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Strumenti e metodi per l’ingegneria industriale

Coordinatore Tuscia: Ing. Marco Marconi

COMPONENTI DEL GRUPPO

  • Marco Marconi ricercatore rtd-A DEIM – Università della Tuscia
  • Claudio Favi ricercatore rtd-A DIA – Università degli Studi di Parma
  • Marco Mandolini ricercatore rtd-A DIISM – Università Politecnica delle Marche
  • Michele Germani professore ordinario DIISM – Università Politecnica delle Marche

Il gruppo di ricerca di strumenti e metodi per l’ingegneria industriale si occupa dello sviluppo di metodologie e strumenti software knowledge-based e CAD-based per il supporto alle fasi progettuali e di verifica (dall’ideazione al progetto di dettaglio). L’attività scientifica si focalizza su metodi innovativi per la progettazione ad obiettivo, orientati ad ottimizzare aspetti quali l’assemblabilità, la disassemblabilità/manutenzione, i costi del ciclo vita, la sostenibilità ambientale di prodotti e processi, la riciclabilità, la gestione del fine vita e l’implementazione di cicli di vita circolari. Il gruppo nasce dalla collaborazione tra i docenti di Disegno e Metodi dell’Università della Tuscia, dell’Università di Parma e dell’Università Politecnica delle Marche.

 

Tematiche di ricerca

Gli strumenti e i metodi sviluppati mirano ad integrarsi efficacemente con i tradizionali processi e strumenti di progettazione (es. strumenti CAD, strumenti gestionali, ecc.), al fine di favorirne l’utilizzo in contesti industriali reali, riducendo gli impatti negativi. Tali metodi e strumenti riguardano principalmente i seguenti topics di ricerca:

  • Ecodesign: sviluppo di metodi e strumenti customizzati in base alle applicazioni, con obiettivo di favorire l’implementazione di una visione globale sul ciclo di vita dei prodotti e l’integrazione di requisiti ambientali in progettazione.

  • Life Cycle Assessment (LCA): sviluppo di strumenti dedicati e semplificati per la quantificazione degli impatti ambientali, al fine di identificare componenti e fasi più impattanti di prodotti, comparare scenari produttivi, di uso e di smaltimento alternativi, quantificare l’impatto di fasi, linee e impianti produttivi, comparare tecnologie alternative e identificare criticità lungo le supply chain.
  • Design for Assembly: sviluppo di metodi per l’ottimizzazione delle soluzioni progettuali al fine di favorire l’assemblabilità manuale di prodotti.
  • Design for Disassembly: sviluppo di un metodo e di uno strumento software per la stima quantitativa di tempi e costi di disassemblaggio da utilizzare in progettazione per il miglioramento delle fasi di manutenzione e fine vita di prodotti.

  • Design for End of Life: sviluppo di metodi e strumenti di progettazione e di gestione della vita utile e del fine vita di prodotti, al fine di favorire l’implementazione di cicli di vita chiusi e circolari, massimizzando il recupero di materia giunta a fine della prima vita utile.
  • Life Cycle Costing: sviluppo di strumenti per la valutazione del costo dell’intero ciclo di vita di prodotti o linee produttive

 

Progetti finanziati

  • “Smart Shoes Manufacturing – Ottimizzazione dei processi di progettazione e produttivi di calzature personalizzate”, a valere su bando Intervento del Fondo per la crescita sostenibile in favore di grandi progetti di ricerca e sviluppo nell’ambito di specifiche tematiche rilevanti per l’industria sostenibile, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico.
  • “REFIBRE-LIFE: Recycling of textile fibres from end-of-life tyres for production of new asphalts and plastic compounds”, progetto co-finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del programma LIFE14 ENV/IT/000160.
  • “SOLEution – Innovative and green solutions for the sole production chain”, a valere su bando Intervento del Fondo per la crescita sostenibile in favore di grandi progetti di ricerca e sviluppo nell’ambito di specifiche tematiche rilevanti per l’industria sostenibile, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico.
  • “BOSET – Blood Operstions Safe and Efficient Tools” co-finanziato dalla Regione Marche in ambito bando POR MARCHE FESR 2014-2020 – Asse 1 – Os. 3 – Azione 3.1 – Promuovere soluzioni innovative per affrontare le sfide delle comunità locali nell’ambito della salute e benessere attraverso progetti collaborativi di ricerca e sperimentazione tra imprese e strutture pubbliche/private che erogano servizi ai cittadini.
  • “RAEEcovery – Technological solutions to improve the efficiency and sustainability of the RAEE recovery chain” co-finanziato dalla Regione Marche in ambito bando POR MARCHE FESR 2014-2020 – Asse 1 – Os. 1 – Azione 1.1 – Promozione della ricerca e dello sviluppo negli ambiti della specializzazione intelligente.
  • “MAPSHOES – Mechanical and automated processes for sustainable shoes” co-finanziato dalla Regione Marche nell’ambito del bando POR MARCHE FESR 2014-2020 – Asse 1 – Os. 1 – Azione 1.1 – Promozione della ricerca e dello sviluppo negli ambiti della specializzazione intelligente.
  • “G.EN.ESI: Integrated software platform for Green ENgineering dESIgn and product sustainability”, progetto co-finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del 7th FP NMP.2011.3.1-1, “Eco-design for new products”.
  • “SUSTAINABLE MANUFACTURING”, Bando MIUR Cluster Tecnologico Nazionale 2012, Cluster Fabbrica Intelligente, finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica.
  •  “EROD: Energy Reduction Oriented Design”, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico a valere su bando Industria 2015 EFFICIENZA ENERGETICA.
  • “ECO-SHOES – Study and development of eco-sustainable solutions dedicated to the footwear industry” co-finanziato dalla Regione Marche nell’ambito del bando regionale 1.1.1.04.02 del POR MARCHE FESR 2007-2013.

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 Strumentazione di ricerca in dotazione

  • Principali sistemi CAD (es. SolidEdge, Catia)
  • Principali software LCA (SiamPro e GaBi)
  • Suite di sviluppo software (Visual Studio)

 

Pubblicazioni recenti

  • Favi, C., Germani, M., Marconi, M., Mengoni, M. (2012). Innovative software platform for eco-design of efficient electric motors, Journal of Cleaner Production, Vol.37, pp.125-134, ISSN 0959-6526, DOI: 10.1016/j.jclepro.2012.06.019.
  • Favi, C., Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M. (2012). LeanDfd: A Design for Disassembly approach to evaluate the feasibility of different End-of-Life scenarios for industrial products, in Leveraging Technology for a Sustainable World, eds. D. Dornfeld and B. Linke, Springer Berlin Heidelberg, pp. 215-220. ISBN: 978-3-642-29068-8
  • Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M., Dufrene, M., Zwolinski, P. (2013). A methodology and a software platform to implement an eco-design strategy in a manufacturing company, Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE), 4-7 August, Portland, OR, United States
  • Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M., Morbidoni, A., Rossi, M. (2013). A Case-Based Reasoning Approach to Support the Application of the Eco-Design Guidelines, in Re-engineering Manufacturing for Sustainability, in Re-engineering Manufacturing for Sustainability, eds. A.Y.C. Nee, B. Song and S.-K. Ong, Springer Singapore, pp. 81-86. ISBN: 978-981-4451-47-5
  • Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M., Marilungo, E. (2014). A method for the estimation of the economic and ecological sustainability of production lines, Procedia CIRP, Vol. 15, pp. 147-152 – Proceedings of the CIRP Conference on Life Cycle Engineering (LCE), 18-20 June, Trondheim, Norway
  • Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M., Rossi, M. (2014). An approach to analytically evaluate the product disassemblability during the design process, Procedia CIRP, Vol. 21, pp. 336-341 – Proceedings of the CIRP Design Conference, 14-16 April, Milan, Italy
  • Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M., Marilungo, E., Papetti, A. (2015). A system to increase the sustainability and traceability of supply chains, Procedia CIRP, Vol. 29, pp. 227-232 – Proceedings of the CIRP Conference on Life Cycle Engineering (LCE), 7-9 April, Sydney, Australia
  • Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M., Rossi, M. (2015). Usability demonstration of the G.EN.ESI eco-design platform: the cooker hood case study, Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE), 2-5 August, Boston, MA, United States
  • Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M., Mengarelli, M., Mengoni, M., Rossi, M. (2016). An approach to foster eco-design in ‘traditional’ companies without eco-knowledge, International Journal of Productivity and Quality Management, Vol. 18, Issue 2-3, pp. 150-167. ISSN: 17466474. DOI: 10.1504/IJPQM.2016.076705
  • Favi, C., Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M. (2016). PLANTLCA: A lifecycle approach to map and characterize resource consumptions and environmental impacts of manufacturing plants, Procedia CIRP, Vol. 48, pp. 146-151 – Proceedings of the CIRP Conference on Life Cycle Engineering (LCE), 22-24 May, Berlin, Germany
  • Favi, C., Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M. (2016). Disassembly Knowledge Classification and Potential Application: A Preliminary Analysis on a Washing Machine, Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE), 21-24 August, Charlotte, NC, United States
  • Mengarelli, M., Cortesi, S., Buttol, P., Marconi, M., Reale, F. (2016). A Bridge Between CAD and LCA to Optimise the Life Cycle Inventory Phase, in Sustainable Design and Manufacturing 2016. Smart Innovation, Systems and Technologies, Vol. 52, eds. R. Setchi, R. Howlett, Y. Liu and P. Theobald, pp. 549-560. ISBN: 978-3-319-32096-0
  • Marconi, M., Favi, C., Germani, M., Mandolini, M., Mengarelli, M. (2017). A collaborative End of Life platform to favour the reuse of electronic components, Procedia CIRP, Vol. 61, pp. 166-171 – Proceedings of the 24th CIRP Conference on Life Cycle Engineering (LCE), 8-10 March, Kamakura, Japan
  • Marconi, M., Germani, M. (2017). An end of life oriented framework to support the transition toward circular economy, Proceedings of the International Conference on Engineering Design (ICED), 21-25 August, Vancouver, Canada
  • Papetti, A., Germani, M., Marconi, M., Favi, C. (2017). Lifecycle tools as a support for the eco-design innovation of domestic appliances, Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE), 6-9 August, Cleveland, OH, United States
  • Favi, C., Germani, M., Luzi, A., Mandolini, M., Marconi, M. (2017). A Design for EoL approach and metrics to favour closed-loop scenarios of products, International Journal of Sustainable Engineering, Vol. 10, Issue 3, pp. 136-146. ISSN: 19397038. DOI: 10.1080/19397038.2016.1270369.
  • Marconi, M., Marilungo, E., Papetti, A., Germani, M. (2017). Traceability as a means to investigate supply chain sustainability: The real case of a leather shoe supply chain, International Journal of Production Research, Vol. 55, Issue 22. DOI:10.1080/00207543.2017.1332437.
  • Mandolini, M., Favi, C., Germani, M., Marconi, M. (2018). Time-based disassembly method: how to assess the best disassembly sequence and time of target components in complex products, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 95, Issue 1-4, pp. 409-430. ISSN: 02683768. DOI: 10.1007/s00170-017-1201-5.
  • Landi, D., Gigli, S., Germani, M., Marconi, M. (2018). Investigating the feasibility of a reuse scenario for textile fibres recovered from end-of-life tyres, Waste Management, Vol. 75, pp. 187-204. ISSN: 0956053X. DOI: 10.1016/j.wasman.2018.02.018.
  • Marconi, M., Germani, M., Favi, C., Raffaeli, R. (2018). CAD feature recognition as a means to prevent ergonomics issues during manual assembly tasks, Computer-Aided Design and Applications, Vol. 15, Issue 5, pp. 734-746. ISSN: 16864360. DOI: 10.1080/16864360.2018.1441240
  • Favi, C., Germani, M., Mandolini, M., Marconi, M. (in press, published online). Implementation of a software platform to support an eco-design methodology within a manufacturing firm, International Journal of Sustainable Engineering. ISSN: 19397038. DOI: 10.1080/19397038.2018.1439121.
  • Marconi, M., Germani, M., Mandolini, M., Favi, C. (in press, published online). Applying data mining technique to disassembly sequence planning: a method to assess effective disassembly time of industrial products, International Journal of Production Research. ISSN: 00207543. DOI: 10.1080/00207543.2018.1472404