Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S1)

Sylabus przedmiotu Szybkie prototypowanie układów mechatronicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechatronika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Szybkie prototypowanie układów mechatronicznych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny Dariusz Grzesiak <Dariusz.Grzesiak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Krzysztof Filipowicz <Krzysztof.Filipowicz@zut.edu.pl>, Kamil Stateczny <Kamil.Stateczny@zut.edu.pl>, Grzegorz Szwengier <Grzegorz.Szwengier@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 12 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
projektyP7 15 1,00,44zaliczenie
wykładyW7 30 2,00,56zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Ogólna – branżowa – wiedza techniczna.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem poznawczym tego przedmiotu jest uzyskanie podstawowej wiedzy dotyczącej szybkiego wytwarzania prototypów ukladów mechatronicznych.
C-2W ramach zajęć z tego przedmiotu student nabywa umiejętności oceny potrzeby szybkiego prototypowanie na różnych etapach procesu projektowania układów mechatronicznych.
C-3Student nabywa umiejetności przygotowania danych dla urządzeń realizujących wybrane metody (np. SLA, SLM, 3D-Printing) szybkiego prototypowania struktur mechanicznych w projektowanych układach mechatronicznych. Zyskuje umiejetności obsługi tych urządzeń.
C-4Student nabywa umiejętności szybkiego prototypowania układów elektronicznych, sterowania i automatyki w urządzeniach mechatronicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Tworzenie schematów z zastosowaniem programu typu CAx.2
T-P-2Tworzenie projektu obwodu drukowanego z zastosowaniem programu typu CAx.2
T-P-3Tworzenie nowych bibliotek elementów.2
T-P-4Realizacja projektu obwodu drukowanego na podstawie założeń.4
T-P-5Realizacja projektu z zastosowaniem technik szybkiego prototypowania.5
15
wykłady
T-W-1Podstawowe pojęcia i zagadnienia z zakresu technik komputerowych w inżynierii produkcji (CAx). Rola technik CAx w zintegrowanym rozwoju produktu. Miejsce prototypowania w tradycyjnym oraz współczesnym (concurrent engineering) procesie projektowo-konstrukcyjnym. Rodzaje modeli i prototypów stosowanych na różnych etapach procesu projektowania.8
T-W-2Przegląd najpopularniejszych metod i technik szybkiego prototypowania struktur mechanicznych (Rapid Prototyping – RP). Metoda stereolitografii (SLA). Metoda selektywnego spiekania proszków (SLS). Metoda warstw laminowanych (LOM). Metoda drukowania trójwymiarowego (3D Printing). Przykłady zastosowań omówionych metod przy wytwarzaniu prototypów urządzeń mechatronicznych.14
T-W-3Przegląd urządzeń do realizacji technik RP. Metody i techniki szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid Tooling - RT). Prototypowanie metodami obróbki ubytkowej z zastosowaniem technik HSC. Obszary i przykłady zastosowań technik RP/RT.8
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Studiowanie literatury6
A-P-3Przygotowanie się do zaliczenia5
26
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Analiza treści wykładów i studiowanie literatury10
A-W-3Przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego8
A-W-4Konsultacje2
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia projektowe

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena z zaliczenia końcowego weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena zrealizowanego projektu
S-3Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C30-2_W01
Nabycie wiedzy w zakresie najpopularniejszych metod i technik szybkiego prototypowania struktur mechanicznych (Rapid Prototyping – RP). Metoda stereolitografii (SLA). Metoda selektywnego spiekania proszków (SLS). Metoda warstw laminowanych (LOM). Metoda drukowania trójwymiarowego (3D Printing). Nabycie wiedzy w zakresie konfiguracji układów programowalnych, ich programowania oraz obsługi układów peryferyjnych.
ME_1A_W03, ME_1A_W04C-1T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-W-3, T-W-1, T-W-2M-1, M-2S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C30-2_U01
Stdent jest w stanie dobrać właściwą metodę szybkiego prototypowania do określonego zastosowania. Jest w stanie zaprototypować układ sterowania urządzenia elektronicznego w oparciu o układy programowalne.
ME_1A_U07, ME_1A_U15C-2, C-4T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-W-3, T-W-1, T-W-2M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C30-2_K01
Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
ME_1A_K01, ME_1A_K03C-1T-P-5M-1, M-2S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_C30-2_W01
Nabycie wiedzy w zakresie najpopularniejszych metod i technik szybkiego prototypowania struktur mechanicznych (Rapid Prototyping – RP). Metoda stereolitografii (SLA). Metoda selektywnego spiekania proszków (SLS). Metoda warstw laminowanych (LOM). Metoda drukowania trójwymiarowego (3D Printing). Nabycie wiedzy w zakresie konfiguracji układów programowalnych, ich programowania oraz obsługi układów peryferyjnych.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_C30-2_U01
Stdent jest w stanie dobrać właściwą metodę szybkiego prototypowania do określonego zastosowania. Jest w stanie zaprototypować układ sterowania urządzenia elektronicznego w oparciu o układy programowalne.
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu projektów nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
3,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
4,0Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
4,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
5,0Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_C30-2_K01
Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
2,0Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
3,0Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
3,5
4,0Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych

Literatura podstawowa

  1. Chlebus E., Techniki komputerowe CAx w inżynierii produkcji, Arkady, Warszawa, 2000
  2. Oczoś K., Cykl artykułów dotyczących technik RP/RT, Miesięcznik naukowo-techniczny "Mechanik", Warszawa, 2000
  3. Jacek Majewski, Piotr Zbysiński, Układy FPGA w przykładach, BTC, Warszawa, 2007

Literatura dodatkowa

  1. Tarnowski W., Podstawy projektowania technicznego, WNT, Warszawa, 1997
  2. Weiss Z., Techniki komputerowe w przedsiębiorstwie, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1998
  3. Wrotny L.T., Projektowanie obrabiarek, WNT, Warszawa, 1986

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Tworzenie schematów z zastosowaniem programu typu CAx.2
T-P-2Tworzenie projektu obwodu drukowanego z zastosowaniem programu typu CAx.2
T-P-3Tworzenie nowych bibliotek elementów.2
T-P-4Realizacja projektu obwodu drukowanego na podstawie założeń.4
T-P-5Realizacja projektu z zastosowaniem technik szybkiego prototypowania.5
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe pojęcia i zagadnienia z zakresu technik komputerowych w inżynierii produkcji (CAx). Rola technik CAx w zintegrowanym rozwoju produktu. Miejsce prototypowania w tradycyjnym oraz współczesnym (concurrent engineering) procesie projektowo-konstrukcyjnym. Rodzaje modeli i prototypów stosowanych na różnych etapach procesu projektowania.8
T-W-2Przegląd najpopularniejszych metod i technik szybkiego prototypowania struktur mechanicznych (Rapid Prototyping – RP). Metoda stereolitografii (SLA). Metoda selektywnego spiekania proszków (SLS). Metoda warstw laminowanych (LOM). Metoda drukowania trójwymiarowego (3D Printing). Przykłady zastosowań omówionych metod przy wytwarzaniu prototypów urządzeń mechatronicznych.14
T-W-3Przegląd urządzeń do realizacji technik RP. Metody i techniki szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid Tooling - RT). Prototypowanie metodami obróbki ubytkowej z zastosowaniem technik HSC. Obszary i przykłady zastosowań technik RP/RT.8
30

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Studiowanie literatury6
A-P-3Przygotowanie się do zaliczenia5
26
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Analiza treści wykładów i studiowanie literatury10
A-W-3Przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego8
A-W-4Konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_C30-2_W01Nabycie wiedzy w zakresie najpopularniejszych metod i technik szybkiego prototypowania struktur mechanicznych (Rapid Prototyping – RP). Metoda stereolitografii (SLA). Metoda selektywnego spiekania proszków (SLS). Metoda warstw laminowanych (LOM). Metoda drukowania trójwymiarowego (3D Printing). Nabycie wiedzy w zakresie konfiguracji układów programowalnych, ich programowania oraz obsługi układów peryferyjnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_W03Ma teoretycznie podbudowaną wiedzę ogólną w zakresie mechaniki, wytrzymałości konstrukcji mechanicznych, elektroniki, elektrotechniki, informatyki, sztucznej inteligencji, układów sterowania i napędów oraz metrologii i systemów pomiarowych umożliwiających opis i rozumienie zagadnień technicznych w obszarze mechatroniki.
ME_1A_W04Ma szczegółową wiedzę umożliwiającą opis zagadnień oraz formułowanie wniosków w zakresie: • projektowania (wytrzymałości konstrukcji, grafiki inżynierskiej, systemów dynamicznych, statystyki, symulacji komputerowych, materiałoznawstwa), • technik programowania: komputerów osobistych, mikrokontrolerów, sterowników PLC, układów sterowania CNC obrabiarek i robotów, systemów wizyjnych i rozpoznawania obrazów, • szybkiego prototypowania, • pomiaru wielkości elektrycznych i mechanicznych, doboru układów pomiarowych.
Cel przedmiotuC-1Celem poznawczym tego przedmiotu jest uzyskanie podstawowej wiedzy dotyczącej szybkiego wytwarzania prototypów ukladów mechatronicznych.
Treści programoweT-P-1Tworzenie schematów z zastosowaniem programu typu CAx.
T-P-2Tworzenie projektu obwodu drukowanego z zastosowaniem programu typu CAx.
T-P-3Tworzenie nowych bibliotek elementów.
T-P-4Realizacja projektu obwodu drukowanego na podstawie założeń.
T-W-3Przegląd urządzeń do realizacji technik RP. Metody i techniki szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid Tooling - RT). Prototypowanie metodami obróbki ubytkowej z zastosowaniem technik HSC. Obszary i przykłady zastosowań technik RP/RT.
T-W-1Podstawowe pojęcia i zagadnienia z zakresu technik komputerowych w inżynierii produkcji (CAx). Rola technik CAx w zintegrowanym rozwoju produktu. Miejsce prototypowania w tradycyjnym oraz współczesnym (concurrent engineering) procesie projektowo-konstrukcyjnym. Rodzaje modeli i prototypów stosowanych na różnych etapach procesu projektowania.
T-W-2Przegląd najpopularniejszych metod i technik szybkiego prototypowania struktur mechanicznych (Rapid Prototyping – RP). Metoda stereolitografii (SLA). Metoda selektywnego spiekania proszków (SLS). Metoda warstw laminowanych (LOM). Metoda drukowania trójwymiarowego (3D Printing). Przykłady zastosowań omówionych metod przy wytwarzaniu prototypów urządzeń mechatronicznych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena zrealizowanego projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_C30-2_U01Stdent jest w stanie dobrać właściwą metodę szybkiego prototypowania do określonego zastosowania. Jest w stanie zaprototypować układ sterowania urządzenia elektronicznego w oparciu o układy programowalne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_U07Potrafi przygotować proste programy komputerowe, programy dla urządzeń sterowanych numerycznie, sterowników programowalnych (PLC) oraz innych wybranych układów mikroprocesorowych.
ME_1A_U15Potrafi zaprojektować i zrealizować proste urządzenie mechatroniczne oraz ocenić uzyskany wynik stosując właściwe metody, techniki i narzędzia.
Cel przedmiotuC-2W ramach zajęć z tego przedmiotu student nabywa umiejętności oceny potrzeby szybkiego prototypowanie na różnych etapach procesu projektowania układów mechatronicznych.
C-4Student nabywa umiejętności szybkiego prototypowania układów elektronicznych, sterowania i automatyki w urządzeniach mechatronicznych.
Treści programoweT-P-1Tworzenie schematów z zastosowaniem programu typu CAx.
T-P-2Tworzenie projektu obwodu drukowanego z zastosowaniem programu typu CAx.
T-P-3Tworzenie nowych bibliotek elementów.
T-P-4Realizacja projektu obwodu drukowanego na podstawie założeń.
T-W-3Przegląd urządzeń do realizacji technik RP. Metody i techniki szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid Tooling - RT). Prototypowanie metodami obróbki ubytkowej z zastosowaniem technik HSC. Obszary i przykłady zastosowań technik RP/RT.
T-W-1Podstawowe pojęcia i zagadnienia z zakresu technik komputerowych w inżynierii produkcji (CAx). Rola technik CAx w zintegrowanym rozwoju produktu. Miejsce prototypowania w tradycyjnym oraz współczesnym (concurrent engineering) procesie projektowo-konstrukcyjnym. Rodzaje modeli i prototypów stosowanych na różnych etapach procesu projektowania.
T-W-2Przegląd najpopularniejszych metod i technik szybkiego prototypowania struktur mechanicznych (Rapid Prototyping – RP). Metoda stereolitografii (SLA). Metoda selektywnego spiekania proszków (SLS). Metoda warstw laminowanych (LOM). Metoda drukowania trójwymiarowego (3D Printing). Przykłady zastosowań omówionych metod przy wytwarzaniu prototypów urządzeń mechatronicznych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z zaliczenia końcowego weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena zrealizowanego projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu projektów nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
3,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
4,0Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
4,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
5,0Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_C30-2_K01Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_K01Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się celem utrzymania poziomu i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
ME_1A_K03Potrafi pracować i współdziałać w grupie.
Cel przedmiotuC-1Celem poznawczym tego przedmiotu jest uzyskanie podstawowej wiedzy dotyczącej szybkiego wytwarzania prototypów ukladów mechatronicznych.
Treści programoweT-P-5Realizacja projektu z zastosowaniem technik szybkiego prototypowania.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
3,0Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
3,5
4,0Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych