Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metody optymalizacji w projektowaniu
Tok studiów:
2012/2013
Kod:
RBM-2-406-SW-n
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria systemów wytwarzania
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
4
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Michlowicz Edward (michlowi@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Michlowicz Edward (michlowi@agh.edu.pl)
dr inż. Kisiel Piotr (pikisiel@agh.edu.pl)
dr inż. Zwolińska Bożena (bzwol@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna procedury związane z optymalizacją i poszukiwaniem rozwiązania optymalnego, w szczególności ma wiedzę o formułowaniu funkcji celu, kryteriach, ograniczeniach oraz zmiennych decyzyjnych i parametrach funkcji celu BM2A_W05, BM2A_W07, BM2A_W03, BM2A_W17 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W002 Zna wybrane metody rozwiązywania problemów optymalizacyjnych użyteczne w projektowaniu szeroko rozumianych procesów realizacji BM2A_W05, BM2A_W04, BM2A_W03, BM2A_W17 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Umie wykorzystać metody numeryczne w optymalizacji konstrukcji lub procesu, w szczególności umie odpowiednio zastosować interpolację, aproksymację, metodę Runge-Kutty, mnożniki Lagrange'a BM2A_U12, BM2A_U20, BM2A_U18 Aktywność na zajęciach,
Odpowiedź ustna
M_U002 Potrafi sformułować zadanie optymalizacyjne dla złożonego obiektu, (np. konstrukcji nośnej dźwigara suwnicy), umie rozwiązać takie zadanie dla różnych kryteriów oceny BM2A_U21, BM2A_U05, BM2A_U17, BM2A_U18, BM2A_U25, BM2A_U14, BM2A_U02 Aktywność na zajęciach,
Projekt inżynierski
M_U003 Potrafi wykorzystać programowanie sieciowe do rozwiązywania problemów optymalizacji, w szczególności umie sporządzić sieć zdarzeń i czynności oraz przeprowadzić optymalizację wykonania złożonego zadania projektowego ze względu na czas realizacji zadania oraz prawdopodobieństwo realizacji w zadanym czasie BM2A_U21, BM2A_U05, BM2A_U17, BM2A_U06 Aktywność na zajęciach,
Projekt
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna procedury związane z optymalizacją i poszukiwaniem rozwiązania optymalnego, w szczególności ma wiedzę o formułowaniu funkcji celu, kryteriach, ograniczeniach oraz zmiennych decyzyjnych i parametrach funkcji celu + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna wybrane metody rozwiązywania problemów optymalizacyjnych użyteczne w projektowaniu szeroko rozumianych procesów realizacji + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie wykorzystać metody numeryczne w optymalizacji konstrukcji lub procesu, w szczególności umie odpowiednio zastosować interpolację, aproksymację, metodę Runge-Kutty, mnożniki Lagrange'a - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi sformułować zadanie optymalizacyjne dla złożonego obiektu, (np. konstrukcji nośnej dźwigara suwnicy), umie rozwiązać takie zadanie dla różnych kryteriów oceny + - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi wykorzystać programowanie sieciowe do rozwiązywania problemów optymalizacji, w szczególności umie sporządzić sieć zdarzeń i czynności oraz przeprowadzić optymalizację wykonania złożonego zadania projektowego ze względu na czas realizacji zadania oraz prawdopodobieństwo realizacji w zadanym czasie - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Treść wykładów

1.Charakterystyka procesów projektowania i konstruowania. Nowoczesne i tradycyjne modele projektowania.
2.Elementy projektowania optymalnego.Formułowanie problemów optymalizacji.
3.Kryteria optymalizacji.Zmienne projektowe i parametry optymalizacji.Ograniczenia, obszar rozwiązań dopuszczalnych.
4.Wybrane metody rozwiązywania problemów optymalizacji(1).
Klasyfikacja problemów i metod.Metody graficzne i analityczne.Mnożniki Lagrange’a.
5.Wybrane metody rozwiązywania problemów optymalizacji(3).
Programowanie dynamiczne – PD.Metody iteracyjne.Metody wariacyjne.
6.Losowe metody poszukiwania rozwiązań optymalnych. Symulacja cyfrowa.
7.Wymiarowanie dźwigara konstrukcji skrzynkowej.
8.Optymalizacja dźwigara.

Ćwiczenia laboratoryjne:
Treść ćwiczeń

1.Wykorzystanie metody mnożników Lagrange’a (MML) – optymalizacja kosztów zbiornika cylindrycznego
- MML ,
- rozwiązanie analityczne -poszukiwanie ekstremum bezwarunkowego.
- optymalizacja ciężaru belki stalowej.
2.Optymalizacja konstrukcji dźwigara skrzynkowego suwnicy pomostowej
- wymiarowanie konstrukcji skrzynkowej metodą stanów granicznych MSG i metodą naprężeń dopuszczalnych MND,
- optymalizacja wymiarów dźwigara (co najmniej w 2 przekrojach):
– maksymalizacja wytężenia materiału dźwigara,
– minimalizacja masy dźwigara.
3.Optymalizacja zarządzania projektami
- wyznaczenie sieci zdarzeń i czynności przy realizacji projektu
- wykorzystanie metody PERT w optymalizacji:
- obliczenie prawdopodobieństwa realizacji projektu przy założonym czasie jego wykonania,
- obliczenie czasu realizacji projektu przy założonym prawdopodobieństwie jego wykonania.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 59 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w wykładach 16 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 8 godz
Wykonanie projektu 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 5 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa= 60% ocena z projektów + 40% ocena ze sprawdzianu z treści wykładów

Wymagania wstępne i dodatkowe:

1.Bis J, Markiewicz R.: Komputerowe wspomaganie projektowania CAD -podstawy. REA, Warszawa 2008
2.Ostwald M.: Podstawy optymalizacji konstrukcji. Wydaw. Polit. Poznańskiej, Poznań 2005
3.Sielicki A., Jeleniewski T.: Elementy metodologii projektowania technicznego. WNT, Warszawa 1980
4.Stachurski A., Wierzbicki A.: Podstawy optymalizacji. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2001
5.Szymczak Cz.: Elementy teorii projektowania. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Nie podano zalecanej literatury lub pomocy naukowych.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Na każdym wykładzie sprawdzana jest obecność. Obowiązuje zaliczenie sprawdzianu z wykładów.
Studenci posiadający 75% frekwencję są zwolnieni ze sprawdzianu.