Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria produkcji w Przemyśle 4.0 (S1)

Sylabus przedmiotu Projektowanie układów mechatronicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria produkcji w Przemyśle 4.0
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil praktyczny
Moduł
Przedmiot Projektowanie układów mechatronicznych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Zarządzania Produkcją
Nauczyciel odpowiedzialny Mirosław Pajor <Miroslaw.Pajor@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Paweł Herbin <Pawel.Herbin@zut.edu.pl>, Karol Miądlicki <Karol.Miadlicki@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL5 15 2,00,50zaliczenie
wykładyW5 15 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zaliczenie przedmiotów podstawowych i kierunkowych: matematyka, mechanika, wytrzxymałość materiałów, podstawy konstrukcji maszyn, mechatronika.
W-2Podstawowe miejętność posługiwania się systemami wspomagania komputerowego: SolidWorks, Matlab-Simulink.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nabycie podstawowej wiedzy na temat zasad formułowania założeń konstrukcyjnych i metodologii projektowania układów mechatronicznych. Pondato zdobycie elementarnej wiedzy na temat projektowania i doboru komponentów składowych złożonego układu mechatronicznego na przykładzie obrabiarki CNC.
C-2Zdobycie na poziomie podstawowym praktycznej umiejętności projektowania elementów złożonego systemu mechatronicznego na przykładzie projektowym wybranych komponentów obrabiarek CNC. Ponadto zdobycie praktycznych umiejętności wyszukiwania i zdobywania danych z zakresu doboru gotowych komponentów składowych układu mechatronicznego. Zdobycie umiejętności przygotowania odpowiedniej dokumentacji konstrukcyjnej i informacyjnej projektowanego układu mechatronicznego.
C-3Nabycie umiejętności pracy w zespole.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Analiza dostępnych na rynku rozwiązań konstrukcyjnych w zakresie realizowanego projektu, ustalenie wymagań konstrukcyjnych.4
T-L-2Projektowanie struktury geometryczno ruchowej.3
T-L-3Projektowanie zespołów przemieszczeń liniowych (prowadnicowych).3
T-L-4Dobór elementów napędowych ruchu głównego i ruchów posuwowych.2
T-L-5Dobór układów pomiarowych.1
T-L-6Dobór wyposażenia dodatkowego: układy prowadzenia okablowania, osłony strefy roboczej, inne akcesoria.2
15
wykłady
T-W-1Metodologia projektowania: działania w procesie projektowo-konstrukcyjnym, formułowanie wymagań i założeń konstrukcyjnych, kryteria oceny, projekt wstępny, projekt koncepcyjny, projekt wykonawczy, dokumentacja konstrukcyjna.2
T-W-2Projektowanie układu konstrukcyjnego urządzeń mechatronicznych: analiza obciążeń roboczych, projektowanie struktury kinematyczno-ruchowej.2
T-W-3Dobór elementów zespołów przemieszczeń liniowych w napędach konwencjonalnych (śruby pociągowe) i bezpośrednich (silniki liniowe).4
T-W-4Dobór elektrowrzecion, dobór silników napędów głównych i posuwowych3
T-W-5Dobór układów pomiaru pozycji i prędkości ruchu.2
T-W-6Serwonapędy obrabiarek CNC2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Konsultacje5
A-L-3Samodzielna praca nad projektem20
A-L-4Przygotowanie sprawozdań z prac projektowych10
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Konsultacje4
A-W-3Samodzielne studiowanie literatury4
A-W-4Przygotowanie się do zaliczenia3
26

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia projektowe z użyciem wspomagania komputerowego.
M-3Prezentacja etapów realizacji zadań w formie multimedialnej.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca: Ocena końcowa, wystawiana na podstawie sprawdzianu pisemnego stanu wiedzy przekazanej na wykładzie i zdobytej samodzielnie.
S-2Ocena formująca: Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych sprawozdań z poszczególnych etapów procesu projektowania stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IPP4_1P_C15_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien prawidłowo kojarzyć w jaki sposób może wykorzystać posiadaną wiedzę szczegółową ( z mechaniki, wytrzymałości materiałów, podstaw konstrukcji maszyn, mechatroniki) do realizacji zadań projektowych złożonych układów mechatronicznych. Powinien również umieć wyszukiwać i klasyfikować dane niezbędne do realizacji procesu projektowania oraz formułowania wymagań i celów stawianych przed projektowaną konstrukcją.
IPP4_1P_W01, IPP4_1P_W03C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IPP4_1P_C15_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien praktycznie umieć zaprojektować złożony układ mechatroniczny na elementarnym poziomie, obejmującym: projekt struktury geometryczno ruchowej i dobór elementów układów prowadnicowych, dobór układów napędowych, pomiarowych i niezbędnego wyposażenia pomocniczego. Powinien również umieć poprawnie stosować techniczny język opisu projektowanego układu oraz sporządzać dokumentację techniczną i materiały prezentacyjne.
IPP4_1P_U06, IPP4_1P_U10C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2, M-3S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IPP4_1P_C15_K01
Realizując ćwiczenia projektowe w 3-4 osobowym zespole student nabywa umiejętności pracy w grupie.
IPP4_1P_K02, IPP4_1P_K04C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2, M-3S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IPP4_1P_C15_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien prawidłowo kojarzyć w jaki sposób może wykorzystać posiadaną wiedzę szczegółową ( z mechaniki, wytrzymałości materiałów, podstaw konstrukcji maszyn, mechatroniki) do realizacji zadań projektowych złożonych układów mechatronicznych. Powinien również umieć wyszukiwać i klasyfikować dane niezbędne do realizacji procesu projektowania oraz formułowania wymagań i celów stawianych przed projektowaną konstrukcją.
2,0
3,0Student wykazuje elementarne zrozumienie podstawowych problemów z zakresu projektowania układów mechatronicznych, jednak z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Popełnia liczne błędy posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje elementarną znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, jednak nie do końca je rozumie i popełnia liczne błędy w ich interpretacji. Z trudem wytycza cele i formułuje wymagania dla procesy projektowego.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IPP4_1P_C15_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien praktycznie umieć zaprojektować złożony układ mechatroniczny na elementarnym poziomie, obejmującym: projekt struktury geometryczno ruchowej i dobór elementów układów prowadnicowych, dobór układów napędowych, pomiarowych i niezbędnego wyposażenia pomocniczego. Powinien również umieć poprawnie stosować techniczny język opisu projektowanego układu oraz sporządzać dokumentację techniczną i materiały prezentacyjne.
2,0
3,0Student rozwiązuje proste zadania projektowe lecz wymaga stałego nadzoru i korygowania jego poczynań. Ma problemy z prawidłowym omówieniem i zaprezentowaniem projektu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IPP4_1P_C15_K01
Realizując ćwiczenia projektowe w 3-4 osobowym zespole student nabywa umiejętności pracy w grupie.
2,0
3,0Student biernie uczestniczy w zajęciach, realizuje proste prace zlecone mu przez innych członków zespołu, wymaga stałego nadzoru.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. L.T. Wrotny, Projektowanie obrabiare, WNT, Warszawa, 1986
  2. J.Honczarenko, Obrabiarki sterowane numerycznie, WNT, Warszawa, 2008
  3. J.Kosmol, Serwonapędy obrabiarek sterowanych numerycznie, WNT, Warszawa, 1998

Literatura dodatkowa

  1. K.Marchelek, Dynamika obrabiarek, WNT, Warszawa, 1991
  2. Grzesik Wit, Niesłony Piotr, Programowanie obrabiarek CNC, PWN, Warszawa, 2016
  3. Bogusław Pytlak, Roman Stryczek, Elastyczne programowanie obrabiarek, PWN, Warszawa, 2011

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Analiza dostępnych na rynku rozwiązań konstrukcyjnych w zakresie realizowanego projektu, ustalenie wymagań konstrukcyjnych.4
T-L-2Projektowanie struktury geometryczno ruchowej.3
T-L-3Projektowanie zespołów przemieszczeń liniowych (prowadnicowych).3
T-L-4Dobór elementów napędowych ruchu głównego i ruchów posuwowych.2
T-L-5Dobór układów pomiarowych.1
T-L-6Dobór wyposażenia dodatkowego: układy prowadzenia okablowania, osłony strefy roboczej, inne akcesoria.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Metodologia projektowania: działania w procesie projektowo-konstrukcyjnym, formułowanie wymagań i założeń konstrukcyjnych, kryteria oceny, projekt wstępny, projekt koncepcyjny, projekt wykonawczy, dokumentacja konstrukcyjna.2
T-W-2Projektowanie układu konstrukcyjnego urządzeń mechatronicznych: analiza obciążeń roboczych, projektowanie struktury kinematyczno-ruchowej.2
T-W-3Dobór elementów zespołów przemieszczeń liniowych w napędach konwencjonalnych (śruby pociągowe) i bezpośrednich (silniki liniowe).4
T-W-4Dobór elektrowrzecion, dobór silników napędów głównych i posuwowych3
T-W-5Dobór układów pomiaru pozycji i prędkości ruchu.2
T-W-6Serwonapędy obrabiarek CNC2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Konsultacje5
A-L-3Samodzielna praca nad projektem20
A-L-4Przygotowanie sprawozdań z prac projektowych10
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Konsultacje4
A-W-3Samodzielne studiowanie literatury4
A-W-4Przygotowanie się do zaliczenia3
26
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIPP4_1P_C15_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien prawidłowo kojarzyć w jaki sposób może wykorzystać posiadaną wiedzę szczegółową ( z mechaniki, wytrzymałości materiałów, podstaw konstrukcji maszyn, mechatroniki) do realizacji zadań projektowych złożonych układów mechatronicznych. Powinien również umieć wyszukiwać i klasyfikować dane niezbędne do realizacji procesu projektowania oraz formułowania wymagań i celów stawianych przed projektowaną konstrukcją.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIPP4_1P_W01Zna i rozumie podstawowe procesy zachodzące w cyklu życia maszyn, urządzeń, obiektów i systemów technicznych w różnych branżach przemysłu, w szczególności związane z ich integracją i tworzeniem sieci zgodnie z ideą Przemysłu 4.0.
IPP4_1P_W03Ma wiedzę w zakresie budowy, działania oraz diagnostyki, nadzoru, eksploatacji, trwałości i niezawodności systemów produkcyjnych zgodnie z koncepcją Przemysłu 4.0.
Cel przedmiotuC-1Nabycie podstawowej wiedzy na temat zasad formułowania założeń konstrukcyjnych i metodologii projektowania układów mechatronicznych. Pondato zdobycie elementarnej wiedzy na temat projektowania i doboru komponentów składowych złożonego układu mechatronicznego na przykładzie obrabiarki CNC.
Treści programoweT-W-1Metodologia projektowania: działania w procesie projektowo-konstrukcyjnym, formułowanie wymagań i założeń konstrukcyjnych, kryteria oceny, projekt wstępny, projekt koncepcyjny, projekt wykonawczy, dokumentacja konstrukcyjna.
T-W-2Projektowanie układu konstrukcyjnego urządzeń mechatronicznych: analiza obciążeń roboczych, projektowanie struktury kinematyczno-ruchowej.
T-W-3Dobór elementów zespołów przemieszczeń liniowych w napędach konwencjonalnych (śruby pociągowe) i bezpośrednich (silniki liniowe).
T-W-4Dobór elektrowrzecion, dobór silników napędów głównych i posuwowych
T-W-5Dobór układów pomiaru pozycji i prędkości ruchu.
T-W-6Serwonapędy obrabiarek CNC
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca: Ocena końcowa, wystawiana na podstawie sprawdzianu pisemnego stanu wiedzy przekazanej na wykładzie i zdobytej samodzielnie.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student wykazuje elementarne zrozumienie podstawowych problemów z zakresu projektowania układów mechatronicznych, jednak z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Popełnia liczne błędy posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje elementarną znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, jednak nie do końca je rozumie i popełnia liczne błędy w ich interpretacji. Z trudem wytycza cele i formułuje wymagania dla procesy projektowego.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIPP4_1P_C15_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien praktycznie umieć zaprojektować złożony układ mechatroniczny na elementarnym poziomie, obejmującym: projekt struktury geometryczno ruchowej i dobór elementów układów prowadnicowych, dobór układów napędowych, pomiarowych i niezbędnego wyposażenia pomocniczego. Powinien również umieć poprawnie stosować techniczny język opisu projektowanego układu oraz sporządzać dokumentację techniczną i materiały prezentacyjne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIPP4_1P_U06Potrafi przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich obejmujących projektowanie elementów, układów oraz systemów mechanicznych i mechatronicznych, dostrzegać ich aspekty pozatechniczne, w tym środowiskowe, ekonomiczne i prawne.
IPP4_1P_U10Ma przygotowanie niezbędne do pracy w przedsiębiorstwach przemysłowych zajmujących się wytwarzaniem, eksploatacją, projektowaniem i badaniami oraz stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy właściwej dla wykonywanych prac, potrafi rozwiązywać praktyczne zadania inżynierskie wymagające korzystania ze standardów i norm inżynierskich, wykorzystując doświadczenie zdobyte w środowisku zajmującym się zawodowo działalnością inżynierską, doświadczenie związane z utrzymaniem urządzeń, obiektów i systemów technicznych typowych dla inżynierii produkcji.
Cel przedmiotuC-2Zdobycie na poziomie podstawowym praktycznej umiejętności projektowania elementów złożonego systemu mechatronicznego na przykładzie projektowym wybranych komponentów obrabiarek CNC. Ponadto zdobycie praktycznych umiejętności wyszukiwania i zdobywania danych z zakresu doboru gotowych komponentów składowych układu mechatronicznego. Zdobycie umiejętności przygotowania odpowiedniej dokumentacji konstrukcyjnej i informacyjnej projektowanego układu mechatronicznego.
Treści programoweT-L-1Analiza dostępnych na rynku rozwiązań konstrukcyjnych w zakresie realizowanego projektu, ustalenie wymagań konstrukcyjnych.
T-L-2Projektowanie struktury geometryczno ruchowej.
T-L-3Projektowanie zespołów przemieszczeń liniowych (prowadnicowych).
T-L-4Dobór elementów napędowych ruchu głównego i ruchów posuwowych.
T-L-5Dobór układów pomiarowych.
T-L-6Dobór wyposażenia dodatkowego: układy prowadzenia okablowania, osłony strefy roboczej, inne akcesoria.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia projektowe z użyciem wspomagania komputerowego.
M-3Prezentacja etapów realizacji zadań w formie multimedialnej.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych sprawozdań z poszczególnych etapów procesu projektowania stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student rozwiązuje proste zadania projektowe lecz wymaga stałego nadzoru i korygowania jego poczynań. Ma problemy z prawidłowym omówieniem i zaprezentowaniem projektu.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIPP4_1P_C15_K01Realizując ćwiczenia projektowe w 3-4 osobowym zespole student nabywa umiejętności pracy w grupie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIPP4_1P_K02Jest gotowy do samodzielnego podejmowania decyzji oraz do określania priorytetów służących realizacji określonego przez siebie lub innych zadania, a także do współdziałania i pracy w grupie, przyjmując w niej różne role, umie uczestniczyć w przygotowaniu projektów gospodarczych, także na rzecz interesu publicznego, uwzględniając wiedzę z zakresu aspektów prawnych i ekonomicznych, jest gotowy do przyjmowania odpowiedzialności za skutki tych działań.
IPP4_1P_K04Ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej oraz wypełniania zobowiązań społecznych i współorganizowania działalności na rzecz środowiska społecznego, potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy i kreatywny.
Cel przedmiotuC-3Nabycie umiejętności pracy w zespole.
Treści programoweT-L-1Analiza dostępnych na rynku rozwiązań konstrukcyjnych w zakresie realizowanego projektu, ustalenie wymagań konstrukcyjnych.
T-L-2Projektowanie struktury geometryczno ruchowej.
T-L-3Projektowanie zespołów przemieszczeń liniowych (prowadnicowych).
T-L-4Dobór elementów napędowych ruchu głównego i ruchów posuwowych.
T-L-5Dobór układów pomiarowych.
T-L-6Dobór wyposażenia dodatkowego: układy prowadzenia okablowania, osłony strefy roboczej, inne akcesoria.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia projektowe z użyciem wspomagania komputerowego.
M-3Prezentacja etapów realizacji zadań w formie multimedialnej.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych sprawozdań z poszczególnych etapów procesu projektowania stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student biernie uczestniczy w zajęciach, realizuje proste prace zlecone mu przez innych członków zespołu, wymaga stałego nadzoru.
3,5
4,0
4,5
5,0