La sezione di Tecnologie Meccaniche e Produzione del Dipartimento di Meccanica si concentra sullo studio e sviluppo dei processi e dei sistemi di produzione combinati con le soluzioni più innovative per rilevare, monitorare, controllare e ispezionare la qualità del processo e del prodotto, e dei metodi e degli strumenti più avanzati per progettazione, simulazione e ottimizzazione del processo e del sistema di produzione.

Pertanto, tutte le attività necessarie per trasformare le idee in prodotti finiti avvalendosi di processi e sistemi di produzione rapidi, sostenibili, personalizzati, zero difetti, eco-efficienti e intelligenti, sono indagate e integrate in un contesto di una produzione variabile dal pezzo unico alla produzione di massa e in rapida trasformazione digitale, e di un mercato altamente competitivo e globalizzato.

La linea di ricerca è dotata di strutture all'avanguardia con sistemi industriali, prototipali e sperimentali, apparecchiature di test e caratterizzazione e pacchetti software dedicati. Nei laboratori vengono rappresentate le fasi complete di trasformazione del materiale dal processo, alla sua qualificazione, al sistema produttivo completo. La ricerca copre la fattibilità, l'ottimizzazione e il controllo dei processi, nonché la progettazione dei sistemi di produzione e il miglioramento delle loro prestazioni. Attenzione è rivolta anche ad attività di ricerca interdisciplinare relative al settore sanitario e biomedico.

I temi di ricerca includono quanto segue:

• Additive manufacturing
• Analisi, monitoraggio e controllo intelligenti dei dati
• Bio-printing
• Definizione e verifica delle specifiche geometriche di prodotto
• Efficienza energetica nella produzione
• Macchine utensili e sistemi di lavorazione non convenzionali
• Microlavorazioni
• Miglioramento continuo di prodotto, processo e sistema di produzione
• Modellazione e analisi per la simulazione a eventi discreti
• Processi di produzione basati su tecnologia laser
• Processi e sistemi di de-manufacturing per l’economia circolare
• Simulazione, virtualizzazione e digitalizzazione dei processi e dei sistemi di produzione
• Valutazione delle prestazioni e ottimizzazione dei sistemi di produzione
• Water Jetting

La linea di ricerca contribuisce attivamente alla didattica sulle tematiche delle tecnologie e dei sistemi per la produzione manifatturiera del Politecnico di Milano, oltre a collegare la ricerca fondamentale (TRL 1-3) verso le applicazioni industriali (TRL 4-6). La linea di ricerca lavora a stretto contatto con l'industria, sviluppando soluzioni, migliorando i processi esistenti (TRL 7-9) e formando ingegneri, progettisti e tecnologi.

La linea di ricerca serve una varietà di settori tra cui, ma non solo: automazione industriale e macchine utensili, meccanica di precisione, aerospaziale, automotive, mobilità elettrica, ferroviario, oil & gas, biomedico, edilizia, elettronica, energia, sanità e agro-alimentare. 

La linea di ricerca sviluppa diverse soluzioni che comprendono i processi di produzione, la qualità dei processi e dei prodotti, nonché la progettazione e la qualificazione dei sistemi di produzione.

In particolare, i processi di produzione additiva come la fusione a letto di polvere con laser e fasci di elettroni, la deposizione laser di metalli con polvere e filo, il fused filament fabrication e il binder jetting per materiali metallici e ceramici sono studiati con metodi innovativi per l’analisi dei dati e il monitoraggio in situ. La stampa di tessuti biologici viene affrontata a partire dalle consolidate conoscenze dei processi e sistemi di produzione che incorporano metodologie di modellazione e analisi dei dati. Vengono studiate soluzioni innovative per le lavorazioni di asportazione di materiale con nuovi materiali per utensili e con sistemi criogenici. Vengono sviluppati nuovi processi di produzione basati su laser tra cui saldatura, trattamenti termici, rivestimenti superficiali e testurizzazione adattando soluzioni innovative per la modellazione, il monitoraggio e il controllo del processo. Sono studiate soluzioni innovative per: le microlavorazioni sia per asportazione di materiale sia basate su tecnologia laser; il getto d'acqua o acqua e abrasivo e la deformazione plastica dei metalli. Sono sviluppate e studiate sistemi e metodologie innovative per la metrologia a coordinate al fine di migliorare le informazioni su prodotti ottenuti con tecnologie tradizionali o permettere la misura geometrica su prodotti difficilmente misurabili.

Dal punto di vista del sistema di produzione, la valutazione e l'ottimizzazione delle prestazioni vengono effettuate attraverso metodi analitici e simulazione a eventi discreti. Tali approcci vengono reinterpretati verso campi interdisciplinari come la pianificazione delle risorse nelle organizzazioni di assistenza domiciliare.

Trasversalmente ai processi e ai sistemi vengono affrontate diverse problematiche produttive. Metodi sperimentali e statistici per l'ottimizzazione e il miglioramento continuo dei processi e dei produttivi. Gli aspetti dell'economia circolare sono considerati durante l'intero ciclo di vita del prodotto, dalla concettualizzazione al riutilizzo e al riciclo. L'efficienza energetica dei processi e dei sistemi di produzione viene valutata tramite modellizzazione, simulazione e approcci sperimentali.

La sezione di Tecnologie Meccaniche e Produzione si trova al primo piano dell'edificio B23-B (ex Origoni) in via La Masa 1.