MF2011 Systemkonstruktion 9,0 hp

Systems Engineering

Systemkonstruktion kräver helhetssyn, multidisciplinärt samarbete och ett systematisk angreppssätt.

Önskade effekter, som exempelvis en lång livslängd, små energiförluster och god kylning och oönskade effekter, som exempelvis hög kostnad, hög vikt, stora deformationer, vibrationer och buller är två typer av tekniska effekter som är intimt förknippade med de flesta mekaniska och elektromekaniska system. En tekniskt optimal konstruktion kan definieras som den konstruktion som på bästa sätt minimerar de mest betydande oönskade effekterna och/eller maximerar de viktigaste önskade effekterna. För att en konstruktion skall vara optimal ur ett kund-, samhälls- och företagsperspektiv måste den också ha många andra viktiga egenskaper förutom de tekniska egenskaperna. Utveckling och konstruktion av avancerade tekniska system förutsätter hantering av teknisk komplexitet och effektiv samverkan mellan individer och grupper av individer med olika typer av (spets-) kompetens. Kollaborativa modeller, metoder, verktyg och högre ordningens ramverk stödjer samarbete och samverkan mellan olika individer genom att vara gemensamma för olika individer och grupper.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 för programstuderande

VT20 för programstuderande

Lärandemål

Det övergripande målet är att utveckla studenternas förmåga att betrakta systemkonstruktion från ett helhets- och livscykelperspektiv (växelverkan med miljön, existerande och framtida kundkrav, teknikutvecklingen etc.). Vidare syftar kursen till att ge kursdeltagarna en god kännedom om metoder och ramverk för produktmodellering (CAD), produktdatahantering (PDM) och produktnära simulering (CAE), samt industrirelevanta metoder och visioner för integrerad hantering av all produktrelaterad information under produktens hela livscykel, vilket vanligtvis går under benämningen ”Product Lifecycle Management” (PLM).

Efter genomgången kurs skall studenten:

  • kunna integrera och tillämpa komponent- och tribologiska kunskaper för systemkonstruktion;
  • kunna redogöra för olika modeller för planering och genomförande av systemkonstruktion;
  • ha planerat och utfört ett distribuerat kollaborativt teknisk utvecklingsprojekt med stöd av en ”master” CAD-modell och relaterade simuleringsmodeller;
  • ha tillämpat systematisk funktionsanalys och FBS-systematik;
  • ha utfört en DSM-analys av en produkts arkitektur och identifierat modulkandidater med hjälp av MFD;
  • kunna redogöra för olika produktmodellstandarder och neutralformat som möjliggör samkonstruktion, samt kunna redogöra för deras för- och nackdelar;
  • ha utfört integrerade FEM- och MBS-simuleringar;
  • ha utfört kvalitativ och kvantitativ riskanalys med hjälp av felträdsanalys (FTA) och felmodsanalys (FMEA);
  • ha kännedom om och motiven för PDM, PLM, CAD och CAE vid industriell framtagning av avancerade produkter;
  • kunna redogöra för fördelar och nackdelar med olika format och standarder för produktdata, produktmodeller och geometrimodeller;

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen är problembaserad, bygger på analys och omkonstruktion av ett existerande tekniskt system och behandlar:

  • Systemutvecklingsprocess och projektplanering, V-modellen, Stage-gate modellen, nätplanering, Ganttschema
  • Kravspecifikationen: (kund-, företags-, lag- och samhällskrav).
  • Den aktiva miljön och miljöpåverkan.
  • Integration av komponenter och gränssnitt mellan komponenter,
  • Tillverknings, monterings- och serviceaspekter.
  • Systemarkitektur (integrerad/modulär) och metoder, verktyg och ramverk för systemkonstruktion (QFD,DfX,DSM,MFD)
  • Tillförlitlighetsteknik, konstruktionsaspekter på tillförlitlighet och metoder som FTA och FMEA
  • Systemdynamik och relaterade fenomen och mekanismer, konstruktiva motmedel, statisk och dynamisk substrukturering
  • Systemverifiering och validering
  • PLM- (PDM och CAE) ramverk, standarder och stödverktyg för teknisk samkonstruktion

Kursupplägg

Laborationer

Projektuppgifter

Tentamen

Behörighet

En kandidatexamen i Maskinteknik eller motsvarande.

Litteratur

Kurspärm.

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgifter, 6,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

För slutbetyg fordras godkända laborationer, projektuppgifter (INL1; 6hp) och godkänd tentamen (TEN1;3hp).

Ges av

ITM/Maskinkonstruktion

Kontaktperson

Ulf Sellgren, 08-790 73 87, ulfs@md.kth.se

Examinator

Ulf Sellgren <ulfs@md.kth.se>

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2018.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.