Роботизовані комплекси промислових виробництв
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.174.01.E.054
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: доцент, к.т.н. Васильківський Ігор Степанович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
інтегральних:
- ІНТ здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов, під час професійної дія-льності у галузі автоматизації або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів галузі.
загальних:
- КЗ 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
спеціальних:
- КС 6. Здатність використовувати для вирішення професійних завдань новітні техно-логії у галузі автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій, зокрема, про-ектування багаторівневих систем керування, збору даних та їх архівування для фо-рмування бази даних параметрів процесу та їх візуалізації за допомогою засобів лю-дино-машинного інтерфейсу.
фахових:
- ФКС 2.1. Здатність обґрунтовано вибирати структуру системи керування роботизо-ваним технологічним комплексом на основі характеристик технологічного проце-су.
- ФКС 2.2. Здатність розробляти систему керування роботизованим технологічним комплексом на основі сенсорів технологічних параметрів, систем технічного зору, мікропроцесорних керуючих засобів.
- ФКС 2.4. Здатність застосовувати сучасні технології програмування систем керуван-ня роботизованими комплексами та розроблення систем їх диспетчеризації з вра-хуванням принципів кібербезпеки таких систем.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним проде-монструвати такі результати навчання:
знати:
- галузі застосування роботизованої техніки;
- складові робота, поняття робота та маніпулятора, види сенсорів;
- види роботів, їх призначення;
- принципи роботи системи керування, особливості програмування;
вміти:
- складати план роботи з виконання проекту та план проектної діяльності;
- здійснювати пошук інформації (технології, матеріали, застосування) та виробів-аналогів;
- вибирати необхідні технічні засоби для побудови;
- розробляти кінематичну схему;
- проектувати конструкцію робота;
- визначати способи з’єднання деталей між собою;
- складати робота з існуючих блоків;
- організовувати робоче місце під час виконання різних робіт;
- описувати принцип функціонування робота під керуванням процесора, алгоритм ке-рування рухами робота;
- створювати програму для робота, завантажувати, проводити тестування
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- Електротехніка та електромеханіка
- Автоматизація періодичних процесів
- Основи робототехніки
- Мікроконтролери та виконавчі пристрої робототехнічних систем
- Сенсори роботизованих систем
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- WEB-технології в робототехніці
- Технології програмування робототехнічних систем
- Кібербезпека автоматизованих систем керування
- Багаторівневі системи керування технологічними процесами
- Проектування систем автоматизації
Короткий зміст навчальної програми: Робототехнічні комплекси нині є однією з важливих складових автоматизованих виробництв. Промислові роботи використовуються для операцій переміщення, складання, механічної обробки, нанесення покриття поверхонь тощо.
Навчальна дисципліна «Роботизовані комплекси промислових виробництв» передбачає ознайомлення з основними поняттями і застосуваннями поєднання різних машин і механізмів та робототехніки в промисловості; вивчення принципів управління промисловими робототехнічними комплексами, їх місця в автоматизованих виробничих системах.
Опис: Вступ. Класифікація технологічних комплексів із застосуванням роботів. Особливості будови та функціонування
роботизованих комплексів. Термінологія, призначення та основні вимоги, структура роботизованих комплексів і її особливості.
Показники якості роботизованих комплексів промислових виробництв: продуктивність, показники гнучкості, точність,
показники надійності, економічна ефективність.
Методичні особливості створення роботизованих комплексів промислових виробництв: аналіз типів виробництва та можливості застосування роботизованих комплексів, аналіз продукції, що виробляється на роботизованих комплексах, побудова технологічних процесів у роботизованому виробництві, особливості оформлення документації на роботизовані технологічні процеси.
Застосування промислових роботів на основних технологічних операціях Роботизовані комплекси для складальних операцій, для механічної обробки.
Робототехнічні комплекси для зварювання деталей і нанесення покрить на поверхні виробів.
Робототехнічні комплекси для допоміжних операцій: штампування, пресування пластмас, гарячого штампування і кування, лиття під тиском та внутрішньо- і міжцехового транспорту.
Мобільні роботизовані комплекси Вимоги до роботизованих комплексів: загальні вимоги, вимоги до безпеки їх експлуатації, вимоги до організації робочих місць.
Вибір моделі промислового робота і системи управління: загальні рекомендації щодо вибору моделі промислового робота з необхідними параметрами, підбір промислового робота за завданням, технічні характеристики систем керування, управління промисловими роботами, вибір схеми захватного пристрою, операційні (захватні) пристрої, приклад розрахунку похибки центрування захвату.
Допоміжні пристрої в роботизованих комплексах: структура та основні задачі допоміжних пристроїв, магазинні допоміжні пристрої, саморухомі магазинні допоміжні пристрої, магазини-транспортери.
Бункерні допоміжні пристрої: завантажувально-орієнтуючі пристрої бункерного типу, вібраційні бункерні пристрої. Механічні транспортери: крокові транспортери, конвеєрні і гравітаційні транспортери. Поворотні столи.
Продуктивність та ефективність використання роботизованих комплексів. Структура продуктивності роботизованих комплексів. Аналіз продуктивності роботизованого комплексу: залежність його продуктивності від характеристик промислового робота, залежність його продуктивності від часу роботи промислового робота та технологічного обладнання.
Програмний емулятор роботизованих комплексів: структура програмного емулятора, інтерфейс програмного емулятора,
особливості роботи програмного емулятора
Гнучкі автоматизовані виробництва: класифікація, загальні положення. Структурна схема циклу гнучкого автоматизованого виробництва. Перспективи розвитку промислових роботизованих комплексів.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
• вибіркове усне опитування перед початком занять;
• фронтальна перевірка наявності підготовки і домашніх завдань протягом 5-10 хв.;
• оцінка активності студента у процесі занять, збирання схем, виконання завдань і т. ін.;
• виконання мети, поставлених завдань, правильність і повнота оформлення звіту до лабораторної роботи;
• відповіді на контрольні питання при захисті лабораторної роботи.
Контрольні запитання поділяються на:
а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення;
е) інтерактивні завдання вікторинного та ігрового характеру.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та виконання і захисту контрольної роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: Залік
Розподіл балів у 100-бальній шкалі
Поточний контроль (ПК)
- лабораторні роботи: 40 балів
- контрольна робота: 40 балів
Контр. захід (КЗ) - 20 балів
Разом за дисципліну: 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Введення в мехатроніку / О.М. Яхно, А.В. Узунов, А.Ф. Луговський, и др. –К.: НТУУ «КПІ», 2008.
2. Цвіркун Л. І. Робототехніка та мехатроніка : навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. - Д. : НГУ, 2010.
3. Костюк В.І., Спину Г.О., Ямпольський Л.С., Ткач М.М. Робототехніка.-К.:Вища шк.., 1994.
4. Павленко І.І., Мажара В.А. Роботизовані технологічні комплекси: Навчальний посі-бник. – Кіровоград: КНТУ, 2010.
5. Основи автоматики та робототехніки: Навчальний посібник/ А. М. Гуржій, А. Т. Нельга, В. М. Співак, О. С. Ітякін: –Дніпро: «Гарант СВ», 2021.
6. Мазепа С. С. Програмне керування роботами в РТК : навч. посібник для студ. вищих навч. закл.. - Л. : Видавництво Національного ун-ту "Львівська політехніка", 2003.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).