Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Podstawy teorii i inżynierii systemów

Koordynator przedmiotu:

Prof. dr hab. inż. Tadeusz Krupa

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia II stopnia

Program:

Zarządzanie i Inżynieria Produkcji

Grupa przedmiotów:

Wspólne

Kod przedmiotu:

PTIIS

Semestr nominalny:

1 / rok ak. 2012/2013

Liczba punktów ECTS:

3

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

15h (wykład) + 15h (ćwiczenia) + 5h (studia literaturowe) + 24h (rozwiązywanie zadań) + 1h (konsultacje) = 60h

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

2 ECTS: 15h (wykład) + 15h (ćwiczenia) +1h (konsultacje) = 31h

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

1 ECTS: 24h (samodzielne rozwiązywanie zadań) = 24h

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład15h
• Ćwiczenia15h
• Laboratorium0h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Prerekwizyty: podstawy logiki matematycznej, podstawy teorii grafów, umiejętność wykorzystania arkusza kalkulacyjnego w prostych zadaniach symulacyjnych.

Limit liczby studentów:

30

Cel przedmiotu:

Celem przedmiotu jest, aby student: 1) posiadał wiedzę o podstawowych pojęciach i metodach teorii i inżynierii systemów, użyteczną w modelowaniu i symulacji procesów produkcyjnych i procesów zarządzania przedsiębiorstwem; 2) potrafił przeprowadzić specyfikację podstawowych zasobów, procesów i zadań charakterystycznych dla przedsiębiorstw produkcyjnych, w ujęciu systemowym; 3) potrafił zbudować modele symulacyjne procesów organizacji wykorzystując aparat teoretyczny sieci Petri'ego, sieci zdarzeń, blokowych schematów równoległych (BSR), t-sieci i teorii charakteryzacji; 4) potrafił zbudować modele problemów decyzyjnych na potrzeby zarządzania projektami w systemach produkcyjnych zorientowanych zadaniowo lub technologicznie: 5) potrafił interpretować realia fizyczne systemów organizacyjuno-technicznych (zasobów, procesów i zadań) za pomocą języków modelowania systemowego; 6) potrafił opracować specyfikację logiczną systemu sterowania sytuacyjnego reaktorem technologicznym lub linią produkcyjną.

Treści kształcenia:

Wykład 1. Sprawy organizacyjne (platforma eLecturer), struktura przedmiotu (wykład). Podstawowa terminologia. Wykład 2. Zasoby i cechy zasobów: definicja zasobu, zasoby - interpretacja fizyczna i abstrakcyjna, struktura zasobu, operacje strukturalne. Wykład 3. Operacje transformujące, zbiorowości zasobów, proces przetwarzania zasobów, proces i łańcuch logistyczny zasobów, cechy zasobów, strukturalizacja cech zasobów. Wykład 4. Interpretacja funkcjonalno-strukturalna zasobów. Dynamika stanów zasobu. Funkcjonowanie zasobu w przestrzeni wartości cech. Wykład 5. Synteza zasobu, dekompozycja zasobu, obiekt interpretowany jako zasób, system interpretowany jako zasób. Grafowy model stanów obiektu. Wykład 6. Automatowy model funkcjonowania obiektu. Funkcje pamięci i funkcje wyjścia automatu skonczonego. Wykład 7. Teoria charakteryzacji. Model funkcjonowania Ψa. Figury zabronione klasy QA i QB. Alternatywno-koniunkcyjna postać funkcji logicznej. Diagram Hasse modelu struktury Ψb funkcji logicznej. Wykład 8. Teoria zdarzeń. Algebra zdarzeń, zdarzenia szeregowe, alternatywne, cykliczne i współbieżne. Wprowadzenie do sterowania sytuacyjnego. Reaktory technologiczne produkcji ciągłej. Wykład 9. Sieci Petri’ego. Elementy budowy sieci Petrie’go. Stany sieci Petri’ego, graf znakowań osiągalnych i kolorowana sieć Petri’ego. Wykład 10. Przekształcenia równoważne sieci zdarzen i sieci Petri'ego. Sieć Petri’ego zapisana w postaci równoważnej sieci zdarzeń. Modelowanie stanów pamięci systemów sterowania sytuacyjnego. Wykład 11. Produkty, zadania produkcyjne, technologie i procesy logistyczne zapisane w modelach funkcji algebry logiki systemów produkcyjnych. Transformatory alternatywnych technologii. Wykład 12. Sieci transformujące (t-sieci). Elementy budowy t-sieci. Procesy i produkty w t-sieci. T-sieć zapisana w postaci równoważnej kolorowanej sieci Petri’ego. Strategie produkcyjne w t-sieciach. Zagadnienie ciągłości działania t-sieci. Wykład 13. Sterowanie zadaniami: zadanie produkcyjne, charakterystyki kosztowe i funkcjonalne, scenariusz zadania produkcyjnego, wirtualny system produkcyjny, struktura zadań produkcyjnych, produkt i jego odmiany, przykład technologii wytwarzania, system realizacji zadań. Strategie zarządzania produkcją. Wykład 14. Metoda AIDA. Obszary decyzyjne, wagi istotności obszarów i decyzji. Naprężenia obszarów decyzyjnych, drzewo decyzji, dekompozycja drzewa decyzji. Min-max szacowanie wag rozwiązań. Wykład 15. Wielowarstwowe (hierarchiczne) i sieciowe problemy decyzyjne. Model programowania dynamicznego. Strategie podejmowania decyzji w systemach rozproszonych. Strukturalno-funkcjonalny model zarządzania strumieniem projektów. Ćwiczenie 1. Przykłady zagadnień z zakresu teorii i inżynierii systemów. Ćwiczenie 2. Przykłady zasobów, związki strukturalne. Przykłady zasobów w ujęciu semiotycznym, zasób jako znak semiotyczny. Interpretacja związków transformacyjno – informacyjnych. Ćwiczenie 3. Badanie przestrzeni wartości cech zasobu. Rozwiązywanie zadań z zakresu apriorycznych i aposteriorycznych kolizji wartości cech zasobu. Ćwiczenie 4. Przykłady operacji systemowego sumowania i kosumowania cech zasobów. Rozwiązywanie zadan z zakresu dekompozycji cech zasobów. Ćwiczenie 5. Zadania z zakresu mnożenia grafów. Iloczyn grafów stanów zasobów (obiektów). Ustalanie apriorycznych kolizji stanów. Wyznaczanie i likwidacja aposteriorycznych kolizji niejednoznaczności stanów obiektu. Ćwiczenie 6. Budowa hiperszescian pamięci automatu. Zadanie syntezy funkcji i pamięci automatu skonczonego. Ćwiczenie 7. Zadania znajdywania zabronionych figur grafowych i rozszczepienia wierzchołków modelu fukcjonowania. Budowanie diagramów Hasse funkcji logicznych po rozszczepieniu zabronionych figur grafowych. Ćwiczenie 8. Zadania budowy wyrażeń regularnych i sieci zdarzeń. Zadania z zakresu syntezy pamięci systemu sterowania sytuacyjnego reaktorem technologicznym. Ćwiczenie 9. Zadania symulacyjne na sieci Petri'ego. Obliczenia na sieci Petri'ego znakowanych czasem. Rozwiązywanie zadań na sieci Petri'ego znakowanej czasem. Ćwiczenie 10. Zadanie modelowania stanów pamięci systemu sterowania sytuacyjnego za pomocą grafu stanów znakowań osiągalnych równoważnej sieci Petri'ego. Rozwiązywanie zadan na grafach znakowań osiągalnych dla sieci Petri'ego znakowanych czasem. Ćwiczenie 11. Zadania specyfikacji produktów, technologii i transformatorów technologicznych. Zadania syntezy i dekompozycji produktów. Ćwiczenie 12. Zagadnienie diagnostyki ciągłości działania t-sieci. Budowa modelu symulacyjnego t-sieci znakowanej czasem w warunkach alternatywnych technologii. Ćwiczenie 13. Projektowanie zadań produkcyjnych. Specyfikacja zadań kooperacyjnych, wewnętrznych i finalnych. Przykład planowania i sterowania realizacją zadań produkcyjnych. Ćwiczenie 14. Zadania dekompozycji płaskich problemów decyzyjnych. Zadanie poszukiwania rozwiązań z ograniczeniami na drzewie decyzji. Zadanie dekompozycji drzewa decyzji z naprężeniami. Ćwiczenie 15. Przykład hierarchicznego problemu decyzyjnego. Zagadnienie współbieżnego podejmowania decyzji w modelu programowania dynamicznego - przykłady.

Metody oceny:

1. Ocena formatywna: a) ocena poprawności rozumienia modeli teoretycznych prezentowanych podczas wykładu i ćwiczeń oraz możliwości ich praktycznego zastosowania; b) ocena jest prowadzona poprzez interaktywny udział słuchaczy w rozwiązywaniu zadań ilustrujących modele teoretyczne (co najmniej jeden przykład zadania w trakcie wykładu oraz dwa przykłady zadań w trakcie ćwiczeń sprawdzających stopień realizacji celu przedmiotu przewidzianego na pojedynczą jednostkę "wykład - ćwiczenie"). 2. Ocena sumatywna: a) ocena uzyskiwana przez studenta łącznie z zaliczenia wykładu i ćwiczeń za samodzielne rozwiązanie trzech losowo wybranych zadań ilustrujących trzy z sześciu różnych teoretycznych i praktycznych celów przedmiotu; b) zadania oceniane są w skali 0-2; warunkiem otrzymania pozytywnej oceny egzaminacyjnej jest uzyskanie min. 2,5 pkt; c) oceny ustalane są następująco: [0..2,5)pkt -> 2; [2,5..3,5)pkt -> 3; [3,5..4}pkt -> 3,5; [4..5) -> 4; [5..5,5)pkt -> 4,5; [5,5..6] -> 5.

Egzamin:

nie

Literatura:

[1] Krupa T. - Hierarchiczny model procesów podejmowania decyzji z wielopoziomowymi ograniczeniami i sprzecznościami – rozważania i propozycje [w] Wiedza w gospodarce i gospodarka oparta na wiedzy. Zarządzanie w gospodarce opartej na wiedzy. Wyd. Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, Wrocław 2010, s. 149-159. [2] Krupa T. – Transforming nets [w] Foundation of Management - International Journal. Warsaw University of Technology, Vol. 2, No. 1, 2009, s. 21-40. [3] Krupa T. - Events Processes [w] Foundation of Management - International Journal. Warsaw University of Technology, Vol. 2, No. 2, 2009, s. 143-158. [4] Krupa T. - Zdarzenia i procesy - elementy teorii [w] Ergonomia - technika i technologia – zarządzanie (red. M. Fertsch). Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2009, s. 261-276. [5] Krupa T. - Modelowanie procesów dyskretnych w aksjomatyce teorii charakteryzacji Gorbatov'a. Wybrane zagadnienia informatyki gospodarczej ( red. T. Krupa), Wyd. Oficyna Wydawnicza PTZP, Warszawa 2009, s. 141-178. [6] Krupa T. - Elementy organizacji. Zasoby i zadania. WNT, Warszawa, 2006.

Witryna www przedmiotu:

http://www.electurer.edu.pl/pw-wz/course/view.php?id=189

Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt PTIIS_W01

posiada wiedzę o podstawowych pojęciach i metodach teorii i inżynierii systemów, użyteczną w modelowaniu i symulacji procesów produkcyjnych
Weryfikacja: 1) w trakcie zajęć wykładowych i ćwiczeniowych sprawdzających percepcję i zrozumienie prezentowanego materiału na podstawie interaktywnego udziału studentów w rozwiązywaniu zadań; 2) na podstawie sprawdzianów zaliczeniowych przeprowadzanych na 5., 10. i 15. zajęciach ćwiczeniowych
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02, K_W08
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W05, T2A_W03

Efekt PTIIS_W02

posiada wiedzę konieczną do przeprowadzenia specyfikacji podstawowych zasobów, procesów i zadań charakterystycznych dla przedsiębiorstw produkcyjnych
Weryfikacja: 1) w trakcie zajęć wykładowych i ćwiczeniowych sprawdzających percepcję i zrozumienie prezentowanego materiału na podstawie interaktywnego udziału studentów w rozwiązywaniu zadań; 2) na podstawie sprawdzianów zaliczeniowych przeprowadzanych na 5., 10. i 15. zajęciach ćwiczeniowych
Powiązane efekty kierunkowe: K_W04, K_W08
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W05, T2A_W03

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt PTIIS_U01

potrafi zbudować modele symulacyjne procesów organizacji wykorzystując aparat teoretyczny sieci Petri'ego, sieci zdarzeń, blokowych schematów równoległych (BSR) oraz t-sieci
Weryfikacja: 1) w trakcie zajęć wykładowych i ćwiczeniowych sprawdzających percepcję i zrozumienie prezentowanego materiału na podstawie interaktywnego udziału studentów w rozwiązywaniu zadań; 2) na podstawie sprawdzianów zaliczeniowych przeprowadzanych na 5., 10. i 15. zajęciach ćwiczeniowych
Powiązane efekty kierunkowe: k_U10, k_U14
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U19, T2A_U19

Efekt PTIIS_U02

potrafi za pomocą modeli symulacyjnych przeprowadzić diagnozę stanu funkcjonowania organizacji systemu produkcyjnego oraz opracować założenia projektowe dotyczące jego logicznej poprawności funkcjonowania
Weryfikacja: 1) w trakcie zajęć wykładowych i ćwiczeniowych sprawdzających percepcję i zrozumienie prezentowanego materiału na podstawie interaktywnego udziału studentów w rozwiązywaniu zadań; 2) na podstawie sprawdzianów zaliczeniowych przeprowadzanych na 5., 10. i 15. zajęciach ćwiczeniowych
Powiązane efekty kierunkowe: k_U14, k_U16
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U19, T2A_U15

Efekt PTIIS_U03

potrafi zaprojektować model systemu sterowanie logicznego ciągłymi lub dyskretnymi reaktorami lub liniami produkcyjnymi
Weryfikacja: 1) w trakcie zajęć wykładowych i ćwiczeniowych sprawdzających percepcję i zrozumienie prezentowanego materiału na podstawie interaktywnego udziału studentów w rozwiązywaniu zadań; 2) na podstawie sprawdzianów zaliczeniowych przeprowadzanych na 5., 10. i 15. zajęciach ćwiczeniowych
Powiązane efekty kierunkowe: k_U27, k_U28
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U18, T2A_U12

Efekt PTIIS_U04

potrafi zbudować płaskie oraz hierarchiczne modele problemów decyzyjnych na potrzeby zarządzania projektami w systemach organizacyjnych zorientowanych zadaniowo lub procesowo
Weryfikacja: 1) w trakcie zajęć wykładowych i ćwiczeniowych sprawdzających percepcję i zrozumienie prezentowanego materiału na podstawie interaktywnego udziału studentów w rozwiązywaniu zadań; 2) na podstawie sprawdzianów zaliczeniowych przeprowadzanych na 5., 10. i 15. zajęciach ćwiczeniowych
Powiązane efekty kierunkowe: k_U01, k_U15
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09, T2A_U17

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt PTIIS_K01

rozumie i potrafi interpretować realia strukturalne organizacji (zasoby i zadania) w kategoriach związków z zagadnieniami jakości, ergonomii i ochrony środowiska, dla zapewnienia ciągłości działania procesów biznesowych organizacji (produkcja, usługi, sprzedaż)
Weryfikacja: w trakcie oceny poprawności interpretacji modeli strukturalnych prezentowanych podczas zajęć wykładowych i ćwiczeniowych z interaktywnym udziałem słuchaczy w rozwiązywaniu zadań ilustrujących relacje między system sterowania logicznego a operatorem systemu
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K06

Efekt PTIIS_K02

rozumie i potrafi interpretować realia funkcjonalne systemów organizacyjno-technicznych (zasobów, procesów i zadań) w formułowaniu i rozwiązywaniu problemów decyzyjnych przez operatorów systemu oraz jest przygotowany do oceny możliwych skutków oddziaływania tych systemów na środowisko
Weryfikacja: w trakcie oceny poprawności interpretacji modeli funkcjonalnych prezentowanych podczas zajęć wykładowych i ćwiczeniowych z interaktywnym udziałem słuchaczy w rozwiązywaniu zadań ilustrujących relacje między systemem sterowania logicznego a operatorem systemu
Powiązane efekty kierunkowe: K_K05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K07