Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
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. 2021/2022
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:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • 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. 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. Wskaźniki niezawodności. Intensywność uszkodzeń wyrobów naprawialnych. Ocena i sposoby zwiększania niezawodności na etapie projektowania. Obsługiwanie urządzeń optomechatronicznych. Metody obsługiwania: statyczna (bez diagnozowania) i dynamiczna. Technologia diagnozowania i obsługiwania. (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. D. Vukobratovich, P. Yoder, Fundamentals of Optomechanics (Optical Sciences and Applications of Light), CRC Press 2018 2. Handbook of Optomechanical Engineering (Optical Sciences and Applications of Light) by Anees Ahmad (Editor), CRC Press 2017 3. Yoder P.R.: Opto-mechanical systems design, CRC Press, Taylor & Francis Group 2015 4. Jingquan Cheng: The Principles of Astronomical Telescope Design, Springer Science+Business Media, LLC 2009 5. P. Yoder Jr., Mounting Optics in Optical Instruments, SPIE Press, Bellingham, WA (2002). 6. Leśniewski M.: Projektowanie układów optycznych, WPW, Warszawa 1990 7. Chalecki J.: Przyrządy optyczne – konstrukcja mechanizmów, WNT 1979 8. J. Maksymiuk: Niezawodność maszyn i urządzeń elektrycznych, OWPW, Warszawa 2000 9. S. Legutko: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń, WSiP, Warszawa 2004 10. J. Żółtowski: Wybrane zagadnienia z podstaw konstrukcji i niezawodności maszyn. OWPW, Warszawa 2004 11. Pr. zb.: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych, WNT, Warszawa 1996 12. L. Dwiliński: Zarządzanie jakością i niezawodnością wyrobów. OWPW, Warszawa 2000 13. S. Niziński: Eksploatacja obiektów technicznych. Instytut Technologii Eksploatacji, Radom 2002 14. A.P. Muhlemann, J.S. Oakland, K.G. Lockyer.: Zarządzanie. Produkcja i usługi. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2001
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka BEU_W01
Ma podstawową wiedzę dotyczącą budowy układów optomechanicznych i ich funkcjonowania w zintegrowanych systemach optomechatronicznych
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12, K_W18
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka BEU_W02
Zna zasady konstruowania opraw podstawowych elementów optycznych i optoelektronicznych, projektowania, montażu i justowania przyrządów optomechatronicznych
Weryfikacja: Egzamin, ocena projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka BEU_W03
Zna właściwości materiałów stosowanych w konstrukcjach optomechatronicznych i zasady ich doboru
Weryfikacja: Egzamin, ocena projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka BEU_W04
Zna podstawowe zagadnienia dotyczące niezawodności i eksploatacji obiektów technicznych, a w szczególności urządzeń optomechatronicznych.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W19
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, III.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka BEU_U01
Potrafi posługiwac się odpowiednimi narzędziami informatycznymi wspomagającymi proces projektowania
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U14, K_U22
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, P6U_U
Charakterystyka BEU_U02
Potrafi projektować systemy optomechaniczne
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U14, K_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, I.P6S_UK, III.P6S_UW.o
Charakterystyka BEU_U03
Potrafi dobierać materiały i technologie wykonania elementów konstrukcji optomechanicznej
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U08, K_U20
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka BEU_U04
Potrafi opracować opis procesu projektowania i dokumentację techniczną
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, I.P6S_UK, III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka BEU_K01
Ma świadomość znaczenia podziału zadań i odpowiedzialności za ich wykonanie podczas pracy w zespole realizującym zadanie projektowe
Weryfikacja: Ocena projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KR, P6U_K, I.P6S_KO