Specjalność. Automatyzacja Procesów. Wytwarzania (PLAN STUDIÓW)

Transkrypt

1 Specjalność Automatyzacja Procesów Wytwarzania (PLAN STUDIÓW)

2 Lp. 1. Wydział Mechaniczny AUTOMATYKA I ROBOTYKA studia dzienne magisterskie Liczba godzin S e m e s t r y Specjalność: Automatyzacja Procesów Wytwarzania VIII IX X w c l p s w c l p s w c l p s w c l p s 1 Automatyzacja przygotowania produkcji E 3 2 Zautomatyzowane systemy wytwarzania I Zautomatyzowane systemy wytwarzania II E Metody i systemy nadzorowania procesów wytwarzania 5 Systemy sterowania i oprogramowania E Systemy oprzyrządowania E 1 1 technologicznego 7 Modelowanie i projektowanie systemów E 2 1 zautomatyzowanych 8 Zapewnienie jakości produkcji E 2 zautomatyzowanej 9 Ekonomika systemów zautomatyzowanych 10 Praca przejściowa II Seminarium dyplomowe RAZEM Egzaminy 3 3 Praktyki 3 tygodnie 2 tygodnie

3 UWAGA: Liczbę godzin w poszczególnych semestrach podano w wymiarze tygodniowym.

4 Semestr, wymiar godz. (W, P), pkt.: Automatyzacja przygotowania produkcji VIII W E 2, P3 (7 pkt.) Semestr VIII WYKŁADY: Zadanie technologa na tle tendencji rozwojowych systemów wytwarzania. Zautomatyzowane projektowanie procesu technologicznego. Metody wspomaganego komputerowo projektowania procesów technologicznych obróbki: wariantowa, generacyjna i semigeneracyjna. Zasady realizacji wspomaganego komputerowo projektowania procesów technologicznych obróbki. Wiedza technologiczna w projektowaniu procesów technologicznych i jej formalizacja. Ewolucja rozwoju baz danych w systemach zautomatyzowanego projektowania procesów technologicznych obróbki. Projektowanie procesu technologicznego na podstawie hierarchicznego modelu wiedzy technologicznej. Systemy ekspertowe w projektowaniu procesów technologicznych obróbki. Przykład działania systemu ekspertowego projektowania procesu technologicznego obróbki. Optymalizacja procesu technologicznego, zewnętrzna, strukturalna, parametryczna. Wspomagane komputerowo programowanie obróbki na OSN, poziomy zastosowań. Przykłady systemów, programowanie zorientowane warsztatowo. Systemy CAD/CAM, zasada działania, przegląd systemów, programowanie w systemie EUCLID. Wspomagane komputerowo projektowanie procesów technologicznych. PROJEKTOWANIE: Projektowanie bazy wiedzy technologicznej (dla zadanego zbioru części maszyn). Budowa systemu ekspertowego do projektowania procesów technologicznych. Programowanie zorientowane warsztatowo. Programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie z wykorzystaniem pakietu EUCLID3 lub KSPT-WIN. Zasady zapisu wiedzy technologicznej w formie reguł i ram. Wprowadzenie do obsługi systemu ekspertowego Exsys Professional i aplikacji do generowania procesów technologicznych. Budowa bazy wiedzy sterującej w formie ram. Wprowadzanie i testowanie poprawności tworzonych baz wiedzy, etapy pracy mechanizmu sterowania. Budowa bazy wiedzy projektowej w formie reguł. Architektura systemu ekspertowego, schemat działania systemu. Współpraca z bazami danych możliwości technologicznych systemu wytwarzania. Moduły doboru oprzyrządowania przedmiotowego i narzędziowego. Moduł opisu przedmiotu obrabianego. Generowanie przykładów kontrolnych, odbiór projektów. Tworzenie reprezentacji geometrycznych elementów środowiska aplikacji do toczenia. Definiowanie podstawowych parametrów procesu technologicznego. Kojarzenie narzędzi zespolonych z głowicą narzędziową oraz generowanie operacji. Definiowanie MTR obiektów reprezentujących usuwany materiał. Definiowanie cykli obróbczych. Dr inż. Jan Duda Semestr, wymiar godz. (W, L), pkt.: Zautomatyzowane systemy wytwarzania I VIII W1, L2 (3 pkt.) Semestr VIII WYKŁADY: Informacje dydaktyczne: zarys treści przedmiotu, bibliografia. Ogólna charakterystyka zautomatyzowanych systemów wytwarzania za pomocą spajania, obróbki plastycznej, odlewnictwa i obróbki cieplnej. Sterowanie aktywne i mikroprocesorowe przy spawaniu metodą GMA i zgrzewaniu rezystancyjnym. Zautomatyzowane systemy spawania metodą GTA, GMA, wiązką laserową i elektronową oraz zgrzewania rezystancyjnego punktowego i tarciowego. Automaty do cięcia termicznego (tlenem, plazmą i wiązką laserową). Maszyny i linie automatyczne w walcownictwie, kuźnictwie i tłocznictwie. LABORATORIUM: Doświadczalne wyznaczanie wartości stałych do algorytmu sterowania synergicznego procesem spawania metodą GMA. Monitorowanie komputerowe zautomatyzowanego systemu spawania metodami GTA i GMA oraz przy wykonywaniu złącz próbnych. Monitorowanie

5 komputerowe procesów zgrzewania rezystancyjnego punktowego i tarciowego przy wykonywaniu złącz próbnych. Zautomatyzowane cięcie laserowe wg programu komputerowego opracowanego przez studentów. Zapoznanie się z pracą wybranych linii automatycznych w procesach obróbki plastycznej (wycieczka). Osoby odpowiedzialne za przedmiot: Dr hab. inż. Stanisław Okoński Instytut Materiałoznawstwa i Technologii Metali (M-2) Semestr, wymiar godz. (W, L, S), pkt.: Zautomatyzowane systemy wytwarzania II VIII W E 2, L1, S1 (6 pkt.) Semestr VIII WYKŁADY: Pojęcia związane z automatyzacją produkcji dyskretnej. Automatyzacja, integracja, elastyczność systemów wytwarzania (SW). Struktura zautomatyzowanego SW. Podsystem wytwarzania: wieloosiowe obrabiarki CNC do obróbki przedmiotów obrotowych i pryzmatycznych. Idea budowy z zespołów zunifikowanych. Cechy konstrukcji i układu sterowania umożliwiające stopniową rozbudowę OSN w celu uzyskania centrum obróbkowego, ASO i dalej ESO. Podsystem manipulacji przedmiotami i narzędziami. Zastosowanie robotów uniwersalnych i specjalizowanych manipulacji. Związki podsystemu manipulacji z paletyzacją i systemami narzędziowymi (BTS, KM, itd.) Podsystem transportu i magazynowania. Rodzaje palet. Urządzenia transportowe: wózki jezdniowe szynowe i robokary, wózki podwieszone, suwnice CNC, układarki regałowe. Kryteria doboru urządzeń transportowych. Funkcje spełniane przez magazyny w SW. Centralne magazyny i magazyny przystanowiskowe. Magazyny statyczne i dynamiczne. Rozmieszczenie urządzeń w zautomatyzowanych SW. Struktury SW: skoncentrowane, liniowe, gniazdowe (zwarte), rozproszone. Autonomiczna stacja obróbkowa. Elastyczne linie produkcyjne: jednorzędowa, liniowo- -kołowa, z magazynami kompensacyjnymi. Jedność układów sterowania i napędu osi sterowanych numerycznie stosowanych w podsystemach wytwarzania, transportu, magazynowania i manipulacji. Współczesne układy napędowe serwonapędy prądu przemiennego, silniki liniowe. Dobór napędu osi sterowanej numerycznie obciążenia statyczne i dynamiczne. Rozdzielczość osi a jej dokładność. Wybrane przykłady ESP: ESP-DFZ 400 ESP-fmy NIGATA, ESP-FZ200 (Huta Stalowa Wola). LABORATORIUM: Zapoznanie się z ideą budowy CPTOR, a w szczególności z podsystemem magazynowania, podsystemem transportu i podsystem manipulowania. Zapoznanie się z rodzajami układów napędu i sterowania osi sterowanych numerycznie. Demonstracja działania systemu. Zapoznanie się z obrabiarkami CNC i systemem przygotowania danych do obróbki w Zakładach OPAKOMET Kraków (w grupach 10 osobowych). Zapoznanie się z realizacją struktury gniazdowej na przykładzie obrabiarek EMCO wyposażonych w robota przemysłowego. Zapoznanie się z możliwościami frezarki f-my CINCINATI-MILACRON w aspekcie rozwoju możliwości technologicznych oraz zwiększenia stopnia automatyzacji. SEMINARIUM: Przesłanki powstania i realizacji produkcji elastycznej na świecie uwarunkowania w Polsce. Analiza firmowych przykładów realizacji obrabiarek CNC zbudowanych z zunifikowanych zespołów. Propozycje modernizacyjne systemu CPTOR w aspekcie podsystemu wytwarzania, transportu i magazynowania oraz manipulacji. Wpływ HSC na wymagania związane z osią sterowaną numerycznie i układem CNC. Dyskusja rozmieszczenia urządzeń w ESP, a w szczególności magazynu centralnego. Analiza działania firmowych automatycznych SW na podstawie filmów VIDEO. Prof. dr hab. inż. Andrzej Osyczka Semestr, wymiar godz. (W, L, S), pkt.: Metody i systemy nadzorowania procesów wytwarzania IX W1, L1, S1 (3 pkt.)

6 Semestr IX WYKŁADY: Pojęcia z zakresu diagnostyki i nadzorowania stanu procesów. Analiza czynnikowa ustalanie związków diagnostycznych. Metody statystyczne w diagnostyce i nadzorowaniu stanu procesów obróbki. Czujniki wielkości mierzonych w diagnostyce procesów obróbki. Metody przetwarzania sygnałów do potrzeb diagnozowania stanu strefy obróbki. Identyfikacja stanu narzędzi skrawających w procesie obróbki metody bezpośrednie i metody pośrednie. Strategie nadzorowania stanu ostrzy w procesach obróbki - prognozowanie stanu strefy obróbki. Zastosowanie metod sztucznej inteligencji w diagnostyce i nadzorowaniu procesów wytwarzania. Przetwarzanie sygnałów diagnostycznych interpretacja zmian wartości sygnału diagnostycznego. LABORATORIUM: Badanie stanu układu obróbkowego poprzez pomiar parametrów drgań mechanicznych. Badanie sygnałów akustycznych w zakresie częstotliwości 16 Hz 16 khz. Badanie sygnału wysokoczęstotliwościowej emisji akustycznej. Pomiary składowych siły skrawania jako sygnału diagnostycznego. Pomiary wskaźników energetycznych (natężenie prądu, pobór mocy) w procesie obróbki. Pośrednie metody nadzorowania stanu przedmiotu w procesie obróbki. Wieloparametrowe układy diagnostyczne w nadzorowaniu stanu strefy obróbki. SEMINARIUM: Modelowanie i diagnostyka stanu oprzyrządowania technologicznego. Zasady doboru charakterystyki układów diagnostycznych. Budowa i projektowanie układów diagnostycznych w technologii mechanicznej. Zasady doboru struktury sieci neuronowych w układach nadzorowania uczenie i testowanie działania sieci. Obróbka sygnałów diagnostycznych weryfikacja informacji zawartej w wynikach pomiarów. Prof. dr hab. inż. Józef Gawlik Semestr, wymiar godz. (W, L, P), pkt.: Systemy sterowania i oprogramowania VIII W E 3, L2, P1 (8 pkt.) Semestr VIII WYKŁADY: Budowa i zasada działania programowalnych sterowników logicznych (PLC). Cykl pracy sterownika. Budowa i zasada działania procesorów logicznych. Metody programowania PLC. Języki programowania: Logicmaster 90, Versa Pro. Przykłady programów w języku Versa Pro. Systemy wizualizacyjne. Wprowadzenie do In Toucha. Menu i narzędzia programu Windows Maker. Edytor graficzny In Toucha. Tworzenie okien. Zmienne i połączenia animacyjne. Skrypty i alarmy w InTouchu. Komunikacja ze sterownikami. Trendy bieżące i historyczne. Sieci komputerowe. Komputerowe systemy sterowania CNC. Komputerowe systemy DNC. LABORATORIUM: Praktyczne zapoznanie się ze sterownikami PLC: serii i 90-30, VersaMax, SIMATIC. Praktyczne zapoznanie się z pakietem oprogramowania VersaPro. Poznanie i testowanie wybranych bloków funkcyjnych języka VersaPro. Zapoznanie się z programem symulacyjnym S5 for Windows. Praktyczne zapoznanie się z programem InTouch. Konfigurowanie programu komunikacyjnego i komunikacja InToucha ze sterownikiem. PROJEKTOWANIE: Opracowanie projektu systemu sterowania i wizualizacji wybranego obiektu. Semestr, wymiar godz. (W, L, P), pkt.: Dr inż. Antoni Szymczak Systemy oprzyrządowania technologicznego IX W E 2, L1, P1 (5 pkt.)

7 Semestr IX WYKŁADY: Ogólna charakterystyka i podział oprzyrządowania przedmiotowego. Uchwyty obróbkowe. Przyrządy obróbkowe. Systemy oprzyrządowania przedmiotowego. Systemy uniwersalnych uchwytów składanych (UUS) systemy rowkowe, systemy otworowe, systemy mieszane. Systemy paletowe systemy palet obróbkowych, systemy palet transportowych. Elementy i zespoły oprzyrządowania przedmiotowego. Charakterystyka przedmiotu obróbki jako podstawa doboru i projektowania oprzyrządowania przedmiotowego. Podział i charakterystyka materiałów wejściowych (hutniczych) i półfabrykatów. Procedury doboru i projektowania oprzyrządowania przedmiotowego. Procedura doboru oprzyrządowania przedmiotowego. Procedury projektowania oprzyrządowania przedmiotowego: procedura projektowania przez dobór uchwytu (przyrządu) oraz dobór elementów i zespołów dodatkowych (uzupełniających), procedura projektowania przez dobór uchwytu (przyrządu) oraz projektowanie elementów i zespołów dodatkowych (uzupełniających), procedura projektowania przez dobór uchwytu (przyrządu) oraz dobór i projektowanie elementów i zespołów dodatkowych (uzupełniających), procedura projektowania przez dobór elementów i zespołów, procedura projektowania przez projektowanie elementów i zespołów, procedura projektowania przez dobór i projektowanie elementów i zespołów. Analiza ustalenia przedmiotu jako podstawa doboru i projektowania oprzyrządowania przedmiotowego. Charakterystyka bazy głównej przedmiotu. Charakterystyka bazy pomocniczej przedmiotu. Pary kinematyczne bazowania, stopień ruchliwości przedmiotu. Baza danych par kinematycznych bazowania. Symbol kodowy sposobu bazowania przedmiotu. Błędy ustalenia przedmiotu (błędy bazowania i mocowania). Metodyka doboru sposobu ustalenia przedmiotu. Typowe elementy i zespoły ustalające (bazujące i mocujące) dla różnych baz przedmiotu w parach kinematycznych bazowania przedmiotu. Elementy i zespoły ustalające oprzyrządowanie przedmiotowe na obrabiarce ( w zespole przedmiotowym stałym obrabiarki ZPS). Elementy i zespoły prowadzące oprzyrządowania przedmiotowego. Ogólna charakterystyka i podział systemów zasilania stanowisk wytwarzania w przedmioty. Wewnątrzstanowiskowe i zewnątrzstanowiskowe systemy zasilania w przedmioty i ich struktury. Ogólna charakterystyka i podział zasobnikowych urządzeń zasilających stanowiska wytwarzania. Zespoły zasobnikowych urządzeń zasilających stanowiska wytwarzania w przedmioty. Systemy ustalania przedmiotów na stanowiskach wytwarzania. Ogólna charakterystyka narzędzi skrawających. Klasyfikacja narzędzi skrawających ze względu na różne kryteria (sposób kształtowania powierzchni po obróbce, sposób ustalenia w ZNS lub ZNW, sposób obróbki, stopień rozpowszechniania itp.). Części chwytowe narzędzi. Charakterystyka narzędzi wg PN i zakładów produkujących narzędzia. Ogólna charakterystyka i podział oprzyrządowania narzędziowego. Uchwyty narzędziowe. Przyrządy narzędziowe. Systemy oprzyrządowania narzędziowego, systemy narzędziowe. Charakterystyka systemów narzędzi obrotowych, systemów narzędzi tokarskich, systemów narzędziowych uniwersalnych i systemów narzędziowych specjalnych. Ogólna charakterystyka i podział systemów zasilania stanowisk wytwarzania w narzędzia. Wewnątrzstanowiskowe i zewnątrzstanowiskowe systemy zasilania w narzędzia i ich struktury. Tendencje rozwojowe oprzyrządowania i systemów oprzyrządowania przedmiotowego i narzędziowego. LABORATORIUM: Oprzyrządowanie przedmiotowe i narzędziowe typowych operacji obróbki. Wspomagany komputerowo dobór oprzyrządowania przedmiotowego i narzędziowego uniwersalnego dla zadanej operacji obróbki oraz uzbrojenie stanowiska do realizacji tej operacji. Analiza systemu zasilania w narzędzia centrum obróbkowego ARROW 500 Charakterystyka elementów systemu. Charakterystyka systemu narzędziowego. Analiza cyklu wymiany narzędzia. Cyklogram wymiany narzędzia. Graf cyklu wymiany narzędzia. Wspomagane komputerowo projektowanie oraz montaż uchwytu obróbkowego specjalnego z typowych elementów i zespołów kompletów UPS ( uniwersalnych uchwytów składanych). PROJEKTOWANIE: Projekt uchwytu lub przyrządu obróbkowego specjalnego dla zadanej operacji obróbki z wykorzystaniem elementów i zespołów znormalizowanych i specjalnych. Wspomagane komputerowo projektowanie uchwytu lub przyrządu obróbkowego specjalnego dla zadanej operacji obróbki, z wykorzystaniem elementów i zespołów typowych z kompletów UUS (UPS). Projekt zbioru narzędzi zespolonych dla zadanej operacji obróbki z wykorzystaniem określonego systemu narzędziowego. Dr inż. Edward Gawlik Semestr, wymiar godz. (W, L, P) pkt.: Modelowanie i projektowanie systemów zautomatyzowanych IX W E 2, L2, P1 (7 pkt.)

8 Semestr IX WYKŁADY: Elementy teorii grafów w zastosowaniu do modelowania systemów produkcyjnych wraz z przykładami. Sieci zdarzeń i systemy warunkowo zdarzeniowe wraz z elementami ich wykorzystania do modelowania zautomatyzowanych systemów produkcyjnych. Sieci Petriego definicje podstawowe. Sieci Petriego zastosowanie do modelowania systemów. Definicja sieci Petriego z wykorzystaniem funkcji wejściowych i wyjściowych. Problemy zastojów sieci dla systemów produkcyjnych. Niezmienniki sieci Petriego. Obiektowo obserwowalne i kolorowe sieci Petriego. Model macierzowy elastycznego systemu produkcyjnego. Taktyka sterowania ESP, klasyfikacja systemów sterowania zautomatyzowanym wytwarzaniem. LABORATORIUM: Prezentacja działania systemu produkcyjnego TOR sterowanego na podstawie jego modelu macierzowego; analiza hierarchicznej struktury komputerowego układu sterowania. Opracowanie macierzowego modelu symulacyjnego zaprojektowanego systemu wytwarzania. Wykonanie eksperymentów symulacyjnych i analiza uzyskanych wyników. PROJEKTOWANIE: Projekt struktury i reguł działania zautomatyzowanego systemu wytwarzania. Semestr, wymiar godz. (W, L), pkt.: Prof. dr hab. inż. Jerzy Cyklis Zapewnienie jakości produkcji zautomatyzowanej IX W E 2, L2 (6 pkt.) Semestr IX WYKŁADY: Postawy certyfikacji systemów zapewniania jakości, akredytacja laboratoriów badawczych. Podstawy teoretyczne automatyzacji pomiarów systemy zapewnienia jakości dla produkcji zautomatyzowanej. Systemy kontroli czynnej. Powiązania CAD/CAM/CAQ w ramach CIM. Systemy interferometrii laserowej. Teoria pomiarów wielowspółrzędnościowych, model matematyczny pomiarów współrzędnościowych. Budowa współrzędnościowych maszyn pomiarowych (WMP). Oprogramowanie metrologiczne WMP, metody programowania. WMP stosowane w produkcji, szybkie automaty wielowspółrzędnościowe, centra pomiarowe dla systemów elastycznych. Dokładność pomiarów współrzędnościowych. Błędy graniczne maszyny pomiarowej. Metody oceny dokładności pomiarów. Niepewność pomiarów współrzędnościowych. Wirtualna maszyna pomiarowa w zastosowaniu do oceny dokładności pomiarów. Wpływ warunków zewnętrznych ze szczególnym uwzględnieniem wpływu temperatury na dokładność pomiaru. Racjonalny dobór strategii pomiarowej w zakresie techniki współrzędnościowej. Optymalna niepewność pomiaru. Nadzorowanie narzędzi systemów pomiarowych. Organizacja i wyposażenie izb pomiarów. LABORATORIUM: Wielowspółrzędnościowe maszyny pomiarowe podstawowe funkcjonowanie WMP na przykładzie maszyny sterowanej CNC-PMM12106 Leitz. Podstawy programowania metrologicznego WMP w oparciu o system QUINDOS Leitz. Układy współrzędnych, budowa układów lokalnych. Kalibracja końcówek pomiarowych. Definiowanie i pomiar elementów geometrycznych (punkt, prosta, okrąg, płaszczyzna, walec, kula, stożek). Relacje między elementami geometrycznymi pomiar odległości, kąta, części wspólne. Wybór optymalnej strategii pomiarowej. Przygotowanie programu pomiarowego i uruchomienie w trybie CNC. Adaptacja robotów przemysłowych do realizacji pomiarów geometrycznych. Podstawy programowania ruchów robota COMAU Smart3. Programowanie maszyn pomiarowych na podstawie zbioru CAD. Przygotowanie pliku CAD dla potrzeb systemu QUINDOS. Wybór układu współrzędnych. Definiowanie położenia końcówek pomiarowych. Symulacja ruchów pomiarowych, określanie przebiegów bezkolizyjnych. Wybór postprocesora i konwersja przygotowanego programu dla wybranego systemu pomiarowego. Uruchomienie programu opracowanego w systemie symulacyjnym na WMP. Dr hab. inż. Jerzy Sładek

9 Semestr, wymiar godz. (S), pkt.: Ekonomika systemów zautomatyzowanych IX S2 (2 pkt.) Semestr IX SEMINARIUM: Zarządzanie płynnością finansową w przedsiębiorstwie. Metody i techniki sterowania przepływem produkcji. Nowe metody harmonogramowania produkcji, algorytmy ewolucyjne. Nowe metody i systemy zarządzania przedsiębiorstwem (MRP, ERP). System zarządzania produkcją In Track firmy Wonderware. Dr inż. Wiesław Pierzchała