Embedded Files
Titular Disciplina:
Titular Disciplina:
Prof.Dr.Ing. Bogdan MOCAN, habil.Robotica Industriala & Bioinginerie Medicala________________________________________Universitatea Tehnica din Cluj-NapocaDepartmentul de Ingineria Proiectarii si Roboticawww.utcluj.ro________________________________________e-mail: bogdan.mocan[at]muri.utcluj.ro bogdan.mocan[at]gmail.com________________________________________Birou: B-dul Muncii 103-105Cluj-Napoca, 400641, Romania
Colaborator:
Colaborator:
Drd. Ing. David Cherecheș-------------------------Universitatea Tehnica din Cluj-NapocaDepartmentul de Ingineria Proiectarii si Roboticawww.utcluj.ro-------------------------e-mail: david.chereches[at]muri.utcluj.ro ________________________________________Birou: B-dul Muncii 103-105Cluj-Napoca, 400641, Romania
Descrierea cursului
Descrierea cursului
Cursul "Proiectarea Echipamentelor de Fabricație" este structurat ca un parcurs sistematic prin toate etapele proiectării mecatronice a echipamentelor industriale, urmărind modelul V (V-Model) din ghidul VDI 2206 – metodologia de referință la nivel european pentru proiectarea sistemelor mecatronice. Fiecare prelegere/curs corespunde unei etape din ciclul de viață al proiectării, de la analiza cerințelor până la integrarea de sistem, validare și punerea în funcțiune.
Cursul (1 ora/săptămână), ofera fundamente teoretice, metodologice și normative pe care studenții le aplică ulterior la proiect. Abordarea urmărește practica europeană consacrată în universitățile tehnice din Germania (TU München, RWTH Aachen, KIT Karlsruhe), Olanda (TU Delft, TU Eindhoven) și Scandinavia (KTH Stockholm, DTU Copenhaga), combinând:
• Metodologia de proiectare sistematică (VDI 2206, VDI 2221, Pahl & Beitz)
• Cadrul legislativ european actualizat: Regulamentul (UE) 2023/1230 privind mașinile (înlocuiește Directiva 2006/42/CE din 20.01.2027), Cyber Resilience Act (CRA)
• Standardele de siguranță funcțională: ISO 13849, IEC 62443, IEC 60204-1
• Integrarea digitală: MBSE (Model-Based Systems Engineering), digital twin, Industry 4.0
Matricea de Competențe (aliniere EUR-ACE)
Suport de curs
Suport de curs
MODULUL I – Metodologie de Proiectare și Ingineria Cerințelor (C1–C2)
C1 - Proiectarea sistematică a echipamentelor de fabricație
C2 - Ingineria cerințelor și specificații funcționale
MODULUL II – Proiectarea Subsistemelor Echipamentului (C3–C6)
C3 - Subsistemul mecanic: structuri, ghidaje, mecanisme
C4 - Subsistemul electric: scheme de forță și distribuție
C5 - Subsistemul pneumatic și hidraulic
C6 - Senzori, instrumentație și actuatoare
MODULUL III – Arhitectura de Control și Siguranța Funcțională (C7–C9)
C7 - Arhitectura de control: PLC, rețele industriale, HMI
C8 - Strategii de control secvențial și programare
C9 - Siguranța funcțională a echipamentelor
MODULUL IV – Documentație Tehnică, Certificare și Fiabilitate (C10–C11)
C10 - Documentația tehnică și procesul de certificare CE
C11 - Fiabilitate, mentenanță și analiză FMEA
MODULUL V – Integrare de Sistem, Validare și Tendințe (C12–C14)
C12 - Integrarea de sistem și punerea în funcțiune
C13 - Digital Twin, Industry 4.0 și Smart Manufacturing
C14 - Studii de caz și tendințe emergente
1. Descrierea Proiectului:
Acest proiect vizează dezvoltarea unei soluții mecatronice complete pentru un echipament automatizat de asamblare prin presare. Studenții se vor concentra pe dezvoltarea schemei electrice și a arhitecturii de control a echipamentului.
Proiectul va include înțelegerea d.p.d.v. mecanic a echipamentului, dezvoltarea circuitului electric și dezvoltarea arhitecturii de control utilizând aplicatii software și tehnologii specifice automatizării industriale.
2. Obiectivele Proiectului:
1. Înțelegerea arhitecturii mecatronice a echipamentului de asamblare prin presare.
2. Dezvoltarea și simularea schemei electrice și pneumatice utilizând software CAD, EPLAN, PneuDraw.
3. Definirea arhitecturii de control bazate pe PLC/microcontrolere (ex. Siemens)
4. Integrarea senzorilor, actuatoarelor și a sistemelor de comunicare industrială.
5. Opțional: Testarea funcționalității acestuia în medii de simulare.
3. Etapele de Dezvoltare ale proiectului:
a. Familiarizarea masteranzilor cu echipamentul - analiză și cerințe funcționale:
o Înțelegerea specificațiilor și cerințelor de asamblare a produselor.
o Identificarea componentelor mecatronice ale echipamentului.
o Definirea mecanismelor de asamblare și a cinematicii acestora.
b. Proiectarea Schemei Electrice:
o Identificarea/Selectarea componentelor electrice (motoare, senzori, actuatori, surse de alimentare).
o Analiza documentațiilor tehnice de la componentelor identificate/ selectate.
o Realizarea schemei electrice în EPLAN Electric Educational
c. Dezvoltarea Arhitecturii de Control:
o Alegerea PLC-ului/microcontrolerului potrivit.
o Implementarea unei strategii de control și comunicare între componente.
o Realizarea interfeței HMI (dacă este necesar).
d. Simulare și Testare:
o Simularea funcționării sistemului în software specializat (TIA Portal, TwinCAT, MATLAB Simulink).
o Optimizarea procesului de asamblare și identificarea posibilelor îmbunătățiri.
e. Documentare și Prezentare:
Pregătirea unui raport tehnic detaliat și a unei prezentări finale.
4. Rezultate Așteptate:
O schemă electrică complet funcțională și optimizată.
Definirea arhitecturii de control și simularea comportamentului sistemului.
Documentație tehnică detaliată, incluzând diagrame, cod sursă și analize de performanță.
Notă: Acest proiect oferă studenților o experiență practică în proiectarea mecatronică și integrarea sistemelor de control într-un echipament industrial de fabricație real.
Google Sites
Report abuse