Ingegneria meccanica

Profilo Generico
I laureati magistrali saranno in grado di applicare le conoscenze e le competenze acquisite alla formalizzazione e risoluzione di problemi complessi, inseriti in un contesto interdisciplinare, nel settore dell'ingegneria meccanica e anche nei collaterali settori dell'ingegneria industriale.
Il progetto formativo è volto a sviluppare le capacità dei laureati magistrali ad analizzare autonomamente problemi di elevata complessità e a condurre con un elevato livello di professionalità le relative attività di progettazione, realizzazione e gestione.
In particolare gli ambiti applicativi di riferimento nel corso di laurea magistrale sono: l'ingegneria dei veicoli terrestri; la progettazione e costruzione di macchine; la gestione dei sistemi energetici; la progettazione di sistemi per l'automazione industriale; l'ingegneria della sicurezza e dell'ambiente, i sistemi di produzione manifatturiera.

I laureati magistrali avranno:
conoscenze e capacità di comprensione che consentono di elaborare e applicare proposte originali;
conoscenze e competenze operative di livello avanzato nell'area dell'ingegneria meccanica con una ben consolidata capacità di comprensione delle problematiche proprie del più ampio settore dell'ingegneria industriale;
conoscenze integrative negli settori dell'ingegneria e di quello delle scienze matematiche, fisiche ed economiche

I principali sbocchi professionali del laureato magistrale in Ingegneria Meccanica risiedono nell'ambito della progettazione, produzione e gestione di macchine e sistemi.
In particolare il corso di laurea magistrale in Ingegneria Meccanica di Roma Tre vede, come specifiche aree di sbocco per i propri laureati i settori:
delle macchine e impianti;
dei sistemi energetici;
degli azionamenti e dei sistemi per l'automazione;
degli impianti industriali e dei servizi;
dei trasporti;
dell'ambiente.

Il corso di laurea magistrale è finalizzato alla formazione di laureati di elevata qualificazione nell'ambito dell'ingegneria meccanica, in possesso di conoscenze e di competenze di significativa validità nei contigui settori dell'ingegneria industriale.
I laureati magistrali dovranno essere in grado di identificare, formalizzare e risolvere problemi di elevata complessità nell'area dell'ingegneria meccanica, utilizzando metodologie di analisi e soluzioni progettuali all'avanguardia in campo internazionale.
Il conseguimento di questo obiettivo, importante nell'attuale realtà industriale, è reso possibile da due azioni: da un lato l'apertura del corso di laurea magistrale in ingegneria meccanica alle problematiche proprie del più vasto settore formativo dell'ingegneria industriale (con ben già progettato nel corso di laurea in ingegneria meccanica di Roma TRE) e dall'altro la predisposizione di percorsi formativi finalizzati che, pur non alterando la visione unitaria volta alla formazione di laureati magistrali in ingegneria meccanica, siano mirati allo sviluppo di specifiche professionalità in un ampio ventaglio di settori (la costruzione di macchine, le macchine a fluido, l'utilizzazione dell'energia, l'ambiente, gli azionamenti, la trazione veicolare).
Il percorso didattico è organizzato in un primo anno dedicato alla formazione di una solida preparazione nelle discipline fondanti l'ingegneria meccanica e in un secondo anno dedicato all'acquisizione di conoscenze d'avanguardia e allo sviluppo di professionalità di elevata valenza applicativa.

La tesi di laurea, originale e individuale dello studente, avrà come obiettivo la sintesi in un lavoro progettuale delle competenze acquisite nel corso di laurea magistrale.

Per poter accedere al Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica lo studente deve:
- conoscere adeguatamente gli aspetti metodologici e operativi delle scienze di base di quelle caratterizzanti l'ingegneria industriale (classe L-9 delle lauree in Ingegneria Industriale) ed essere capace di utilizzare tali conoscenze per identificare, formulare e risolvere i problemi utilizzando metodi, tecniche e strumenti aggiornati;
- essere capace di condurre esperimenti e di utilizzare tecniche e strumenti per la progettazione di componenti, sistemi, processi;
- essere capace di comprendere l'impatto delle soluzioni e conoscere i contesti aziendali nei loro aspetti economici, gestionali e organizzativi;
- conoscere i contesti contemporanei e le proprie responsabilità professionali ed etiche;
- essere capace di comunicare efficacemente, in forma scritta e orale, in lingua inglese;
- possedere gli strumenti cognitivi di base per l'aggiornamento delle proprie conoscenze.
La verifica delle competenze verrà effettuata sulla base del curriculum del candidato ed, eventualmente, accertata tramite un colloquio.
Il Regolamento Didattico descrive in modo completo le modalità di verifica di tali conoscenze.

I laureati magistrali avranno: (i) conoscenze e capacità di comprensione che consentono di elaborare e applicare proposte originali; (ii) conoscenze e competenze operative di livello avanzato nell'area dell'ingegneria meccanica con una ben consolidata capacità di comprensione delle problematiche proprie del più ampio settore dell'ingegneria
industriale; (iii) conoscenze integrative nei settori dell'ingegneria e di quello delle scienze matematiche, fisiche ed economiche.
In particolare lo studente acquisirà familiarità con i principali metodi, modelli matematici, e strumenti operativi necessari ad affrontare problemi realistici nei settori applicativi dell'ingegneria meccanica ed industriale sia dal punto di vista dell'analisi che da quello della sintesi, anche in contesti innovativi, pervenendo a soluzioni progettuali efficaci.
Questi obiettivi saranno perseguiti tramite i corsi di insegnamento, nei quali verranno privilegiati gli aspetti di natura formale e metodologica, e saranno verificati attraverso i relativi esami.

Più in dettaglio lo studente, nell'ambito degli insegnamenti obbligatori comuni (in parentesi si indicano i corrispondenti insegnamenti)
- conoscerà i criteri di dimensionamento degli organi meccanici e di progettazione e verifica di sistemi meccanici complessi (Costruzione di Macchine);
- conoscerà i principi per l'analisi e progettazione dei processi di produzione e degli impianti industriali (Fondamenti di impianti industriali I);
- conoscerà gli elementi di un sistema di misura ed i criteri di scelta dei singoli componenti in relazione alle necessità dello sperimentatore nell'ambito delle applicazioni meccaniche, termiche e dei collaudi (Misure meccaniche e termiche);
- conoscerà gli impianti per la conversione di energia in lavoro, i loro componenti, e le macchine a fluido elementari (Macchine).
- conoscerà l' architettura e le logiche di funzionamento dei sistemi di regolazione e controllo dei sistemi meccanici, le configurazioni e le modalità di impiego dei principali componenti elettrici, elettronici ed elettromeccanici per gli azionamenti e la conversione di potenza, per il trattamento dei segnali e per il controllo di servomeccanismi ed organi elettromeccanici (Macchine e Azionamenti Elettrici);


Nell'ambito degli insegnamenti di indirizzo lo studente, in base alle scelte operate nel piano di studi, potrà maturare conoscenze specialistiche e competenze progettuali relativamente ai tre ambiti canonici dell'ingegneria meccanica (rispettivamente progettazione meccanica, conversioni di energia, produzione industriale), ed in particolare pertinenti:

- alla sintesi ed analisi avanzata di meccanismi, inclusi di meccanismi per macchine automatiche e di manipolatori articolati, al comportamento vibratorio degli organi di macchine, ai microsistemi MEMS e NEMS, ai sistemi di
lubrificazione, ed alle problematiche tribologiche (Meccanica delle vibrazioni; Meccanica e dinamica delle macchine; Strumenti e metodi di progettazione);
- alla progettazione e costruzione dei veicoli stradali e dei relativi sistemi di propulsione sia termomeccanica che elettrica (Fondamenti di costruzioni automobilistiche; Propulsione elettrica; Strumenti e metodi di progettazione, Motori a combustione interna per lo sviluppo sostenibile);
- alle configurazioni e modalità di impiego dei principali componenti elettrici, elettronici ed elettromeccanici per gli azionamenti e la conversione di potenza, per il trattamento dei segnali e per il controllo di servomeccanismi ed organi elettromeccanici (Macchine e azionamenti elettrici; Misure Industriali);
- alla gestione economica dei sistemi di produzione (Impianti e sistemi di produzione; Gestione della Produzione Industriale);

- alla modellazione numerica di fenomeni fluidodinamici applicati alle macchine (Turbomacchine, Oleodinamica e Pneumatica);
- alla progettazione e gestione di servizi di stabilimento ed alla gestione della produzione industriale (Gestione della produzione industriale; Impianti e sistemi di produzione; Impianti termotecnici);
- alla progettazione ottimizzata dei componenti di impianti termomeccanici ed il dimensionamento di turbomacchine idrauliche e termiche operatrici e motrici (Turbomacchine; Impianti termotecnici; Sistemi per conversioni energetiche da fonti rinnovabili);
- all'analisi e alla valutazione del rischio in ambito industriale, incluso l'impatto ambientale dei sistemi di produzione, anche nel contesto dell'industria estrattiva e della produzione di energia (Affidabilità di sistemi complessi; Sicurezza industriale e analisi dei rischi; Interazione tra le macchine e l'ambiente; Acustica e illuminotecnica ambientale; Cave, impianti estrattivi e recupero ambientale);
- all'analisi dei dati sperimentali (Misure Industriali);
- all'architettura ed ai componenti degli azionamenti oleodinamici e pneumatici (Oleodinamica e pneumatica) ;
- alle principali tipologie di lavorazione e tecnologie di fabbricazione applicate ai materiali di interesse per le costruzioni meccaniche, ai sistemi automatizzati di fabbricazione, ai legami tra nanostruttura-microstruttura-processo-proprietà-prestazioni dei materiali ed ai fenomeni di degrado dei materiali a seguito dell'interazione con l'ambiente di esercizio (Sistemi integrati di fabbricazione; Tecnologie e sistemi di lavorazione; Tecnologie speciali);
- alle problematiche della produzione di energia elettrica, con particolare riguardo alla generazione da fonti rinnovabili (Energetica elettrica, Sistemi per conversioni energetiche da fonti rinnovabili, motori a combustione interna per lo sviluppo sostenibile, interazione tra le macchine e l'ambiente).
I laureati magistrali saranno in grado di applicare le conoscenze e le competenze acquisite alla formalizzazione e risoluzione di problemi complessi, inseriti in un contesto interdisciplinare, nel settore dell'ingegneria meccanica e anche nei collaterali settori dell'ingegneria industriale.
Il progetto formativo è volto a sviluppare le capacità dei laureati magistrali ad analizzare autonomamente problemi di elevata complessità e a condurre con un elevato livello di professionalità le relative attività di progettazione, realizzazione e gestione.
In particolare gli ambiti applicativi che vengono approfonditi nel corso di laurea magistrale sono: l'ingegneria dei veicoli terrestri; la progettazione e costruzione di macchine; la gestione dei sistemi energetici, la sostenibilità e l'ambiente; la progettazione di sistemi per
l'automazione industriale; l'ingegneria della sicurezza e dell'ambiente, i sistemi di produzione manifatturiera e gli impianti industriali.
La capacità di applicare le conoscenze e le competenze acquisite sarà verificata in itinere nell'ambito dei singoli insegnamenti e al termine delle attività legate allo svolgimento della tesi di laurea.
Più in dettaglio lo studente, grazie alle competenze acquisite tramite gli insegnamenti obbligatori comuni sarà in grado di:
- sviluppare la progettazione di un sistema meccanico complesso svolgendo la sintesi cinematica e dinamica in base alle esigenze funzionali, le necessarie verifiche strutturali ed il dimensionamento degli organi considerando le diverse tipologie di sollecitazioni statiche e dinamiche cui sono soggetti;
- progettare un sistema di produzione complesso e pianificare una iniziativa industriale dimensionandone le risorse e valutandone le prestazioni e la redditività;
- progettare ed impiegare sistemi di misura scegliendone in maniera appropriata i componenti in funzione delle esigenze del processo, sulla base delle principali caratteristiche metrologiche e del loro principio di funzionamento.
Sarà in grado di pianificare e svolgere in maniera autonoma una campagna di misure, in sede di verifica delle prestazioni e collaudo di sistemi meccanici e termici, interpretandone correttamente i risultati anche in termini statistici;
- effettuare l'analisi di cicli termodinamici diretti e inversi e valutarne le prestazioni, procedere alla progettazione di massima delle macchine a fluido e dei componenti degli impianti per la conversione di energia in lavoro, od alla loro scelta, comprendendone i campi di applicazione ed i limiti di prestazione connessi con la natura dei fluidi impiegati e con le sollecitazioni termiche e meccaniche.
- progettare sistemi di regolazione e controllo di organi e sistemi meccanici ed elettromeccanici, sviluppare le relative logiche ed algoritmi di lavoro in funzione della risposta dinamica desiderata e selezionando la più appropriata componentistica elettronica, progettare circuiti e impianti per azionamenti elettrici anche in contesti di automazione
industriale e di sistemi robotizzati

Nell'ambito degli insegnamenti di indirizzo, a seconda delle scelte operate nel piano di studi (si faccia riferimento agli insegnamenti indicati tra parentesi in corrispondenza di ciascuna voce), lo studente potrà maturare conoscenze specialistiche e competenze progettuali che gli consentiranno di

- analizzare e progettare i componenti dei veicoli stradali (Fondamenti di costruzioni automobilistiche, Meccanica e dinamica delle macchine; Meccanica delle vibrazioni; Oleodinamica e pneumatica; Strumenti e metodi di progettazione;
Propulsione elettrica);

- effettuare le scelte più appropriate in tema di materiali da costruzione per i componenti dei sistemi meccanici in funzione delle esigenze funzionali e del contesto ambientale di esercizio, sapendo prevedere in sede di progetto, e prevenire in sede di utilizzo, i potenziali problemi di durata ed affidabilità (Strumenti e metodi di progettazione, Affidabilità dei sistemi complessi);
- dimensionare gli impianti tecnici di servizio e gli impianti termotecnici negli stabilimenti industriali e negli edifici civili anche in ottica di ottimizzazione economica (Acustica e illuminotecnica ambientale; Impianti e sistemi di produzione; Impianti termotecnici);
- redigere i piani di produzione e provvedere all'approvvigionamento dei materiali (Gestione della Produzione Industriale, Impianti e sistemi di produzione);
- utilizzare modelli di previsione ai fini della predisposizione di studi di impatto ambientale e scegliere le tecnologie di misura, controllo e abbattimento delle emissioni inquinanti più appropriate (Interazione tra le macchine e l'ambiente; Acustica e illuminotecnica ambientale);
- effettuare una valutazione del rischio in ambito industriale ed implementare sistemi di monitoraggio degli agenti pericolosi e di gestione dalla sicurezza; definire numericamente l'affidabilità dei sistemi complessi, possedere le basi in ambito di Sicurezza industriale e analisi dei rischi;
- progettare circuiti ed impianti per azionamenti oleodinamici e pneumatici anche in contesti di automazione
industriale e di sistemi robotizzati (Oleodinamica e pneumatica; Misure Industriali);
- progettare i componenti di impianti termomeccanici incluse le principali tipologie di turbomacchine idrauliche e termiche operatrici e motrici (Sistemi per conversioni energetiche da fonti rinnovabili; Turbomacchine; Impianti termotecnici);
- effettuare una progettazione acustica ed illuminotecnica per applicazioni civili ed industriali sia in ambienti confinati che aperti (Acustica e illuminotecnica);
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- progettare sistemi di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili effettuando le scelte relative alla connessione alla rete elettrica ed ai sistemi attivi per ridurre le cause di inquinamento alla rete stessa (Energetica elettrica);
- progettare un ciclo tecnologico per la fabbricazione di componenti meccanici scegliendo i parametri di funzionamento delle macchine utensili, anche utilizzando sistemi automatici a controllo numerico, e valutando il costo di fabbricazione; progettare e gestire sistemi di fabbricazione automatizzati ed i relativi cicli tecnologici di lavorazione per componenti meccanici (Tecnologie e Sistemi di lavorazione; Sistemi Integrati di Fabbricazione);
- progettare e gestire sistemi di misura e di controllo industriale e strumentare macchinari e processi di produzione (Misure industriali,Intelligenza artificiale per l'ingegneria).

La formazione verrà conseguita attraverso lezioni frontali supportate da esercitazioni, anche numeriche ed attività di laboratorio.
L'accertamento avverrà sia tramite prove scritte o orali dei singoli esami di profitto.

Ogni insegnamento, nel programma dettagliato, indica quante ore sono riservate a ciascuna modalità didattica ed indica le modalità di verifica dell'apprendimento.

La tesi di laurea magistrale, originale e individuale dello studente, avrà come obiettivo la sintesi in un lavoro progettuale delle competenze acquisite nel corso di laurea .
Essa sarà condotta dall'allievo sotto la guida di un relatore.