Programma GATE di produzione e ingegneria industriale

Codice soggetto: PI

Struttura del corso

Sezioni / Unità	Temi
Section A	Engineering Mathematics
Unità 1	Algebra lineare
Unità 2	Calcolo
Unità 3	Equazioni differenziali
Unità 4	Variabili complesse
Unità 5	Probabilità e statistica
Unità 6	Metodi numerici
Section B	General Engineering
Unità 1	Materiali di ingegneria
Unità 2	Meccanica applicata
Unità 3	Teoria delle macchine e del design
Unità 4	Ingegneria termica e dei fluidi
Section C	Manufacturing Processes I
Unità 1	Casting
Unità 2	Formatura del metallo
Unità 3	Unione di materiali
Unità 4	Lavorazione delle polveri
Unità 5	Polimeri e Compositi
Section D	Manufacturing Processes II
Unità 1	Macchine utensili e lavorazioni
Unità 2	Produzione non tradizionale
Unità 3	Produzione computerizzata
Section E	Quality and Reliability
Unità 1	Metrologia e ispezione
Unità 2	Gestione della qualità
Unità 3	Affidabilità e manutenzione
Section F	Industrial Engineering
Unità 1	Ingegneria Industriale
Unità 2	Ingegneria Industriale
Unità 3	Progettazione della struttura
Section G	Operations research and Operations management
Unità 1	Operazione di ricerca
Unità 2	Economia ingegneristica e determinazione dei costi
Unità 3	Controllo di produzione
Unità 4	Gestione di progetto

Programma del corso

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

• Algebra delle matrici
• Sistemi di equazioni lineari
• Valori Eigen e vettori Eigen

Unit 2: Calculus

• Funzioni di singola variabile, limite, continuità e differenziabilità
• Teoremi del valore medio
• Valutazione di integrali definiti e impropri
• Derivati ​​parziali
• Derivata totale
• Massimi e minimi
• Gradient
• Divergenza e ricciolo
• Identità vettoriali
• Derivate direzionali
• Integrali di linea, superficie e volume
• Teoremi di Stokes, Gauss e Green

Unit 3: Differential Equations

• Equazioni del primo ordine (lineari e non lineari)
• Equazioni differenziali lineari di ordine superiore con coefficienti costanti
• Equazioni di Cauchy ed Eulero
• Problemi di valore iniziale e limite
• Trasformate di Laplace
• Soluzioni di equazioni unidimensionali del calore e delle onde ed equazione di Laplace

Unit 4: Complex variables

• Funzioni analitiche
• Teorema integrale di Cauchy
• Serie Taylor

Unit 5: Probability and Statistics

• Definizioni di probabilità e teoremi di campionamento,
• Probabilità condizionata, media, mediana, modo e deviazione standard
• Variabili casuali, distribuzione di Poisson, normale e binomiale

Unit 6: Numerical Methods

• Soluzioni numeriche di equazioni algebriche lineari e non lineari. Integrazione trapezoidale e regola di Simpson

• Metodi a passo singolo e multi-passo per equazioni differenziali

Section B: General Engineering

Unit 1: Engineering Materials

• Correlazione tra struttura e proprietà

• Materiali tecnici (metalli, ceramiche, polimeri e compositi) - proprietà e applicazioni

• Comportamento sotto sforzo di metalli e leghe

• Diagramma di fase ferro-carbonio, trattamento termico di metalli e leghe, sua influenza sulle proprietà meccaniche

Unit 2: Applied Mechanics

• Meccanica ingegneristica -

  • Sistemi di forze equivalenti

  • Concetti di corpo libero

  • Equazioni di equilibrio

• Trusses

• Forza dei materiali -

  • Stress, tensione e loro relazione

• Teorie del cedimento, circolo di Mohr (tensione), deflessione delle travi, sollecitazione di flessione e taglio

• Teoria delle colonne di Eulero

Unit 3: Theory of Machines and Design

• Analisi di meccanismi planari, camme e follower
• Governatori e volanieri
• Progettazione di giunti bullonati, rivettati e saldati
• Giunti ad interferenza / restringimento
• Progettazione di alberi, chiavette, ingranaggi cilindrici, trasmissioni a cinghia, freni e frizioni
• Recipienti a pressione

Unit 4: Thermal and Fluids Engineering

• Meccanica dei fluidi -
  • Statica dei fluidi
  • L'equazione di Bernoulli
  • Scorrono attraverso i tubi
  • Equazioni di continuità e quantità di moto
  • Azione capillare
  • Angolo di contatto e bagnabilità
• Termodinamica -
  • Zero, prima e seconda legge della termodinamica
  • Sistema e processi termodinamici
  • Calcolo del lavoro e del calore per impianti e volumi di controllo
• Cicli standard dell'aria
• Trasferimento di calore -
  • Applicazioni di base della conduzione
  • Convezione e irraggiamento

Section C: Manufacturing Processes I

Unit 1: Casting

• Tipi di processi e applicazioni di colata
• Modelli: tipi e materiali
• Allowances
• Stampi e anime: materiali, fabbricazione e prove
• Tecniche di fusione di ghisa, acciai e metalli non ferrosi e leghe
• Analisi della solidificazione e sviluppo della microstruttura
• Progettazione di gating e riser
• Origine dei difetti

Unit 2: Metal Forming

Relazioni sforzo-deformazione nella deformazione elastica e plastica; concetto di stress da flusso; lavorazioni a caldo ea freddo - forgiatura, laminazione, estrusione e trafilatura; processi di lavorazione della lamiera - tranciatura, piegatura e imbutitura; lavoro ideale e analisi della lastra; origine dei difetti di lavorazione dei metalli.

Unit 3: Joining of materials

Principi dei processi di saldatura per fusione (arco metallico manuale, MIG, TIG, arco plasma, processi di saldatura ad arco sommerso) - diverse fonti di calore (fiamma, arco, resistivo, laser, fascio di elettroni) e trasferimento di calore e perdite associate, applicazione del flusso, alimentazione dell'asta di riempimento; Principi dei processi di saldatura allo stato solido (attrito, saldatura esplosiva, processi di saldatura ad ultrasuoni); Principi dei processi di adesivo, brasatura e saldatura; Origini dei difetti di saldatura.

Unit 4: Powder processing

• Produzione di polveri metalliche / ceramiche
• Compattazione e sinterizzazione di metalli e polveri ceramiche

Unit 5: Polymers and Composites

• Lavorazione plastica -
  • Stampaggio a iniezione, compressione e soffiaggio
  • Estrusione, calandratura e termoformatura
• Stampaggio di compositi

Section D: Manufacturing Processes II

Unit 1: Machine Tools and Machining

• Macchine utensili di base come tornio centrale, fresatrice e trapano - costruzione e cinematica

• Processi di lavorazione -

  • Turning

  • Tornitura conica

  • Taglio del filo

  • Drilling

  • Boring

  • Milling

  • Taglio di ingranaggi

  • produzione di filo

  • Grinding

• Geometria degli utensili da taglio a punto singolo, formazione del truciolo, forze di taglio, energia di taglio e requisiti di potenza specifici, analisi del commerciante

• Base di selezione dei parametri di lavorazione

• Materiali dell'utensile, usura dell'utensile e durata dell'utensile, aspetti economici della lavorazione, aspetti termici della lavorazione, fluidi da taglio, lavorabilità

• Maschere e dispositivi: principi, applicazioni e design

Unit 2: Non-traditional Manufacturing

• Principi, applicazioni, effetto dei parametri di processo sull'MRR e sulla qualità del prodotto di processi di lavorazione non tradizionali - USM, AJM, WJM, AWJM, EDM e Wire cut EDM, LBM, EBM, PAM, CHM, ECM

Unit 3: Computer Integrated Manufacturing

• Concetti di base del CAD - modellazione geometrica
• CAM - CNC e robotica - configurazioni
• Azionamenti e controlli
• Group Technology e le sue applicazioni - CAPP
• Produzione cellulare e FMS

Section E: Quality and Reliability

Unit 1: Metrology and Inspection

• Limiti, accoppiamenti e tolleranze, design del calibro, intercambiabilità, assemblaggio selettivo

• Misurazioni lineari, angolari e di forma (rettilineità, ortogonalità, planarità, rotondità e cilindricità) mediante metodi meccanici e ottici

• Ispezione delle filettature delle viti e degli ingranaggi

• Misurazione della finitura superficiale mediante metodi di contatto e senza contatto

• Analisi delle tolleranze nella produzione e nell'assemblaggio

Unit 2: Quality management

• Qualità - concetto e costi
• Garanzia di qualità
• Controllo statistico della qualità, campionamento in accettazione, zero difetti, sei sigma
• Gestione della qualità totale
• ISO 9000

Unit 3: Reliability and Maintenance

• Affidabilità, disponibilità e manutenibilità
• Distribuzione dei guasti e tempi di riparazione
• Determinazione di MTBF e MTTR
• Modelli di affidabilità
• Determinazione dell'affidabilità del sistema
• Manutenzione preventiva e sostituzione

Section F: Industrial Engineering

Unit 1: Product Design and Development

Principi di buona progettazione del prodotto, progettazione della tolleranza; considerazioni sulla qualità e sui costi; ciclo di vita del prodotto; standardizzazione, semplificazione, diversificazione, ingegneria e analisi del valore, ingegneria concorrente; confronto delle alternative di produzione.

Unit 2: Work System Design

• Gestione scientifica di Taylor, contributi di Gilbreths
• Produttività: concetti e misurazioni
• Studio del metodo, studio del micro-movimento, principi di economia del movimento
• Misurazione del lavoro -
  • Studio del tempo
  • Campionamento del lavoro
  • Dati standard
  • PMTS
• Ergonomics
• Valutazione del lavoro, valutazione del merito, schemi di incentivi e amministrazione dei salari

Unit 3: Facility Design

• Fattori di localizzazione della struttura e valutazione di posizioni alternative
• Tipologie di layout dell'impianto e loro valutazione
• Tecniche di progettazione del layout assistito da computer
• Bilanciamento della linea di assemblaggio
• Sistemi di movimentazione dei materiali

Section G: Operations research and Operations management

Unit 1: Operation Research

• Programmazione lineare -
  • Formulazione del problema
  • Metodo simplex
  • Dualità e analisi di sensibilità
• Modelli di trasporto e assegnazione
• Modelli di flusso di rete, ottimizzazione vincolata e moltiplicatori di Lagrange
• Modelli di code markoviani
• Programmazione dinamica
• Simulazione - applicazioni di produzione

Unit 2: Engineering Economy and Costing

• Contabilità elementare e metodi di ammortamento

• Analisi di pareggio, tecniche di valutazione degli investimenti di capitale, rendiconti finanziari, trade-off tempo-costo, livellamento delle risorse

Unit 3: Production Control

• Tecniche di previsione -
  • Modelli causali e di serie storiche
  • Media mobile
  • Livellamento esponenziale
  • Trend
  • Seasonality
• Pianificazione della produzione aggregata
• Pianificazione della produzione principale
• MRP e MRP-II
• Routing, pianificazione e invio prioritario
• Sistemi di produzione push and pull, concetto di sistema di produzione JIT
• Logistica, distribuzione e gestione della catena di fornitura
• Inventario -
  • Functions
  • Costs
  • Classifications
  • Modelli di inventario deterministici
  • Sconto sulla quantità
• Sistemi di controllo dell'inventario perpetuo e periodico

Unit 4: Project management

• PERT
• CPM

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