Maskinteknik AV, Mekanisk design, 30 hp

Syfte

I kursen utvecklar du din förmåga att ta fram hållbara, mekaniska lösningar till tekniskt utmanande problem. Du lär dig användbara metoder vid produktutveckling och att tillämpa dessa metoder och designmetodik i ett projektarbete.

Lärandemål

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
Del 1 - Ergonomi:
1. förklara grundläggande ergonomiska begrepp.
2. redogöra för möjliga personskaderisker och belastningsskador som kan uppstå vid användning av en maskin/produkt.
3. använda antropometriska mått för att dimensionera en produkt anpassad till tilltänkt målgrupp.
4. använda en ergonomisk analysmetod för att analysera en produkt.

Del 2 - Tillverkningsteknik:
5. redogöra för centrala begrepp, teorier och metoder inom området.
6. redogöra för samband mellan tillverkningsmetod och den tillverkade produktens egenskaper, såsom toleranser, ytjämnhet, tillverkningskostnad, materialkostnad.

Del 3 - Optimering:
7. formulera ett optimeringsproblem med bivillkor.
8. tillämpa Karush-Kuhn-Tucker-villkoren för optimering med bivillkor.
9. redogöra för olika optimeringsalgoritmer för linjära och icke-linjära problem utan och med bivillkor, och när de är tillämpliga.
10. redogöra för hur icke-konvexa optimeringsproblem kan omformuleras till konvexa problem, och när icke-konvexa optimeringsproblem kan omformuleras till dessa.
11. redogöra för regulariseringsmetoder för att lösa icke-väldefinierade (ill-posed) problem, och när de är tillämpliga.
12. tillämpa och programmera optimeringsalgoritmer för problemlösning.
13. värdera olika optimeringsalgoritmers lämplighet för ett optimeringsproblem.

Del 4 - Livscykelanalys:
14. förklara de grundläggande principerna för livscykelanalys (LCA).
15. tolka resultat från en livscykelanalys.

Del 5 - Ritteknik:
16. skapa konstruktionsritningar med hjälp av datorbaserade program.
17. använda grundläggande regler och standarder för ritteknik och toleranssättning.

Del 6 - Hållfasthetslära:
18. redogöra för antaganden som ligger till grund för skalteorin, samt när teorin är applicerbar.
19. redogöra för skillnaden mellan membran- och böjtillstånd.
20. välja och använda lämplig lösningsmetod för att lösa tekniska problem där skivor, plattor och skal ingår.

Del 7 - Projekt:
21. framställa produktionsunderlag i form av konstruktionsritningar.
22. välja lämpligt material och tillverkningsteknik för ingående komponenter i en produkt utifrån funktionskrav, kostnadsramar och minimal miljöpåverkan.
23. sammanställa en LCA-rapport enligt de kriterier och med den terminologi som definieras i ISO 14040.
24. skapa en produkt som är ergonomiskt anpassad för tilltänkt målgrupp och som inte utsätter användaren för onödiga belastningar eller personskaderisker.
25. identifiera optimerbara designparametrar samt tillämpa lämplig optimeringsmetod.
26. använda relevanta utvärderingsmetoder för att utvärdera slutgiltigt konceptförslag.
27. tillämpa vedertagna normer för språkriktighet, samt angivna normer för teknisk rapport.
28. presentera sin produkt muntligt och argumentera för de konstruktionsval som gjorts.
29. samarbeta i grupp och reflektera över det egna bidraget till gruppens arbete.

Innehåll

Kursen innehåller följande delar:
- Ergonomi: biomekanik, belastningsskador, antropometri och ergonomiska analysmetoder
- Tillverkningsteknik: toleranser, ytjämnhet, tillverkningskostnad och materialkostnad för olika tillverkningsmetoder
- Optimering: begrepp, konvexa problem, linjär och icke-linjär programmering samt regularisering
- Livscykelanalys: grundläggande principer för LCA med stöd av tillämplig ISO-standard
- Ritteknik: standarder för ritteknik och toleranssättning, ritningsframställan
- Hållfasthetslära: strukturelementen skivor, plattor och skal behandlas
- Projekt: ta fram konceptförslag för en produkt åt ett företag/organisation

Behörighet

Maskinteknik GR (B), Materialteknik, 6 hp; Maskinteknik GR (C), Kontinuummekanik, 9 hp; Industridesign GR (C), Interaktionsdesign, 6 hp; Teknisk design GR (C), Datorstödd design, 9 hp samt Teknisk design GR (C), Examensarbete, 15 hp.

Urvalsregler

Urval sker i enlighet med Högskoleförordningen och den lokala antagningsordningen.

Undervisning

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, övningar och handledning.

Examination

I110: Ergonomi, Inlämningsuppgift, 4,5 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)

I700: Projekt, Skriftlig inlämningsuppgift, 2 hp
Betygsskala: Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl Godkänd (VG)

L300: Optimering, Laboration, 1,5 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)

P700: Projekt, Muntlig redovisning, 1 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)

Q500: Ritteknik, Tentamen, 1,5 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)
Genomförs med hjälp av solidmodelleringsprogram i datorsal.

R700: Projekt, Rapport, 6 hp
Betygsskala: På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.

T200: Tillverkningsteknik, Tentamen, 3 hp
Betygsskala: På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.
Skriftlig tentamen.

T300: Optimering, Tentamen, 3 hp
Betygsskala: På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.
Skriftlig tentamen.

T400: Livscykelanalys, Tentamen, 3 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)
Skriftlig tentamen.

T600: Hållfasthetslära, Tentamen, 4,5 hp
Betygsskala: På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.
Skriftlig tentamen.

För att få ett godkänt slutbetyg på kursen skall alla delmomenten ovan vara godkända. Slutbetyget baseras på en sammanvägd bedömning av resultaten på delmomenten med graderade betyg. Betygskriterier för ämnet finns på www.miun.se/betygskriterier.

Om en student har ett beslut från samordnaren vid Mittuniversitetet om pedagogiskt stöd vid funktionsnedsättning, har examinator rätt att ge anpassad examination för studenten.

Begränsning av examination

Studenter registrerade på denna version av kursplan har rätt att examineras 3 gånger inom loppet av 1 år enligt angivna examinationsformer. Därefter gäller examinationsform enligt senast gällande version av kursplan.

Betygsskala

På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.

Övrig information

Denna kurs överlappar kurserna MT007A Optimering, MT017A Elasticitetsteori samt IU028A Projektarbete.