Kursplan för Integrerad konstruktion och tillverkning

Kursplan fastställd 2024-02-22 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnIntegrated design and manufacturing
  • KurskodPPU175
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTKMAS
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeMaskinteknik
  • TemaMiljö och hållbar utveckling 1,5 hp,MTS 2,5 hp
  • InstitutionINDUSTRI- OCH MATERIALVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 55164
  • Max antal deltagare150
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0112 Projekt 6 hp
Betygsskala: TH		0 hp0 hp3,5 hp2,5 hp0 hp0 hp
0212 Övning 1,5 hp
Betygsskala: UG		0 hp0 hp0,5 hp1 hp0 hp0 hp

I program

Examinator

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Programmering i Matlab, Matematik (inledande, analys i en variabel, analys i flera variabler, linjär algebra), Datorstödd maskinkonstruktion (CAD och ritteknik), Hållfasthetslära, Mekanik (statik, dynamik), Materialteknik samt Maskinelement.

Syfte

Kursen är förlagd under två läsperioder (LP 3 och 4) och syftar till att ge kursdeltagarna en djupare inblick och erfarenhet av moderna arbetssätt och metoder för projektledning och produktutveckling. I kursen tränas ingenjörsmässig problemlösning och studenterna stimuleras att tillämpa sina analytiska kunskaper från exempelvis ämnen som Mekanik, Hållfasthetslära, Materiallära, Maskinelement och Tillverkningsteknik i så realistiska sammanhang som möjligt. Produktionsanpassning skall ske så tidigt som möjligt i processen eftersom kostnader ökar kraftigt om ändringar sker sent i projektet. Projektet omfattar många aspekter som måste behandlas för att en nyutvecklad produkt skall vara lyckat och möta de förväntningar som ställs på den. Områden som behandlas är: Projektledning, planering, resurssäkring och riskhantering Utvecklingsprocessen, kundvärdesbegreppet och Value Management Kommersiella perspektiv Prototyptillverkning, produktions- och kostnadsaspekter Kommunikation och gruppdynamik Studenterna arbetar i grupper med ett industriellt problem vilket också ger en naturlig erfarenhet av gruppdynamik. Kommunikation tränas kontinuerligt genom muntlig och skriftlig framställning. Projektuppgifterna är valda så att såväl nykonstruktion som omkonstruktion av befintliga lösningar kan komma ifråga. Genomförandet av projektet innebär att deltagarna tränas i att analysera ett utvecklingsuppdrags innebörd för att sedan formulera en funktionsbaserad kravspecifikation i värderingsbara termer. Funktionskraven skall sedan mötas av de konceptförslag som utformas. Projektet innefattar även tillverkning av prototyper i syfte att utvärdera den genererade lösningen. Projektet skall genomföras gruppvis med 5-6 studenter per grupp och dokumenteras en skriftlig slutrapport. Två muntliga presentationer skall genomföras under projektets gång. Projektledarskapet alterneras inom gruppen och projektledaren rapporterar kontinuerligt till handledaren. Nivån på förståelsen bör vara så pass djup att man i en framtida yrkessituation kan genomföra och delta i produktutvecklingsprojekt.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Projektuppgifterna är hämtade från näringslivet och har industriell relevans. Uppgifterna omfattar utveckling av ett konceptförslag som utmanar en befintlig teknisk lösning eller tillfredsställer ett behov som saknar befintlig lösning. Målet med projektet är att ge erfarenhet och insikter i produktutveckling genom att följa en given konstruktionsmetodisk process.
Studenter skall efter avslutad kurs kunna:

skapa en projektdefinition genom att
  • identifiera intressenter, roller och ansvarsområden för gruppmedlemmar
  • skapa en målformulering
  • analysera mål, leveranser och avgränsningar, milstolpeplan och Gantt-schema
  • identifiera risker och utarbeta åtgärder identifiera sambandet mellan product och användare genom att
  • kartlägga produktens livscykel ur ett kund- och miljöperspektiv
  • identifiera kundkrav och önskemål
  • sammanställa "Voice of the Customer"
skapa ökat kundvärde genom
  • identifiera huvud-, tilläggs-, stödjande och oönskade funktioner för en produkt
  • skapa en funktionell modell av en produkt
  • utvärdera en produkts kommersiella position och därmed föreslå strategier för vidare utveckling
skapa nya tekniska koncept, kombinera och jämföra dem utforma, testa och utvärdera konceptet genom
  • konstruera tekniska lösningar mha CAD
  • förklara/beskriva vilka konstruktionskriterier som påverkar valet av tillverkningsprocesser
  • ta fram en kostnadsuppskattning för detaljtillverkning och montering
  • utföra konstruktionsanpassningar för att förenkla detaljtillverkning och montering
  • tillverka och sätta samman en prototyp
  • utvärdera resultat från funktionella tester av prototypen och analysera måluppfyllnad av den funktionella kravspecifikationen
argumentera för och försvara den valda lösningen vid muntlig presentation och i skriftlig rapport
  • värdera och kritisera andra lösningar till samma problem
  • kunna identifiera etiska konsekvenser och dilemman i samband med utveckling av en ny produkt
  • kunna inkludera etiska och moraliska principer i beslutsfattandet
arbeta professionellt i grupparbete. Detta innefattar även:
  • Kunna reflektera över social påverkan och bias i grupparbete, samt beskriva gynnsamma strukturer och strategier för att utveckla ett inkluderande samarbete i grupp.
  • Analysera, synliggöra och problematisera vikten av jämställdhetsaspekter i utveckling av produkter, processer och system. 
  • Diskutera och reflektera över jämställdhet, jämlikhet och mångfald utifrån yrkesrollen ingenjör. 

Innehåll

Den process som kommer att följas är baserad på den så kallade Värdemodellen som ställer kundvärdet och "Value Management" i fokus. Processen är industriellt verifierad i ett stort antal internationella utvecklingsprojekt. Värdemodellen är en arbetsmodell som ger struktur och vägledning i genomförandet av industriella utvecklingsprojekt. I verkligheten finns alltid varianter på de olika metoderna huvuddragen brukar dock vara lika. Genom att följa de olika schemalagda stegen i kursen erhålls insikt i och erfarenhet av den industriella utvecklingsprocessen. Produktionsanpassning skall ske så tidigt som möjligt i processen eftersom kostnader ökar kraftigt om ändringar sker sent i projektet.
Den i kursen föreskrivna utvecklingsprocessen omfattar följande steg:
  • Projektplanering, organisation och uppstart
  • Produktens livscykel ur ett kund- och miljöperspektiv
  • Kundvärde och funktionsbaserad kravspecifikation
  • Produktens kommersiella position
  • "Voice of the Customer"
  • Funktionsanalys
  • Idégenerering och konceptutvidgning
  • Funktionell modellering
  • Konceptval
  • Systemarkitektur
  • Detaljkonstruktion
  • Produktionsanpassning och kostnadsuppskattning
  • Prototyptillverkning
  • Funktionellt test och analys av måluppfyllnad
Värdemodellen Värdemodellen tar ett helhetsgrepp på produktutvecklingsprocessen. Det som annars kan verka abstrakt och komplext blir med Värdemodellen naturligt och lättfattligt trots att det fortfarande innebär ett omfattande arbete. Värdemodellen skall ses som ett praktiskt tillvägagångssätt och navigationshjälpmedel som utnyttjar flera olika moderna produktutvecklingsmetoder och synsätt på ett genomtänkt och tydligt sätt. Begreppet kundvärde är ett centralt begrepp och utgör en ledstjärna och stöd för beslutsfattande i utvecklingsprocessen. Förutom den tekniska utvecklingsprocessen behandlar modellen två andra viktiga dimensioner som ofta i utbildningssammanhang frånses eller behandlas fristående. Dessa dimensioner är aspekter som tillvaratar medarbetarnas stimulans och motivation samtidigt som uppdragsgivaren garanteras att denne erhåller en produkt som motsvarar förväntningarna. Projektledarrollen i utvecklingsprocessen framgår därmed mycket tydligt.

Organisation

Total ges åtta stycken föreläsningar under projektets gång. De flesta av dessa är förlagda till läsperiod 3. En seminariedag om Värdemodellen genomförs med föreläsningar och grupparbete där funktionell modellering tränas på en befintlig produkt. Handledning Handledning ges på schemalagda tider normalt en gång i veckan. Utöver dessa tider finns tid avsatt för arbete inom gruppen. Eftersom kursens omfattning är 7.5 poäng erfordras det att (minst) denna tid utnyttjas av grupperna. Inför de handledda tillfällena krävs det att gruppen har läst igenom de avsnitt som anvisats aktivitetsplanen. Planering och projektledning Varje grupp får självständigt konstituera sig (välja sina roller) på ett genomtänkt och rättvist sätt. Projektledarskapet är en roterande befattning som skall provas av samtliga gruppmedlemmar. Projektledaren har ansvar för projektets framskridande (att planer följs, hantering av uppkomna situationer etc.) och utgör den huvudsakliga kontaktpersonen i formella frågor mot handledaren. Projektledaren skall avge en kort rapport varje vecka till handledaren om projektets status. Rapporten skall vara skriftlig om max en sida samt redovisas muntligt. Expert pool En expert pool finns tillgänglig i syfte att besvara allmänna frågor av varierande teknisk art. Man kan likna denna expertpool med den tillgängliga kompetens som kan finnas på företag av medelstor till stor storlek. Precis som i verkligheten kan en persons svar på en fråga vara mer eller mindre rätt i sammanhanget. Är man tveksam till expertpoolens svar finns det inget som hindrar att man söker informationen på annat håll. Ett av syftena med expertpoolen är att ge sådana svar som företag kan vara tveksamma till att ge svar på eftersom det kan vara tidskrävande eller omöjligt av konkurrensskäl.

Litteratur

Rekommenderad litteratur:

"The Value Model" Per Lindstedt och Jan Burenius, Nimba AB, ISBN 91-630-6349-2, www.nimba.se "Design for Manufacturing and Assembly" Boothroyd, utdrag utdelas. "Process Selection" Swift & Booker, e-bok. "Tillverkningsteknologi" Jarfors mfl., från kursen i Tillverkningsteknik. "The Mechanical Design Process" Ullman, David G. "Produktutveckling" Johannesson mfl, rekommenderas (från Ingenjörsmetodik M1).

Examination inklusive obligatoriska moment

För att erhålla slutbetyg i kursen erfordras att man aktivt har ingått i en grupp som genomfört projektuppgiften med godkänt resultat. Betygskala TH tillämpas. Närvaro och ett aktivt deltagande (i vissa fall genom att skriva reflektionsrapport) krävs vid de obligatoriska momenten såsom:
  • Gästföreläsningar
  • Projektstart 
  • Avstämning av kravspecifikation 
  • Övningar i skriftlig/muntlig framställan, gruppvis 
  • Presentation av färdig produkt samt opposition 
  • Feedback på presentationer 
  • Gruppdynamikövning 
  • Presentation av koncept 
  • Presentationer av PU-masterns konceptpresentationer
Presentationer
Två stycken presentationer skall genomföras av varje grupp. Vid den första presentationen skall val av konceptuell lösning presenteras och motiveras. Den tänkta målgruppen är en styrgrupp för projektet (dvs. de som finansierar projektet). Målet är att erhålla klartecken att gå vidare med projektet. Åhörarna kommer att ge skriftlig feedback ur detta perspektiv. Gruppvis feedback på det muntliga framställandet och presentationen i sig ges. Vid den andra presentationen skall den slutliga lösningen presenteras ur ett användarperspektiv. Gruppvis feedback på det muntliga framställandet ges. Betygsgraderna är här antingen underkänd eller godkänd.
Rapporter
Gruppen gör åtta delrapporter under kursens gång fördelade på ett antal inlämningar. Dessa inlämningar granskas av anda studenter med s.k. Peer-review (konstruktiv kritik av rapporten). En slutrapport med fokus på resultatet lämnas in i slutet av kursen. Gruppens betyg baseras både på delrapporterna och slutrapporten. Varje students individuella betyg baseras på gruppbetyget och på den feedback man lämnat i Peer-review. 
Avrapportering
Projektledaren skall senast en vecka efter varje handledningstillfälle rapportera till handledare. Avrapporteringen sker genom en kort muntlig (5-10min) samt en skriftlig rapport (max 1 A4). Den grafiska presentationen av valet av konceptlösning (som presenteras muntligt) skall vara inlämnad. En skriftlig rapport skall vara inlämnad i tid och godkänd av handledare. Anvisningar för rapportens utformning ges i bilaga.
Betygsättning
Graderad betygsättning tillämpas med betygsskala U, G (=3), 4 och 5. Betyget är en sammanvägning av flera delbetyg som sätts kontinuerligt under kursens gång. 

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.