Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)

Sylabus przedmiotu Statistical Methods in Manufacturing Processes:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechanika i budowa maszyn
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Statistical Methods in Manufacturing Processes
Specjalność computer-aided design and manufacturing of machines
Jednostka prowadząca Katedra Technologii Wytwarzania
Nauczyciel odpowiedzialny Daniel Grochała <Daniel.Grochala@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Emilia Bachtiak-Radka <Emilia.Bachtiak-Radka@zut.edu.pl>, Daniel Grochała <Daniel.Grochala@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 30 2,00,38zaliczenie
wykładyW2 30 3,00,62zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość technik wytwarzania i technologii maszyn, znajomość statystyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznać studentów z typami procesów wytwórczych i schematami postępowania w ramach oceny stabilności i wydolności procesu.
C-2Ukształtowanie umiejętności oceny wydolności procesu.
C-3Ukształtowanie umiejętności sporządzenia kart kontrolnych i identyfikacji źródeł niestabilności procesów.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Introduction to exercises, familiarization with the STATISTICA program. Descriptive statistics. Calculating descriptive parameters of random variables based on a sample. Description of the characteristics of a random variable based on histograms. Control charts for continuous quantitative variables. Control charts for discrete quantitative variables. Experimental design, two-level designs.30
30
wykłady
T-W-1Manufacturing process. Process variability, process flow models over time. Distributions of discrete variables: binomial and Poisson. Continuous variable distribution - normal. Population (batch), sample, sample creation. Descriptive parameters of the empirical distribution (mean, median, range, variance, standard deviation, skewness, kurtosis). Histogram - empirical distribution. Process capability indices Cp, Cpk, Pp, Ppk, Cpm, and Cmk. Analysis and interpretation of capability indices. Statistical process control. Process control charts. Structure and conditions of using control charts. Determining control limits. Basic control charts for continuous quantitative variables: mean-standard deviation, mean-range, median-range, individual observations-moving range. Interpretation of control charts. Special control charts: MA, EWMA, CUSUM, Hotelling's. Charts for unequal sample sizes. Charts for short production series. Control charts for discrete quantitative variables: ix, p, np, c, u. Interpretation of control charts. Control charts for short series. Experimental design in process control. Planning experiments in process control.30
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Praca własna18
A-L-3Konsultacje2
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Praca własna43
A-W-3Konsultacje2
75

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład: metoda podająca w postaci wykładu informacyjnego
M-2Ćwiczenia: metoda praktyczna w postaci ćwiczeń laboratoryjnych.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena osiagnięć studenta na postawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie zajęć ćwiczeniowych w formie pracy pisemnej obejmującej tematykę ćwiczeń
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne lub ustne obejmujące zakres tematyczny wykładów i sprawdzający uzyskane efekty kształcenia.

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
MBM_2A_KWP/06_W01
Student potrafi formułować zasady postępowania przy ocenie wydolności i stabilności procesu oraz objaśnić metody planowania eksperymentów stosowane w sterowaniu procesami.
MBM_2A_W09, MBM_2A_W10, MBM_2A_W12C-1T-W-1M-2, M-1S-2, S-3

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
MBM_2A_KWP/06_U01
Student potrafi wykonać obliczenia niezbędne do oceny stabilności i zdolnosci procesu. Interpretować wyniki analiz ilościowych i identyfikować źródła niestabilności procesów.
MBM_2A_U15, MBM_2A_U17, MBM_2A_U09C-2, C-3T-L-1M-2S-2, S-1

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
MBM_2A_KWP/06_K01
Ma świadomość potrzeby ciągłego dokształcania się w zakresie zastosowań metod statystycznych w procesach wytwarzania. Potrafi efektywnie planować realizacje przyjętych zadań.
MBM_2A_K01, MBM_2A_K04C-2, C-3T-L-1, T-W-1M-2, M-1S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
MBM_2A_KWP/06_W01
Student potrafi formułować zasady postępowania przy ocenie wydolności i stabilności procesu oraz objaśnić metody planowania eksperymentów stosowane w sterowaniu procesami.
2,0Student nie potrafi poprawnie zdefiniować podstawowych wskaźników wydolności procesu oraz nie potrafi scharakteryzowac podstawowych kart kontrolnych.
3,0Student potrafi poprawnie zdefiniować podstawowe wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi scharakteryzować podstawowe karty kontrolne.
3,5Student potrafi poprawnie zdefiniować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach oraz potrafi scharakteryzować poprawnie podstawowe karty kontrolne.
4,0Student potrafi poprawnie zdefiniować i interpretować wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi poprawnie charakteryzować i interpretować karty kontrolne przedstawione na zajęciach.
4,5Student potrafi poprawnie definiować i interpretować wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi poprawnie charakteryzować i interpretować karty kontrolne przedstawione na zajęciach. Potrafi wskazać uwarunkowania wprowadzania kart kontrolnych.
5,0Student potrafi poprawnie definiować i interpretować wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi poprawnie charakteryzować i interpretować karty kontrolne przedstawione na zajęciach. Potrafi wskazać uwarunkowania wprowadzania kart kontrolnych. Objaśnić zasady planowania eksperymentów w badaniach doświadczalnych i wyjaśnić ich przydatność w sterowaniu procesami.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
MBM_2A_KWP/06_U01
Student potrafi wykonać obliczenia niezbędne do oceny stabilności i zdolnosci procesu. Interpretować wyniki analiz ilościowych i identyfikować źródła niestabilności procesów.
2,0Student nie potrafi prawidłowo obliczyć podstawowych wskaźników wydolności procesu oraz dobrać karty kontrolnej dla monitorowania procesu.
3,0Student potrafi prawidłowo obliczyć podstawowe wskaźniki wydolności procesu oraz dobrać kartę kontrolną dla monitorowania procesu.
3,5Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować podstawowe wskaźniki wydolności procesu oraz dobrać podstawową kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu i ją przygotować.
4,0Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach. Dobrać kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu, ją przygotować i zinterpretować.
4,5Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach. Dobrać kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu, ją przygotować, i zinterpretować. Zaplanować plan eksperymentu dla wskazanego procesu.
5,0Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach. Dobrać kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu, ją przygotować i zinterpretować. Zaproponować wprowadzenie dodatkowej karty kontrolnej z grupy kart specjalnych. Zaplanować plan eksperymentu dla wskazanego procesu.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
MBM_2A_KWP/06_K01
Ma świadomość potrzeby ciągłego dokształcania się w zakresie zastosowań metod statystycznych w procesach wytwarzania. Potrafi efektywnie planować realizacje przyjętych zadań.
2,0Ujawnia nieprzygotowanie oraz brak zaangażowania w trakcie zajęć ukierunkowanych na zastosowanie metod statystycznych w procesach wytwarzania.
3,0Ujawnia mierne przygotowanie i zaangażowanie w trakcie zajęć.
3,5
4,0Ujawnia aktywność w przygotowaniu i interpretacji rozwiązywanych zadań w trakcie zajęć.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia i porzeszania nabywanych umiejętności w rozwiązywanych zadań związanych z wykorzystaniem analizy danych do sterowania procesami wytwórczymi.

Literatura podstawowa

  1. Płaska S., Wprowadzenie do statystycznego sterowania procesami technologicznymi., WPL, Lublin, 2000
  2. Czyżewski B., Metody statystyczne w sterowaniu jakością procesów technologicznych., Wielkopolski Klub Jakości FSNT NOT., Poznań, 2009
  3. Sałaciński T., SPC statystyczne sterowanie procesami produkcji., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej., Warszawa, 2009
  4. Hryniewicz O.., Nowoczesne metody statystycznego sterowania jakością., Exit., Warszawa, 2006

Literatura dodatkowa

  1. Hamrol A., Zarządzanie jakością z przykładami., PWN, Warszawa, 2007
  2. Dietrich E., Schulze A., Metody statystyczne w kwalifikacji środków pomiarowych maszyn i procesów produkcyjnych., Notika System., Warszawa, 2000
  3. Iwasiewicz A., Zarządzanie jakością. Podstawowe problemy i metody., PWN., Warszawa, 1999

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Introduction to exercises, familiarization with the STATISTICA program. Descriptive statistics. Calculating descriptive parameters of random variables based on a sample. Description of the characteristics of a random variable based on histograms. Control charts for continuous quantitative variables. Control charts for discrete quantitative variables. Experimental design, two-level designs.30
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Manufacturing process. Process variability, process flow models over time. Distributions of discrete variables: binomial and Poisson. Continuous variable distribution - normal. Population (batch), sample, sample creation. Descriptive parameters of the empirical distribution (mean, median, range, variance, standard deviation, skewness, kurtosis). Histogram - empirical distribution. Process capability indices Cp, Cpk, Pp, Ppk, Cpm, and Cmk. Analysis and interpretation of capability indices. Statistical process control. Process control charts. Structure and conditions of using control charts. Determining control limits. Basic control charts for continuous quantitative variables: mean-standard deviation, mean-range, median-range, individual observations-moving range. Interpretation of control charts. Special control charts: MA, EWMA, CUSUM, Hotelling's. Charts for unequal sample sizes. Charts for short production series. Control charts for discrete quantitative variables: ix, p, np, c, u. Interpretation of control charts. Control charts for short series. Experimental design in process control. Planning experiments in process control.30
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Praca własna18
A-L-3Konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Praca własna43
A-W-3Konsultacje2
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMBM_2A_KWP/06_W01Student potrafi formułować zasady postępowania przy ocenie wydolności i stabilności procesu oraz objaśnić metody planowania eksperymentów stosowane w sterowaniu procesami.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_W09ma podstawową wiedzę o cyklach życia produktu (technicznym, marketingowym i środowiskowym) w odniesieniu do urządzeń i systemów o różnym stopniu złożoności
MBM_2A_W10zna podstawowe metody i techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań w zakresie konstruowania, pomiarów, projektowania technologii i eksploatacji
MBM_2A_W12ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością i prowadzenia działalności gospodarczej
Cel przedmiotuC-1Zapoznać studentów z typami procesów wytwórczych i schematami postępowania w ramach oceny stabilności i wydolności procesu.
Treści programoweT-W-1Manufacturing process. Process variability, process flow models over time. Distributions of discrete variables: binomial and Poisson. Continuous variable distribution - normal. Population (batch), sample, sample creation. Descriptive parameters of the empirical distribution (mean, median, range, variance, standard deviation, skewness, kurtosis). Histogram - empirical distribution. Process capability indices Cp, Cpk, Pp, Ppk, Cpm, and Cmk. Analysis and interpretation of capability indices. Statistical process control. Process control charts. Structure and conditions of using control charts. Determining control limits. Basic control charts for continuous quantitative variables: mean-standard deviation, mean-range, median-range, individual observations-moving range. Interpretation of control charts. Special control charts: MA, EWMA, CUSUM, Hotelling's. Charts for unequal sample sizes. Charts for short production series. Control charts for discrete quantitative variables: ix, p, np, c, u. Interpretation of control charts. Control charts for short series. Experimental design in process control. Planning experiments in process control.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia: metoda praktyczna w postaci ćwiczeń laboratoryjnych.
M-1Wykład: metoda podająca w postaci wykładu informacyjnego
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie zajęć ćwiczeniowych w formie pracy pisemnej obejmującej tematykę ćwiczeń
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne lub ustne obejmujące zakres tematyczny wykładów i sprawdzający uzyskane efekty kształcenia.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi poprawnie zdefiniować podstawowych wskaźników wydolności procesu oraz nie potrafi scharakteryzowac podstawowych kart kontrolnych.
3,0Student potrafi poprawnie zdefiniować podstawowe wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi scharakteryzować podstawowe karty kontrolne.
3,5Student potrafi poprawnie zdefiniować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach oraz potrafi scharakteryzować poprawnie podstawowe karty kontrolne.
4,0Student potrafi poprawnie zdefiniować i interpretować wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi poprawnie charakteryzować i interpretować karty kontrolne przedstawione na zajęciach.
4,5Student potrafi poprawnie definiować i interpretować wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi poprawnie charakteryzować i interpretować karty kontrolne przedstawione na zajęciach. Potrafi wskazać uwarunkowania wprowadzania kart kontrolnych.
5,0Student potrafi poprawnie definiować i interpretować wskaźniki wydolności procesu oraz potrafi poprawnie charakteryzować i interpretować karty kontrolne przedstawione na zajęciach. Potrafi wskazać uwarunkowania wprowadzania kart kontrolnych. Objaśnić zasady planowania eksperymentów w badaniach doświadczalnych i wyjaśnić ich przydatność w sterowaniu procesami.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMBM_2A_KWP/06_U01Student potrafi wykonać obliczenia niezbędne do oceny stabilności i zdolnosci procesu. Interpretować wyniki analiz ilościowych i identyfikować źródła niestabilności procesów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności maszyny, systemy, procesy i usługi w zakresie inżynierii mechanicznej i kierunków pokrewnych
MBM_2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla swojej specjalności, w tym zadań nietypowych z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
MBM_2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności oceny wydolności procesu.
C-3Ukształtowanie umiejętności sporządzenia kart kontrolnych i identyfikacji źródeł niestabilności procesów.
Treści programoweT-L-1Introduction to exercises, familiarization with the STATISTICA program. Descriptive statistics. Calculating descriptive parameters of random variables based on a sample. Description of the characteristics of a random variable based on histograms. Control charts for continuous quantitative variables. Control charts for discrete quantitative variables. Experimental design, two-level designs.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia: metoda praktyczna w postaci ćwiczeń laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie zajęć ćwiczeniowych w formie pracy pisemnej obejmującej tematykę ćwiczeń
S-1Ocena formująca: Ocena osiagnięć studenta na postawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi prawidłowo obliczyć podstawowych wskaźników wydolności procesu oraz dobrać karty kontrolnej dla monitorowania procesu.
3,0Student potrafi prawidłowo obliczyć podstawowe wskaźniki wydolności procesu oraz dobrać kartę kontrolną dla monitorowania procesu.
3,5Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować podstawowe wskaźniki wydolności procesu oraz dobrać podstawową kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu i ją przygotować.
4,0Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach. Dobrać kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu, ją przygotować i zinterpretować.
4,5Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach. Dobrać kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu, ją przygotować, i zinterpretować. Zaplanować plan eksperymentu dla wskazanego procesu.
5,0Student potrafi prawidłowo obliczyć i zinterpretować wskaźniki wydolności procesu przedstawione na zajęciach. Dobrać kartę kontrolną dla monitorowania wskazanego procesu, ją przygotować i zinterpretować. Zaproponować wprowadzenie dodatkowej karty kontrolnej z grupy kart specjalnych. Zaplanować plan eksperymentu dla wskazanego procesu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMBM_2A_KWP/06_K01Ma świadomość potrzeby ciągłego dokształcania się w zakresie zastosowań metod statystycznych w procesach wytwarzania. Potrafi efektywnie planować realizacje przyjętych zadań.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
MBM_2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności oceny wydolności procesu.
C-3Ukształtowanie umiejętności sporządzenia kart kontrolnych i identyfikacji źródeł niestabilności procesów.
Treści programoweT-L-1Introduction to exercises, familiarization with the STATISTICA program. Descriptive statistics. Calculating descriptive parameters of random variables based on a sample. Description of the characteristics of a random variable based on histograms. Control charts for continuous quantitative variables. Control charts for discrete quantitative variables. Experimental design, two-level designs.
T-W-1Manufacturing process. Process variability, process flow models over time. Distributions of discrete variables: binomial and Poisson. Continuous variable distribution - normal. Population (batch), sample, sample creation. Descriptive parameters of the empirical distribution (mean, median, range, variance, standard deviation, skewness, kurtosis). Histogram - empirical distribution. Process capability indices Cp, Cpk, Pp, Ppk, Cpm, and Cmk. Analysis and interpretation of capability indices. Statistical process control. Process control charts. Structure and conditions of using control charts. Determining control limits. Basic control charts for continuous quantitative variables: mean-standard deviation, mean-range, median-range, individual observations-moving range. Interpretation of control charts. Special control charts: MA, EWMA, CUSUM, Hotelling's. Charts for unequal sample sizes. Charts for short production series. Control charts for discrete quantitative variables: ix, p, np, c, u. Interpretation of control charts. Control charts for short series. Experimental design in process control. Planning experiments in process control.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia: metoda praktyczna w postaci ćwiczeń laboratoryjnych.
M-1Wykład: metoda podająca w postaci wykładu informacyjnego
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie zajęć ćwiczeniowych w formie pracy pisemnej obejmującej tematykę ćwiczeń
S-1Ocena formująca: Ocena osiagnięć studenta na postawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Ujawnia nieprzygotowanie oraz brak zaangażowania w trakcie zajęć ukierunkowanych na zastosowanie metod statystycznych w procesach wytwarzania.
3,0Ujawnia mierne przygotowanie i zaangażowanie w trakcie zajęć.
3,5
4,0Ujawnia aktywność w przygotowaniu i interpretacji rozwiązywanych zadań w trakcie zajęć.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia i porzeszania nabywanych umiejętności w rozwiązywanych zadań związanych z wykorzystaniem analizy danych do sterowania procesami wytwórczymi.