Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S1)
Sylabus przedmiotu Projektowanie mechatroniczne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechanika i budowa maszyn | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Projektowanie mechatroniczne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mechatroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Mirosław Pajor <Miroslaw.Pajor@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Mirosław Pajor <Miroslaw.Pajor@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 7 | Grupa obieralna | 5 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Zaliczenie przedmiotów podstawowych i kierunkowych: matematyka, mechanika, wytrzxymałość materiałów, podstawy konstrukcji maszyn, mechatronika. |
| W-2 | Podstawowe umiejętność posługiwania się systemami wspomagania komputerowego: SolidWorks, Matlab-Simulink. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Nabycie 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-2 | Zdobycie 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-3 | Nabycie umiejętności pracy w zespole. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Analiza dostępnych na rynku rozwiązań konstrukcyjnych obrabiarek, ustalanie wymagań konstrukcyjnych. | 3 |
| T-P-2 | Projektowanie struktury geometryczno ruchowej. | 2 |
| T-P-3 | Projektowanie zespołów przemieszczeń liniowych (prowadnicowych). | 2 |
| T-P-4 | Dobór elementów napędowych ruchu głównego i ruchów posuwowych. | 2 |
| T-P-5 | Dobór układów pomiarowych. | 2 |
| T-P-6 | Dobór układu sterowania | 2 |
| T-P-7 | Dobór wyposażenia dodatkowego: układy prowadzenia okablowania, osłony strefy roboczej, inne akcesoria. | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Metodologia projektowania: działania w procesie projektowo-konstrukcyjnym, formułowanie wymagań i założeń konstrukcyjnych, kryteria oceny, projekt wstępny, projekt koncepcyjny, projekt wykonawczy, dokumentacja konstrukcyjna. | 4 |
| T-W-2 | Projektowanie układu konstrukcyjnego urządzeń mechatronicznych: analiza obciążeń roboczych, projektowanie struktury kinematyczno-ruchowej. | 4 |
| T-W-3 | Projektowanie zespołów przemieszczeń liniowych z napędem konwencjonalnym (śruby pociągowe). | 4 |
| T-W-4 | Projektowanie zespołów przemieszczeń liniowych z napędem bezpośrednim (silniki liniowe). | 4 |
| T-W-5 | Dobór elektrowrzecion, dobór silników napędów głównych i posuwowych | 6 |
| T-W-6 | Dobór układów pomiaru pozycji i prędkości ruchu. | 4 |
| T-W-7 | Serwonapędy obrabiarek CNC | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Samodzielna praca nad realizacją projektu. | 5 |
| A-P-3 | Przygotowanie sprawozdania z prac projektowych | 5 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie literatury | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie się do zaliczenia | 10 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny. |
| M-2 | Laboratoria projektowe z użyciem wspomagania komputerowego. |
| M-3 | Prezentacja etapów realizacji projektu w formie multimedialnej. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa, wystawiana na podstawie sprawdzianu pisemnego stanu wiedzy przekazanej na wykładzie i zdobytej samodzielnie. |
| S-2 | 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 się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_1A_C30-1_W01 Posiada podstawową wiedzę o synergii i podobieństwie opisu zjawisk poznanych dziedzin nauki i techniki, miedzy innymi mechaniki, wytrzymałości materiałów, konstrukcji maszyn, informatyki, metrologii, mechatroniki. | MBM_1A_W05 | — | — | C-2, C-3, C-1 | T-P-4, T-W-1, T-W-2, T-W-7 | M-1 | S-1 |
| MBM_1A_C30-1_W02 Zna metodologię projektowania wybranych układów mechatronicznych. Potrafi formułować cele i wymagania, które ma spełniać projektowana konstrukcja. | MBM_1A_W06, MBM_1A_W09 | — | — | C-2, C-3, C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-7, T-W-6, T-W-5, T-W-3, T-W-4 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_1A_C30-1_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. | MBM_1A_U16, MBM_1A_U17 | — | — | C-2 | T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-5, T-P-1, T-P-7, T-P-6 | M-2, M-3 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_1A_C30-1_K01 Realizując laboratoria projektowe w 3-4 osobowym zespole student nabywa umiejętności pracy w grupie | MBM_1A_K03 | — | — | C-3 | T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-5, T-P-1, T-P-7, T-P-6 | M-2, M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_1A_C30-1_W01 Posiada podstawową wiedzę o synergii i podobieństwie opisu zjawisk poznanych dziedzin nauki i techniki, miedzy innymi mechaniki, wytrzymałości materiałów, konstrukcji maszyn, informatyki, metrologii, mechatroniki. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student 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 | Student wykazuje elementarne zrozumienie podstawowych problemów z zakresu projektowania układów mechatronicznych, jednak z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Popełnia błędy posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje elementarną znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, jednak nie wszystke je rozumie i popełnia błędy w ich interpretacji. Z trudem wytycza cele i formułuje wymagania dla procesy projektowego. | |
| 4,0 | Student rozumie podstawowe problemy z zakresu projektowania układów mechatronicznych, kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Popełnia drobne błędy posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, rozumie je i popełnia nieliczne błędy w ich interpretacji. Potrafi wytyczać cele i formułować wymagania dla procesy projektowego. | |
| 4,5 | Student rozumie podstawowe problemy z zakresu projektowania układów mechatronicznych, kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Poprawnie posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, rozumie je i właściwie je interpretuje. Potrafi wytyczać cele i formułować wymagania dla procesy projektowego. | |
| 5,0 | Student rozumie podstawowe problemy z zakresu projektowania układów mechatronicznych, biegle kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Biegle posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje biegłą znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, bardzo dobrze je rozumie i interpretuje. Potrafi wytyczać cele, formułować wymagania dla procesy projektowego i budować śmiałe wizje nowych rozwiązań konstrukcyjnych. | |
| MBM_1A_C30-1_W02 Zna metodologię projektowania wybranych układów mechatronicznych. Potrafi formułować cele i wymagania, które ma spełniać projektowana konstrukcja. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student 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 | Student wykazuje elementarne zrozumienie podstawowych problemów z zakresu projektowania układów mechatronicznych, jednak z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Popełnia błędy posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje elementarną znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, jednak nie wszystke je rozumie i popełnia błędy w ich interpretacji. Z trudem wytycza cele i formułuje wymagania dla procesy projektowego. | |
| 4,0 | Student rozumie podstawowe problemy z zakresu projektowania układów mechatronicznych, kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Popełnia drobne błędy posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, rozumie je i popełnia nieliczne błędy w ich interpretacji. Potrafi wytyczać cele i formułować wymagania dla procesy projektowego. | |
| 4,5 | Student rozumie podstawowe problemy z zakresu projektowania układów mechatronicznych, kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Poprawnie posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, rozumie je i właściwie je interpretuje. Potrafi wytyczać cele i formułować wymagania dla procesy projektowego. | |
| 5,0 | Student rozumie podstawowe problemy z zakresu projektowania układów mechatronicznych, biegle kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Biegle posługując się technicznym językiem opisu problemów projektowych. Wykazuje biegłą znajomość zasad projektowania i doboru komponentów układów mechatronicznych, bardzo dobrze je rozumie i interpretuje. Potrafi wytyczać cele, formułować wymagania dla procesy projektowego i budować śmiałe wizje nowych rozwiązań konstrukcyjnych. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_1A_C30-1_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 | Student ma istotne braki w przygotowaniu teoretycznym. Nie umie wykorzystać posiadanej wiedzy praktycznie. Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań z zakresu projektowania układów mechatronicznych. |
| 3,0 | Student rozwiązuje proste zadania projektowe lecz wymaga stałego nadzoru i korygowania jego poczynań. Ma problemy z prawidłowym omówieniem i zaprezentowaniem projektu. | |
| 3,5 | Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student ma umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy w procesie projektowym. Problemy projektowe najczęściej rozwiązuje poprawnie. W stopniu dobrym opanował terminologię i potrafi omawiać i prezentować realizowany projekt. Potrafi w zdowalającym stopniu wykorzystywać właściwe techniki komputerowe. | |
| 4,5 | Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student ma wysokie umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy dla potrzeb procesu projektowania. Problemy projektowe rozwiązuje poprawnie, nie wymaga ingerencji. Wykazuje dodatkową aktywność oraz chętnie rozwiązuje trudniejsze problemy. Biegle wykorzystuje właściwe techniki komputerowe. Praktyczne ćwiczenia projektowe realizuje wzorowo, w sposób aktywny pracując w zespole. Bardzo dobrze omawia i prezentuje efekty prac projektowych. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_1A_C30-1_K01 Realizując laboratoria projektowe w 3-4 osobowym zespole student nabywa umiejętności pracy w grupie | 2,0 | Student biernie uczestniczy w zajęciach, nie angażuje się w pracy zespołu. |
| 3,0 | Student biernie uczestniczy w zajęciach, realizuje proste prace zlecone mu przez innych członków zespołu, wymaga stałego nadzoru. | |
| 3,5 | Student posiadł kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student czynnie uczestniczy w zajęciach, samodzielnie realizuje powierzoną mu część zadania zespołu. Aktywnie uczestniczy w dyskusjach nad rozwiązywanymi przez zespół problemami. | |
| 4,5 | Student posiadł kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student czynnie uczestniczy w zajęciach, samodzielnie realizuje powierzoną mu część zadania zespołu. Pomaga innym członkom zespołu w realizacji ich zadań. Aktywnie uczestniczy w dyskusjach nad rozwiązywanymi przez zespół problemami. Jest kreatywny chętny do współpracy i wykazuje cechy lidera zespołu. |
Literatura podstawowa
- L.T. Wrotny, Projektowanie obrabiarek, WNT, Warszawa, 1986, 2
- J.Honczarenko, Obrabiarki sterowane numerycznie, WNT, Warszawa, 2008
- J.Kosmol, Serwonapędy obrabiarek sterowanych numerycznie, WNT, Warszawa, 1998, 1
- J.Kosmol, Automatyzacja obrabiarek i obróbki skrawaniem, WNT, Warszawa, 1995
Literatura dodatkowa
- K.Marchelek, Dynamika obrabiarek, WNT, Warszawa, 1991, 2
- S. Suk-Hwan i inni, Theory and design of CNC systems, Springer, 2008