Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S1)
Sylabus przedmiotu Diagnostyka układów mechatronicznych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechatronika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Diagnostyka układów mechatronicznych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Mechanicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marcin Hoffmann <Marcin.Hoffmann@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Andrzej Bodnar <Andrzej.Bodnar@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 5 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wymagana jest znajomość podstaw elektrotechniki i elektroniki, miernictwa, rachunku macierzowego i równań różniczkowych. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Celem poznawczym tego przedmiotu jest przekazanie studentom wiedzy na temat podstawowych metod diagnostyki układów mechanicznych i elektronicznych, oceny ich niezawodności oraz rozwiązań praktycznych układów nadzorowania oraz zasad wykonywania czynności obsługowych. |
| C-2 | W ramach przedmiotu student nabywa umiejętności budowy układów pomiarowych i algorytmów przetwarzania sygnałów i wnioskowania diagnostycznego oraz obliczania niezawodności prostych systemów. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Obliczanie niezawodności systemów mechatronicznych oraz analiza bezpieczeństwa ich użytkowania. Wykorzystanie modeli obiektów. Analiza sygnałów diagnostycznych. Szacowanie wartości granicznych i niepewności. Analiza wybranych algorytmów diagnostycznych, systemów monitorowania i nadzoru. | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Pojęcie diagnostyki, jej rola i zadania. Podstawy metodologiczne i koncepcje diagnozowania. Modele diagnostyczne. Wykorzystanie modeli obiektów. Metody analizy sygnałów diagnostycznych; symptomy. Wartości graniczne, niepewność. Lokalizacja uszkodzeń. Wybrane przykłady algorytmów diagnostycznych (klasyfikacja, rozpoznawanie wzorców, systemy doradcze, systemy sztucznej inteligencji). Metody pozyskiwania wiedzy diagnostycznej. Monitorowanie i systemy nadzoru. Diagnostyka układów elektronicznych. | 9 |
| T-W-2 | Pojęcia trwałości i niezawodności. Empiryczne miary niezawodności. Funkcja niezawodności; funkcja ryzyka. Zastosowanie różnych rozkładów prawdopodobieństwa w modelowaniu procesów życia obiektów. Układy szeregowe, równoległe i złożone. Modele uszkodzeń. Przykłady oceny niezawodności. Podnoszenie niezawodności i jej koszty; redundancja. Testowanie żywotności. Niezawodność systemów mechatronicznych oraz analiza bezpieczeństwa ich użytkowania. | 6 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
| A-A-2 | Analiza literatury. | 5 |
| A-A-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 5 |
| A-A-4 | Konsultacje. | 1 |
| 26 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
| A-W-2 | Analiza treści wykładów i studiowanie literatury. | 5 |
| A-W-3 | Przygotowanie do kolokwium. | 4 |
| A-W-4 | Konsultacje. | 2 |
| 26 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład ilustrowany przykładami rozwiązań technicznych. Ćwiczenia audytoryjne o charakterze analityczno-obliczeniowym pozwalające utrwalić, rozszerzyć i doskonalić wiedzę przekazaną w ramach wykładu. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Kolokwium sprawdzające stopień opanowania wiedzy przekazanej na wykładach. Kolokwium sprawdzające wiedzę przekazaną w czasie ćwiczeń audytoryjnych. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_1A_C02-2_W01 Pozyskanie wiedzy na temat sposobów formułowania symptomów stanu, wnioskowania diagnostycznego oraz praktycznych rozwiązań systemów diagnostyki i nadzoru. Pozyskanie wiedzy w zakresie podstaw teorii niezawodności i sposobów oceny niezawodności prostych systemów. | ME_1A_W06 | — | — | C-2, C-1 | T-A-1, T-W-1, T-W-2 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_1A_C02-2_U01 Student nabywa umiejętności diagnozowania niektórych niesprawności w układach mechatronicznych. Potrafi projektować układy pomiarowe oraz przetwarzać sygnały dla celów diagnostyki i nadzoru. Potrafi rozwiązywać proste zadania z zakresu niezawodności układów mechatronicznych. | ME_1A_U06 | — | — | C-2 | T-A-1, T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_1A_C02-2_K01 Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego. | ME_1A_K01 | — | — | C-1 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_1A_C02-2_W01 Pozyskanie wiedzy na temat sposobów formułowania symptomów stanu, wnioskowania diagnostycznego oraz praktycznych rozwiązań systemów diagnostyki i nadzoru. Pozyskanie wiedzy w zakresie podstaw teorii niezawodności i sposobów oceny niezawodności prostych systemów. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu - nie został osiągnięty zamierzony efekt kształcenia. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z akresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student w pełni opanował wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_1A_C02-2_U01 Student nabywa umiejętności diagnozowania niektórych niesprawności w układach mechatronicznych. Potrafi projektować układy pomiarowe oraz przetwarzać sygnały dla celów diagnostyki i nadzoru. Potrafi rozwiązywać proste zadania z zakresu niezawodności układów mechatronicznych. | 2,0 | Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań diagnostycznych. Przy wykonywaniu obliczeń nie potrafi dostosować ich do warunków zadania i ma duże problemy z formułowaniem wniosków. Nie potrafi poprawnie projektować ikładów pomiarowych. |
| 3,0 | Student rozwiązuje zadania metodami nieoptymalnymi. Popełnia pomyłki w obliczeniach. Ćwiczenia audytoryjne realizuje poprawnie, ale w sposób bierny. | |
| 3,5 | Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student ma umiejętności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Zadania najczęściej rozwiązuje metodami optymalnymi. Zadania rozwiązuje poprawnie, jest aktywny, potrafi interpretować wyniki analiz. W stopniu dobrym opanował terminologię z zakresu przedmiotu. | |
| 4,5 | Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student ma umiejętności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi. Potrafi wykorzystywać właściwe techniki komputerowe. Ćwiczenia obliczeniowe realizuje wzorowo, w sposób aktywny, potrafi ocenić metodę i wyniki analizy. Opanował terminologię diagnostyki i teorii niezawodności. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_1A_C02-2_K01 Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego. | 2,0 | |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Jednak jest to wiedza powierzchowna, której nie potrafi twórczo analizować. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Cempel Cz., Podstawy wibroakustycznej diagnostyki maszyn, WNT, Warszawa, 1982
- Żółtowski B., Podstawy diagnostyki maszyn, Wydaw. Uczeln. ATR w Bydgoszczy, Bydgoszcz, 1996
Literatura dodatkowa
- Grosh D.L., A primer of reliability theory, Wiley, New York, 1989
- Natke H.G., Cempel C., Model-Aided diagnosis of mechanical systems. Fundamentals, detection, localization, assessment, Springer, Berlin, 1997
- Rutkowski J., Słownikowe metody diagnostyczne analogowych układów elektronicznych, WKŁ, Warszawa, 2003