Inženýrský projekt (FSI-ZKR)

Akademický rok 2018/2019
Garant: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je řešení komplexního inženýrského problému multidisciplinárního charakteru. Důraz je kladen na kvalitu výstupů a efektivní využití všech doposud získaných znalostí.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají praktické zkušenosti při aplikaci pokročilých metod a nástrojů CAD, reverzního inženýrství, optické digitalizace a výroby prototypů. Osvojí si práci s využitím nástrojů inženýrských analýz a s moderními metodami diagnostiky strojů. Studenti se seznámí s multidisciplinárním přístupem potřebným k řešení komplexních inženýrských problémů. Zdokonalí se v efektivní aplikaci získaných znalostí a v analytickém, syntetickém a kritickém myšlení. Absolventi kursu budou schopni řešit komplexní technické problémy vyžadující multidisciplinární přístup. Budou schopni volit efektivní metody řešení, kriticky hodnotit výsledky a ukončit řešení problému formou realizace fyzického výstupu.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z oblasti plastových prototypů, rapid prototypingu, reverzního inženýrství, optické digitalizace, parametrického modelování (Inventor, Catia, Rhinoceros), konstruování, tribologie, metody konečných prvků (ANSYS Classic, ANSYS Workbench), měření a experimentů, statiky, kinematiky, pružnosti a pevnosti, projektového řízení a zkušenosti s prací v týmu.
Obsah předmětu (anotace):
Kurz navazuje na předmět konstrukční projekt a předměty z předchozího studia. Jsou vypsána celkem 4 témata projektů v návaznosti na aktuálně řešené výzkumné a vývojové projekty. Studenti se rozdělí do týmů o 3-5 členech. Každý tým řeší jeden zadaný projekt. Nabízená témata obsahují komplexní inženýrské problémy, pro jejichž úspěšné vyřešení musí studenti zvládnout aplikovat dříve získané znalosti, metody a postupy v oblastech inženýrských analýz, řízení experimentu, virtuálních prototypů a parametrického modelování. Každé téma je vedeno garantem projektu, který kontroluje postup, konzultuje možnosti řešení a zajišťuje financování realizační části, případně komunikaci s investorem. V průběhu řešení je kladen důraz na kvalitu předkládaných výstupů a účelnost a vhodnost řešení včetně volby výrobních technologií. V závěru kurzu probíhá obhajoba výsledků projektů před komisí. Příklady vybraných problémových situací – zadání projektů: Návrh a realizace přípravků pro digitalizaci částí lidského těla. Vibroizolační Stewardova plošina pro kosmonautiku. Konstrukce experimentálního zařízení pro simulaci kontaktu reálného kola a kolejnice. Konstrukce aktivního pohonu simulátoru kyčelního kloubu.
Tento kurz byl v rámci projektu FabLabNet podpořen z Evropského fondu pro regionální rozvoj v programu „Interreg Central Europe“. Kurz využívá zázemí otevřené studentské dílny „StrojLab“ vybudované za podpory Ústavu konstruování a projektu FabLabNet.
Metody vyučování:
Teoretický základ pro řešení problémů je součástí výuky předmětů v předchozím studiu. Předmět je proto vyučován pouze formou praktických cvičení s počítačovou podporou a v laboratořích, kde studenti samostatně pod dohledem garantů pracují na řešení zadaných projektů. V rámci praktických cvičení probíhají konzultace s jednotlivými garanty (doplnění znalostí, metody řešení, konzultace ekonomických nároků apod.). Je kladen důraz na výběr efektivních metod řešení a technickou kvalitu výstupu projektu. V průběhu semestru jsou stanoveny dva termíny, kdy probíhá rozsáhlejší kontrola formou prezentace dosavadní práce týmu. Uvedených termínů se účastní všichni studenti a garanti z dané tematické oblasti.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu: pravidelná docházka do výuky, odevzdání kompletně vypracovaného projektu v digitální a tištěné formě. V digitální formě bude odevzdáno: 1. CAD data. 2. Technická zpráva. 3. Výkresová dokumentace. 4. Prezentace v pptx. V papírové formě bude odevzdáno: 1. Technická zpráva. 2. Výkresová dokumentace. Výsledné hodnocení je průměrem dílčích hodnocení udělených členy komise při obhajobě projektu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Maximálně 2 omluvené absence jsou tolerovány bez nutnosti náhrady. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení s poč. podporou  13 × 6 hod. povinná                  
    Laboratoře a ateliéry  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení s poč. podporou 1. Prezentace zadání projektu, rozdělení kompetencí, mapa projektu, Ganttův diagram
2. Analýza problému, rešerše technického řešení.
3. Návrh variant řešení, rozbor variant řešení.
4. Kalkulace nákladů projektu.
5. Kontrolní schůzka s prezentací dosažených výsledků.
6. Zpracování výkresové dokumentace.
7. Nákup materiálu a komponent.
8. Realizace zvoleného řešení.
9. Kontrolní schůzka s prezentací dosažených výsledků.
10. Experimentální ověření výstupu.
11. Optimalizace technického řešení.
12. Analýza a interpretace dosažených výsledků.
13. Kompletace a příprava výstupů.
    Laboratoře a ateliéry Laboratorní měření budou realizovány dle požadavků a cílů projektu.
Budou využíty tyto laboratoře:
1. Laboratoř rapid protypingu.
2. Laboratoř optické diagnostiky.
3. Laboratoř tribologie.
4. Laboratoř technické diagnostiky.
5. Výrobní dílny ústavu konstruování.
Literatura - základní:
1. CLIVE L. DYM, Clive L.Patrick Little. Engineering design: a project-based introduction. 2nd ed. Hoboken, N.J: John Wiley. ISBN 04-713-6894-6.
1. CLIVE L. DYM, Clive L.Patrick Little. Engineering design: a project-based introduction. 2nd ed. Hoboken, N.J: John Wiley. ISBN 04-713-6894-6
2. P. Kosky, G. Wise, R. Balmer, W. Keat: Exploring Engineering: An Introduction for Freshman to Engineering and to the Design Process, Elsevier 2006, ISBN 978-0-12-369405-8
Literatura - doporučená:
3. Literatura doporučená garanty pro konkrétní téma projektu
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- kl 5 Povinný 2 2 Z