Meccanica, meccatronica ed energia

ISTITUTO TECNICO TECNOLOGICO – ITIS “FRANCESCO SEVERI”
5.2 Indirizzo “Meccanica, meccatronica ed energia”
Profilo
Il Diplomato in Meccanica, Meccatronica ed Energia:
• ha competenze specifiche nel campo dei materiali, nella loro scelta, nei loro trattamenti e
lavorazioni; inoltre, ha competenze sulle macchine e sui dispositivi utilizzati nelle
industrie manifatturiere, agrarie, dei trasporti e dei servizi nei diversi contesti economici;
•
nelle attività produttive d’interesse, egli collabora nella progettazione, costruzione e
collaudo dei dispositivi e dei prodotti, nella realizzazione dei relativi processi produttivi;
interviene nella manutenzione ordinaria e nell’esercizio di sistemi meccanici ed
elettromeccanici complessi; è in grado di dimensionare, installare e gestire semplici
impianti industriali.
È in grado di
•
integrare le conoscenze di meccanica, di elettrotecnica, elettronica e dei sistemi
informatici dedicati con le nozioni di base di fisica e chimica, economia e organizzazione;
interviene nell’automazione industriale e nel controllo e conduzione dei processi, rispetto
ai quali è in grado di contribuire all’innovazione, all’adeguamento tecnologico e
organizzativo delle imprese, per il miglioramento della qualità ed economicità dei
prodotti; elabora cicli di lavorazione, analizzandone e valutandone i costi;
•
intervenire, relativamente alle tipologie di produzione, nei processi di conversione,
gestione ed utilizzo dell’energia e del loro controllo, per ottimizzare il consumo energetico
nel rispetto delle normative sulla tutela dell’ambiente;
•
agire autonomamente, nell’ambito delle normative vigenti, ai fini della sicurezza sul
lavoro e della tutela ambientale;
•
pianificare la produzione e la certificazione degli apparati progettati, documentando il
lavoro svolto, valutando i risultati conseguiti, redigendo istruzioni tecniche e manuali
d’uso.
Al Severi è attivata l’articolazione “Meccanica e Meccatronica”, nelle quale il profilo viene
orientato e declinato sfruttando la quota di autonomia del 20% (D.P.R. 275/1999).
Nell’articolazione “Meccanica e Meccatronica” sono approfondite, nei diversi contesti produttivi,
le tematiche generali connesse alla progettazione, realizzazione e gestione di apparati e sistemi
e alla relativa organizzazione del lavoro.
A conclusione del percorso quinquennale, il Diplomato nell’indirizzo “Meccanica, meccatronica
ed energia” consegue i risultati di apprendimento di seguito specificati in termini di
competenze:
•
Individuare le proprietà dei materiali in relazione all’impiego, ai processi produttivi e ai
trattamenti.
•
Misurare, elaborare e valutare grandezze e caratteristiche tecniche con opportuna
strumentazione.
•
Organizzare il processo produttivo contribuendo a definire le modalità di realizzazione, di
controllo e collaudo del prodotto.
•
Documentare e seguire i processi di industrializzazione.
•
Progettare strutture apparati e sistemi, applicando anche modelli matematici, e
analizzarne le risposte alle sollecitazioni meccaniche, termiche, elettriche e di altra
natura.
•
Progettare, assemblare, collaudare e predisporre la manutenzione di componenti, di
macchine e di sistemi termotecnici di varia natura.
•
Organizzare e gestire processi di manutenzione per i principali apparati dei sistemi di
trasporto, nel rispetto delle relative procedure.
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•
Definire, classificare e programmare sistemi di automazione integrata e robotica applicata
ai processi produttivi.
•
Gestire ed innovare processi correlati a funzioni aziendali.
•
Gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali della
qualità e della sicurezza.
La declinazione di “Meccanica e Meccatronica” attivata al Severi con la quota di autonomia mira
a formare una figura professionale che integri maggiormente alcune competenze trasversali di
area tecnica tradizionalmente presenti nei curricoli dell’Istituto.
Il perito ad indirizzo meccatronico o l'esperto di settore si occupa principalmente di analizzare
e mantenere, oppure progettare e realizzare sistemi di controllo automatico utilizzando
strumenti di lavoro software ed hardware per la realizzazione ed il collaudo del sistema,
nonché la verifica del funzionamento in tempo reale ed il mantenimento delle prestazioni.
Le finalità del corso sono quelle di fornire all’allievo una padronanza generale sui sistemi di
controllo automatico impiegati in ambito meccatronico. Tali sistemi automatici possono essere
schematizzati, in maniera elementare, da tre blocchi fondamentali, connessi tra loro ad anello
(feedback): un sensore che misura la grandezza da controllare (ad esempio una velocità di un
motore o una temperatura), un attuatore che esegue i comandi (ad esempio un motore o un
gruppo di condizionamento termico) ed in fine una unità di controllo che decida, in base alla
risposta del sensore quali comandi dare all’attuatore al fine di raggiungere un determinato
obiettivo (ad es. la voluta velocità o temperatura). Tale unità di controllo, oggigiorno di tipo
digitale (microcontrollore, PC embedded, PLC…) viene progettata e realizzata tramite opportuni
software di simulazione ed ambienti di sviluppo su PC presso il laboratorio di automazione e
meccatronica.
Il perito meccatronico è quindi la figura di riferimento per coordinare progetti elettromeccanici, per la scelta delle migliori soluzioni meccaniche ed elettroniche, coordinando
eventualmente poi le attività dei colleghi tecnici di settore.
La figura professionale del perito industriale di area meccatronica è dunque trasversale a
macro-aree tecniche, quali l’elettrotecnica, la meccanica, l’elettronica, l’informatica e la
telematica.
L’obiettivo principale dell’insegnamento di sistemi meccatronici è quello di formare tecnici
capaci d’integrare in un progetto meccanico le moderne tecnologie elettroniche presenti nei
sensori, attuatori, azionamenti elettrici regolati da controllori programmabili. La disciplina in
oggetto, nell'ambito della programmazione del Consiglio di classe, è finalizzata in particolare,
al raggiungimento delle seguenti competenze:
• definire, classificare e scegliere sensori ed attuatori da impiegare nei sistemi meccatronici;
• definire, classificare e programmare sistemi elettronici per il controllo a microcontrollore;
• coordinare le diverse fasi di sviluppo di un progetto meccatronico, con particolare riguardo
alla parte elettronica di segnale;
• redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative.
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Quadro orario (con l’applicazione della quota di autonomia)
ARTICOLAZIONE “MECCANICA E MECCATRONICA”
DISCIPLINE
Ore
1° biennio
2° biennio
5° anno
secondo biennio e quinto anno
costituiscono un percorso formativo
unitario
1^
Scienze e tecnologie applicate(*)
Meccanica, macchine ed energia(*)
2^
3^
4^
5^
4
3
4
4
3
3
5
3
4
3
3
4
4
2
3
Sistemi e automazione(*)
Tecnologie meccaniche di processo e
prodotto(*)
Disegno, progettazione e organizzazione
industriale(*)
Sistemi meccatronici(*)(**)
Totale Ore Settimanali Discipline Comuni
33
29
16
16
15
Totale complessivo ore Settimanali
33
32
32
32
32
* L’attività didattica di laboratorio caratterizza gli insegnamenti dell’area di indirizzo dei
percorsi degli istituti tecnici; l’attività di laboratorio prevede la compresenza degli insegnanti
tecnico-pratici. Le istituzioni scolastiche, nell’ambito della loro autonomia didattica e
organizzativa, possono programmare le ore di compresenza nell’ambito del primo biennio e del
complessivo triennio sulla base del relativo monte-ore.
** Disciplina specifica del Severi
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