UUSI Konseptisuunnittelu (3op)

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa kuvailla konseptisuunnittelun roolin ja hyödyn osana mekaniikan ja automaation suunnitteluprosessia. Hän tuntee konseptisuunnittelun tarkoituksen, osaa kuvata toimintaperiaatteen ja pystyy vertailemaan eri konseptivaihtoehtoja teknisten ja toiminnallisten vaatimusten pohjalta.

Opiskelija hallitsee rinnakkaissuunnittelun keskeiset periaatteet ja osaa sovittaa yhteen mekaniikan ja automaation tarpeita sekä hyödyntää virtuaaliympäristöjä testauksen ja käyttöönoton aikaistamiseksi. Opiskelija tuntee 3D-mekaniikkamallien perusrakenteet, kuten kinemaattiset nivelet, toimilaitteet ja kuljettimet.

Opiskelija osaa käyttää simulointiohjelmistoja automaatiokonseptien validointiin ja yhdistää virtuaaliohjaimen (virtuaali-PLC) mallin toiminnallisuuteen signaalitasolla. Lisäksi hän kykenee suorittamaan virtuaalisen käyttöönoton ja validoimaan suunnitellun ratkaisun mekaanisen toiminnallisuuden.

Sisältö

- Konseptisuunnittelu käsitteenä (konseptisuunnittelun tarkoitus, toimintaperiaatteen kuvaaminen, mekaniikka- ja automaatio, konseptien vertailu)
- Rinnakkaissuunnittelu (Mekaniikan ja automaation yhteensovittaminen, testauksen ja käyttöönoton aikaistaminen virtuaaliympäristössä)
- 3D-mekaniikkamallien perusrakenteet (kinemaattiset nivelet, toimilaitteet ja kuljettimet)
- Simulointiohjelmiston käyttö automaatiokonseptien validoinnissa (mekaniikkojen simulointi)
- Virtuaaliohjain (virtuaali-PLC-ratkaisu ja kytkentä malliin, signaalien yhdistäminen)
- Virtuaalinen käyttöönotto (mekaanisen toiminnallisuuden validointi)

Esitietovaatimukset

Suositeltavaa on, että opiskelijalla on perustiedot 3D-mallinnuksesta sekä hydrauliikka- ja paineilmatekniikasta.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tuntee konseptisuunnittelun perusmerkityksen ja pystyy kuvaamaan toimintaperiaatteita sekä vertailemaan yksinkertaisia konseptivaihtoehtoja. Hän käyttää simulointiohjelmistoa ja virtuaaliohjainta ohjeiden mukaan ja tunnistaa rinnakkaissuunnittelun keskeiset periaatteet. Virtuaalinen käyttöönotto onnistuu opettajan tuella.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija soveltaa konseptisuunnittelun periaatteita itsenäisesti ja perustelee konseptivalintoja teknisten ja toiminnallisten kriteerien kautta. Hän hyödyntää rinnakkaissuunnittelua tarkoituksenmukaisesti ja rakentaa 3D-malleja, jotka sisältävät relevantit kinemaattiset nivelet, toimilaitteet ja kuljettimet.
Opiskelija osaa validoida automaatiokonsepteja simulointiohjelmistolla ja liittää virtuaaliohjaimen malliin itsenäisesti. Virtuaalisessa käyttöönotossa hän arvioi koneen mekaanista toiminnallisuutta oikein ja tarkoituksenmukaisesti.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija analysoi konseptivaihtoehtoja laaja-alaisesti huomioiden mekaniikan, automaation, kustannukset, laadun ja käyttöönoton aikaisen toiminnallisuuden. Hän soveltaa rinnakkaissuunnittelua syvällisesti ja rakentaa tarkkoja 3D-konseptimalleja, jotka heijastavat teollisuuden toteutustasoa.
Opiskelija käyttää simulointiohjelmistoja ja virtuaaliohjainta tehokkaasti, rakentaen kokonaisvaltaisia signaaliohjattuja malleja. Hän toteuttaa virtuaalisen käyttöönoton itsenäisesti, arvioi järjestelmän toiminnallisuuden ja tunnistaa kehityskohteet ennakoivasti.

Oppimateriaalit

Sähköinen, opettajan osoittama opetusmateriaali.