354-0003/01 – Methodology of Design in Mechatronics (MKVM)

Gurantor departmentDepartment of RoboticsCredits5
Subject guarantorFiktivní UživatelSubject version guarantorprof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year5Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction1995/1996Year of cancellation2006/2007
Intended for the facultiesFSIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
KON35 doc. Ing. Zdeněk Konečný, Ph.D.
SKA60 prof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Graded credit 3+3
Combined Graded credit 12+2

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

Compulsory literature:

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

01 Charakteristika a náplň předmětu. Inženýrské činnosti a konstruování, historie, současné trendy a souvislosti, základní pojmy – transformace, technické procesy, technické systémy, konstrukční proces a jeho etapy. Inovace a jejich význam pro firmu a stát. Cvičení: Seznámení s programem cvičení, pracovními postupy, požadavky k zápočtu, literatura, práce s počítači v rozsahu předmětu - zásady. 02 Nauka o konstruování, možné přístupy, současný stav, požadavky praxe. Model konstrukčního procesu, postupy a metody. Algoritmy versus intuice. Hledání problémů a kreativita při jejich řešení. Bloky tvůrčího myšlení a jejich odstraňování. Cvičení: Příprava k aplikaci počítačové podpory na programech předmětu. Základní praxe se sw systémem TechOptimizer – vstup do projektu analýzy výrobku, cíle, parametry. 03 Hodnotová analýza, hodnotové inženýrství v práci tvůrčího technika. Funkčně – nákladová analýza technického systému. Rozpory v technice – administrativní, technické, fyzikální. Etapy hodnotové analýzy. Cvičení: Příklady postupů a realizace hodnotové analýzy. Základní praxe se sw systémem TechOptimizer – analýza struktury, analýza vazeb. 04 Kreativní metody řešení technických problémů – psychologické metody. Zákonitosti rozvoje technických systémů. Rozpory ve vynálezeckých úlohách. Principy eliminace technických rozporů, řešení fyzikálních rozporů transformacemi. Cvičení: Základní praxe se sw systémem TechOptimizer – analýza funkcí. Zadání programu č. 1. 05 Tvůrce inovací a jeho prostředky. Proces inovací. Metoda TRIZ – Tvorby a řešení inovačních zadání, historie a současnost metody a expertního systému v USA, Japonsku a EU. Cvičení: Základní praxe se sw systémem TechOptimizer – editace v prohlížeči při analýze produktu. Příprava trimmingu. Práce na programu č. 1. 06 Funkčně nákladová analýza (FNA) – počítačová podpora TechOptimizer: komponenty, struktura, funkce, parametry, diagnóza, správný výběr zadání a správná formulace zadání. Analýza komponent a struktury, analýza funkcí a parametrů. Cvičení: Procvičování metod řešení technických problémů – transformacemi, standardy a efekty. Základní praxe se sw systémem TechOptimizer – postupy trimmingu. Test č.1: 07 Zdokonalování objektu procedurami omezování počtu prvků (snižování nákladů) a rozvíjení doplňkových funkcí (zvyšování počtu a stupně plnění funkcí) zdokonalovaného objektu (výrobku nebo procesu). Formulace inovačních zadání a úloh v typové pdobě: rozpor, model, potřeba. Cvičení: Základní praxe se sw systémem TechOptimizer – identifikace problémů. Praxe v TechOptimizeru – analýza procesů, odlišnosti proti analýze výrobků.. 08 Syntéza technických systémů (Algoritmus řešení vytvořených inovačních zadání - ARIZ). Překonávání technických rozporů heuristickými postupy. Invention Machine – nástroj pro podporu syntézy technických systémů. Cvičení: Práce s Invention Machine při řešení technických problémů – modul Principy. Hodnocení P1. Zadání programu č. 2 09 Překonávání fyzikálních rozporů standardními postupy. Řešení modelu problému transformacemi vazeb látek a polí. Cvičení: Práce s Invention Machine při řešení technických problémů – modul Prognózy. Práce na programu č. 2 10 Řešení funkce vybranými efekty přírodních věd. Internetový asistent a jeho využití pro fáze analýzy problému, syntézy řešení a verifikace variant. Cvičení: Práce s Invention Machine při řešení technických problémů – modul Efekty. Práce na progr. č. 2 11 Mechatronické systémy a jejich specifika z hlediska návrhových metod. Využití TechOptimizeru a Invention Machine při jejich analýze a návrhu. Transformace inovačního zadání do CAD systému. Komplexní linka počítačové podpory inovačních technologií. Cvičení: Práce s Invention Machine při řešení technických problémů – modul Transfer prvků. 12 Feature Transfer (Přenos charakteristik) – jako metoda zdokonalování technických systémů. Moderní trendy a postupy využití velkých CAD systémů (I- DEAS, PRO/Engineer, ..) a jejich modulů a jejich přínosy. Cvičení: Práce s Invention Machine při řešení technických problémů – modul Internetový asistent. Vypracování a využití zprávy generované v TechOptimizeru. 13 Metody vývoje technických systémů a jejich integrace, počítač jako prostředek integrovaného vývoje produktu. Prediktivní inženýrství a concurrent engineering. Týmová tvůrčí práce. Cvičení: Výpočty a hodnocení v TechOptimizeru. Transfer poznatků z analýzy a syntézy provedené v TechOptimizeru a Invention Machine do CAD systému. Program a jeho zpracování v CAD systému v návaznosti na řešení problému s IM. Test č.2: 14 Správné konstruování z různých hledisek – Design for „X“ (DFA, DFM, DFQ, …) Cvičení: Program a jeho zpracování v CAD systému v návaznosti na řešení problému s IM. Hodnocení P2. 15 Strategie vývoje produktu v prostředí globálního trhu. Odevzdání programu č.1 a 2. Obhajoba programů. Diskuse. Zápočet. Připomínky a návrhy k výuce ze strany posluchačů.

Conditions for subject completion

Combined form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Graded exercises evaluation Graded credit 100 (100) 0
        Úloha Other task type 100  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2005/2006 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment K Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2005/2006 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2005/2006 (M2301) Mechanical Engineering (3901T003) Applied Mechanics P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment K Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2004/2005 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2004/2005 (M2301) Mechanical Engineering (3901T003) Applied Mechanics P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment K Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2003/2004 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2003/2004 (M2301) Mechanical Engineering (3901T003) Applied Mechanics P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment K Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2002/2003 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2002/2003 (M2301) Mechanical Engineering (3901T003) Applied Mechanics P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment K Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2001/2002 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2001/2002 (M2301) Mechanical Engineering (3901T003) Applied Mechanics P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2000/2001 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment K Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2000/2001 (M2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Robots and Handling Equipment P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner