354-0502/01 – Metodika konstruování v oboru (MKM)

Garantující katedraKatedra robotikyKredity4
Garant předmětuIng. Václav Krys, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2010/2011
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
MIH03 doc. Ing. Milan Mihola, Ph.D.
SKA60 prof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.
SZT035 Ing. Jan Sztefek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem je schopnost interpretace podstaty a principů postupů pro navrhování nových nebo inovovaných technických systémů a jejich aplikace pro analýzu a syntézu v úlohách technické praxe.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Cílem předmětu je seznámit posluchače se systémovým přístupem ke konstruování strojů a zařízení v obecném pojetí i se specifiky pro oblast robototechniky a mechatroniky.Prezentovaný soubor poznatků o konstruování je racionálním základem pro výuku i praktickou činnost tvůrčích techniků, zejména konstruktérů, s důrazem na řešení technických problémů obecně. Předmět zahrnuje okruhy: konstrukční činnosti jako řešení tvůrčích problémů, konstrukční proces a jeho etapy, transformace, technické procesy, technické systémy, tvůrčí myšlení, vznik bloků, věda o konstruování, zákl. pojmy a přístupy, hodnotová analýza (hodnotové inženýrství), metody, teorie řešení inovací technických systémů, rozpory v technice, principy TRIZ, ARIZ, SW - TechOptimizer a praxe jeho užití, řešení inovací s podporou počítače – Invention Machine.

Povinná literatura:

Skařupa, J. [I]Kreativita a inovační myšlení v konstruování.[/I] VŠB-TU, Ostrava, 2007

Doporučená literatura:

Hubka, V. Konstrukční nauka. Heurista, Zurich, Švýcarsko, 1995, s.105, ISBN 80-901135-0-8. TechOptimizer 3.0 – SoftwareManual. Invention Machina Corporation, Boston, USA, 1997 – 1998, str. 312.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Projekty

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Týden Náplň přednášek a cvičení 1. 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. 2. 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. 3. Hodnotová analýza, hodnotové inženýrství v práci tvůrčího technika. Funkčně – nákladová analýza technického systému. Rozpory v technice – administrativní, technické, fyzikální. Etapy hodnotové analýzy. 4. Kreativní metody řešení technických problémů – psychologické metody. Zákonitosti rozvoje technických systémů. Rozpory ve vynálezeckých úlohách. Principy eliminace technických rozporů, řešení fyzikálních rozporů transformacemi. Metody QFD a FMEA. 5. 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. 6. 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. 7. 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 podobě: rozpor, model, potřeba. 8. Syntéza technických systémů (Algoritmus řešení vytvořených inovačních zadání - ARIZ). Překonávání technických rozporů heuristickými postupy. Invention Machine – nástroj pro podporu syntézy technických systémů. 9. Překonávání fyzikálních rozporů standardními postupy. Řešení modelu problému transformacemi vazeb látek a polí. 10. Řešení funkce vybranými efekty přírodních věd. Internetový asistent a jeho využití pro fáze analýzy problému, syntézy řešení a verifikace variant. 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. 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. 13. Metody vývoje technických systémů a jejich integrace, počítač jako prostředek integrovaného vývoje produktu. Prediktivní inženýrství a concurrent engineering. Týmová tvůrčí práce. 14. Správné konstruování z různých hledisek – Design for „X“ (DFA, DFM, DFQ, …) 15. Strategie vývoje produktu v prostředí globálního trhu. OTÁZKY KE ZKOUŠCE 1. Etapy života technického objektu a souvislosti s technickou tvůrčí prací, základní rozpor technické tvůrčí práce a možnosti jeho řešení. 2. Transformační proces, technický proces, technický systém, konstrukční proces. 3. Základní operace konstruování, klasifikace úkolů konstruktéra podle složitosti (novosti) z hlediská tvůrčí práce. Charakteristika metodiky konstruování. 4. Morfologická matice a S diagram – jejich význam a použití. 5. Etapy postupu konstruování nového výrobku a jejich charakteristiky. 6. Překážky v tvůrčím myšlení, úloha logiky a intuice, rozvoj a podpora tvůrčího myšlení. 7. Hodnotová analýza – definice, význam a cíle. 8. Metodický postup hodnotové analýzy – etapy a jejich cíle. 9. Hodnotící metody pro HA. 10.Metody stanovení významnosti kriterií a funkcí. 11.Výběr objektu hodnotové analýzy. 12.Analýza funkcí objektu HA. 13.Analýza nákladů objektu HA ve vztahu k funkcím. 14.Tvorba návrhů na základě provedené HA. 15.Výsledné hodnocení funkcí objektu HA. 16.Zákonitosti rozvoje technických systémů, setrvačnost myšlení, úroveň vynálezeckých úloh, administrativní, technické a fyzikální rozpory. 17.Algoritmus řešení inovačních zadání (ARIZ), teorie řešení inovačních zadání (TRIZ), principy a možnosti využití. 18.TechOptimizer, pracovní principy a postupy, užití. 19.Moduly analýzy TO - použití. 20.Moduly syntézy TO - použití. 21.Metody QFD a FMEA, požadavkový list. 22.Principy DFx metod.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 0
                Projekt Projekt 20  0
                Písemka Písemka 10  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 15  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 55  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2008/2009 (N2301) Strojní inženýrství (2301T013) Robotika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N2301) Strojní inženýrství (2301T013) Robotika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (2301T013) Robotika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (2301T013) Robotika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku