Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Budowa i eksploatacja urządzeń mechatroniki

Koordynator przedmiotu:

Dr inż. Leszek Wawrzyniuk

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia I stopnia

Program:

Mechatronika

Grupa przedmiotów:

Obowiązkowe

Kod przedmiotu:

Semestr nominalny:

6 / rok ak. 2013/2014

Liczba punktów ECTS:

4

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

1) Liczba godzin bezpośrednich – 49 godz., w tym: • Wykład: 30 godzin; • Projektowanie: 15 godzin; • Konsultacje – 2 godz. • Egzamin – 2 godz. 2) Praca własna studenta – 52 godz. • Przygotowanie do egzaminu: 12 godzin, • Realizacja zadań projektowych przygotowanie do zajęć projektowych: 20 godzin, • Wykonanie dokumentacji technicznej: 20 godzin. Razem: 101 godzin (4 ECTS)

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

2 punkty ECTS – liczba godzin bezpośrednich – 49 godz., w tym: • Wykład: 30 godzin; • Projektowanie: 15 godzin; • Konsultacje – 2 godz. • Egzamin – 2 godz.

Język prowadzenia zajęć:

polski

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

2 punkty ECTS- 55 godz. • Realizacja zadań projektowych przygotowanie do zajęć projektowych: 20 godzin, • Wykonanie dokumentacji technicznej: 20 godzin. • Projektowanie: 15 godzin.

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład450h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium0h
• Projekt225h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Wymagana znajomość zasad zapisu konstrukcji, podstaw konstrukcji przyrządów mechatronicznych, materiałoznawstwa, optyki instrumentalnej, konstrukcji układów optycznych i zasad użytkowania źródeł i detektorów promieniowania optycznego.

Limit liczby studentów:

brak

Cel przedmiotu:

Znajomość zasad konstruowania opraw podstawowych elementów optycznych i optoelektronicznych, projektowania, montażu i justowania przyrządów optomechatronicznych. Umiejętność sporządzania dokumentacji technicznej. Znajomość podstawowych zagadnień dotyczących niezawodności i eksploatacji obiektów technicznych, a w szczególności urządzeń optomechatronicznych.

Treści kształcenia:

(W) Wiadomości wstępne. Wymagania ogólne stawiane przyrządom i aparaturze optomechatronicznej. Podział ze względu na warunki pracy. Wymagania eksploatacyjne, badania mechaniczne i klimatyczne sprzętu. Sterowanie procesem projektowania. Strategie rynkowe przedsiębiorstw. Badania, rozwój, projektowanie. Umiejscowienie funkcji projektowania w przedsiębiorstwie. Czynności w projektowaniu. Specyfikacja wymagań: charakterystyki działaniowe, wymagania estetyczne i regulacje prawne. Strukturalizacja procesu projektowania. Model sterowania projektowaniem wg normy ISO 9001. Przeglądy projektu, weryfikacja, walidacja. Analiza procesu projektowania. Założenia techniczne, analiza źródeł błędów, konstrukcja, technologiczność, modelowanie, dokumentacja techniczna. Technologiczność konstrukcji w aspekcie procesów montażowo-justerskich. Materiały stosowane w konstrukcji optomechatronicznej (typowe i specjalne). Zasady konstruowania podzespołów optomechatronicznych. Połączenia elementów optycznych z obudową. Mocowanie i montaż elementów wielko- i małogabarytowych. Wymagania montażowe źródeł i detektorów fotoelektrycznych. Justowanie i montaż. Wybrane metody montażu, justowania i kontroli podzespołów optycznych i optoelektronicznych. Dopasowanie justerskie źródła promieniowania, układu optycznego i detektora. Integracja podzespołów sprzętu optomechatronicznego. Wybrane problemy integracji podzespołów optycznych, optoelektronicznych, układów napędowych i sterowania. Eksploatacja urządzeń optomechatronicznych. Charakterystyki zdolności, niezawodności i gotowości wyrobu. Cykl życia obiektu technicznego: określenie potrzeb, projektowanie, wytwarzanie, eksploatacja. Definicja eksploatacji i jej elementy składowe: użytkowanie i obsługiwanie. Modele systemu eksploatacji. Zarządzanie eksploatacją: planowanie, organizowanie, kierowanie, kontrola. Strategie eksploatacyjne: według potencjału eksploatacyjnego, według stanu technicznego, mieszana, według efektywności ekonomicznej, według niezawodności, autoryzowana. Zasady eksploatacji. Wybrane zagadnienia niezawodności. Definicja niezawodności. Elementy programu niezawodności, w tym: ustanawianie celów, analiza narażeń, identyfikacja części krytycznych, analiza FMEA. Wskaźniki niezawodności. Intensywność uszkodzeń wyrobów naprawialnych. Ocena i sposoby zwiększania niezawodności na etapie projektowania. Modele niezawodności maszyn i urządzeń. Niezawodność elementu odnawialnego i nieodnawialnego. Niezawodność obiektów złożonych. Niezawodność jako funkcja obciążeń i wytrzymałości. Gotowość operacyjna i „wewnętrzna” wyrobu. Obsługiwanie urządzeń optomechatronicznych. Metody obsługiwania: statyczna (bez diagnozowania) i dynamiczna. Technologia diagnozowania i obsługiwania. Wskaźniki procesu obsługiwania. Technologia remontów napraw i regeneracji. Planowanie zasobów części zamiennych. Organizacja procesów obsługowych. (P) Ćwiczenie projektowe - projekt obiektywu. Połączenia elementów szklanych z obudową. Analiza łańcucha wymiarowego – metody wyznaczania tolerancji wymiarów tulei dystansowej. Zasady sporządzania dokumentacji technicznej. Projekt urządzenia optomechatronicznego – pełny cykl realizacji od założeń do dokumentacji technicznej. Opracowanie metodyki montażu i instrukcji justowania.

Metody oceny:

(W) Egzamin (P) Suma punktów za dwa projekty: a) indywidualne zadanie projektowe – projekt obiektywu, wykonanie obliczeń optymalizacyjnych i dokumentacji technicznej; b) zadanie projektowe realizowane w zespołach 2 osobowych – ocena prezentacji założeń i analizy rozwiązań, ocena prezentacji wyników projektu, ocena sprawozdania i dokumentacji technicznej (ocena indywidualna uwzględniająca realizację indywidualnych zadań członków zespołu w przygotowaniu sprawozdania i dokumentacji.

Egzamin:

tak

Literatura:

1. J. Chalecki: Przyrządy optyczne – konstrukcja mechanizmów, WNT, Warszawa 1979 2. M. Leśniewski: Projektowanie układów optycznych, WPW, Warszawa 1990 3. Pr. zb.: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych, WNT, Warszawa 1996 4. L. Dwiliński: Zarządzanie jakością i niezawodnością wyrobów. OWPW, Warszawa 2000 5. J. Maksymiuk: Niezawodność maszyn i urządzeń elektrycznych. OWPW, Warszawa 2000 6. S. Legutko: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 2004 7. S. Niziński: Eksploatacja obiektów technicznych. Instytut Technologii Eksploatacji, Radom 2002 8. J. Żółtowski: Wybrane zagadnienia z podstaw konstrukcji i niezawodności maszyn. OWPW, Warszawa 2004 9. A.P. Muhlemann, J.S. Oakland, K.G. Lockyer.: Zarządzanie. Produkcja i usługi. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2001 10. P.R. Yoder: Opto-mechanical systems design, M.Dekker Inc., New York 1993 11. Optomechanical Engineering Handbook, Ed. Aneks Ahmad, CRC Press LLC, Boca Raton 1999 12. J.S. Oakland: Total Quality Management. Butterworth-Heinemann Ltd. Oxford 1992 13. J.W. Priest: Engineering Design for Producibility and Reliability. Marcel Dekker, Inc. New York 1988

Witryna www przedmiotu:

brak

Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt BEU_W01

Ma podstawową wiedzę dotyczącą budowy układów optomechanicznych i ich funkcjonowania w zintegrowanych systemach optomechatronicznych
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W12, K_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W05

Efekt BEU_W02

Zna zasady konstruowania opraw podstawowych elementów optycznych i optoelektronicznych, projektowania, montażu i justowania przyrządów optomechatronicznych
Weryfikacja: Egzamin, ocena projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W13
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04

Efekt BEU_W03

Zna właściwości materiałów stosowanych w konstrukcjach optomechatronicznych i zasady ich doboru
Weryfikacja: Egzamin, ocena projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W15
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02

Efekt BEU_W04

Zna podstawowe zagadnienia dotyczące niezawodności i eksploatacji obiektów technicznych, a w szczególności urządzeń optomechatronicznych.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W06

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt BEU_U01

Potrafi posługiwac się odpowiednimi narzędziami informatycznymi wspomagającymi proces projektowania
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U14, K_U22
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U07, T1A_U09, T1A_U07, T1A_U15

Efekt BEU_U02

Potrafi projektować systemy optomechaniczne
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01, K_U14, K_U21
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U07, T1A_U09, T1A_U12, T1A_U15

Efekt BEU_U03

Potrafi dobierać materiały i technologie wykonania elementów konstrukcji optomechanicznej
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U08, K_U20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U16, T1A_U16

Efekt BEU_U04

Potrafi opracować opis procesu projektowania i dokumentację techniczną
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U23
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U02, T1A_U07, T1A_U14

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt BEU_K01

Ma świadomość znaczenia podziału zadań i odpowiedzialności za ich wykonanie podczas pracy w zespole realizującym zadanie projektowe
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05