROLOGO

53

IL “PRATICONE” È COLUI CHE:• SA COME FAR FUNZIONARE UN SISTEMA CONTROLLATO;

• BASANDOSI SULLA INTUIZIONE E SULLA ESPERIENZA RIESCE A SCEGLIERE LA STRUMENTAZIONE PER FARE RAGGIUNGERE AL SISTEMA CONTROLLA-TO LA FUNZIONALITÀ DESIDERATA;

• È IN GRADO DI INDIVIDUARE MODALITÀ DI CONTROLLO DI TIPO SEMPLICE, INTUITIVO, CONSOLIDATO;

• RIESCE A RENDERE FUNZIONANTE IL SISTEMA CONTROLLATO INTERVE-NENDO SULLA MODALITÀ DI CONTROLLO DURANTE IL FUNZIONAMENTO;

• ACCETTA LE PRESTAZIONI CHE RIESCE AD OTTENERE SENZA PREOCCU-PARSI DELLA EFFICIENZA DEL SISTEMA CONTROLLATO;

• NON ESITA A SOVRADIMENSIONARE IL SISTEMA DA CONTROLLARE E LA STRUMENTAZIONE PUR DI OTTENERE LE PRESTAZIONI DESIDERATE

• SA UTILIZZARE GLI ATTUATORI E I DISPOSITIVI DI MISURA;

• PREFERISCE LAVORARE “DI BRACCIO” PIUTTOSTO CHE “DI CERVELLO”

• NON ESITA A RALLENTARE IL COMPORTAMENTO DINAMICO DEL SISTEMA CONTROLLATO PUR DI RAGGIUNGERE LA FUNZIONALITÀ DESIDERATA;

MANCANZA DI COESIONE DEL MONDO UNIVERSITARIO ED INDUSTRIALE

PROLOGO

54

AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

STRUMENTAZIONERETI DI COMUNICAZIONE

PRESTAZIONI

IMPIANTO

MODALITÀ EMPIRICHEDI CONTROLLO LOCALE,

DI CONDUZIONE,DI GESTIONE, DI ESERCIZIO

MODALITÀDI CONTROLLO

ASTRATTE

MODALITÀDI CONTROLLOSISTEMATICHE

UNA FIGURA PROFESSIONALE DI RIFERIMENTO

PROLOGO

55

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 METODOLOGIE SECONDO CUI ORGANIZZARE, PROGETTARE

E RENDERE OPERATIVE LE AZIONI DI CONTROLLO CHE CONSENTONO DI

OTTENERE DAL SISTEMA CONTROLLATO LE PRESTAZIONI DESIDERATE;

• CONOSCE LE MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO, DI CONDUZIONE, DI GESTIO-

NE, DI ESERCIZIO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE;

FIGURA PROFESSIONALE DI RIFERIMENTO

PROLOGO

56

L’ “ESPERTO” È IN GRADO DI:

• VERIFICARE LA FUNZIONALITÀ E L’EFFICIENZA DELLE MODALITÀ DI

CONTROLLO PRESCELTE PRIMA DI RENDERLE OPERATIVE SUL SISTEMA DA

CONTROLLARE;

• FISSARE LE PRESTAZIONI CHE POSSONO ESSERE CONVENIENTEMENTE

RAGGIUNTE DAL SISTEMA CONTROLLATO;

• SCEGLIERE L’ARCHITETTURA E I DISPOSITIVI NECESSARI PER RENDERE

OPERATIVE LE AZIONI DI CONTROLLO PRESCELTE;

• INDIVIDUARE NUOVE APPLICAZIONI E NUOVI SETTORI APPLICATIVI;

• PROMUOVERE L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA.

• FISSARE LE MODALITÀ GESTIONE E DI ESERCIZIO;

FORMAZIONE PROFESSIONALE AUSPICABILE

PROLOGO

57

L’ESPERTO DI SISTEMI DI AUTOMAZIONE

RICERCADI BASE

RICERCAAPPLICATA

RICERCAINDUSTRIALE

SPERIMENTAZIONE

SVILUPPO DIPROTOTIPI TRASFERIMENTO

DI TECNOLOGIE

PRODUZIONE

TEO

RIA

APPL

ICAZ

ION

I

INNOVAZIONE TECNOLOGICA

MET

OD

OLO

GIE

TEC

NO

LOG

IE

APPROCCIO ALLA FORMAZIONE PROFESSIONALE

PROLOGO

58

PROBLEMI SINGOLI

SETTORIAPPLICATIVI

METODI ETECNICHE

APPROCCIO ALLA FORMAZIONE PROFESSIONALE IN


APPROCCIO ALLA FORMAZIONE PROFESSIONALE

PROLOGO

59

PROBLEMISOCIALI

PROBLEMIECONOMICI

PROBLEMITECNICI

REALIZZAZIONEAFFIDABILITÀNORMATIVE

PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO PER SISTEMI DA CON-TROLLARE GIÀ REALIZ-ZATI

PROGETTAZIONE CONGIUNTA DEL SISTEMA DA CONROLLARE E DEL SISTEMA DI CONTROLLO FINALIZZATI ALL’AUTOMAZIONE

PROLOGO

60

ESIGENZE DEL CONTROLLO DI UN SISTEMA COMPLESSOMIGLIORARE IL CONTROLLO DEGLI ELEMENTI SINGOLI PER AUMENTA-

RE IL RENDIMENTO COMPLESSIVO DI UN SISTEMA CONTROLLATO

• MIGLIORARE AFFIDABILITÀ E SICUREZZA DEL SISTEMA CONTROLLATO

PER MIGLIORARE IL RENDIMENTO DI UN SISTEMA CONTROLLATO OCCORRE:

PER RIDURRE IL COSTO DI PRODU-ZIONE OCCORRE:

• RIDURRE LA VARIABILITÀ DEL PRODOTTO • DIMINUIRE I COSTI DI GESTIONE DEL SISTEMA CONTROLLATO• AUMENTARE LA FLESSIBILITÀ NEL FISSARE

LE CONDIZIONI OPERATIVE DEL SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO • DIMINUIRE I COSTI DI PROGETTAZIONE,

DI INSTALLAZIONE E DI MESSA IN SERVIZIO

• MIGLIORARE LA DISPONIBILITÀ DEL SISTE-MA CONTROLLATO COMPLESSO

• DIMINUIRE I COSTI DI ADDESTRAMEN-TO DEGLI OPERATORI

• MIGLIORARE LA QUALITÀ E LA GESTIONE DELLE MISURE

• DIMINUIRE I COSTI DI MANUTENZIONE• OTTIMIZZARE LA COMPOSIZIONE DEL

PRODOTTO

• RIDURRE I RISCHI AMBIENTALI• OTTIMIZZARE LA QUALITÀ DEL PRODOTTO

• RIDURRE IL COSTO DEL CAPITALE INVESTITO

CURRICULA ORIENTATI ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

PROLOGO

61


- AD ORGANIZZARE CORSI PER LA FORMAZIONE DI BASE PER DIPLOMATI E NEOLAUREATI;

FINO A POCHI ANNI OR SONO LA STRUTTURA DEI PIANI DI STUDIO RENDEVA MOLTO DIFFICILE FORNIRE UNA VALIDA FORMAZIONE INTERDISCIPLINARE, NECESSARIA PER PROGETTARE, REALIZZARE, GESTIRE SISTEMI DI AUTOMAZIONE VALIDI, IN GRADO DI MIGLIORARE LA QUALITÀ DEL PRODOTTO E RENDERE COMPETITIVA LA PRODUZIONE.

L’INDUSTRIA ITALIANA “NAVIGAVA A VISTA” IN QUANTO NON TROVAVA PERSONALE CON LE COMPETENZE NECESSARIE ED ERA COSTRETTA:

- AD IMPORTARE TECNOLOGIA E COMPETENZE;

- A DARE UNA FORMAZIONE AUTONOMA FINALIZZATA SOLO A PROBLEMI IMPELLENTI;

- A RINUNCIARE A SOLUZIONI REALMENTE INNOVATIVE;

- AD INSEGUIRE LA CONCORRENZA ANNASPANDO.


PROLOGO

62

NELL’AMBITO DEL RIORDINO DEGLI STUDI UNIVERSITARI SONO PREVISTI I SEGUENTI PERCORSI FORMATIVI:

- LAUREA, DELLA DURATA DI TRE ANNI ACCADEMICI;

- LAUREA SPECIALISTICA, AL TERMINE DI ULTERIORI DUE ANNI ACCADEMICI;

- DOTTORATO DI RICERCA, DOPO ULTERIORI TRE ANNI DI TIROCINIO.

• COSTRUIRE MODELLI MATEMATICI DI SIMULAZIONE DI SISTEMI

COMPLESSI DI DIVERSA NATURA ALLO SCOPO DI ANALIZZARNE,

SIMULARNE IL COMPORTAMENTO, PROGETTARE LE AZIONI CI

CONTROLLO FINALIZZATE AL RAGGIUMENTO DEGLI OBIETTIVI IN TERMINI

DI FUNZIONALITÀ E DELLE PRESTAZIONI DESIDERATE DA UN SISTEMA

CONTROLLATO COMPLESSO;

• DIMENSIONARE E REALIZZARE SISTEMI DI CONTROLLO CHE INTEGRINO

LA STRUMENTAZIONE CON I COMPONENTI INFORMATICI, SOFTWARE ED

HARDWARE, PER LA GESTIONE CENTRALIZZATA E PER L’ESERCIZIO DI

SISTEMI CONTROLLATI DI VARIO GENERE;

LE CAPACITÀ PROFESSIONALI DA ACQUISIRE SONO:

PROLOGO

63

• PROVVEDERE ALLA GESTIONE E ALLA MANUTENZIONE DI SISTEMI

AUTOMATIZZATI COMPLESSI, SIA A LIVELLO DI SINGOLO ELEMENTO CHE

A LIVELLO DI SUPERVISIONE DELL'INTERO SISTEMA E DELLE SUE INTER-

AZIONI CON IL MONDO ESTERNO;

• AGGIORNARE IN MODO RAPIDO ED EFFICACE LE PROPRIE COMPETENZE

PER MANTENERE UN ALTO GRADO DI FLESSIBILITÀ E DI ADATTABILITÀ ALLE

INNOVAZIONI TECNOLOGICHE NEI VARI SETTORI DELL'INGEGNERIA.

• FORNIRE CONSULENZA AGLI SPECIALISTI DI SETTORE AL FINE DI ELE-

VARE LA QUALITÀ DELLE PRESTAZIONI DEL SISTEMA CONTROLLATO,

RENDENDO OPERATIVI IN MODO EFFICACE I RELATIVI DISPOSITIVI DI

CONTROLLO;

• INTERAGIRE CON GLI SPECIALISTI DI ALTRI SETTORI APPLICATIVI PER LA

DEFINIZIONE DELLE SPECIFICHE DI PROGETTO E PER LA GESTIONE E

PER L’ESERCIZIO DI SISTEMI AUTOMATIZZATI FACENDO USO DELLE

METODOLOGIE PROPRIE DELL'AUTOMATICA;

COMPETENZE RICHIESTE

L’APPROCCIO DI UN COMPETENTE

PROLOGO

64

STRUMENTAZIONERETI DI COMUNICAZIONE

MODALITÀSISTEMATICHEDI CONTROLLO

PRESTAZIONI

IMPIANTO


SIGNIFICATO DELLA INNOVAZIONE TECNOLOGICA

PROLOGO

65

TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

FORMAZIONEFINALIZZATA

SETTORI DIAPPLICAZIONE

APPLICAZIONIPROTOTIPALI

INSERIMENTONEL MERCATO

INFORMAZIONICRESCITA

ECONOMICA

L’APPROCCIO OTTIMALE

PROLOGO

66

INFORMAZIONI

NUOVIPROBLEMI

NUOVEMODALITÀ

DI CONTROLLO

NUOVETECNOLOGIE

NUOVIPRODOTTI

VALUTAZIONE DELLA EFFICIENZA

INDIVIDUAZIONE DEI SETTORI APPLICATIVI

VALUTAZIONE DELLA CONVENIENZA (COSTO / PRESTAZIONI)


PROLOGO

67

STRUMENTAZIONEM

OD

AL

ITÀ

DI

CO

NT

RO

LL

O

CONVENZIONALE INNOVATIVA

CO

NV

EN

ZIO

NA

LE

INN

OV

AT

IVA

AUMENTO DEL COSTO

PARZIALEMIGLIORAMENTO

DELLE PRESTAZIONI

COSTO INVARIATO

MARGINALEMIGLIORAMENTO

DELLE PRESTAZIONI

COSTO&

PRESTAZIONILIMITATI MA

BEN DEFINITI

SOSTANZIALEMIGLIORAMENTO DELLE

PRESTAZIONI

COSTO ELEVATODELL’INVESTIMENTO

INIZIALE

TECNOLOGIEM

ET

OD

OL

OG

IE

PROLOGO

68CARATTERIZZAZIONE DELLE COMPETENZE

CARATTERIZZAZIONE DELLE COMPETENZE

CRISTALLIZZATE IN VIA DI EVOLUZIONE

ASSEGNAZIONE INDIVIDUALE DEL LAVORO

SUDDIVISIONE DEL LAVOROIN GRUPPI COORDINATI

DOMINIO DI CONOSCENZE RIGIDO DOMINIO DI CONOSCENZEIN CONTINUA EVOLUZIONE

MEMORIA COLLETTIVA TACITA E RADICATA

MEMORIA DISTRIBUITA IN CONTINUO AGGIORNAMENTO

FIDUCIA RECIPROCA ASSOLUTAMA NON VERIFICATA

FIDUCIA RECIPROCA VERIFICATA CONTINUAMENTE SUL CAMPO

COMPETENZE INDIVIDUALIDIVERSIFICATE

CONOSCENZE DI BASE COMUNI E COM-PETENZE SPECIFICHE DIVERSIFICATE

PASSAGGIO DA UNA ORGANIZZAZIONE AZIENDALE

TRADIZIONALE PER GRUPPI

INNOVATIVA PER COMPETENZEAD UNA

PROLOGO

69

PASSAGGIO DA UNA ORGANIZZAZIONE

- SULLA APPLICAZIONE DI TECNOLO-GIE CONVENZIONALI

- SULLE TECNOLOGIE INNOVATIVEINCENTRATE SULL’INFORMATICA

- FORNITO DAI GRUPPI FINANZIARIISTITUZIONALIZZATI

- FORNITO ANCHE DAI DIPENDENTI

- PREVALENTEMENTE SUL VALORE DI BENI MATERIALI

- NON SOLO SUL VALORE DEI BENI MA-TERIALI ANCHE SUL VALORE DI BENI IMMATERIALI E SULLA QUALITÀ DEI SERVIZI

CON CAPITALE

INVESTIMENTI

NUOVA ORGANIZZAZIONE DELL’ECONOMIA

TRADIZIONALE INNOVATIVA AD UNABASATA

- INCENTRATI SUL RENDIMENTO DICAPITALI A PRESTITO

- BASATI ANCHE SU COMPETENZE E PROFESSIONALITÀ DEI DIPENDENTI

NUOVE PROSPETTIVE OCCUPAZIONALI

PROLOGO

70

OBIETTIVI DEL CORSO DI AUTOMAZIONE 1

OBIETTIVI DEL CORSO DI AUTOMAZIONE

PROLOGO

71

TALE TIPO DI COMPETENZE È FORTEMENTE RICHIESTA AI NEOLAUREATI DALLE SOCIETÀ CHE OPERANO NEL SETTO-RE DELLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE.

OBIETTIVI DEL CORSO DI AUTOMAZIONE 1

IL CORSO INTENDE FORNIRE LA PROFESSIONALITÀ DI BASE NECESSARIA PER AFFRONTARE, SECONDO APPROCCI SI-STEMATICI, I PROBLEMI CONNESSI ALLA PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO DI UN SISTE-MA CONTROLLATO COMPLESSO.

LE METODOLOGIE PROPOSTE PRESUPPONGONO L’IMPIE-GO DI SOFTWARE CONSOLIDATO PER L’ANALISI DEL COMPORTAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE E PER LA SINTESI DELLE AZIONI DI CONTROLLO SU MODELLO.

PROLOGO

72

CICLOVIZIOSO

ESPERIENZA RICERCA

DIDATTICA

INNOVAZIONI

APPLICAZIONI

NELL’INDUSTRIA

NELL’UNIVERSITÀ

IMPORTAZIONE


PROLOGO

73

ESPERIENZA RICERCA

DIDATTICA

INNOVAZIONI

APPLICAZIONI



CICLOVIRTUOSO

PROLOGO AL CORSO DI BASE DI AUTOMAZIONE Dipartimento di Informatica e Sistemistica Prof. ALESSANDRO...

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