Podstawy komputerowej nauki o materiałach opracował dr inż. Piotr Sakiewicz

Prowadzący dr inż. Piotr Sakiewicz - 282H - piotr.sakiewicz@polsl.pl dr inż. Klaudiusz Gołombek - 363/5 dr inż. Daniel Pakuła - 363/4 mgr inż. Wojciech Pakieła - 352

Podstawy komputerowej nauki o materiałach (ISzKNoM - sem Podstawy komputerowej nauki o materiałach (ISzKNoM - sem. VI blok przedmiotów) Zasady doboru i projektowania materiałów inżynierskich Komputerowe wspomaganie doboru i projektowania materiałów Komputerowe wspomaganie badań materiałoznawczych Komputerowe wspomaganie wytwarzania i technologii procesów materiałowych Technologie i aplikacje sieciowe w inżynierii materiałowej

Przedmioty wprowadzające i powiązane : Podstawy nauki o materiałach, Podstawy kształtowania własności materiałów inżynierskich, Badania własności mechanicznych, Programowanie i materiałoznawcze programy użytkowe, Badania materiałograficzne i systemów nanostrukturalnych, Metody probabilistyczne i statystyka. Zasady doboru i projektowania materiałów Zarządzanie projektem informatycznym Zarządzanie przedsięwzięciem programistycznym w inżynierii materiałowej Zaawansowane metody komputerowej nauki o materialach Wytrzymałość materiałów Programowanie i materiałoznawcze programy użytkowe Podstawy konstrukcji i eksploatacji maszyn Podstawy kształtowania własności materiałów inżynierskich Metody Komputerowe w badaniach materiałowych Automatyka i robotyka z mechatroniką i nanomechatronika

Cel bloku przedmiotów : Zapoznanie się z procedurami, technikami a także nowoczesną aparaturą badawczą wykorzystywanymi w Komputerowej Nauce o Materiałach oraz ćwiczenie i rozwijanie umiejętności posługiwania się programami użytkowymi. Cel przedmiotu Podstawy Komputerowej Nauki o Materiałach Zapoznanie się z podstawowymi procedurami oraz metodami rozwiązywania zadań problemowych z zakresu inżynierii materiałowej.

Opis efektu kształcenia Student po zakończeniu zajęć: ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych w zakresie zastosowań informatyki w Inżynierii Materiałowej, potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnym, w tym potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie, rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się ‐ podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób, potrafi wykorzystywać metody statystyki matematycznej do planowania eksperymentów i działań inżynierskich oraz opracowywania wyników badań i prac inżynierskich, wyciągania wniosków i formułowania opinii w sprawach technicznych, potrafi wykorzystywać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody symulacji struktury i własności materiałów inżynierskich, w tym metody sztucznej inteligencji, potrafi wykorzystywać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody eksperymentalne badania struktury i własności materiałów inżynierskich,

Zakres zajęć Zajęcia wprowadzające Zajęcia 2 - 7 podział na sekcje przydzielenie prowadzących omówienie zakresu zajęć Wybór procesu technologicznego Zajęcia 2 - 7 praca w sekcjach – realizacja poszczególnych etapów z prowadzącym Prezentacja i obrona sprawozdań

Zakres zajęć: Wybór oraz opis materiałowego procesu technologicznego, Identyfikacja poszczególnych etapów procesu technologicznego ,(+ schemat blokowy) Dobór właściwych parametrów materiałowych podlegających analizie na poszczególnych etapach procesu technologicznego (niezbędnych do analizy i oceny jakości surowców, materiałów, półproduktów, wyrobów gotowych…) Wyznaczenie możliwych do zastosowania metod badawczych, parametrów oraz sposobów i komputerowych narzędzi wspomagających badania materiałowe na każdym etapie wybranego procesu technologicznego (tabela), Dobór informatycznych narzędzi wspomagających, oprogramowania oraz kompatybilnego osprzętu laboratoryjnego, Szczegółowa charakterystyka wybranych metod badawczych, wyposażenia laboratoryjnego oraz programów komputerowych (obejmujących także zbieranie, przechowywanie i analizę danych),- analiza dokumentacji producentów Organizacja i przygotowanie stanowiska do badań (rozkład osprzętu laboratoryjnego, dobór m.in. materiałów i odczynników laboratoryjnych, mediów itp.), Integracja procesu edycji i archiwizacji danych oraz raportowania, Określenie zasad sporządzania opracowań statystycznych oraz ich analizowania pod kontem przydatności analitycznej i decyzyjnej, Wskazanie możliwych płaszczyzn integracji komputerowej nauki o materiałach z systemami wspomagającymi zarządzanie w przedsiębiorstwie (MRP II, ERP …), Prezentacja i obrona sprawozdań ,

Zagadnienia do wyboru (produkt) Śruba M17 (montowana w solarko -piaskarce) Antena samochodowa (bacik) Magnes trwały (do zabawek/ na lodówkę) Widelec Szybka telefonu ( szkło Samsung Gorilla Glass) Moneta 1 zł Cegła Klucz oczkowy 13 Nóż tokarski Obudowa alternatora  Tranzystor  Balon dmuchany  Dziecięcy kask rowerowy  Kartka papieru do drukarki  Grzechotka dla dziecka  Klocek hamulcowy

Zaliczenie zajęć ocena cząstkowa z każdego laboratorium, ocena aktywności i postawy w trakcie realizacji laboratorium, wykonanie zbiorczego raportu końcowego, wykonanie prezentacji, obrona sprawozdania.

Literatura: R. Knosala, Zastosowania metod sztucznej inteligencji w inżynierii produkcji, WNT, Warszawa 2002 Stanisław Węglarczyk Statystyka w Excelu - Politechnika Krakowska 2012 Marian Maliński Weryfikacja Hipotez Statystycznych Wspomagana Komputerowo Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 2004 Dobrzański L.A., Podstawy nauki o materiałach z elementami projektowania materiałowego, WNT, W-wa, 2002 Dobrzański L.A., Nowosielski R.: Badania własności fizycznych materiałów, WNT, W-wa, 1987 Dobrzański L.A., Nowosielski R.: Metody badań metali i stopów. Badania własności mechanicznych i fizycznych, Wyd. Pol. Śl., Gliwice, 1986 Dobrzański L.A., Hajduczek E.: Metody badań metali i stopów. Mikroskopia świetlna i elektronowa, WNT, Warszawa, 1987. J. Mulawka, Systemy ekspertowe, WNT Warszawa 1996 L. Rutkowski, Metody i techniki sztucznej inteligencji, PWN, Warszawa, 2006 R.Tadeusiewicz, Sieci neuronowe, Seria: Problemy Współczesnej Nauki i Techniki. Informatyka. Warszawa : Akademicka Oficyna Wydaw. RM, 1993. Żurada, M.Barski, W.Jędruch, Sztuczne sieci neuronowe, Wyd.Nauk. PWN, Warszawa, 1996 S.Osowski, Sieci neuronowe, Ofic. Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa 1994. T.Berus, B.Macukow, Od sieci neuronowych do neurokomputerów I, Informatyka, 4, 14-17, 1991. T.Berus, B.Macukow, Od sieci neuronowych do neurokomputerów II, Informatyka, 1, 1-7, 1993. Tanenbaum A.S.: Sieci komputerowe. Helion, Gliwice, 2004. Arabas J.: Wykłady z algorytmów ewolucyjnych. Wyd. WNT. Ossowski S.: Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym. Wyd. WNT. Niezgodziński M.E., Niezgodziński T.: Wytrzymałość materiałów. PWN, każde wydanie po 1990.  

Śruba – jaka? Gniazdem bez gniazda sześciokątnym rowkiem do wkrętaka Łbem sześciokątnym czworokątnym trójkątnym grzybkowym kulistym młoteczkowym walcowym walcowym soczewkowym walcowym radełkowanym stożkowym stożkowym soczewkowym oczkowym skrzydełkowym z uchem bez łba Trzpieniem równym średnicy gwintu zbliżonym do średnicy gwintu pasowanym Końcem płaskim soczewkowym ściętym wgłębionym z czopem walcowym z otworem do zawleczki Stożkowym Gniazdem bez gniazda sześciokątnym rowkiem do wkrętaka wgłębieniem krzyżowym innym Dodatkowymi elementami z noskiem wieńcem podsadzeniem odsadzeniem Gwintem na całej długości na części długości

Śruba M17 (montowana w solarko -piaskarce)

Śruba M17 (montowana w solarko -piaskarce)

Zakres zajęć: Wybór oraz opis materiałowego procesu technologicznego, Identyfikacja poszczególnych etapów procesu technologicznego ,(+ schemat blokowy) Dobór właściwych parametrów materiałowych podlegających analizie na poszczególnych etapach procesu technologicznego (niezbędnych do analizy i oceny jakości surowców, materiałów, półproduktów, wyrobów gotowych…) Wyznaczenie możliwych do zastosowania metod badawczych, parametrów oraz sposobów i komputerowych narzędzi wspomagających badania materiałowe na każdym etapie wybranego procesu technologicznego (tabela), Dobór informatycznych narzędzi wspomagających, oprogramowania oraz kompatybilnego osprzętu laboratoryjnego, Szczegółowa charakterystyka wybranych metod badawczych, wyposażenia laboratoryjnego oraz programów komputerowych (obejmujących także zbieranie, przechowywanie i analizę danych),- analiza dokumentacji producentów Organizacja i przygotowanie stanowiska do badań (rozkład osprzętu laboratoryjnego, dobór m.in. materiałów i odczynników laboratoryjnych, mediów itp.), Integracja procesu edycji i archiwizacji danych oraz raportowania, Określenie zasad sporządzania opracowań statystycznych oraz ich analizowania pod kontem przydatności analitycznej i decyzyjnej, Wskazanie możliwych płaszczyzn integracji komputerowej nauki o materiałach z systemami wspomagającymi zarządzanie w przedsiębiorstwie (MRP II, ERP …),