Karta przedmiotu

Modelowanie procesów produkcyjnych

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2015/2016

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Mechanika i budowa maszyn

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Alternatywne źródła i przetwarzanie energii, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Organizacja produkcji, Pojazdy samochodowe, Programowanie i automatyzacja obróbki

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Zakład Informatyki

Kod zajęć:

4538

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Komputerowo wspomagane wytwarzanie

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 6 / W30 L15 / 3 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr hab. inż. prof. PRz Galina Setlak

Terminy konsultacji koordynatora:

Wtorek: 10.30-12.00, środa: 10.30-12.00

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Głównym celem kształcenia jest zapoznanie z metodami, technikami i narzędziami wykorzystywanymi do modelowania procesów produkcyjnych. Nabycie przesz studentów umiejętności doboru odpowiednich metod i narzędzi zarówno analitycznych, jak i programowych oraz ich praktycznego zastosowania.

Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł jest obowiązkowym w ramach programu studiów na specjalności komputerowe wspomaganie wytwarzania. Wiedza w tym zakresie i umiejętność opracowania i wykorzystywania modeli procesów produkcyjnych przy projektowaniu, czy modernizacji systemów wytwarzania są niezbędne dla współczesnego inżyniera.

Materiały dydaktyczne:
Materiały dydaktyczne są umieszczane na stronach WWW prowadzących zajęcia

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	J. Cyklis, W.Pierzchała	Modelowanie procesów dyskretnychw elastycznych systemach produkcyjnych, Zeszyty naukowe ‘Mechanika”	Wyd-wo Politechniki Krakowskiej.	1995
2	Z.Banaszak, J.Kuś, M.Adamski	Sieci Petriego, Modelowanie, Sterowanie i synteza systemów dyskretnych	Wyd. Wyższej Szkoły Inżynierskiej, Zielona Góra .	1993
3	ZDANOWICZ R., ŚWIDER J.	Modelowanie i symulacja systemów produkcyjnych w programie Enterprise Dynamics	Wyd-wo Politechniki Śląskiej, Gliwice .	2006

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Z.Banaszak, J.Kuś, M.Adamski	Sieci Petriego, Modelowanie, Sterowanie i synteza systemów dyskretnych	Wyd. Wyższej Szkoły Inżynierskiej, Zielona Góra .	1993
2	Zdanowicz R., Świder J.	Modelowanie i symulacja systemów produkcyjnych w programie Enterprise Dynamics	Wyd-wo Politechniki Śląskiej, Gliwice.	2006

Literatura do samodzielnego studiowania
1	W. Oniszczuk	Metody modelowania	Wyd. Politechniki Białystockiej, Białystok.	1995
2	Filipowicz W.	Procesy stochastyczne	WNT, Warszawa.	1996

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Student musi być zarejestrowany na 6 semestr

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Posiadanie podstawowej wiedzy w zakresie Matematyki i Technologii informacyjnych

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Posiadanie umiejętności obsługi podstawowego oprogramowania Matlab, MS EXCEL

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z OEK
MEK01	Posiada wiedzę w zakresie istniejących metod analitycznych i symulacyjnych do modelowania procesów produkcyjnych	wykład, laboratorium, projekt zespołowy	kolokwium, zaliczenie cz. praktyczna, sprawozdanie z projektu	K-W005+ K-W014++ K-U004+ K-U009+++ K-U018++ K-K005+	W03 W04 W05 U02 U03 U09 U15 U16 K06
MEK02	Posiada umiejętności posługiwania się odpowiednim do tego celu oprogramowaniem, takim jak MATLAB, Fuzzy Logic Toolbox, Enterprise Dynamics	wykład, laboratorium, projekt zespołowy	kolokwium, zaliczenie cz. praktyczna, sprawozdanie z projektu	K-W005+ K-W014++ K-U004+ K-U009++ K-U018+++	W03 W04 W05 U02 U03 U09 U15 U16
MEK03	Potrafi dobierać odpowiednie metody i narzędzia w zależności od rodzaju procesów i rozwiązywanych zadań	wykład, laboratorium, projekt zespołowy	kolokwium, zaliczenie cz. praktyczna, sprawozdanie z projektu	K-W014++ K-U004++ K-U017+ K-U018++	W03 W05 U02 U03 U15 U16
MEK04	Potrafi opracować modele analityczne deterministycznych i stochastycznych procesów produkcyjnych oraz przeprowadzić z wykorzystaniem tych modeli eksperymenty symulacyjne	wykład, laboratorium, projekt zespołowy	kolokwium, zaliczenie cz. praktyczna, sprawozdanie z projektu	K-W005+ K-W014++ K-U009+++ K-U018+++	W03 W04 W05 U09 U15 U16

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
6	TK01	Cele modelowania procesów produkcyjnych. Dyskretne systemy produkcyjne jako obiekt modelowania. Klasyfikacja procesów produkcyjnych. Przegląd metod modelowania procesów produkcyjnych. Systematyka modeli procesów produkcyjnych (logiczne i matematyczne, analityczne i symulacyjne, deterministyczne i probabilistyczne, z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji).	W01	MEK01 MEK03 MEK04
6	TK02	Podstawowe elementy teorii sieci Petri. Algebraiczna i graficzna reprezentacje sieci. Dynamika sieci Petri. Klasyfikacja sieci Petriego.	W02	MEK01 MEK02 MEK04
6	TK03	Czasowe sieci Petri. Sieci deterministyczne i stochastyczne. Przykłady zastosowań czasowych sieci Petriego do modelowania i oceny wydajności systemów produkcyjnych.	W03	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK04	Kolorowe sieci Petriego. Podstawowe definicje. Analiza kolorowych sieci Petriego. Przykłady zastosowań do modelowania wieloasortymentowych systemów produkcyjnych.	W04	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
6	TK05	Modele systemów masowej obsługi. Podstawowe pojęcia teorii masowej obsługi (strumień zgłoszeń wejściowy, rozkład czasów obsługi zgłoszeń, proces obsługi, regulamin kolejki. Łańcuchy Markowa. Sieci kolejkowe otwarte i zamknięte. Wielkości opisujące własności sieci kolejkowych. Modelowanie i analiza dyskretnych systemów produkcyjnych za pomocą sieci kolejkowych.	W05, W06	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
6	TK06	Modele macierzowe systemów produkcyjnych. Zasady opracowania modeli macierzowych. Zastosowani modeli macierzowych w sterowaniu ESP. Związek pomiędzy siecią Petri a modelem macierzowym.	W07	MEK01 MEK03 MEK04
6	TK07	Zasady symulacji komputerowej. Symulacja z ustalonym taktem czasowym oraz symulacja zdarzeniowa. Podstawowe etapy budowy modelu symulacyjnego. Implementacja symulacji komputerowej systemów zdarzeń dyskretnych.	W08	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
6	TK08	Modelowanie elastycznych systemów produkcyjnych. Harmonogramowanie w systemach elastycznych. Planowanie i sterowanie produkcją. Modelowanie systemów zrobotyzowanych.	W09, W10	MEK01 MEK03
6	TK09	Zastosowanie technologii sztucznej inteligencji do modelowania procesów produkcyjnych. Systemy ekspertowe. Inteligentne systemy wspomagania decyzji w sterowaniu i zarządzaniu systemami produkcyjnymi.	W11, W12	MEK02 MEK03 MEK04
6	TK10	Logika rozmyta w systemach sterowania ESP. Zasady modelowania i możliwości zastosowań. Rozmyte sieci Petri.	W13, W14
6	TK11	Modelowanie i symulacja kolejności montażu za pomocą teorii grafów.	W15
6	TK12	Identyfikacja parametrów modelu systemu. Typy procesów produkcyjnych: liniowe, grupowe, redundantne, współbieżne. Opis dynamiki procesów: procesy potokowe i cykliczne. Opis systemów produkcyjnych za pomocą sieci „warunków- zdarzeń”	L01	MEK01 MEK03 MEK04
6	TK13	Modelowanie procesów produkcyjnych za pomocą aparatu sieci Petri. Model analityczny: funkcje wejść, wyjść, macierz incydencji, znakowanie początkowe. Dynamika wykonania sieci Petri, graf znakowań osiągalnych. Projektowanie i analiza modeli za pomocą pakietu programowego MATLAB. Opis poszczególnych operacji technologicznych za pomocą modeli sieciowych. Modelowanie procesów technologicznych obróbki i montażu. Optymalizacja rozwiązań technologicznych. Analiza i ocena modeli czasowych sieci Petri. Projektowanie i analiza modeli za pomoca pakietu programowego MATLAB. Ocena wydajności systemów produkcyjnych za pomocą czasowych sieci Petri.	L02, L03	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
6	TK14	Modelowanie procesów produkcyjnych za pomocą sieci kolejkowych z wykorzystaniem Enterprice Dynamics. Modelowanie elastycznych systemów i zrobotyzowanych.	L04,L05	MEK01 MEK02 MEK04
6	TK15	Wykorzystanie narzędzi sztucznej inteligencji do modelowania procesów produkcyjnych. Opracowanie aplikacji do komputerowego wspomagania harmonogramowania zadań w systemach produkcyjnych. Modelowanie rozmyte z zastosowaniem pakietu Fuzzy Logic Toolbox for Matlab.	L06, L07	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK16	Zaliczenie	L08	MEK01 MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem. Inne: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 2.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)
Zaliczenie (sem. 6)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Na kolokwium pisemnym wykładu sprawdzana jest realizacja pierwszego, trzeciego i czwartego efektu modułowego (MEK01, MEK02, MEK03, MEK04). Sprawdzian obejmuje pytania obowiązkowe oraz dodatkowe. Student musi odpowiedzieć poprawnie na wszystkie pytania obowiązkowe, aby uzyskać ocenę dostateczną. Odpowiedź na pytania dodatkowe pozwala uzyskać wyższą ocenę: 25% poprawnych odpowiedzi - 3,5; 40% poprawnych odpowiedzi - 4,0; 60% poprawnych odpowiedzi - 4,5; 80% poprawnych odpowiedzi - 5,0
Laboratorium	Na zaliczeniu praktycznym laboratorium sprawdzana jest realizacja wszystkich efektów modułowych kształcenia. Sprawdzian obejmuje zadania obowiązkowe oraz dodatkowe. Student musi poprawnie wykonać WSZYSTKIE zadania obowiązkowe aby uzyskać ocenę dostateczną. Rozwiązanie zadań dodatkowych pozwala uzyskać wyższą ocenę: 25% poprawnie rozwiązanych zadań - 3,5; 40% poprawnie rozwiązanych zadań - 4,0; 60% poprawnie rozwiązanych zadań - 4,5; 80% poprawnie rozwiązanych zadań - 5,0;
Ocena końcowa

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie