354-0502/01 – Metodika konstruování v oboru (MKM)
| Garantující katedra | Katedra robotiky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Václav Krys, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jiří Skařupa, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2010/2011 |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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:
Další studijní materiály
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.