|
Vyučující
|
-
Galeta Ivo, doc. Ing. Ph.D.
-
Ventruba Zdeněk, prof. Ing. CSc.
-
Erben Jan, Mgr. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Transformační a technické systémy a procesy. Technické produkty jako technické systémy pro realizaci transformačních procesů. Vlastnosti a kvalita technických systémů. Struktury technických systémů. Hlavní zásady pro docílení požadovaných vlastností technických systémů "Design for X". Konstrukční činnosti a jejich racionalizace. Konstruování strojů jako proces s cílem návrhu technických systémů s požadovanými vlastnostmi. Získané poznatky jsou tvořivě procvičovány na příkladech z praxe. Přednášky : 1.Základní informace o předmětu. Transformační systém (TrfS) a transf. proces (TrfP). Obecný model TrfS s TrfP. Technické systémy/produkty (TS) v TrfS. Životní etapy TS jako TrfS. 2. Vlastnosti TS. Vztahy mezi vlastnostmi TS. Kvalita a potenciál konkurenceschopnosti TS. Hodnocení splnění specif. pož. na TS a hodnoc. kvality a potenc. vývojové a business konkurenceschopnosti TS. Struktury TS. 3. Konstrukční systém (DesS) jako TrfS a konstrukční proces (DesP) jako TrfP. Konstrukční situace. Vliv faktorů DesS na DesP. Zdroje rizik. 4. Obecné základní operace (A-G), metodické etapy (I-IV) a konstr. fáze (1-6) DesP - přehled. Vyjasnění požadavků a jejich rozpracování dle životních etap TS (1). Case Study. 5. Návrh funkční struktury TS z provozního TrfP (2). Case Study. 6. Návrh orgánové struktury TS s využitím morfologické matice (3a). Case Study. 7. Hodnocení řešení konstrukčního úkolu a rozhodování - aplikace na hodnocení a výběru optimální varianty orgánové struktury TS (3b). Case Study. 8. Návrh hrubé stavební struktury TS (4) a úplné stavební struktury TS (5). Case Study. 9. Detailování, popis a předání informací o navrž. TS (6). Case Study. Práce s informacemi, zobrazování a kontroly při řešení konstrukčního úkolu. 10. Technické procesy (TP) jako TrfP. "Vnitřní" transformační procesy v TS (ITP). Taxonomie TS. Metodické poznatky k TP, ITP a TS. Základní poznatky DfX k jednotlivým třídám vlastností TS. Vývoj TS v čase. Vývoj stavů vlastností TS v čase. 11. Struktura činností/operací DesP. Počítač v DesS a jeho vliv na DesP. 12. Strategie a taktiky DesP. Metodické poznatky o DesP. Obecný model postupu při konstruování TS - rekapitulace. 13. Účel, cíl a význam systémových přístupů. Systematická struktura poznatků o a pro konstruování. Vývojové změny a tendence v procesech navrhování TS. Cvičení : 1.Základní informace, zadání semestrálního projektu a požadavků na vyhledání úvodních informací. 2. Vyjasnění a rozpracování požadavků - Posouzení zadání, průzkum stavu techniky, analýza problému a realizovatelnosti. Navržení specifikace požadavků na vlastnosti zadaného technického produktu - subjektivizovaného technického systému TS(s). 3. Hodnocení vlastností "výchozího technického produktu" a min. jednoho "konkurenčního produktu".Predikce rizik řešení. Navržení harmonogramu řešení projektu. 4. Kontrolní cvičení - prezentace projektů a hodnocení jejich řešení. 5. Navržení provozního technického transformační systému a procesu (včetně asistujících procesů a paralelního podpůrného údržbového procesu) pro navrhovaný TS(s). 6. Navržení funkční struktury TS(s) - stanovení transformačních účinků mezi TS(s) a transformovaným objektem/operandem a odpovídajících (transformačních) funkcí TS(s) ; stanovení potřebných M, E, I vstupů TS(s), návrh hierarchického funkčního stromu a funkční struktury TS(s) . 7. Návrh orgánové struktury TS(s) - koncepční rozhodnutí, sestavení morfologické matice orgánů. Navržení alternativ orgánových struktur. Hodnocení klíčových vlastností a potenciálu konkurenceschopnosti alternativ TS(s) vzhledem ke specifikaci požadavků, výběr suboptimálních alternativy. 8. Kontrolní cvičení - prezentace projektů a hodnocení jejich řešení. 9. Návrh a SWOT hodnocení hrubé stavební struktury TS(s) vč. predikce a eliminace rizik. 10.+11. Návrh a komplexní hodnocení definitivní stavební struktury TS(s) 12. + 13. Dopracování, dokumentování a prezentování řešení konstrukčního návrhu TS(s)
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s diskusí, E-learning, Skupinová výuka, Projektová výuka, Prezentace práce studentů, Samostatná práce studentů, Samostudium studentů
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 40 hodin za semestr
- Projekt týmový [20-60 / počet studentů]
- 12 hodin za semestr
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 30 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 6 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Vypracování seminární práce v bakalářském studijním programu [5-40]
- 30 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| naskicovat, popsat a vysvětlit základní vlastnosti obecných strojních částí, a základních funkčních skupin strojů a zařízení |
| popsat a vysvětlit základní inženýrské výpočty pro predikci vlastností obecných strojních částí a základních funkčních skupin strojů a zařízení |
| popsat a vysvětlit základní inženýrské poznatky o standardním SW pro počítačovou podporu konstrukčních prací |
| Odborné dovednosti |
|---|
| rozpoznat a aplikovat konstrukční řešení obecných strojních částí a základních funkčních skupin strojů a zařízení, výpočtově je analyzovat a navrhnout alternativy jejich řešení |
| využívat základní inženýrské poznatky z nauky o materiálu, technologie výroby, mechaniky, pružnosti a pevnosti, a dalších podpůrných inženýrských oborů |
| provádět základní inženýrské výpočty pro predikci vlastností obecných strojních částí a základních funkčních skupin strojů a zařízení |
| využívat základní inženýrské znalosti o standardním SW pro počítačovou podporu konstrukčních prací |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení, |
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat a vysvětlit technický produkt jako heterogenní technický systém pro realizaci požadovaných transformací, jeho životní cyklus, konstrukčních struktury a systém vlastností, vč. jejich vzájemných vztahů |
| popsat a vysvětlit systematický postup tvůrčího návrhu technického produktu chápaného jako heterogenní technický systém s pružným integrovaným využitím všech standardních strategií konstruování |
| popsat a vysvětlit systematický tvůrčí návrh alternativ koncepčních a konstrukčních řešení technického produktu |
| popsat a vysvětlit systematické hodnocení vhodnosti alternativ technického produktu vč. analýz a rozhodování o jejich kvalitě konkurenceschopnosti |
| Odborné dovednosti |
|---|
| řešit konstrukční návrh technického produktu rozložením do obecných základních fází řešení |
| vypracovat tvůrčím způsobem systematickou komplexní specifikaci požadavků na navrhovaný technický produkt v celém jeho životním cyklu vč. využití poskytované SW podpory |
| navrhnout systematicky tvůrčím způsobem alternativy koncepčních a konstrukčních řešení zadaného technického produktu |
| hodnotit systematicky slabé a silné vlastnosti a výslednou kvalitu a konkurenceschopnost alternativ navrhovaného technického produktu s využitím dostupné SW podpory |
| systematicky řídit konstrukční projekt technického produktu a suboptimálně kombinovat teoreticky podložené, instruktivní, intuitivní i zkusmé tvůrčí metody navrhování |
| dokumentovat, prezentovat a odůvodnit systematicky a srozumitelně postup a výsledky konstrukčního návrhu technického produktu |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
| bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška s diskusí, |
| E-learning, |
| Samostudium, |
| Samostatná práce studentů, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Projektová výuka, |
| Prezentace práce studentů, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Přednáška s diskusí, |
| Řešení problémů, |
| Samostatná práce studentů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Skupinová prezentace, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Výstupní projekt, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Výstupní projekt, |
| Kombinovaná zkouška, |
| Skupinová prezentace, |
|
Doporučená literatura
|
-
Eder, Wolfgang Ernst; Hosnedl, Stanislav. Design engineering : a manual for enhanced creativity. Boca Raton : CRC Press, 2008. ISBN 978-1-4200-4765-3.
-
Eder, Wolfgang Ernst; Hosnedl, Stanislav. Introduction to Design Engineering: Systematic Creativity and Management. CRC Press / Balkema, Taylor & Francis Group, Leiden, The Netherlands, 2010.
-
Eder*, Wolfgang Ernst; Hosnedl, Stanislav. Introduction to Design Engineering: Systematic Creativity and Management.. USA: CRC Press. Taylor & Francis Group, London, New York., 2024.
-
Hosnedl, S. Systémové navrhování technických produktů. Case Examples ke cvičením. Plzeň, ZČU, FST. 2022.
-
Hosnedl, S. Systémové navrhování technických produktů. Plzeň, ZČU, FST, 2009.
-
Hubka, V. Engineering design: General procedural model of engineering design. Zürich: Heurista. 1992.
-
Hubka, V. Konstrukční nauka : Obecný model postupu při konstruování. Praha : Konservis, 1995. ISBN 80-90 1135-0-8.
|