Сучасні методи прототипіювання
Спеціальність: Системне проектування
Код дисципліни: 7.122.03.E.020
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Системи автоматизованого проектування
Лектор:
доцент Здобицький Андрій Ярославович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчивши дисципліну, студент повинен уміти:
1.Використовувати програмні засоби для 3D-моделювання та створення цифрових прототипів.
2.Застосовувати технології 3D-друку для виготовлення фізичних моделей.
3.Оптимізувати параметри 3D-моделей для різних виробничих технологій.
4.Інтегрувати 3D-прототипи у цифрові двійники та виробничі процеси.
5.Оцінювати якість, точність та міцність 3D-прототипів.
Результати навчання: РН1 Мати спеціалізовані концептуальні знання, що включають сучасні наукові здобутки у сфері комп’ютерних наук і є основою для оригінального мислення та проведення досліджень, критичне осмислення проблем у сфері комп’ютерних наук та на межі галузей знань
РН2 Мати спеціалізовані уміння/навички розв’язання проблем комп’ютерних наук, необхідні для проведення досліджень та/або провадження інноваційної діяльності з метою розвитку нових знань та процедур.
РН6 Розробляти концептуальну модель інформаційної або комп’ютерної системи.
РН7 Розробляти та застосовувати математичні методи для аналізу інформаційних моделей.
РН8 Розробляти математичні моделі та методи аналізу даних (включно з великим).
РН16 Виконувати дослідження у сфері комп’ютерних наук.
РН20 Розробляти нові методи й алгоритми розпізнавання образів та комп’ютерного зору для розв’язання задач виявлення, стеження та класифікації об’єктів, ґрунтуючись на попередній цифровій обробці зображень.
РН1.2 Розробляти прототипи адаптивного користувацького інтерфейсу для забезпечення людино-машинної взаємодії з інформаційною системою, що скорочує тривалість первинного навчання користувача та зменшує кількість його помилок.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізит
Системне програмування і операційні системи.
Системи автоматизації конструкторського проектування.
Основи автоматизованого проектування складних об’єктів і систем.
кореквізит
Задачі та об’єкти систем конструкторського проектування .
Математичні моделі, які використовуються при проектуванні об’єктів та систем
Короткий зміст навчальної програми: Курс "Сучасні методи прототипіювання" спрямований на формування у студентів теоретичних знань та практичних навичок, необхідних для застосування сучасних технологій тривимірного моделювання та адитивного виробництва. У межах курсу студенти освоюють методи створення цифрових 3D-моделей, їх оптимізації для виготовлення, реверс-інжинірингу та інтеграції у виробничі процеси.
Курс включає вивчення основ геометричного моделювання, програмного забезпечення для розробки та тестування прототипів, матеріалів для 3D-друку, а також алгоритмів контролю якості виготовлених виробів. Окрема увага приділяється використанню технологій 3D-сканування, обробки даних та аналізу цифрових моделей, що забезпечує студентам можливість ефективного застосування набутих знань у сфері комп’ютерних наук.
У результаті вивчення дисципліни студенти здобудуть компетентності, необхідні для розробки, моделювання, аналізу та впровадження 3D-прототипів у різних галузях, включаючи інженерію, автоматизоване проєктування та розробку інтелектуальних пристроїв.
Опис: Розділ 1. Вступ до 3D-прототипіювання
Ознайомлення з основними поняттями, методами та можливостями 3D-прототипіювання. Розгляд принципів створення тривимірних моделей, їхньої оптимізації та підготовки до виготовлення.
Розділ 2. Програмне забезпечення та матеріали
Аналіз сучасних програмних засобів для 3D-моделювання та підготовки до друку. Вивчення різних матеріалів для 3D-друку, їхніх властивостей, переваг та обмежень.
Розділ 3. Технологічні процеси 3D-прототипіювання
Дослідження методів 3D-друку, включаючи FDM, SLA, SLS та інші технології. Оптимізація параметрів друку, використання підтримок, контроль точності та структурної цілісності виробів.
Розділ 4. Практичне застосування та перспективи
Розгляд галузей, у яких використовується 3D-прототипіювання: інженерія, медицина, архітектура, виробництво. Аналіз перспектив розвитку технологій та їхнього впливу на індустрію.
Методи та критерії оцінювання: Для перевірки знань застосовується 2 контрольних заходи.
1. Оцінювання звітів про виконання лабораторних робіт. Захід проводиться після відроблення та оформлення звітів з усіх лабораторних робіт.
2. Екзаменаційний контроль. Захід проводиться у встановлений згідно із розкладом термін і передбачає діагностування знань теоретичного матеріалу.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК) включає виконання лабораторних робіт, за які можна отримати 45 балів
Екзаменаційний контроль складається з двох компонентів:
Письмова компонента – 50 балів
Усна компонента – 5 балів
Загальна оцінка 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. Gibson Ian. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. Springer, 2021.
2. Chua Chee Kai, Leong Kah Fai. 3D Printing and Additive Manufacturing: Principles and Applications. World Scientific, 2020.
3. Rosen D.W., Wang L., Bernard A. Additive Manufacturing – Developments in Training and Education. Springer, 2018.
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).