Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Badania operacyjne i eksploatacyjne
Course of study:
2019/2020
Code:
RIMM-1-506-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Mechanical and Materials Engineering
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Tytko Andrzej (tytko@agh.edu.pl)
Module summary

W ramach przedmiotu poruszane są zagadnienia związane z badaniami operacyjnymi i eksploatacyjnymi oraz diagnostyką maszyn i urządzeń w procesie eksploatacji. Student w ramach modułu posiada wiedzę z zakresu projektowania i planowania badań operacyjnch i eksplatacyjnych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Student dostrzega potrzebę ciągłego uczenia się i świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania związane z pracą w grupie. IMM1A_K04, IMM1A_K01 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi sformułować proste zadanie optymalizacyjne oraz wykorzystać odpowiednie metody do ich rozwiązania IMM1A_U23, IMM1A_U03, IMM1A_U22 Activity during classes,
Execution of exercises
M_U002 Potrafi rozwiązać proste zadanie optymalizacyjne metodami graficznymi i komputerowymi oraz przeprowadzić analize uzyskanych wyników IMM1A_U23, IMM1A_U02, IMM1A_U11, IMM1A_U25 Activity during classes,
Project
M_U003 Student potrafi sformułować prosty problem inżynierski, dobrać metodę rozwiązania go z zakresu eksploatacji maszyn. IMM1A_U01, IMM1A_U03, IMM1A_U22, IMM1A_U11, IMM1A_U17, IMM1A_U09 Project,
Activity during classes
M_U004 Student potrafi wykorzystać wiedzę w zakresie identyfikacji procesów i systemów eksploatacji oraz zastosować podejście systemowe w zapewnianiu niezawodności i bezpieczeństwa maszyn i urządzeń technicznych. IMM1A_U24, IMM1A_U26 Project,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma wiedzę o podstawowym obszarze zastosowań badań operacyjnych w technice oraz o wybranych metodach optymalizacji wykorzystywanych do rozwiązywania zadań IMM1A_W01, IMM1A_W16, IMM1A_W15, IMM1A_W13 Activity during classes,
Participation in a discussion
M_W002 Ma podstawową wiedzę o formułowaniu problemów optymalizacji dla wybranych procesów realizacji zadań projektowych IMM1A_W01, IMM1A_W04, IMM1A_W11, IMM1A_W15 Activity during classes,
Participation in a discussion
M_W003 Student posiada wiedzę dotyczącą zagadnień projektowania i eksploatacji w zakresie oceny jakości i prowadzenia badań eksploatacyjnych. IMM1A_W01, IMM1A_W14, IMM1A_W10 Project,
Activity during classes
M_W004 Student otrzymuje podstawową wiedzę w zakresie zarządzania jakością i bezpieczeństwem w eksploatacji oraz specjalistyczną wiedzę z zakresu przetwarzania informacji o eksploatacji wybranych maszyn i urządzeń mechanicznych. IMM1A_W17 Project,
Activity during classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
42 28 0 0 14 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student dostrzega potrzebę ciągłego uczenia się i świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania związane z pracą w grupie. + - - + - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi sformułować proste zadanie optymalizacyjne oraz wykorzystać odpowiednie metody do ich rozwiązania - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi rozwiązać proste zadanie optymalizacyjne metodami graficznymi i komputerowymi oraz przeprowadzić analize uzyskanych wyników - - - + - - - - - - -
M_U003 Student potrafi sformułować prosty problem inżynierski, dobrać metodę rozwiązania go z zakresu eksploatacji maszyn. - - - + - - - - - - -
M_U004 Student potrafi wykorzystać wiedzę w zakresie identyfikacji procesów i systemów eksploatacji oraz zastosować podejście systemowe w zapewnianiu niezawodności i bezpieczeństwa maszyn i urządzeń technicznych. - - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma wiedzę o podstawowym obszarze zastosowań badań operacyjnych w technice oraz o wybranych metodach optymalizacji wykorzystywanych do rozwiązywania zadań + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma podstawową wiedzę o formułowaniu problemów optymalizacji dla wybranych procesów realizacji zadań projektowych + - - + - - - - - - -
M_W003 Student posiada wiedzę dotyczącą zagadnień projektowania i eksploatacji w zakresie oceny jakości i prowadzenia badań eksploatacyjnych. + - - - - - - - - - -
M_W004 Student otrzymuje podstawową wiedzę w zakresie zarządzania jakością i bezpieczeństwem w eksploatacji oraz specjalistyczną wiedzę z zakresu przetwarzania informacji o eksploatacji wybranych maszyn i urządzeń mechanicznych. + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 81 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 42 h
Preparation for classes 15 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 h
Realization of independently performed tasks 5 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (28h):
  1. Treść wykładów z badań operacyjnych (prof. E. Michlowicz)

    1.Badania operacyjne – obszar, decyzje. Podstawowe pojęcia, problemy, typowe zadania. Wybrane zagadnienia.
    2.Modele matematyczne – etapy budowy. Optymalizacja (kryteria, ograniczenia).
    3.Interpretacja zadań programowania liniowego. Algorytmy rozwiązań. Zadania decyzyjne programowania liniowego. Metoda geometryczna.
    4.Zagadnienia transportowe. Klasyczne zadanie transportowe KZT. Algorytmy rozwiązań. Rozdział zadań przewozowych. Metody komputerowe rozwiązywania zadań.
    5.Przepływy w sieciach. Analiza sieciowa: konstrukcja sieci, zdarzenia i czynności. Metoda ścieżki krytycznej – CPM. Metoda PERT.

  2. Treść wykładów z badań eksploatacyjnych

    1. Fazy istnienia obiektów technicznych – projektowanie, wytwarzanie i eksploatacja. Kształtowanie jakości obiektów technicznych. Podstawowe definicje i pojęcia.
    2. Jakość eksploatacyjna obiektów technicznych, metody zapewniania jakości. Badania eksploatacyjne – cele i sposoby prowadzenia. Metody wyboru obiektów do badań. Określenie liczności próbki, kontrola losowości wyboru, testy losowości.
    3. Kryteria oceny jakości obiektów technicznych. Stosowane metody oceny jakości – metoda APEKS.
    4. Informacja o eksploatacji obiektów, bazy wiedzy, wskaźniki eksploatacyjne.
    5. Wykorzystanie informacji eksploatacyjnej w projektowaniu, wytwarzaniu i eksploatacji.

  3. Treść wykładów z diagnostyki (prof. A. Tytko)

    1. Zadania i rola diagnostyki technicznej w eksploatacji systemów i obiektów technicznych.
    2. Podstawowe metody i techniki diagnostyczne (metody wizualne, emisja akustyczna, badania ultradźwiękowe, metody penetracyjne, metody prądów wirowych, metody wizualne, metody magnetyczne, metody radiometryczne, badanie szczelności).
    3. Klasyfikacja i przyczyny powstawania uszkodzeń, fizyka procesów zużyciowych i ich opis matematyczny.
    4. Stany i procesy dynamiczne obiektów technicznych i ich metody badania.
    5. Systemy do zbierania danych pomiarowych w diagnostyce obiektów technicznych. Normalizacja w zakresie badań nieniszczących obiektów technicznych.

Project classes (14h):
  1. Treść ćwiczeń z badań operacyjnych

    Ćwiczenie 1: Programowanie liniowe. Rozwiązywanie zadań z dwoma zmiennymi decyzyjnymi. Zadanie jednoznaczne, zadanie sprzeczne, zadanie z wieloma rozwiązaniami.
    Ćwiczenie 2: Zadania rozdziału środków. Przykład zadania produkcyjnego. Formułowanie postaci zadania. Wyznaczenie zmiennych decyzyjnych, parametrów. Sformułowanie funkcji celu.
    Ćwiczenie 3: Rozwiązanie metodą graficzną. Analiza wyników i wrażliwości. Praca domowa.
    Ćwiczenie 4 : Zadanie transportowe. Formułowanie zadania transportowego. Formalizacja funkcji celu. Zapis wszystkich warunków dla ZZT Zamkniętego Zadania Transportowego.
    Ćwiczenie 5: Rozwiązywanie zadań transportowych z wykorzystaniem programów komputerowych. Analiza wyników.

  2. Treść ćwiczeń z badań eksploatacyjnych

    Ćwiczenie 1: Cele badań eksploatacyjnych, zasady prowadzenia badań. Wytyczne do indywidualnego zadania projektowego z badań eksploatacyjnych.
    Ćwiczenie 2: Badania eksploatacyjne pojedynczych, złożonych obiektów technicznych – charakterystyka warunków i metod badań oraz organizacji systemu zbierania informacji eksploatacyjnej.
    Ćwiczenie 3: Zasady prowadzenie statystycznych badań obiektów technicznych na etapie eksploatacji. Wymagania i normalizacja badań. Interpretacja uzyskanych wyników.
    Ćwiczenie 4: Kształtowanie jakości eksploatacyjnej na przykładzie wybranych obiektów technicznych.
    Ćwiczenie 5: Przykład zastosowania sieci neuronowych do oceny parametrów pracy silnika spalinowego dla wielu zmiennych.

  3. Treść ćwiczeń z diagnostyki

    1. Przepisy bezpieczeństwa i kryteria odkładania dla wybranych maszyn i urządzeń (liny stalowe, dźwigi osobowe, koleje linowe, mosty i obiekty budowlane).
    2. Planowanie badań eksploatacyjnych. Zasady prowadzenia badań obiektów. Dobór metod badawczych.
    3. Badania nieniszczące – wybrane metody do oceny stanu technicznego obiektów (badania lin stalowych, badania drgań i dynamiki konstrukcji nośnych- podpory kolei linowych, badania taśm przenośnikowych, badania elementów stalowych metodami proszkowymi i penetrantami).
    4. Analiza i ocena wyników badań. Sporządzanie raportów z badań.
    5. Ocena badań i kryteria odkładania. Metody analizy sygnałów diagnostycznych.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Z każdej części przedmiotu student uzyskuje zaliczenie na oceny cząstkowe z projektu i kolokwium.
Zaliczenia poprawkowe każdej części są ustalone z prowadzącym daną cześć przedmiotu.
Zaliczenie poprawkowe odbywa się trakcie zajęć semestralnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest średnią z ocen cząstkowych trzech bloków modułu. Z każdej część modułu wymagana jest ocena pozytywna. W przypadku frekwencji powyżej 80% możliwe jest podniesienie oceny końcowej.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadkach losowych warunki wyrównania zaległości z danej części przedmiotu są ustalane z prowadzącym.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstawowych zagadnień związanych z eksploatacją maszyn i urządzeń.

Recommended literature and teaching resources:

1. Ignasiak E.: Badania operacyjne. PWE, Warszawa 2001
2. Jędrzejczyk Z., Kukuła K., Skrzypek J., Walkosz A.: Badania operacyjne
w przykładach i zadaniach. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010
3. Łucki Z.(red.): Matematyczne techniki zarządzania. Wydawnictwa AGH, SU 1680, Kraków 2005
4. Sikora W. (red.): Badania operacyjne. PWE, Warszawa 2008
5. Trzaskalik T.: Wprowadzenie do badań operacyjnych z komputerem. PWE, Warszawa 2008
6. Lenkiewicz W., Szybka J. (red.): Problemy badawcze w eksploatacji wybranych obiektów technicznych. PAN, PNTTE, Warszawa 2010
7. Tadeusiewicz R.: Sieci neuronowe. Akademicka Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1993
8. Korzyński M.: Metodyka eksperymentu: planowanie, realizacja i statystyczne opracowanie wyników eksperymentów technologicznych. WNT, Warszawa 2006
9. Cempel Cz.: „Wnioskowanie diagnostyczna”, Wydawnictwo Politechnika Poznańska, Warszawa, 1971
10. Cempel Cz., Tomaszewski F.: „Diagnostyka Maszyn – Zasady ogólne. Przykłady zastosowań”, Wydawnictwo MCNEMT, Radom, 1992
11. Czuchryj J. Stachurski M.: Badania złącz spawanych wg norm europejskich. Biuro Gamma, Warszawa 2003
12. Kwaśniewski J. „Badania magnetyczne lin stalowych” Wydawnictwo AGH, Kraków 2010
13. Lewińska-Rowicka A. „Badania nieniszczące – podstawy defektoskopii” Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001
14. Pawłowski Z.: Badania nieniszczące – poradnik. Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich, Warszawa 1984
15. Tytko A. „Eksploatacja lin stalowych” Wydawnictwo „Śląsk” Katowice – Warszawa 2003
16. Wojas M.: Wady wyrobów wykrywane metodami nieniszczącymi – Część 2: Wady eksploatacyjne. Biuro Gamma, Warszawa 2006

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1.Olszyna G., Tytko A., Sioma A.: Assessment of the condition of hoisting ropes by measuring their geometric parameters in a three-dimensional image of their surface — Metoda oceny stanu lin wyciągowych poprzez pomiar parametrów geometrycznych na trójwymiarowym obrazie ich powierzchni. Archives of Mining Sciences – Archiwum Górnictwa ; ISSN 0860-7001. — 2013 vol. 58 no. 3
2. Olszyna G. , Rokita T., Wójcik M.: Badania elementów używanych kolei linowych przeprowadzane przed ponownym zainstalowaniem tych kolei — Some problems of testing of ropes in the safe use of ropeways. Przegląd Komunikacyjny : miesięcznik naukowo-techniczny Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji RP ; ISSN 0033-2232. — 2017 R. 72 nr 3
3. Olszyna G., Tytko A., Sioma A.: Development of research methods for the assessment of the technical condition of ropes Diffusion and Defect Data – Solid State Data. Part B, Solid State Phenomena ; ISSN 1012-0394. — 2014 vol. 208.
4. Olszyna G., Tytko A., Sioma A.: Laser measurement system for the diagnostics of mine hoist components — Laserowy system pomiarowy do diagnostyki elementów górniczych wyciągów szybowych. Archives of Mining Sciences – Archiwum Górnictwa; ISSN 0860-7001. — 2014 vol. 59 no. 2
4. Olszyna G., Tytko A.: Liny odciągowe – przyczyny powstawania uszkodzeń w strefie uchwytu stożkowego — Guy ropes – causes of damage in the zone grip conical. Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych w górnictwie: monografia: praca zbiorowa red. nauk. Andrzej Tytko, Marian Wójcik ; Centrum Badań i Dozoru Górnictwa Podziemnego Sp. z o. o.. — Lędziny, 2016. — ISBN: 978-83-944406-1-9.
5. Olszyna G., Tytko A.: Rola badań lin w procesie bezpiecznej eksploatacji kolei linowych — Some problems of testing of ropes in the safe use of ropeways. Przegląd Komunikacyjny : miesięcznik naukowo-techniczny Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji RP ; ISSN 0033-2232. — 2017 R. 72 nr 3.
6. Olszyna G., Tytko A., Sioma A.: Visual testing of ropes using 3 dimensional model of their geometry. Simulating rope applications : proceedings of the OIPEEC conference 2013 : Oxford, 10th–12th March 2013 / ed. I. M. L. Ridge. — Didcot : OIPEEC, cop. 2013. — ISBN: 978-0-9552500-4-0.
7. Tytko A. Ładecki B.: Badania nieniszczące urządzeń kolei linowych — Non-destructive testing of ropeways equipment. Dozór Techniczny ; ISSN 0209-1763. — 2010 nr 1–2.
8.Michlowicz E.: Rozwiązywanie problemów dostaw w systemach dystrybucji. Materiały VI Międzynarod. Konferencji Naukowo-Technicznej Systemy logistyczne. Teoria i praktyka. Politechnika Warszawska, Korytnica 2012, s. 143-144.
9.Łebkowski P., Michlowicz E.: Sieci Petri w modelowaniu przepływu materiałów. Zeszyty Naukowe PSW, No 8, 2012; s. 69-82.
10.Michlowicz E.: Optymalizacja nieliniowego zadania transportowo-produkcyjnego dla przetwarzania odpadów. Logistyka nr 4/2011. Logistyka-nauka; s. 645-656.
11.Michlowicz E.: Optimization of the cost of transport and disposal of medical waste. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 20, No. 4A, 2011. ISSN 1230-1485, s.243-247.

Additional information:

Na każdym wykładzie sprawdzana jest obecność.