7. AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA

Transkriptio

1 7. AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman johtaja, professori Pentti Lautala huone: SD310, puhelin: Osaston sihteeri Tarja Raiskila huone: SD316, puhelin: Osaston laatuvastaava Pekka Pietilä huone: SD210, puhelin: opintoneuvoja puhelin: , Tavoitteet 37 Automaatiotekniikan koulutusohjelma antaa opiskelijalle valmiuden tutkimus- ja automaatioinsinöörin tehtäviin alueella, johon sisältyvät automaatioon, mittauksiin, informaationkäsittelyyn ja tiedonsiirtoon perustuvien järjestelmien suunnittelu, toteutus ja tekniset sovellukset sekä näihin liittyvät opetus-, tutkimus- ja johtotehtävät. Lisäksi tavoitteena on antaa opiskelijoille valmius soveltaa automaatiotekniikkaa muilla tekniikan aloilla. Automaatioinsinöörejä tarvitaan elektroniikkaan ja tietotekniikkaan perustuvien automaattisten laitteiden ja automaatiojärjestelmien suunnittelussa, valmistuksessa ja kunnossapidossa. Sovelluskohteina ovat mm. paperi-, prosessi- ja kappaletavarateollisuus. Automaatioalan osaajilla on runsaasti työpaikkoja myös teknisen kaupan ja koulutus- ja tutkimuslaitosten piirissä. Prosessiteollisuuden automaatiojärjestelmät ovat tyypillisesti lähiverkon avulla hajautettuja moniprosessorijärjestelmiä. Kappaletavarateollisuudessa yksittäisillä koneilla ja osajärjestelmillä on yleensä erilliset automaatio-ohjaimet ja erilliset laitteet voidaan liittää kokonaisuuksiksi soluohjaimilla. Automaatiosta on kehittynyt yhä keskeisempi tuotannon kilpailutekijä usealla teollisuuden alalla. Syynä on energian ja raakaaineiden käytön ja tuotannon päästöjen kasvava merkitys sekä kiristyvä kilpailu, joka aiheuttaa jatkuvaa painetta työn tuottavuuden kohottamiseen ja laadun parantamiseen. Kehittyneellä automaatiolla on mahdollista toteuttaa kestävän kehityksen periaatetta, mikä on edellytyksenä vallitsevilla (ja erityisesti tulevilla) kansainvälisillä markkinoilla toimimiselle. Automaatiotekniikan koulutusohjelma on monialainen sisältäen opintojaksoja sähkö-, kone-, tieto- ja prosessitekniikan sekä systeemiteorian aloilta. Näin opintovalikoima ulottuu käytännönläheisistä huipputeoreettisiin. Opiskelijoille suositellaan opiskelujaksoa myös jossakin ulkomaisessa korkeakoulussa. Kurssipaketista pitää sopia pääaineen vastaavan opettajan kanssa. DI-koulutusohjelmat

2 38 Matematiikka

3 Tutkinnon rakenne Koko tutkinnon laajuus on vähintään 180 ov, jossa ovat mukana n. 44 ov:n perusopinnot ja väh. 35 ov:n laajuiset koulutusohjelman yhteiset opinnot. Tämä sääntö ei koske insinöörejä (katso seuraava kappale). Aineopintoja on suoritettava vähintään 60 ov. Aineopinnot koostuvat vähintään 24 tai 12 ov:n laajuisista opintokokonaisuuksista, joista vähintään kaksi pitää valita TTY:n eri laitoksilta. Valituista opintokokonaisuuksista vähintään yhden on oltava automaatio- ja säätötekniikan, hydrauliikan ja automatiikan, mittausja informaatiotekniikan tai tuotantotekniikan (tehdasautomaatio) laitokselta. Aineopinnot voivat sisältää useita opintokokonaisuuksia samalta laitokselta ja yhden muussa yliopistossa suoritetun opintokokonaisuuden. Pääaine on se vähintään 24 ov:n laajuinen opintokokonaisuus, josta tehdään diplomityö. Muut opintokokonaisuudet ovat sivuaineita riippumatta niiden laajuudesta. Pääaine on valittava automaatiotekniikan koulutusohjelman keskeisiltä laitoksilta (kts. viereinen kuva). Loput n. 20 opintoviikkoa ovat vapaasti valittavissa. On kuitenkin suositeltavaa, että ne muodostavat yhtenäisen opintokokonaisuuden, joka voi olla suoritettu myös muussa yliopistossa kotimaassa tai ulkomailla. Insinöörit ja teknikot AMK- ja opistoinsinöörin tutkinnosta hyvitetään pääsääntöisesti enintään 60 ov. Hyvitys annetaan pakollisista opintojaksoista ja vapaista opinnoista (pakolliset = perusopinnot ja koulutusohjelman yhteiset opinnot). Pakollisia perusopintoja kaikille insinööreille ovat matematiikat ov ja Ruotsin peruskurssi 2 ov. Mikäli insinöörin tutkintoon kuuluu kuitenkin todistus ruotsin kielen virkamiestutkinnon suorittamisesta (esim. asetus 256/95), ei opintojaksoa Ruotsin peruskurssi 2 tarvitse suorittaa. Automaatio-, koneautomaatio- tai muun automaatioalan (esim. automaatiosuuntautunut kone-, sähkö- tai tietotekniikka) AMKinsinöörin tutkinnosta hyvitetään lisäksi enintään 20 ov. Hyvitys annetaan seuraavasti: pääsääntöisesti vapaasti valittavista opinnoista automaatiotekniikan osaston laitoksen tarjoaman sivuaineen vapaasti valittavista opinnoista niin, että sivuaineesta suoritetaan sen pakolliset opinnot, kuitenkin vähintään 12 ov niistä koulutusohjelmakohtaisista opinnoista, joita aineopinnot eivät edellytä pääaineen valinnaisista opintojaksoista pääaineen vastuuhenkilön puollosta Muun kuin automaatioalan, mutta DI-tutkinnon pääaineeseen läheisesti liittyvän alan AMK-insinöörin tutkinnon suorittaneille voidaan myöntää enintään 10 ov:n hyvitys : hyvitys annetaan vapaasti valittavista opinnoista, sivuaineopinnoista ja pääaineopinnoista em. periaatteiden mukaisesti hyväksyntä opintojen loppuvaiheessa pääaineen pakollisten opintojaksojen suorituksen jälkeen pääaineopintojen vastuuhenkilön puollosta vastuuhenkilö ja opiskelija sopivat hyvissä ajoin etukäteen ehdoista, joiden täyttyessä vastuuhenkilö sitoutuu myöntämään hyvityksen Muiden kuin automaatio- tai koneautomaatioinsinöörien on suoritettava seuraavat opintojaksot: Hydrauliikan perusteet Mittaustekniikka Automaatiotekniikan matematiikka Automaatio- ja säätötekniikka 4 Automaatio- ja koneautomaatioinsinöörit suorittavat em. opintojaksot, mikäli aineopinnot niin vaativat. Insinöörit, joiden opintoi-

4 40 hin on kuulunut tavallista runsaammin automaatioteknisiä opintojaksoja, voivat neuvotella lisähyvityksistä ja/tai -vapautuksista koulutusohjelman johtajan kanssa. Teknikot Automaatio- tai koneautomaatioteknikon tutkinnosta hyvitetään 20 ov. Tähän kuuluu 8 ov harjoittelua ja 12 ov vapaasti valittavia pakollisia opintojaksoja tai vapaaehtoisia opintoja. Muun teknikon tutkinnosta hyvitetään 13 ov. Tähän kuuluu 8 ov harjoittelua ja 5 ov vapaasti valittavia pakollisia opintojaksoja tai vapaaehtoisia opintoja. Teknikko ei kuitenkaan voi valita hyvitettäviksi sellaisia opintojaksoja, jotka olisivat vastaavalla insinöörillä pakollisia, tai jotka vaaditaan aineopinnoissa Koulutusohjelman yhteiset opinnot Koulutusohjelman yhteiset perusopinnot, ov Lyhyt insinöörikemia 2 Opiskelijan on valittava yksi seuraavista opintojaksoista Turvallisuustekniikan perusteet Koneiden ja laitteiden turvallisuus Prosessiautomaation turvallisuus 2 Opiskelijan on valittava 2 seitsemästä vaihtoehtoisesta matematiikan opintojaksosta (6-8 ov), lista on luvussa diplomi-insinöörin tutkinto ja koulutusohjelmien tutkintovaatimukset (sivu 35). Automaatiotekniikan koulutusohjelmakohtaisten opintojen tarkoitus on varmistaa, että alan diplomi-insinööriksi valmistuvalla on riittävän laajat pohjatiedot tällä poikkiteknisellä alalla. Näissä opinnoissa on paljon yhteisiä opintojaksoja sähkötekniikan, teknillisen fysiikan sekä tietotekniikan koulutusohjelmien yhteisten opintojen kanssa, joten koulutusohjelman vaihto on mahdollista myöhäisemmässäkin vaiheessa helposti valitsemalla opintojaksojen suoritusjärjestys sopivasti. Opintojen sujuvuuden kannalta suositellaan, että koulutusohjelmaan liittyvistä yhteisistä aineista suoritettaisiin mahdollisimman paljon 1. ja 2. vuonna. Ainakin perusopintojen matematiikan ja fysiikan opintojaksot kannattaa suorittaa ennen 3. vuonna alkavia varsinaisia ammattiaineopintoja. Koulutusohjelman yhteiset aineopinnot 35 ov Ao. pakollisten lisäksi on valittava valinnaisten opintojaksojen listalta opintojaksoja siten, että vähintään 35 ov tulee täyteen Koneenpiirustus ja CAD perusteet 3 I Sähkötekninen piirustus 2 II Hydrauliikan perusteet 3 II Tuotantojärjestelmät ja -verkot 3 II Elektroniikan perusteet I 2 II Elektroniikan perusteet II 3 II Mittaustekniikka 3 II Automaation dokumentointi 2 III Automaatiotekniikan matematiikka 2 II Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Piirianalyysi I 3 I Ohjelmointi I 3 I-II (2 Valittava yksi opintojaksoista 24200, tai ) Opintojakson jatkoksi suositellaan opintojaksoa valinnaisten jaksojen listalta, koska tietotekniikka on alalla keskeinen työväline. Ao. valinnaisista opintojaksoista voi myös halutessaan muodostaa henkilökohtaisen automaatioalaa tukevan sivuaineen. Opiskelijan kannattaa tarkistaa, onko valinnainen opintojakso joko pakollinen jossakin automaatiotekniikan aineessa tai vaadittavana esitietona jossakin pää- tai sivuaineen pakollisessa opintojaksossa Teknillisen mekaniikan perusteet 3 I-II Energiatekniikan perusteet 2 II Pumppaustekniikka 3 III

5 Teknologiaoikeus 3 III-IV Tehoelektroniikan perusteet 2 II Sähkötekniikan perusteet K 3 II-III Piirianalyysi II 3 I-III Ohjelmointi II 3 II-III Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 II-III Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 II-III Mikroprosessorit, laaja 3 II 7.4. Automaatiotekniikan koulutusohjelman pää- ja sivuaineet Automaatio ja säätötekniikka Laitoksen johtaja, professori Hannu Koivisto huone: Sd202, puhelin: hannu.koivisto@tut.fi Yleistä: Automaatiota on nykyään kaikkialla. Mitä pidemmälle tiede ja tekniikka on kehittynyt, sitä tärkeämmäksi on tullut älykkään automaation rooli - sillä yksinkertaisesti saadaan enemmän vähemmästä samalla ympäristöä säästäen. Automaatio on yhä enemmän tietoon ja tietämykseen perustuvaa dynaamista kokonaisohjausta, hallintaa ja optimointia sekä tietojärjestelmien ja tuotantoprosessien integrointia. Systeemiteoreettista ja dynaamista ajattelutapaa ja menetelmiä kuten mallintamista ja simulointia käyttäen kehitetään uusia parempia tuotantoprosesseja, koneita ja säätöjärjestelmiä. Nykyään automaatio- ja ohjausjärjestelmät yleensä sulautetaan laitteisiin, kodinkoneisiin ja tuotantokoneisiin. Automaatiojärjestelmät puolestaan verkottuvat ja integroituvat muihin informaatiojärjestelmiin kuten tuotannonsuunnittelun, toiminnanohjauksen sekä liiketoiminnan järjestelmiin. Lisäksi ihmisten ja järjestelmien välinen vuorovaikutus, käyttöliittymät ja multimedia kehittyvät ja muotoutuvat vastaamaan paremmin ihmisen rajallista vastaanottokykyä. Automaation keskeisiä toteutusteknologioita ovat tieto- ja tietoliikennetekniikka sekä elektroniikka. Koska automaatio sisältää lisääntyvässä määrin sulautettuja järjestelmiä ja niistä muodostuvia automaatio- ja informaatioverkkoja, on opetusta uudistettu tähän suuntaan. Jos tavoitteena on hankkia kestävää tietopääomaa ja opiskella laajempien kokonaisuuksien osaajaksi, kannattaa painottaa teoreettisia opintoja kuten systeemiteoriaa ja oppivia ja älykkäitä järjestelmiä, jotka ovat paljolti jatkumoa matematiikan ja fysiikan opinnoille, mielenkiintoiseen soveltavaan suuntaan. Systeemidynamiikan opiskelu avartaa ja kehittää kykyä ajatella ja toimia dynaamisesti ja systemaattisesti. Systeemiteoreettista ja dynaamista ajattelutapaa ja menetelmiä sovelletaan nykyisin yleisesti myös varsinaisten insinöörialojen ulkopuolella kuten taloustieteissä, dynaamisessa johtamisessa, terveystieteissä, biotieteissä ja ympäristönsuojelussa. Tavoitteet: Automaatio- ja säätötekniikan laitoksen aineet antavat opiskelijoille perusosaamisen automaatiolaitteiden, -ohjelmistojen ja - järjestelmien suunnitteluun ja toteutukseen sekä kyvyn ymmärtää ja käyttää erilaisten prosessien, laajojen järjestelmien ja automaatioverkkojen analyysiin, ohjaukseen, säätöön ja hallintaan käytettäviä suunnittelumenetelmiä ja -työkaluja. Aineet myös luovat hyvän teoriapohjan jatko-opinnoille automaatioalan keskeisimmillä osaamisalueilla. Laitoksen pää- ja sivuaineisiin voi luontevasti liittää esim. tietoliikenteen, elektroniikan, mittaustekniikan ja ohjelmistotekniikan opintoja ja samalla huolehtia riittävästä teoriaosaamisesta esim. opiskelemalla systeemiteoriaa ja oppivia ja älykkäitä matemaattisia menetelmiä. Opetus soveltuu

6 42 automaatio- ja sähkötekniikan koulutusohjelmien lisäksi hyvin myös tieto-, ympäristö- ja konetekniikan koulutusohjelmien opiskelijoille. Valinnaiset opintojaksot: Ao. listassa olevat opintojaksot eivät ole minkään automaatio- ja säätötekniikan opintokokonaisuuden pakollisten tai valinnaisten opintojaksojen listassa, mutta opintokokonaisuuden opettaja voi anomuksesta hyväksyä niitä valinnaisiksi, katso ao. kommentit : Automaatiotekniikan matematiikka 2 II Säätötekniikan tutkijaseminaari 2-7 ( Automaatiotekniikan tutkijaseminaari 2-7 ( Automaation erityiskysymyksiä 1-4 On pakollisena automaatiotekniikan koulutusohjelman yhteisissä aineopinnoissa. Suositellaan valinnaiseksi muiden koulutusohjelmien opiskelijoille automaatio- ja säätötekniikan pää/sivuaineeseen. 2) Lähinnä jatko- opiskelijoille tarkoitettuja opintojaksoja, mutta voidaan sisällyttää valinnaisina myös perustutkinnon aineisiin. Tällöin niitä ei tietysti voi enää sisällyttää jatko-opintoihin. Jatkoopintoihin soveltuvat kurssit on yleensä merkitty J- kirjaimella. 3) Tarkoitettu lähinnä perustutkinnon henkilökohtaisiin kirja- tms. tenttisuorituksiin, joiden sisältö ei vastaa mitään laitoksen normaaliopintojaksoa. Automaatio- ja säätötekniikan opetus jakaantuu seuraaviin opintokokonaisuuksiin: - automaatioteknologia - automaatio- ja informaatioverkot - oppivat järjestelmät - paperinvalmistuksen automaatio - prosessiautomaatio - systeemiteoria - mikrosysteemitekniikka Kaikki voidaan lukea sekä lyhyenä että pitkänä. Sivuaine täydennetään vaadittavaan laajuuteen vastaavan pääaineen pakollisten opintojaksojen ja/tai aineen valinnaisten opintojaksojen listoilta. Pääaineeseen valitaan pää- ja sivuaineen pakollisten opintojaksojen lisäksi tarvittava määrä valinnaisia opintojaksoja. Pääaineen vastuuhenkilö voi hyväksyä myös luettelon ulkopuolisia opintojaksoja valinnaisiksi. Saman opintojakson opintoviikot voidaan sisällyttää vain yhteisiin opintoihin tai vain yhteen pää- tai sivuaineeseen. J-merkinnällä varustettuja opintojaksoja voi liittää myös jatkoopiskelusuorituksiksi edellyttäen, että ne on suoritettu vähintään arvosanalla 3. Tällöin niitä ei voi sisällyttää perustutkintoon. Automaatioteknologia Vastuuhenkilö: professori Seppo Kuikka huone: SD216, puhelin: seppo.kuikka@tut.fi Automaatio on kriittinen kilpailutekijä joustavassa ja verkottuvassa, uuden teollisen tuotantotavan mukaisessa tuotannossa. Yleisenä pyrkimyksenä automaatiosovelluksissa on toisaalta älyn hajauttaminen ohjattaviin laitteisiin ja toisaalta tuotannon hallinnan integroiminen yrityksen liiketoimintaprosesseihin. Ohjelmistokehityksen osaamisesta on puolestaan tullut yhä tärkeämpää automaatiojärjestelmien ja sovellusten toteutuksessa. Automaatioteknologian opetuksen keskeisiä alueita TTY:ssa ovat hajautetut ja sulautetut automaatiojärjestelmät, reaaliaika- ja komponenttipohjainen ohjelmistokehitys sekä automaation integrointiteknologiat. Uutena piirteenä automaatioteknologiassa on eri päätelaitetekniikoiden hyödyntäminen toimialan käyttöliittymissä ja siirtyminen avoimiin, uusimpien standardien mukaisiin web-sovelluspalvelutekniikoihin. Hajautettujen ja sulautettujen automaatiojärjestelmien tärkeitä ominaisuuksia ovat reaaliaikaisuus, korkea käytettävyys ja luo-

7 43 tettavuus. Laadukkaiden järjestelmien ja sovellusten kehitystyössä tarvitaan UML-perustaisia, toimialan tarpeisiin sovellettuja määrittely- ja suunnittelumenetelmiä sekä kehittyneitä säätö- ja simulointiohjelmistoja. Automaatiosovellukset toteutetaan integroiduilla sovellus- ja ohjelmistokehitysympäristöillä käyttäen hyväksi ohjelmistokomponenttipohjaisia kehitysmenetelmiä. XMLpohjaisia Internet-tekniikoita tarvitaan sekä sovellusten keskinäiseen integrointiin että liityntöihin muiden alueiden sovellusten kanssa. Automaatioteknologian menestyksekäs opiskelu tarvitsee tueksi sopivia tietotekniikan laitteisto- ja ohjelmisto-opintoja, joita on sisällytetty sekä pakollisiin että valinnaisiin aineopintoihin. Haluttaessa ammattiainetta voi suunnata myös elektroniikkaan, mekatroniikkaan, tehoelektroniikkaan sekä automaation lukuisille sovellusalueille valinnaisten opintojaksojen tarkoituksenmukaisilla ainevalinnoilla. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Sulautetut prosessorisovellukset 3 III-IV ( Automaation laitetekniikka 2 III Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Olio-ohjelmoinnin peruskurssi 2 IV-V Mikroprosessorit, laaja 3 II Mikrokontrollerijärjestelmät 3 III-IV (2 vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. 2) valittava näistä toinen. 3) esitietovaatimuksena Laaja ohjelmointi tai sekä Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi 4 III-IV Komponenttiohjelmointi 4 III-IV Säätötekniikan diplomityöseminaari 1 V ( Digitaalinen säätö 3 III Automaatiojärjestelmät 3 III Laitteistonläheinen ohjelmointi 2 IV-V Sulautetut järjestelmät 2 IV-V (4 4) esitietovaatimuksena Mikroprosessorit, laaja, suositellaan myös Käyttöjärjestelmät. 5) pakollinen, jos tekee diplomityön automaatioteknologiasta. Valinnaiset opintojaksot: Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja Tehdasautomaation järjestelmätekniikka Design of Robot Systems Prosessiautomaation turvallisuus Integroidut analogiapiirit Mekatroniikan erityiskysymyksiä Moderni käyttöliittymäelektroniikka Tietoverkkopohjainen automaatio Tuotannon informaatiojärjestelmien integrointi Säätösuunnittelu MATLAB:lla 3 J Neuro- sumeat järjestelmät 3 J Sumea laskenta Identifiointi 3 J Säädön suunnittelu Mallinnus ja simulointi Oppiva ja älykäs säätö 3 J Johdatus mikrosysteemitekniikkaan Tehoelektroniikan uudet sovellutukset Sähkömoottorikäytöt Sähkökäyttöjen mallintaminen Sähkökäyttöjen ohjaustekniikka Tietorakenteiden käyttö 3

8 Ohjelmistotuotannon peruskurssi Ohjelmistotuotannon menetelmät Käyttöjärjestelmät 4 ( XML ohjelmistokehityksessä Seittiohjelmointi Graafisen käyttöliittymän ohjelmointi Käytettävyys Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. 2) esitietovaatimuksena Ohjelmointi II tai Laaja ohjelmointi. 3) esitietovaatimuksena Käytettävyys. Automaatio- ja informaatioverkot Vastuuhenkilö: professori Hannu Koivisto huone: SD202, puhelin: hannu.koivisto@tut.fi Automaatio- ja informaatioverkot antaa perusvalmiudet modernien tietokoneverkkoja hyödyntävien automaatioratkaisujen soveltamiseen ja kehittämiseen. Hajautettu tietokoneverkkoja ja kenttäväyliä hyödyntävä prosessiautomaatio on ollut todellisuutta jo jonkin aikaa. Web-selainta käyttävät sovellukset integroivat koko tehtaan tuotannon- ja prosessinohjausjärjestelmän yhdeksi kokonaisuudeksi. Prosessioperaattorit hyödyntävät kannettavaa langatonta multimediapohjaista etäoperointitekniikkaa. Prosessien todellisia etäkäyttö- ja etäsäätösovelluksia kehitetään voimakkaasti (virtuaalitodellisuus, tele-eksistenssi). Myös kodin laitteissa automaatio, älykkyys ja mobiliteetti lisääntyvät koko ajan. Tämäntyyppiset sovellukset edellyttävät käytettäviltä tietoliikenneratkaisuilta korkeatasoisia reaaliaikaominaisuuksia, samoja kuin audion ja videon käytössä verkotetussa multimediassa. Toisaalta jo tällaisten järjestelmien soveltaminen ja käyttö edellyttää kohtuullisista ymmärrystä tietokoneverkkojen ominaisuuksista. Kaikki edellä mainitut sovellusalueet edellyttävät perustietoja kolmelta keskeiseltä alalta: automaatio-, tietoliikenne- ja ohjelmistotekniikasta. Pääaineen tavoitteena on antaa yleiskuva ja kokonaisnäkemys alueesta. Koska alue on laaja, on pakollisten kurssien määrä pidetty mahdollisimman pienenä ja syventymismahdollisuuksia on moneen suuntaan perinteisestä (prosessi)automaatioinsinöörin toimenkuvasta sulautetun järjestelmän ohjelmistokehitykseen. Monasti tietotekniikka sivuaineena on suositeltava vaihtoehto. Automaatio- ja informaatioverkkojen tueksi suositellaan matematiikan opintojaksoja Numeerinen analyysi 1 ja Algoritmimatematiikka. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Tietoverkkopohjainen automaatio 3 III-IV Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Automaatiojärjestelmät 3 III-IV Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 II-III Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 II-III Vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla Pääaine, 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla Säätötekniikan diplomityöseminaari 1 V ( Digitaalinen säätö 3 III ( Säädön suunnittelu 4 III ( Prosessiautomaation sovellukset 4 IV ( Automaatioverkkojen erityiskysymyksiä 3 IV-V J Reaaliaikajärjestelmät ja ohjelmointi 4 III-IV ( Automaatiotekniikan erikoistyö 1-3 IV-V

9 45 2) Kursseista , 76260, ja tulee sisällyttää pitkään aineeseen vähintään kaksi. 3) Erikoistyön tulee olla suunnattu automaatioverkkoihin ja verkkopohjaisiin sovelluksiin. 4) Pakollinen automaatio- ja informaatioverkoista diplomityötä tekeville. Valinnaiset opintojaksot: Valinnaiset opinnot voi valita varsin vapaasti tavoitteista riippuen: automaatiotekniikka, ohjelmistotekniikka, signaalinkäsittely, tietoliikennetekniikka, energiatekniikka, matematiikka, jne. Suositeltava vaihtoehto on opiskella kiinnostavasta sovellusalueesta sivuaine. Sopivia näkökulmia ja työnkuvia ovat esimerkiksi: automaatioinsinööri (automaatiotekniikan ja sovellusalueen kursseja) tuotekehitystehtävät (lyhyt tai pitkä ohjelmistotekniikka) automaatioverkkoasiantuntija (lyhyt tai pitkä tietoliikenne) Alla esitetty lista on vain suuntaa antava. Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja Teollisuusrobotiikka Prosessiautomaation turvallisuus Moderni käyttöliittymäelektroniikka Teollisuusprosessien mittausjärjestelmät Komponenttiohjelmointi Automaatiotekniikan työkurssi Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J Sumea laskenta Automaation laitetekniikka Mallinnus ja simulointi Johdatus mikrosysteemitekniikkaan Multimedia joukkoviestimissä Tekotodellisuus Seittiohjelmointi Laajakaistaverkot Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 Vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Oppivat järjestelmät Vastuuhenkilö: professori Hannu Koivisto huone: SD202, puhelin: hannu.koivisto@tut.fi Termillä Oppivat ja älykkäät järjestelmät tarkoitetaan neuraalilaskennan, sumean päättelyn, geneettisten algoritmien, älykkäiden ohjelmistoagenttien ym. tarkoittamaa kokonaisuutta. Näihin perustuvat toteutukset yleistyvät elektronisissa laitteissa, automaatiojärjestelmissä ja signaalinkäsittelyssä. Tampereen teknillinen korkeakoulu tarjoaa kaksikin tähän suuntautunutta pääainetta. Sekä automaatiotekniikan osasto että tietotekniikan osasto tarjoavat opetusohjelmissaan kokonaisuuden, joka on perusteiltaan sama. Muiden koulutusohjelmien opiskelijat voivat valita jommankumman esimerkiksi sivuaineekseen. Oppivat ja älykkäät järjestelmät (automaatio- ja säätötekniikan laitos) Oppiva ja älykäs signaalinkäsittely (signaalinkäsittelyn laitos) Oppivien järjestelmien tueksi suositellaan matematiikan opintojaksoja: Tilastomatematiikka ja Numeerinen analyysi 1. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla Neuro- sumeat järjestelmät 3 J Sumea laskenta Mallinnus ja simulointi 3 Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot. Pakollisia myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla

10 Säätötekniikan diplomityöseminaari Digitaalinen säätö 3 ( Identifiointi 3 J Säädön suunnittelu 4 ( Oppiva ja älykäs säätö 3 J Muut kuin automaatiotekniikan koulutusohjelman opiskelijat voivat korvata nämä opintojaksoilla Soft Computing ja Neurolaskenta. 2) Opintojaksot ja ovat vaihtoehtoiset. 3) Pakollinen oppivista järjestelmistä diplomityötä tekeville. Valinnaiset opintojaksot Valinnaiset opinnot voi valita varsin vapaasti tavoitteista riippuen: automaatiotekniikka, ohjelmistotekniikka, signaalinkäsittely, tietoliikennetekniikka, energiatekniikka, matematiikka, jne. Koska oppivia ja älykkäitä järjestelmiä käytetään usealla eri sovellusalueella, on suositeltava vaihtoehto lukea asianomaisesta alueesta suoraan esimerkiksi sivuaine. Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja Tieteen filosofia Matemaattinen optimointiteoria Operaatiotutkimus Matemaattinen optimointiteoria Stokastiset prosessit Soft Computing Mittaustekniikan matemaattiset menetelmät Robusti säätö 5 J Automaatiojärjestelmät Prosessiautomaation sovellukset Tietoverkkopohjainen automaatio Automaatioverkkojen erityiskysymyksiä 3 J Automaatiotekniikan työkurssi Automaatiotekniikan erikoistyö Säätösuunnittelu MATLAB:lla Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätörakenteet Tekoäly Tietorakenteet ja algoritmit 5 Suunnattuna oppiviin ja älykkäisiin järjestelmiin. Paperinvalmistuksen automaatio Vastuuhenkilöt: professori Antti Kaunonen huone: SD314, puhelin: antti.kaunonen@tut.fi tutkija Pekka Pietilä huone: SD210, puhelin: pekka.pietila@tut.fi Puunjalostusteollisuus on edelleen Suomen tärkein teollisuuden ala. Sen automaatioaste on myös maailman huippuluokkaa. Kehityksen kärjessä pysyminen vaatii pitkälle koulutettuja automaatioalan ammattilaisia, joille on jatkuvasti kysyntää tutkimus-, tuotekehitys- ja tuotantotehtävissä maailmanlaajuisesti. Aineen aiheisiin kuuluvat paperinvalmistusprosessien mittaukset, säädöt ja toimilaitteet sekä näiden muodostamat kokonaisuudet. Päämääränä on kouluttaa laajasti paperinvalmistukseen perehtyneitä automaatioinsinöörejä, joilla on hyvä valmius myös kehittyneen säätötekniikan soveltamisessa. Vaihtoehdon tueksi suositellaan otettavaksi valinnaisista opintojaksoista lämpö- ja paperinjalostustekniikkaan liittyviä opintojaksoja. Paperinvalmistuksen automaation tueksi sopivat erityisen hyvin mittaustekniikka, ympäristötekniikka, konetekniikka sekä paperinjalostustekniikka. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Teollisuusprosessien mittausjärjestelmät 3 IV Automaation laitetekniikka 2 III Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Puunjalostusautomaatio 4 IV J

11 47 Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot. Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla Säätötekniikan diplomityöseminaari 1 V Säädön suunnittelu 4 III Automaatiotekniikan erikoistyö 1-3 IV-V ( Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätörakenteet 3 IV Panosprosessien automaatio 2 IV (2 vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. 2) vaihtoehtoiset. 3) pakollinen paperinvalmistuksen automaatiosta diplomityötä tekeville. Valinnaiset opintojaksot: Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja Massakoneet Paperikoneet Kunnonvalvontamenetelmät Virtausoppi Prosessiautomaation turvallisuus Paperinjalostustekniikka Massanvalmistustekniikka Paperitekniikka Paperinvalmistuksen kemia ja paperifysiikka Mittausdatan analyysi Mittausten informaatiosisältö ja datan luotettavuus Anturifysiikka Digitaalinen säätö Mallinnus ja simulointi Automaatiojärjestelmät Prosessiautomaation sovellukset Reaaliaikajärjestelmät ja ohjelmointi Komponenttiohjelmointi Säätösuunnittelu MATLAB:lla Sumea laskenta Sähkömoottorit Sähkömoottorikäytöt Johdatus tietoliikennetekniikkaan Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Prosessiautomaatio Vastuuhenkilö: professori Pentti Lautala huone: SD310, puhelin: pentti.lautala@tut.fi Prosessiautomaatiossa opittavat menetelmät ja ongelmanratkaisutapa ovat yhteistä kaikelle prosessiteollisuudelle, mutta sovelluksissa perehdytään erityisesti voimalaitosten ja kemian teollisuuden automaatioratkaisuihin. Aineen aiheisiin kuuluvat prosessien dynaaminen analyysi ja säätörakenteiden ja -järjestelmien suunnittelu. Päämääränä on kouluttaa teollisuuteen automaatioinsinöörejä, joilla on hyvä valmius myös kehittyneen säätötekniikan soveltamiseen. Aineen tueksi suositellaan valinnaisista opintojaksoista energia- ja prosessiteknisiä kursseja. Prosessiautomaatio sopii yhteen useimpien automaatiotekniikan aineiden kanssa. Yhdistelmä ympäristötekniikan, energia- ja prosessitekniikan ja puunjalostustekniikan opintojen kanssa on ammattia ajatellen hyvä vaihtoehto. Ympäristötekniikan koulutusohjelman opiskelijat voivat korvata prosessiautomaation sivuaineen pakolliset opintojaksot voimalaitos- ja polttotekniikan sivuaineella. Tällöin on kuitenkin suoritettava vähintään opintojakso Automaatio- ja säätötekniikka.

12 48 Sivuaine 15 ov, pakolliset opintojaksot Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Säädön suunnittelu 4 III Mallinnus ja simulointi 3 III Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätörakenteet 3 IV vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla Säätötekniikan diplomityöseminaari 1 V Prosessiautomaation sovellukset 4 IV Automaatiotekniikan työkurssi 3 IV Automaatiotekniikan erikoistyö 1-3 IV-V ( Panosprosessien automaatio 2 IV (2 2) vaihtoehtoiset. 3) pakollinen prosessiautomaatiosta diplomityötä tekeville. Valinnaiset opintojaksot: Prosessiautomaation pää- ja sivuaineeseen hyväksytään valinnaisiksi kaikki ACI:n opintojaksot. Näiden lisäksi valinnaisiksi hyväksytään allaolevassa taulukossa luetellut opintojaksot. Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja Kunnonvalvontamenetelmät Virtausoppi Lämmönsiirron perusteet Lämpötekniikan mittaukset Voimalaitostekniikka Polttotekniikka Höyrytekniikka Prosessiautomaation turvallisuus Massanvalmistustekniikka Päällystystekniikka Mittausdatan analyysi Mittaustekniikan matemaattiset menetelmät Mittausten informaatiosisältö ja datan luotettavuus Anturifysiikka Teollisuusprosessien mittausjärjestelmät 3 Vain jos se ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Systeemiteoria Vastuuhenkilö: professori Pentti Mäkilä huone: SD306, puhelin: pertti.makila@tut.fi Systeemiteorian opetuksen tavoitteena on hallita käyttökelpoiset yleismetodit siten, että insinööritutkinnon suorittanut soveltuu alan tutkimus-, kehitys- ja opetustyöhön talouselämän sekä tutkimus- ja opetuslaitosten palveluksessa. Koulutus pyritään rakentamaan niin yleiselle pohjalle, että soveltamisvalmius ulottuisi myös tavanomaisen tekniikan ulkopuolelle. Systeemiteoriassa pääpaino on säädön suunnittelumenetelmissä. Yleismetodisen luonteensa johdosta aine soveltuu hyvin useiden insinöörialojen tutkimus- ja kehitystehtäviin aikoville. Lisäksi se antaa hyvän pohjan jatko-opiskeluun. Opintojaksoa Matemaattinen optimointiteoria 1 suositellaan systeemiteoriaa tukevaksi opintojaksoksi. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Digitaalinen säätö 3 III Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Säädön suunnittelu 4 III Mallinnus ja simulointi 3 III vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla

13 49 Pääaine, 30 ov, pakolliset opintojaksot. Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla Säätötekniikan diplomityöseminaari 1 V Robusti säätö 5 IV-V (2 J Säätösuunnittelu MATLAB:lla 3 IV Systeemiteorian erityiskysymyksiä 3 IV-V (2 J 2) vaihtoehtoiset. 3) pakollinen systeemiteoriasta diplomityötä tekeville. Valinnaiset opintojaksot: Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja Kompleksimuuttujan funktiot Matriisilaskenta Numeerinen analyysi Matemaattinen optimointiteoria Johdatus funktionaalianalyysiin Stokastiset prosessit Tilastolliset monimuuttujamenetelmät Osittaisdifferentiaaliyhtälöiden numeeriset menetelmät Jakautuneet järjestelmät Tilastollinen laadunvalvonta Luotettavuusteoria Soft Computing Differentiaaliyhtälöt Identifiointi 3 J Automaatiotekniikan työkurssi Automaatiotekniikan erikoistyö Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J Neuro- sumeat järjestelmät 3 J Sumea laskenta Tietoliikenneteoria Televerkot Johdatus tietoliikennetekniikkaan Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 Vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Mikrosysteemitekniikka Vastuuhenkilöt : professori Pertti Mäkilä huone: SD306, puhelin: pertti.makila@tut.fi tutkija Pasi Kallio huone: SD104, puhelin: pasi.kallio@tut.fi Auton turvatyynyn laukaiseva kiihtyvyysanturi, mustesuihkukirjoittimen pietsosähköinen tulostinpää, dataprojektorin mikropeilimatriisi, DNA:n emäsjärjestyksen selvittämiseen käytettävä mikrosiru. Siinä joitain esimerkkejä jo kaupallisesti menestyksekkäistä mikrosysteemiteknisistä tuotteista. Merkittäviä tulevaisuuden tuotteita ovat esimerkiksi pienet kemialliset ja biokemialliset analyysijärjestelmät, lääketieteen lukuisat sovellukset älykkäistä pillereistä mikromekaanisiin kuulolaitteisiin, autoteollisuuden uudet sovellukset esimerkiksi renkaiden langattomassa ilmanpaineen mittauksessa ja niin edelleen. Potentiaalisia mikrosysteemien sovelluskohteita löytyy lähes tuotteesta kuin tuotteesta, matkapuhelimista paperikoneeseen. Mikrosysteemitekniikka on järjestelmien miniatyrisointia, jonka juuret ovat mikroelektroniikassa. Mikropiirien lisäksi piin ja sen valmistusmenetelmien on havaittu soveltuvan hyvin myös mikroskooppisen pienten liikkuvien mekaanisten osien valmistukseen. Vaikka lähtökohta oli pii, mikrosysteemitekniikka on nykyisin myös paljon muuta kuin piihin perustuvaa mikromekaniikkaa. Aktiiviset materiaalit ja niistä valmistetut toimilaitteet, erilaiset bioyhteensopivista materiaaleista valmistetut mikrofluidistiset järjestelmät sekä mikrorobotiikan sovellukset ovat merkittävä osa mikrosysteemitekniikkaa.

14 50 Mikrosysteemitekniikan opinnoissa perehdytään mikro-systeemitekniikan perusmenetelmiin valmistustekniikoista mikroskopiaan sekä erilaisiin mikromekaanisesti valmistettuihin tuotteisiin antureista ja toimilaitteista kokonaisiin järjestelmiin. Päämääränä on kouluttaa teollisuuteen tutkimus- ja tuotekehitysinsinöörejä, jotka tuntevat mikrosysteemitekniikan tarjoamat edut ja mahdollisuudet sekä kykenevät hyödyntämään niitä eri sovellusalueilla. Mikrosysteemitekniikan aineopinnot soveltuvat erityisen hyvin tukevaksi opintokokonaisuudeksi tutkimus- ja tuotekehitystehtäviin aikoville. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Johdatus mikrosysteemitekniikkaan 3 III Mikrosysteemitekniikan laboratoriotyökurssi 3 IV Vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Pääaine, 30 ov, pakolliset opintojaksot. Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla Mikroanturit 3 IV-V J ( Säätötekniikan diplomityöseminaari 1 V Digitaalinen säätö 3 III 2) Pakollinen mikrosysteemitekniikasta diplomityötä tekeville. Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja perustellusta syystä. Yllämainittujen opintojaksojen lisäksi etenkin lääketieteellisen tekniikan, ympäristöbiotekniikan sekä biomateriaalitekniikan opintojaksoilla voidaan pää- ja sivuainetta täydentää Mekatroniikan perusteet Robotics and teleoperation Materiaalitieteen fysikaaliset tutkimusmenetelmät Elektroniikan materiaalit Mittausdatan analyysi Anturifysiikka Mikroanturit Piianturien suunnittelu Bioanturit Identifiointi Säädön suunnittelu Mallinnus ja simulointi Reaaliaikajärjestelmät ja ohjelmointi Komponenttiohjelmointi Mikrosysteemitekniikan erityiskysymyksiä Mikroprosessorit, laaja 3 Jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin Elektroniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta Hydrauliikka ja automatiikka Laitoksen johtaja, professori Matti Vilenius huone: K2425, puhelin: matti.vilenius@tut.fi Automaatio on tämän päivän teollisuuden keskeinen kilpailutekijä, joka työllistää yhä enemmän suomalaisia diplomi-insinöörejä. Automaation tutkiminen ja soveltaminen teollisuuteen vaatii useiden tekniikoiden samanaikaista hallitsemista. Hydrauliikan ja automatiikan laitos synnyttää tätä osaamista antamalla opetusta koneenrakennuksen automaation eri osa-alueilla. Laitoksen opetuksessa ja tutkimuksessa korostuu moniteknisyys ja käytännön sovellutukset.

15 51 Koneenrakennuksen automaatioon liittyvä opetus- ja tutkimustoiminta on hyvin laaja-alaista. Siihen liittyvä opetus jakaantuu neljään eri ainekokonaisuuteen, joilla on yhteisiä opintojaksoja, mutta jotka painottavat koneenrakennuksen automaation eri osaalueita. Näistä ainekokonaisuuksista voi valita joko pääaine- (väh. 24 ov.) tai sivuainekokonaisuuden (väh. 12 ov.)ja ne ovat: Hydraulitekniikka Koneautomaatio Koneenrakennus Tietotekniikka Ne soveltuvat opiskeltaviksi erityisesti automaatio- ja konetekniikan koulutusohjelmissa, mutta varsin hyvin myös monissa muissa koulutusohjelmissa. Hydraulitekniikka Hydraulitekniikan opintoihin sisältyvät hydraulitekniikkaan ja sen säätöteknisiin sovelluksiin liittyvä teoria, teollisuus- ja mobilehydrauliikan komponentit ja järjestelmät, erilaiset sähköhydrauliset servojärjestelmät sekä komponenttien ja järjestelmien tietokoneavusteinen suunnittelu. Ympäristöystävällinen hydrauliikka ja etenkin vesihydrauliikka ovat tulevaisuudessa yhä tärkeämpiä teknologia-alueita kehitettäessä kestävän kehityksen koneita ja laitteita. Tällä hetkellä vesihydrauliikka on yksi IHA:n keskeisistä ja kansainvälisesti merkittävistä tutkimusalueista. Pää-ja sivuainekokonaisuudet täydennetään valinnaisista ammattiaineista. Pakolliset opintojaksot, sivuainekokonaisuus Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa Hydraulitekniikka I Mobilehydrauliikka Ympäristöystävällinen hydrauliikka 2 Pakolliset opintojaksot, pääainekokonaisuus Teknillisen mekaniikan perusteet Hydraulitekniikka I Hydraulitekniikka II Mobilehydrauliikka Sähköhydrauliset servojärjestelmät Ympäristöystävällinen hydrauliikka Vesihydrauliikan perusteet Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 Suositeltavat valinnaiset opintojaksot: Konejärjestelmien simulointi Käyttövarmuuden suunnittelu Pumppaustekniikka Vesihydrauliikan komponentit ja järjestelmät Hydraulitekniikan erikoistyö Pneumatiikka Toimilaitteiden säätö Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi Kiertovoitelujärjestelmät Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi Robotics and teleoperation Kompleksimuuttujan funktiot Differentiaaliyhtälöt 3

16 52 Koneautomaatio Koneautomaation opetus antaa valmiudet automaattisten koneiden ja laitteiden suunnitteluun. Sen keskeisen osan muodostavat toimilaitteiden ohjaus ja säätö. Ammattiaineelle on luonteenomaista mekatroninen ajattelu- ja toteutustapa, joka pyrkii hyödyntämään oikealla ja tehokkaalla tavalla mekaaniset ja elektroniset sekä automaatio- ja tietoteknilliset mahdollisuudet koneenrakennuksessa. Koneautomaatio on hyvin poikkiteknillinen ammattiaine, jonka yhteyteen sopivat useimmat kone-, sähkö- ja tietotekniikan ammattiaineet. Pakolliset opintojaksot, sivuainekokonaisuus Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa Sähkömoottorikäytöt koneautomaatiossa Hydraulitekniikka I Pneumatiikka 3 Pakolliset opintojaksot, pääainekokonaisuus Teknillisen mekaniikan perusteet Hydraulitekniikka I Pneumatiikka Toimilaitteiden säätö Mekatroniikan erityiskysymyksiä Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa Sähkömoottorikäytöt koneautomaatiossa 3 Ainekokonaisuuksia voi täydentää tarvittaessa valinnaisista opintojaksoista. Suositeltavat valinnaiset opintojaksot Konejärjestelmien simulointi Koneenosaopin perusteet Mobilehydrauliikka Sähköhydrauliset servojärjestelmät Koneautomaation erikoistyö Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi Robotics and teleoperation Teollisuusrobotiikka Automaattinen kokoonpano Prosessiautomaation turvallisuus Sulautetut prosessorisovellukset Säätösuunnittelu MATLAB:lla Digitaalinen säätö Säädön suunnittelu Mallinnus ja simulointi 3 Koneenrakennus Koneenrakennuksen opintoihin sisältyvät hydrauliikkaa soveltavan koneenrakennuksen kannalta keskeiset asiat. Opintokokonaisuus soveltuu erityisesti hydraulikäyttöisten liikkuvien työkoneiden suunnittelun ja tuotekehityksen tarpeisiin. Opintokokonaisuutta suositellaan täydennettäväksi koneensuunnittelun, teknillisen mekaniikan ja tuotantotekniikan opinnoilla. Pää- ja sivuainekokonaisuudet täydennetään valinnaisista opintojaksoista. Pakolliset opintojaksot, sivuainekokonaisuus Tässä syventymiskohteessa edellytetään esitietovaatimuksina konetekniikan yleisopintoja Konerakenteiden suunnittelu Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa Hydraulitekniikka I Mobilehydrauliikka Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3

17 53 Pakolliset opintojaksot, pääainekokonaisuus Tässä syventymiskohteessa edellytetään esitietovaatimuksina konetekniikan yleisopintoja Lujuusopin perusteet II Elementtimenetelmän perusteet Koneenosien suunnittelu Konerakenteiden suunnittelu Hydraulitekniikka I Mobilehydrauliikka Sähköhydrauliset servojärjestelmät Automaatiotekniikan perusteet 3 Suositeltavat valinnaiset opintojaksot: Murtumismekaniikka ja väsyminen Optimoinnin perusteet Mekaaniset värähtelyt Konejärjestelmien simulointi Mekatroniikan perusteet Tribologian perusteet Tuotekehitysoppi Liikkuvat työkoneet Käyttövarmuuden suunnittelu Hydraulitekniikka II Ympäristöystävällinen hydrauliikka Pneumatiikka Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset Kiertovoitelujärjestelmät Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi Robotics and teleoperation Laadunvarmistus Projektinhallinta Immateriaalioikeudet Koneiden ja laitteiden turvallisuus Differentiaaliyhtälöt Fortran-kieli 1 Ainekokonaisuuksia voi täydentää tarvittaessa valinnaisista opintojaksoista. Tietotekniikka Tietotekniikan opintoihin sisältyvät koneenrakennuksen ja tietotekniikan keskeiset asiat ohjelmistotekniikasta, mekatroniikasta, hydrauliikan, koneautomaation ja robotiikan perusteista sekä teleoperoinnista ja virtuaalitekniikasta. Opintokokonaisuus soveltuu erityisesti tietotekniikkaa tuotteissaan, niiden suunnittelussa ja markkinoinnissa hyödyntävien kone- ja laiterakentajien tarpeisiin. Tämä opintokokonaisuus sisältää kaksi suuntautumisvaihtoehtoa. Hydrauliikan laskentamenetelmät Koneautomaation informaatioverkot Teknisen laskennan menetelmät Hydrauliikan opinnot yhteensä: Koneenrakennuksen automaatio Tietotekniikka Hydrauliikan laskentamenetelmät ov ov ov Koneautomaation informaatioverkot Hajautetut järjestelmät Hydrauliikan opinnot yhteensä: ov ov ov

18 54 Molemmissa vaihtoehdoissa on perustana monialainen sivuainekokonaisuus (20-22 ov.) ja siihen lisättävät hydrauliikan opinnot 5-33 ov). Sivuainekokonaisuudet on tarkennettu toisaalla opinto-oppaassa ja tässä osassa on hydrauliikan aineiden osuus. Molemmissa tapauksissa opiskelijalla on mahdollisuus painottaa opintonsa joko hydrauliikan tai valitsemansa sivuainekokonaisuuden puolelle. Hydrauliikan laskentamenetelmät Sivuainekokonaisuus Teknisen laskennan menetelmät (20-21 ov.) Tämän sivuainekokonaisuuden opinnot vaativat esitietoina insinöörimatematiikan tai laajan matematiikan opintokokonaisuuden sekä opintojakson Ohjelmointi 1 suorittamisen. Lisäksi suositellaan valittavaksi seuraavista kursseista ov Hydraulitekniikka I Hydraulitekniikka II Sähköhydrauliset servojärjestelmät Toimilaitteiden säätö Mekatroniikan erityiskysymyksiä Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi Robotics and teleoperation 4 Koneautomaation informaatioverkot Sivuainekokonaisuus Hajautetut järjestelmät (21-22 ov.) Tämän sivuainekokonaisuuden opinnot vaativat esitiedoikseen opintojakson Ohjelmointi 1 suorituksen. Lisäksi suositellaan valittavaksi seuraavista kursseista ov Mobilehydrauliikka Toimilaitteiden säätö Mekatroniikan erityiskysymyksiä Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa Sähkömoottorikäytöt koneautomaatiossa Robotics and teleoperation 4 Täydentävät opintojaksot Suuntatumisvaihtoehtoja voi täydentää myös muilla hydrauliikan kursseilla. Jatko-opinnot IHA:ssa Lisensiaatti- tai tohtorintutkintoon sisältyvien opintojen painottumisesta riippuen on jatkotutkintoon mahdollista nimetä pää- ja sitä tukeviksi opinnoiksi jokin seuraavista: Hydrauliikka ja automatiikka Hydraulitekniikka Koneautomaatio Lisää tietoa jatko-opinnoista IHA:ssa on saatavilla laitoksen toimistosta ja verkkosivuilta Mittaus- ja informaatiotekniikka Laitoksen johtaja, professori Jouko Halttunen huone: SH211, puhelin: jouko.halttunen@tut.fi Mittaukset ja niistä saatava informaatio ovat keskeisessä asemassa kaikessa teknisen toiminnan päätöksenteossa. Mittaus-

19 55 ja informaatiotekniikan opinnoilla suuntaudutaan tutkimus-, tuotekehitys-, suunnittelu-, tuotanto- tai koulutustehtäviin. Koska mittaus- ja informaatiotekniikka on laajasti sovellettava osaamisalue, siihen voidaan erinomaisesti yhdistää lähes kaikkia muita aineopintoja. Pääaine voidaan muiden aineopintojen avulla suunnata esimerkiksi seuraavasti: anturitekniikka mittausinformaatiotekniikka telekommunikaation mittaustekniikka laadunhallinnan mittaukset ja informaation käsittely järjestelmien ja prosessien data-analyysi ja diagnostiikka mittaustietoon perustuva prosessien ja toiminnan optimointi kalibrointi- ja vakaustoiminta prosessiteollisuuden mittaustekniikka tuotantotekniikan mittaukset sähkömittaustekniikka ympäristömittaustekniikka. Anturit ovat mittaus- ja automaatiojärjestelmien käsittelemän tiedon lähde. Anturitekniikassa opetetaan anturien toimintaperiaatteet ja rakenteet. Tavoite on oppia suunnittelemaan ja käyttämään antureita niin, että sovelluksen tarvitsema informaatio siirtyy luotettavasti anturista mittaustulokseksi. Mikroanturitekniikka luo aivan uusia ratkaisumahdollisuuksia mittaussovelluksiin. Anturitekniikan tutkimus keskittyy virtausantureihin ja erilaisiin mikroantureihin sovelluksineen. Mittauksen informaatiosisällön ja datan luotettavuuden arviointi on keskeistä mittausinformaatiotekniikan opetuksessa ja tutkimuksessa. Tämän arvioinnin perusteella voidaan valita, miten mittausdataa jalostetaan niin, että saatu informaatio tukee parhaiten sovelluksen päätöksentekoprosessia. Sekä informaatiosisällön arviointi että mittausdatan jalostaminen ovat matemaattisesti vaativia tehtäviä. Tuotantoprosesseista ja muista dynaamisista järjestelmistä saadaan satoja mittaussignaaleja. Sopivien matemaattisten menetelmien valinta niin esikäsittelyyn kuin analysointiin ovat tämän tietotulvan käsittelyn haasteita, joita mittaus- ja informaatiotekniikan opetus käsittelee. Suomalainen automaatiotekniikka on kansainvälisesti erittäin korkeatasoista, erityisesti energia- ja metsäteollisuuden sovelluksissa. Alan kehittäminen edellyttää monipuolista mittaustekniikkaa; anturitekniikan, signaalinkäsittelyn ja prosessimittausten taitoja tarvitaan kaikkialla. Mittaus- ja informaatiotekniikan sivuaineopinnot Mittaamalla saadaan tutkimustyössä ja prosessien tai koneiden hallinnassa tarvittava perustieto. Mittaus- ja informaatiotekniikan sivuaine käsittelee mittauksiin liittyviä ydinkysymyksiä: mitä suunnittelussa, mittauksessa ja mittausinformaation käsittelyssä on otettava huomioon, jotta saatu tieto on spesifistä, luotettavaa ja tarkkaa. Sivuaineopinnot antavat perustan, jonka avulla saadaan ammatillinen ote tiedon hankintaan ja hallintaan. Pakolliset opintojaksot, (8 ov) Mittaus- ja informaatiotekniikan sivuaineen laajuus on vähintään 12 ov. Se suositellaan täydennettäväksi 15 ov:n laajuiseksi Mittaus- ja informaatiotekniikan muilla Sivuaineen vastuuhenkilö voi hyväksyä myös muita opintojaksoja. Opintojakso on pakollinen sivuaineessa, mikäli se ei sisälly koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin Mittausdatan analyysi 4 III Sähköiset mittausmenetelmät 4 III Anturifysiikka 4 III Opintojaksot, joista vähintään kaksi on sisällytettävä sivuaineeseen.