Karta przedmiotu

Modelowanie i analiza procesów produkcyjnych

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2025/2026

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Zarządzanie i inżynieria produkcji

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

drugiego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Analityka biznesowa w zarządzaniu przedsiębiorstwem, Inteligentne i cyfrowe systemy wytwarzania, Nowoczesne metody zarządzania produkcją, Zrównoważony rozwój w przemyśle

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

magister inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Zakład Informatyki

Kod zajęć:

1542

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Inteligentne i cyfrowe systemy wytwarzania

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 2 / W15 L15 / 2 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr hab. inż. prof. PRz Paweł Litwin

Terminy konsultacji koordynatora:

https://plitwin.v.prz.edu.pl/konsultacje

semestr 2:

dr inż. Łukasz Paśko , termin konsultacji https://lukaszpasko.v.prz.edu.pl/konsultacje

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 są umieszczane na stronie WWW prowadzących zajęcia i w MS Teams w folderze Materiały do zajęć/Wykłady

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Zdanowicz R., Świder J.	Komputerowe modelowanie procesów wytwórczych	Wyd. Politechniki ŚLĄSKIEJ, Gliwice.	2013
2	Szpyrka M.	Sieci Petriego w modelowaniu i analizie systemów współbieżnych	WNT, Warszawa.	2008
3	Litwin P.	Zastosowanie metody dynamiki systemów w analizie procesów produkcyjnych	OW PRz, Rzeszów.	2023

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Zdanowicz R., Świder J.	Komputerowe modelowanie procesów wytwórczych	Wyd. Politechniki ŚLĄSKIEJ, Gliwice.	2013
2	Litwin P.	Zastosowanie metody dynamiki systemów w analizie procesów produkcyjnych	Ow PRz, Rzeszów.	2023

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Student/Studentka musi być zarejestrowany na liście uprawniającej do zaliczenia przedmiotu

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 PRK
MEK01	Posiada wiedzę w zakresie istniejących metod analitycznych i symulacyjnych do modelowania procesów produkcyjnych	wykład	kolokwium,	K-W04+++ K-W07++	P7S-WG
MEK02	Posiada umiejętność zastosowania programów komputerowych do modelowania i analizy procesów produkcyjnych	laboratorium,	zaliczenie cz. praktyczna,	K-U09+++ K-U15++	P7S-UW
MEK03	Dobiera odpowiednie metody i narzędzia do analizy procesów i rozwiązywanych zadań	laboratorium	zaliczenie cz. praktyczna	K-U07+++ K-U09+++ K-U15++	P7S-UK P7S-UW
MEK04	Pracując samodzielnie i w grupie opracowuje modele analityczne deterministycznych i stochastycznych procesów produkcyjnych oraz prowadzi eksperymenty symulacyjne	laboratorium,	zaliczenie cz. praktyczna	K-U07++ K-U09+++ K-K04+	P7S-UK P7S-UO P7S-UW

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Cele modelowania procesów produkcyjnych. Dyskretne systemy produkcyjne jako obiekt modelowania. Klasyfikacja procesów produkcyjnych. Przegląd metod modelowania procesów produkcyjnych. Podstawowe elementy teorii sieci Petri. Algebraiczna i graficzna reprezentacje sieci. Dynamika sieci Petri. Klasyfikacja sieci Petriego.	W01	MEK01 MEK03
2	TK02	Czasowe sieci Petriego. Sieci deterministyczne i stochastyczne. Przykłady zastosowań czasowych sieci Petriego do modelowania i oceny wydajności systemów produkcyjnych. Kolorowe sieci Petriego.	W02	MEK01 MEK03
2	TK03	Wprowadzenie do symulacji dyskretnej. Symulacja z ustalonym taktem czasowym oraz symulacja zdarzeniowa. Podstawowe etapy budowy modelu symulacyjnego. Implementacja symulacji komputerowej systemów zdarzeń dyskretnych. Planowanie eksperymentów symulacyjnych	W03	MEK01 MEK03 MEK04
2	TK04	Modelowanie i symulacja procesu montażu z wykorzystaniem teorii grafów.Budowa grafu powiązań, macierz incydencji.	W04	MEK01 MEK03
2	TK05	Wprowadzenie do metody dynamiki systemów. Związki przyczynowo - skutkowe i wzorce zachowań.	W05	MEK01 MEK03
2	TK06	Modelowanie i symulacja procesów produkcyjnych w metodzie dynamiki systemów, analiza przepływu materiałów.	W06	MEK01 MEK03
2	TK07	Modelowanie i symulacja procesów montażu oraz obsady stanowisk w metodzie dynamiki systemów.	W07
2	TK08	Podstawy modelowania za pomocą sieci Petri.	L01	MEK03
2	TK09	Modelowanie procesów produkcyjnych za pomocą aparatu sieci Petri.	L02	MEK04
2	TK10	Modelowanie gniazda produkcyjnego w Enterprise Dynamics.	L03	MEK02
2	TK11	Realizacja eksperymentów symulacyjnych w Enterprise Dynamics.	L04	MEK02
2	TK12	Tworzenie schematów strukturalnych w metodzie dynamiki systemów.	L05	MEK04
2	TK13	Modelowanie i analiza procesu produkcyjnego w metodzie dynamiki systemów	L06	MEK04
2	TK14	Modelowanie procesów montażu i obsady stanowisk w metodzie dynamiki systemów.	L07	MEK04
2	TK15	Sprawdzian zaliczeniowy, część praktyczna.	L08	MEK02 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)	Przygotowanie do kolokwium: 2.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Studiowanie zalecanej literatury: 3.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 1.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem. Inne: 2.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)		Udział w konsultacjach: 4.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem. Zaliczenie ustne: 1.00 godz./sem. Inne: 1.00 godz./sem.

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, 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 laboratorium weryfikowane są modułowe efekty kształcenia MEKXX i MEKXX. Zaliczenie laboratorium obejmuje sprawdzenie umiejętności praktycznych dotyczących treści prezentowanych na laboratorium. Sposób oceniania MEKXX: student rozwiązuje zadania dotyczące modelowania i symulacji procesów produkcyjnych. Maksymalna liczba punktów, jaką można zdobyć za dane zadanie zależy od poziomu trudności i czasochłonności zadania. Częściowe wykonanie zadania powoduje przyznanie liczby punktów proporcjonalnej do stopnia zrealizowania danego zadania. Zdobyte punkty za wszystkie zadania dotyczące MEKXX są sumowane. Student uzyskuje ocenę z MEKXX na podstawie następujących przedziałów procentowych, przy czym 100% to maksymalna możliwa do zdobycia sumaryczna liczba punktów: 0% - 49,99%: 2,0 (ndst); 50% - 59,99%: 3,0 (dst); 60% - 69,99%: 3,5 (+dst); 70% - 79,99%: 4,0 (db); 80% - 89,99%: 4,5 (+db); 90% - 100%: 5,0 (bdb). Sposób oceniania MEKXX: student rozwiązuje zadania dotyczące systemów masowej obsługi. Maksymalna liczba punktów, jaką można zdobyć za dane zadanie zależy od poziomu trudności i czasochłonności zadania. Częściowe wykonanie zadania powoduje przyznanie liczby punktów proporcjonalnej do stopnia zrealizowania danego zadania. Zdobyte punkty za wszystkie zadania dotyczące MEKXX są sumowane. Student uzyskuje ocenę z MEKXX na podstawie następujących przedziałów procentowych, przy czym 100% to maksymalna możliwa do zdobycia sumaryczna liczba punktów: 0% - 49,99%: 2,0 (ndst); 50% - 59,99%: 3,0 (dst); 60% - 69,99%: 3,5 (+dst); 70% - 79,99%: 4,0 (db); 80% - 89,99%: 4,5 (+db); 90% - 100%: 5,0 (bdb).
Ocena końcowa	Warunkiem zaliczenia modułu jest osiągnięcie wszystkich efektów modułowych i zaliczenie wszystkich form zajęć. Ocena końcowa wyznaczana jest jako średnia ważona oceny z wykładu z wagą 0,3 i laboratorium z wagą 0,7.

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 tak

1	D. Antonelli; P. Litwin; A. Marina; D. Stadnicka	Objective and Subjective Factors Affecting Neurodiverse Inclusion in Manufacturing	2024
2	D. Antonelli; P. Litwin; D. Stadnicka	Employing disabled workers in production: simulating the impact on performance and service level	2024
3	D. Antonelli; P. Litwin; D. Stadnicka	Inclusive manufacturing through the application of lean tools to sustainability issues	2024
4	M. Cioch; A. Gola; P. Litwin; Ł. Wójcik	Optimization of the Flow of Parts in the Process of Brake Caliper Regeneration Using the System Dynamics Method	2024
5	P. Litwin; A. Szymusik	System Dynamics in Manufacturing Processes Modelling and Analysis	2024
6	B. Azarhoushan; A. Bełzo; A. Borowiec; B. Ciecińska; F. Hojati; P. Litwin; M. Magdziak; A. Markopoulos; R. Wdowik	Selected case studies regarding research-based education in the area of machine and civil assemblies	2023
7	P. Litwin	Zastosowanie metody dynamiki systemów w analizie procesów produkcyjnych	2023
8	D. Antonelli; P. Litwin; D. Stadnicka	Disabled employees on the manufacturing line: Simulations of impact on performance and benefits for companies	2022
9	E. Boffa; R. Chelli; P. Ferreira; M. Finžgar; M. Lanzetta; P. Litwin; N. Lohse; F. Lupi; M. M. Mabkhot; A. Maffei; P. Minetola; P. Podržaj; D. Stadnicka	Toward a sustainable educational engineer archetype through Industry 4.0	2022
10	P. Litwin; D. Stadnicka	Problems of System Dynamics model development for complex product manufacturing process	2022
11	A. Chmielowiec; P. Litwin	Efficient Inverted Index Compression Algorithm Characterized by Faster Decompression Compared with the Golomb-Rice Algorithm	2021
12	D. Antonelli; J. Barata; E. Boffa; P. C. Priarone; R. Chelli; P. Ferreira; M. Finžgar; M. Lanzetta; P. Litwin; N. Lohse; F. Lupi; M. M. Mabkhot; A. Maffei; M. Mądziel; P. Minetola; S. Nikghadam-Hojjati; Ł. Paśko; P. Podržaj; D. Stadnicka; X. Wang	Mapping Industry 4.0 Enabling Technologies into United Nations Sustainability Development Goals	2021
13	P. Litwin; Ł. Paśko	Metody klasteryzacji danych w badaniu podobieństwa parametrów procesu wytwórczego	2020