Tavoitteet 4.3. AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA. Automaatiotekniikka

Transkriptio

1 4.3. AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman johtaja, professori Pentti Lautala, huone Sd310, puhelin Osaston sihteeri Tarja Raiskila, huone Sd316, puhelin Osaston laatuvastaava Pekka Pietilä, huone Sd210, puhelin , Osaston opintoneuvoja puhelin , Tavoitteet 39 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.

2 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). Aineopinnot koostuvat vähintään 24 ov:n laajuisista pääaineen ja vähintään 12 ov:n laajuisista sivuaineen opinnoista. Kaikkien koulutusohjelman opiskelijoiden pitää valita aineopintoja automaatio- ja säätötekniikan, hydrauliikan ja automatiikan tai mittaus- ja informaatiotekniikan laitokselta siten, että niistä muodostuu vähintään yksi sivuaine ja kokonaismäärä on vähintään 24 ov. Pääaine, josta tehdään diplomityö, on valittava automaatiotekniikan koulutusohjelman keskeisiltä laitoksilta. Pää- ja sivuaineopintoja on suoritettava vähintään 60 ov. Tämä voi sisältää yhden vähintään 12 ov:n sivuaineen, jonka voi valita vapaasti TTKK:sta tai muualta. Opiskelijan on opiskeltava vähintään kahden eri laitoksen aineita, joista toisen on oltava pääaine. Loput n. 20 opintoviikkoa ovat vapaasti valittavissa. Niistä suositellaan kuitenkin muodostettavan vielä ainakin yksi ov:n looginen kokonaisuus, joka voi olla sivuaine tai myös muussa korkeakoulussa kotimaassa tai ulkomailla suoritettu opintojaksopaketti.

3 41

4 42 Opistoinsinöörit ja teknikot Automaatio- tai koneautomaatioinsinöörin tutkinnosta hyvitetään 60 ov ja muun insinöörin tutkinnosta 50 ov. Hyvitys annetaan pakollisista opintojaksoista ja vapaista opinnoista. 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. 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 opintoihin 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 perusopinnot, 9 11 ov Lyhyt insinöörikemia 2 Opiskelijan on valittava yksi seuraavista opintojaksoista: Turvallisuustekniikan perusteet Koneiden ja laitteiden turvallisuus Automaation turvallisuus 2 Opiskelijan on valittava ao. listasta kaksi matematiikan opintojaksoa. Koulutusohjelman pääaineteksteissä saattaa olla valintasuosituksia. Laajaa matematiikkaa opiskelevien ei tarvitse valita listasta mitään Vektorianalyysi Fourier in menetelmät Tilastomatematiikka Differentiaaliyhtälöt Matriisilaskenta Numeerinen analyysi Algoritmimatematiikka Koulutusohjelman yhteiset opinnot, 35 ov 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 koulutusoh-

5 43 jelmaan liittyvistä yhteisistä aineista suoritettaisiin mahdollisimman paljon 1. ja 2. vuonna. Ainakin perusopintojen matematiikan ja fysiikan opintojaksot kannattaa suorittaa ennen 3. vuonna alkavia varsinaisia ammattiaineopintoja. Pakolliset koulutusohjelmakohtaiset opintojaksot Näiden lisäksi on valittava valinnaisten opintojaksojen listalta opintojaksoja siten, että vähintään 35 ov tulee täyteen Hydrauliikan perusteet 3 II Johdanto tuotantotekniikkaan A 3 II Elektroniikan perusteet I 2 II Elektroniikan perusteet II 3 II Mittaustekniikka 3 II Automaatiotekniikan matematiikka 2 II Automaatio- ja säätötekniikka 4 II Piirianalyysi I 3 I Ohjelmointi I 3** I-II Koneenpiirustus ja CAD-perusteet 3* I Sähkötekninen piirustus 2* II Automaation dokumentointi 2* III Yhteensä * Valittava yksi opintojaksoista 24200, tai ** Opintojakson jatkoksi suositellaan opintojaksoa valinnaisten jaksojen listalta, koska tietotekniikka on alalla keskeinen työväline. 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. Valinnaiset koulutusohjelmakohtaiset opintojaksot Teknillisen mekaniikan perusteet 3 I-II Energiatekniikan perusteet 2 II Pumppaustekniikka 3 III Immateriaalioikeuden hyödyntäminen 2 III-IV Tehoelektroniikan perusteet 2 II Sähkötekniikan perusteet K 3 II-III Piirianalyysi II 3 I-III Mikroprosessorit 3 II Ohjelmointi II 3 II-III Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 II-III Internetin verkkotekniikat 3 II-III Automaatiotekniikan keskeiset laitokset Automaatiotekniikan koulutusohjelman keskeiset laitokset, joiden tarjoamista aineista on valittava pääaine: 1. Automaatiotekniikan osaston laitokset: - Automaatio- ja säätötekniikka (ACI) - Elektroniikka (ELE) - Hydrauliikka ja automatiikka (IHA) - Mittaus- ja informaatiotekniikka (MIT) - Tuotantotekniikka (TTEK) 2. Muiden osastojen laitokset - Energia- ja prosessitekniikka (ENER) - Ohjelmistotekniikka (OHJ) - Paperinjalostustekniikka (PAP) - Signaalinkäsittely (SGN) - Tehoelektroniikka (TEL) - Turvallisuustekniikka (TUR)

6 Automaatiotekniikan koulutusohjelman pää- ja sivuaineet Automaatio- ja säätötekniikka Laitoksen johtaja, professori Pentti Lautala, huone Sd310, puh , Yleistä Automaatiota on nykyään kaikkialla. Mitä pidemmälle tiede ja tekniikka kehittyy sitä tärkeämmäksi tulee älykkään automaation rooli - sillä yksinkertaisesti saadaan enemmän vähemmästä samalla ympäristöä säästäen. Automaatio on 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 järjestelmiä. Opetus soveltuu automaatio- ja sähkötekniikan koulutusohjelmien lisäksi hyvin myös tieto-, ympäristö- ja konetekniikan sekä tietoliikenne-elektroniikan koulutusohjelmien opiskelijoille. Pää- ja sivuaineet Automaatio- ja säätötekniikan pää- ja sivuaineet ovat: - automaatioteknologia - automaatio- ja informaatioverkot

7 45 - 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 Tampere on automaatioteknologian tutkimuksen ja kehittämisen tärkeimpiä paikkoja Suomessa. Uusimpana piirteenä automaatioteknologiassa on PC-teknologian hyödyntäminen ja samalla siirtyminen avoimiin väylä- ja verkkotekniikoihin. Ohjelmistokehityksen ja tietoverkkojen osaaminen on tullut yhä tärkeämmäksi automaatiojärjestelmien uudistuessa ja laajentuessa. Automaatioteknologian opetuksen keskeisiä alueita ovat sulautetut automaatiojärjestelmät, reaaliaika- ja komponenttiohjelmointi, käyttöliittymät ja automaatiojärjestelmien integrointiteknologiat, kuten XML liitännäistekniikoineen. Sulautettu järjestelmä on tuotteeseen tai koneeseen integroitu automaatiotekninen osa, jonka päätehtävänä on ohjata ympäristönsä (esim. pesu- tai metsäkoneen) sähköisiä ja mekaanisia toimintoja. Sulautetun automaatiojärjestelmän tärkeitä ominaisuuksia ovat ohjelmoitavuus, käytettävyys, reaaliaikaisuus, luotettavuus ja ylläpidettävyys. Yleisenä pyrkimyksenä on älyn hajauttaminen lähelle toimintaa ja valvonnan ja hallinnan integroituminen aina liiketoiminnan ohjaustasolle saakka. Nopea tietotekniikan ja elektroniikan kehitys tekee automaation kehittämisestä kriittisen kilpailutekijän: automaation kehitystaso määrää suurelta osin koko tuotannollisen toiminnan laadun. Uusi tehokas automaatiokehitys hyödyntää integroituja ohjelmistosuunnittelu- ja sovellusympäristöjä (UML), komponenttiohjelmointia, internet- ja integrointiteknikoita (XML) sekä kehittyneitä säätö- ja simulointiohjelmistoja (Matlab). Automaatioteknologian menestyksekäs opiskelu tarvitsee tueksi sopivia tietotekniikan ja elektroniikan opintoja, joita on sisällytetty sekä pakollisiin että valinnaisiin aineopintoihin. Tätä ainetta voi suunnata myös mekatroniikkaan ja teho-elektroniikkaan valinnaisten opintojaksojen ainevalinnoilla. Automaatioteknologian tueksi suositellaan valinnaisia matematiikan opintojaksoja numeerinen analyysi 1 ja algoritmimatematiikka. Aineen vastuuhenkilöt ovat prof. Seppo Kuikka ja lab. ins. Matti Rajala. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Sulautetut prosessorisovellukset 3 III-IV Automaation laitetekniikka 2 III Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II Mikroprosessorit* 3 II Olio-ohjelmointi** 4 IV-V * vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin * esitietovaatimuksena Laaja ohjelmointi Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi 4 III-IV

8 Digitaalinen säätö 3 III Automaatiojärjestelmät 3 III-IV Sulautetut järjestelmät* 3 IV-V Windows- automaatio ja komponenttiohjelmointi 4 III-IV Säätötekniikan D-työseminaari (ACI- diplomityön tekijöille) 1 V * esitietovaatimuksena Mikroprosessorit, suositellaan myös Käyttöjärjestelmät Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. Automaatio- ja säätötekniikka Tuotannon informaatiojärjestelmien integrointi Neuro-sumeat järjestelmät 3 J Säätösuunnittelu Matlabilla 3 J Sumea laskenta 3 J Identifiointi 3 J Säädön suunnittelu Mallinnus ja simulointi Oppiva ja älykäs säätö 3 J Automaation turvallisuus 2 Tietotekniikka Tekoäly Käyttöjärjestelmät* Seittiohjelmointi Tietorakenteiden käyttö Graafisen käyttöliittymän ohjelmointi** Käytettävyys Internetin verkkotekniikat*** 3 Elektroniikka Integroidut analogiapiirit Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3 Mekatroniikka Robottijärjestelmien suunnittelu Tehdasautomaation järjestelmätekniikka Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4 6 Tehoelektroniikka Sähkökäyttöjen mallintaminen Tehoelektroniikan sovellutukset Sähkömoottorikäytöt Sähkömoottorikäyttöjen ohjaustekniikka 3 * esitietovaatimuksena Laaja ohjelmointi, suositellaan myös Tietorakenteiden käyttö. ** Esitietovaatimuksena Olio- ohjelmointi, suositellaan myös Käytettävyys. *** Vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Automaatio- ja informaatioverkot Tämä pääaine 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 ohjel-

9 mistotekniikasta. 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. Tietotekniikka on sivuaineena suositeltava vaihtoehto. Automaatio- ja informaatioverkkojen tueksi suositellaan valinnaisia matematiikan opintojaksoja numeerinen analyysi 1 ja algoritmimatematiikka. Aineen vastuuhenkilö on prof. Hannu Koivisto. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Tietoverkkopohjainen automaatio 3 III-IV Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II Automaatiojärjestelmät 3 III-IV Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 II-III Internetin verkkotekniikat* 3 II-III * vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla Automaatioverkkojen erityiskysymyksiä 3 IV-VJ Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi** 3 III-IV Automaatiotekniikan erikoistyö* 1-3 IV-V Digitaalinen säätö** 3 III Säädön suunnittelu** 4 III Prosessiautomaation sovellukset** 4 IV-V Säätötekniikan D-työseminaari (ACI-diplomityön tekijöille) 1 V * Erikoistyön tulee olla suunnattu automaatioverkkoihin ja verkkopohjaisiin sovelluksiin ** Kursseista , 76260, ja tulee sisällyttää pitkään ammattiaineeseen vähintään kaksi 47 Valinnaiset opintojaksot Valinnaiset opinnot voi valita varsin vapaasti tavoitteista riippuen: aiheina esim.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 Windows- automaatio Sumea laskenta 3 J Mallinnus ja simulointi Automaatiotekniikan työkurssi Automaation laitetekniikka Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J Johdatus mikrosysteemitekniikkaan 3 J Seittiohjelmointi Moderni käyttöliittymäelektroniikka Teollisuusprosessien mittaukset Teollisuusrobotiikka Tekotodellisuus Multimedia joukkoviestimissä Multimedia Systems Fixed and Wireless Johdatus tietoliikennetekniikkaan Laajakaistaverkot Verkonhallinta Tekniikka, isäntä vai renki -seminaari Automaation turvallisuus* 2 * Vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin.

10 48 Oppivat järjestelmät 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 jomman kumman esimerkiksi sivuaineekseen. Oppivat ja älykkäät järjestelmät (automaatio- ja säätötekniikan laitos) Oppiva ja älykäs signaalinkäsittely (signaalinkäsittelyn laitos) Oppivien järjestelmien tueksi suositellaan valinnaisia matematiikan opintojaksoja tilastomatematiikka ja numeerinen analyysi 1. Aineen vastuuhenkilöt ovat prof. Hannu Koivisto ja vanhempi tutkija Jukka Lieslehto. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Neuro-sumeat järjestelmät* 3 III J Sumea laskenta* 3 III J Mallinnus ja simulointi 3 III * Muut kuin automaatiotekniikan koulutusohjelman opiskelijat voivat pääaineessa korvata nämä opintojaksoilla Soft Computing ja Neurolaskenta. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla Digitaalinen säätö* 3 III Identifiointi 3 IV-V J Säädön suunnittelu* 4 III Oppiva ja älykäs säätö 3 IV-V J Säätötekniikan D-työseminaari (ACI:n D-työntekijöille) 1 V * Opintojaksot ja ovat vaihtoehtoiset. Valinnaiset opintojaksot Valinnaiset opinnot voi valita varsin vapaasti tavoitteista riippuen: aiheina esim. 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 Tietoverkkopohjainen automaatio Automaatioverkkojen erityiskysymyksiä 3 J Automaatiotekniikan työkurssi Automaatiotekniikan erikoistyö * Säätösuunnittelu Matlab illa Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J Robusti säätö 5 J Automaatiojärjestelmät Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätökytkennät Prosessiautomaation sovellukset Tekoäly Hahmon- ja puheentunnistus Tietorakenteet ja -algoritmit Epälineaariset ja kaoottiset järjestelmät Matemaattinen optimointiteoria Matemaattinen optimointiteoria Operaatiotutkimus Stokastiset prosessit Soft Computing Numeeristen menetelmien kehittäminen 2

11 29999 Tekniikka, isäntä vai renki -seminaari Tieteen filosofia 2 * Suunnattuna oppiviin ja älykkäisiin järjestelmiin. Paperinvalmistuksen automaatio 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. Aineen vastuuhenkilöt ovat prof. Antti Kaunonen sekä tutkija Pekka Pietilä. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Teollisuusprosessien mittaukset 4 IV Automaation laitetekniikka 2 III Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II Puunjalostusautomaatio 4 IV J * vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin pakollisiin. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla Automaatiotekniikan erikoistyö* 1 3 IV-V Säädön suunnittelu 4 III Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätökytkennät 3 IV-V Säätötekniikan D-työseminaari (ACI-diplomityön tekijöille) 1 V * Kun aihe liittyy puunjalostusautomaatioon. Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja Massakoneet Paperikoneet Kunnonvalvontamenetelmät Virtausoppi Automaation turvallisuus * Massanvalmistustekniikka Paperitekniikka I Paperinjalostustekniikka I Mittausinformaation käsittely Mittaussignaalien analyysi Anturit Digitaalinen säätö Mallinnus ja simulointi Automaatiojärjestelmät Prosessiautomaation sovellukset Säätösuunnittelu Matlabilla Sumea laskenta Panosprosessien automaatio Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi Windows- automaatio ja komponenttiohjelmointi Sähkömoottorit Sähkömoottorikäytöt Johdatus tietoliikennetekniikkaan * Internetin verkkotekniikat * 3 * Vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin.

12 50 Prosessiautomaatio Prosessiautomaatiossa opittavat menetelmät ja ongelmanratkaisutapa ovat yhteisiä 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. Aineen vastuuhenkilö on prof. Pentti Lautala. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II Säädön suunnittelu 4 III Mallinnus ja simulointi 3 III Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätökytkennät 3 IV * vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin pakollisiin. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla Automaatiotekniikan työkurssi 3 IV-V Automaatiotekniikan erikoistyö 1-3 IV-V Prosessiautomaation sovellukset 4 IV-V Säätötekniikan d-työseminaari (ACI-diplomityötä tekeville) 1 V 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 Höyrytekniikka Voimalaitostekniikka Polttotekniikka Automaation turvallisuus Massanvalmistustekniikka Päällystystekniikka Numeeristen menetelmien kehittäminen Mittausinformaation käsittely Mittaussignaalien analyysi Anturit Teollisuusprosessien mittaukset 4 Systeemiteoria 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.

13 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. Aineen vastuuhenkilö on prof. Pentti Mäkilä. 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 pakollisiin Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine, 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla Säätösuunnittelu Matlab illa 3 IV Robusti säätö 5 IV-VJ Säätötekniikan D-työseminaari (ACI-diplomityötä tekeville) 1 V Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. Automaatio- ja säätötekniikka Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J Systeemiteorian erityiskysymyksiä 1 3 J Neuro-sumeat järjestelmät 3 J Sumea laskenta 3 J Automaatiotekniikan työkurssi Automaatiotekniikan erikoistyö Identifiointi 3 J Matematiikka Matemaattinen optimointiteoria Differentiaaliyhtälöt * Kompleksimuuttujan funktiot Matriisilaskenta 1 * Numeerinen analyysi 1 * Johdatus funktionaalianalyysiin Tilastollinen laadunvalvonta Stokastiset prosessit Tilastolliset monimuuttujamenetelmät Osittaisdifferentiaaliyhtälöiden numeeriset menetelmät Jakautuneet järjestelmät Luotettavuusteoria Soft Computing 2 Teoreettinen sähkötekniikka Epälineaariset ja kaoottiset järjestelmät 3 Tietoliikennetekniikka Tietoliikenneteoria Televerkot Johdatus tietoliikennetekniikkaan * Internetin verkkotekniikat * 3 * Vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Mikrosysteemitekniikka 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 älyk-

14 52 käistä 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. Mikrosysteemitekniikan opinnoissa perehdytään mikrosysteemitekniikan 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. Mikrosysteemitekniikan tueksi suositellaan valinnaisia matematiikan opintojaksoja Fourier in menetelmät ja tilastomatematiikka. Aineen vastuuhenkilöt ovat tutkija Pasi Kallio ja prof. Pertti Mäkilä. Sivuaine, 12 ov, pakolliset opintojaksot Johdatus mikrosysteemitekniikkaan 3 III Mikrosysteemitekniikan laboratoriotyökurssi 3 Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine, 24 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II Mikroanturit 3 IV-VJ Säätötekniikan D-työseminaari (ACI-diplomityötä tekeville) 1 V * vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin pakollisiin. Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. Automaatio- ja säätötekniikka Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi Windows- automaatio ja komponenttiohjelmointi Digitaalinen säätö Identifiointi Säädön suunnittelu Mallinnus ja simulointi 3 Anturitekniikka Bioanturit Anturit 4 Mekatroniikka Robotics and teleoperation Mekatroniikan perusteet 3 Mikroskopia Optinen mikroskopia Elektronimikroskopia 2 Elektroniikka Elektroniikan materiaalit Mikroprosessorit* 3 * Jos ei kuulu koulutusohjelman yhteisiin pakollisiin.

15 Automaatio- ja säätötekniikan muut opintojaksot Automaation erityiskysymyksiä Automaatiotekniikan matematiikka* 2 II Säätötekniikan tutkijaseminaari** J Automaatiotekniikan tutkijaseminaari** J *Suositellaan sivuaineeseen valinnaiseksi, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. **Tutkijaseminaarit voi sisällyttää myös pääaineeseen Elektroniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta Hydrauliikka ja automatiikka (IHA) Laitoksen johtaja, professori Matti Vilenius, huone K2425, puhelin , vilenius@cc.tut.fi. kotisivu: 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 korostuvat moniteknisyys ja käytännön sovellutukset. 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 53 eri osa-alueita. 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. 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. 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-, sähköja tietotekniikan pää- ja sivuaineet. 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.

16 54 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. Opintokokonaisuutta suositellaan täydennettäväksi ohjelmistotekniikan ja elektroniikan opinnoilla. Koneenrakennuksen automaatio Hydraulitekniikka Pakolliset, sivuainekokonaisuus * ov vsk Hydraulitekniikka I 3 III Mobilehydrauliikka 3 III Ympäristöystävällinen hydrauliikka 2 III Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Pakolliset, pääainekokonaisuus * Teknillisen mekaniikan perusteet Hydraulitekniikka I 3 III Hydraulitekniikka II 4 IV Mobilehydrauliikka 3 III Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV Ympäristöystävällinen hydrauliikka 2 III Vesihydrauliikan perusteet 2 III-IV Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Suositeltavat valinnaiset opintojaksot Konejärjestelmien simulointi Käyttövarmuuden suunnittelu Pumppaustekniikka 3 III Vesihydrauliikan komponentit ja järjestelmät 3 III-IV Hydraulitekniikan erikoistyö 4 V Pneumatiikka 3 III-IV Toimilaitteiden säätö 3 IV Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III-IV Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi 8 IV-V Kiertovoitelujärjestelmät 1 III-V Immateriaalioikeuden hyödyntäminen Differentiaaliyhtälöt Kompleksimuuttujan funktiot Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III- IV Robotics and teleoperation 4 IV-V Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 *) Sivu- ja pääainekokonaisuus täydennetään valinnaisista ammattiaineista. Koneenrakennuksen automaatio Koneautomaatio Pakolliset, sivuainekokonaisuus Hydraulitekniikka I 3 III Pneumatiikka 3 III-IV Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Sähkömoottorikäytöt koneautomaatiossa 3 IV Pakolliset, pääainekokonaisuus Teknillisen mekaniikan perusteet Hydraulitekniikka I 3 III Pneumatiikka 3 III Toimilaitteiden säätö 3 IV Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4-6 IV-V Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III-IV Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Sähkömoottorikäytöt koneautomaatiossa 3 IV

17 Ainekokonaisuuksia voi täydentää tarvittaessa valinnaisista opintojaksoista. Suositeltavat valinnaiset opintojaksot Koneenosaoppi 4 III Konejärjestelmien simulointi 3 III-IV Mobilehydrauliikka 3 III Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV Koneautomaation erikoistyö 4 V Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi 8 IV-V Automaation turvallisuus Sulautetut prosessorisovellukset Elektroniikan komponentit ja piirit Digitaalinen säätö Säädön suunnittelu Mallinnus ja simulointi Sähkömoottorikäytöt Mikroprosessorit Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III- IV Robotics and teleoperation 4 IV-V Teollisuusrobotiikka Automaattinen kokoonpano Systeeminen projektityö Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) Säätösuunnittelu Matlab:lla 3 Koneenrakennuksen automaatio Koneenrakennus Pakolliset, sivuainekokonaisuus* Hydraulitekniikka I 3 III Mobilehydrauliikka 3 III Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV Konerakenteiden suunnittelu Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III 55 Pakolliset, pääainekokonaisuus* Lujuusopin perusteet II 3 III Elementtimenetelmän perusteet 3 IV CAD jatkokurssi Konerakenteiden suunnittelu Hydraulitekniikka I 3 III Mobilehydrauliikka 3 III Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV Automaatiotekniikan perusteet 3 II Pääainekokonaisuus täydennetään valinnaisista ammattiaineista. *)Tässä syventymiskohteessa edellytetään esitietovaatimuksina konetekniikan yleisopintoja. Suositeltavat valinnaiset opintojaksot Optimoinnin perusteet 3 IV Murtumismekaniikka ja väsyminen 4 IV Mekatroniikan perusteet Konejärjestelmien simulointi Mekaaniset värähtelyt Tuotekehitysoppi Liikkuvat työkoneet Käyttövarmuuden suunnittelu Tribologian perusteet Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III-IV

18 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Hydraulitekniikka II 4 IV Ympäristöystävällinen hydrauliikka 2 III Kiertovoitelujärjestelmät 1 III-V Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III-IV Robotics and teleoperation Pneumatiikka 3 III-IV Laadunvarmistus Hitsausystävällinen suunnittelu Teräkset ja valuraudat Projektinhallinta Immateriaalioikeuden hyödyntäminen Koneiden ja laitteiden turvallisuus Fortran-kieli Differentiaaliyhtälöt Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 Koneenrakennuksen automaatio Tietotekniikka Pakolliset, sivuainekokonaisuus * Ohjelmistotuotannon peruskurssi Tietokantojen perusteet 3 Lisäksi seuraavista vähintään 7 opintoviikkoa Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV Toimilaitteiden säätö 3 IV Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III-IV Robotics and teleoperation 4 IV-V Pakolliset, pääainekokonaisuus * Mikroprosessorit Johdatus signaalinkäsittelyyn I **) Ohjelmistotuotannon peruskurssi Tietokantojen perusteet Johdatus tietoliikennetekniikkaan **) 3 Lisäksi seuraavista vähintään 13 opintoviikkoa Konejärjestelmien simulointi Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV Toimilaitteiden säätö 3 IV Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4-6 IV-V Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III Robotics and teleoperation 4 IV-V * Tässä syventymiskohteessa esitietovaatimuksina edellytetään opintojaksot Hydrauliikan perusteet sekä joko Ohjelmointi I tai Laaja ohjelmointi **Jompikumpi näistä Ainekokonaisuuksia voi täydentää tarvittaessa valinnaisista opintojaksoista. Suositeltavat valinnaiset opintojaksot Robottimekaniikka 3 IV-V Pneumatiikka 3 III-IV Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi 8 IV-V Kiertovoitelujärjestelmät 1 III-V Elektroniikan työkurssi I Mikroelektroniikan työkurssi Moderni käyttöliittymäelektroniikka Analogiatekniikka Integroidut digitaalipiirit Elektroniikan komponentit ja piirit Elektroniikan tuotantotekniikka 3

19 76260 Digitaalinen säätö Säädön suunnittelu Mallinnus ja simulointi Tehoelektroniikan komponentit Mikrokontrollerijärjestelmät Sulautetut järjestelmät Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III- IV Teollisuusrobotiikka Tehdasautomaation järjestelmä-tekniikka Systeeminen projektityö Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) Säätösuunnittelu Matlab:lla Tekotodellisuus 3 Jatko-opinnot IHA:ssa Lisensiaatti- tai tohtorintutkintoon sisältyvien opintojen painottumisesta riippuen on jatkotutkintoon mahdollista nimetä pääja sitä tukeviksi opinnoiksi jokin seuraavista: Hydrauliikka ja automatiikka Hydraulitekniikka Koneautomaatio Lisää tietoa jatko-opinnoista IHA:ssa on erillisessä Power Engineering Graduate School (PEGS) sekä Machine Automation Graduate School (MAGS) tutkijakoulujen opinto-oppaassa, jota on saatavilla laitoksen toimistosta ja verkkosivuilta Mittaus- ja informaatiotekniikka (MIT) Mittaus- ja informaatiotekniikan laitoksen johtaja, professori Jouko Halttunen huone SH211, puh: jouko.halttunen@tut.fi WWW: Yleistä 57 Mittaustekniikan tietoja ja taitoja voidaan hyödyntää miltei kaikilla insinöörityön alueilla. Opintojen valinnalla voidaan suuntautua tutkimus-, tuotekehitys-, suunnittelu-, tuotanto- tai koulutustehtäviin. Mittaus- ja informaatiotekniikka sopii erinomaisesti opiskeltavaksi lähes kaikkien muiden aineopintojen kanssa. Pääaine voidaan suunnata muiden aineopintojen avulla mm. seuraavasti: - anturitekniikka - mittausinformaatiotekniikka - telekommunikaation mittaustekniikka - laadunhallinnan mittaukset ja informaation käsittely - mittaava tutkimus ja diagnostiikka - kalibrointi- ja vakaustoiminta - metsäteollisuuden mittaustekniikka - energiateollisuuden mittaustekniikka - kappaletavaratuotannon mittaustekniikka - sähkömittaustekniikka - ympäristömittaustekniikka Anturit ovat oleellinen osa mittaus- ja automaatiojärjestelmiä. Anturitekniikan opetuksessa annetaan tietoa anturien rakenteista ja soveltamisesta siten, että antureilta saatava informaatio kuvaa mittauskohdetta mahdollisimman luotettavasti. Antureissa sovelletaan monenlaisia teknologioita. Keskeinen osa laitoksemme tutkimuksesta on kohdistunut virtausantureihin, jotka ovat tärkeitä esim. energia- ja ympäristötekniikassa. Elektroniikan kehitys vaikuttaa myös mikroantureiden kehittymiseen. Mikroanturitekniikka on yksi lähivuosien painopistealueista mittausja informaatiotekniikan laitoksella. Mittaussignaalin muodostaminen ja mittausinformaation käsittely soveltavat elektroniikkaa ja tietojenkäsittelytekniikkaa. Useasta kohdasta ja erilaisilla antureilla saatua monikanavaista informaatiota tiivistetään ja tulkitaan matematiikkaa ja ohjelmistotekniikkaa soveltavilla analyysimenetelmillä. Tällä alalla mittaus- ja informaatiotekniikan laitoksella on jatkuvasti tutkimushankkeita.

20 58 Laitoksen uusia toiminta-alueita ovat kuvaan perustuva mittaus ja akustiikan mittaukset. Suomalainen automaatiotekniikka on kansainvälisesti erittäin korkeatasoista, erityisesti energia- ja metsäteollisuuden aloilla. 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 mittauksien suunnittelussa, mittausjärjestelyjen käytössä 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. Mittaustekniikkaa tarvitaan kaikilla tekniikan aloilla. Pakolliset opintojaksot (sivuaineessa vähintään 12 ov): Mittaussignaalien analyysi 4 III Sähköiset mittausmenetelmät 4 III Anturit 4 III Sivuaine suositellaan täydennettäväksi 15 ov:n laajuiseksi mittaus- ja informaatiotekniikan muilla opintojaksoilla tai valinnaisilla opintojaksoilla. Laitoksen professori voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. Opintojakso Mittaustekniikka on pakollinen sivuaineessa, mikäli se ei sisälly koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Mittaus- ja informaatiotekniikan pääaineopinnot Mittaus- ja informaatiotekniikan pääaineopintojen suuntautumisvaihtoehdot ovat: - mittausinformaatiotekniikka - anturitekniikka - automaation mittaustekniikka - mittaustekniikka Pääaineen laajuus on vähintään 24 ov. Se suositellaan täydennettäväksi 30 ov:n laajuiseksi suuntautumisvaihtoehdon suositeltavilla opintojaksoilla, mittaus- ja informaatiotekniikan muilla opintojaksoilla tai valinnaisilla opintojaksoilla. Laitoksen professori voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. Opintojakso Mittaustekniikka on pakollinen pääaineessa, mikäli se ei sisälly koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Mittausinformaatiotekniikka Mittausinformaatiotekniikan suuntautumisvaihtoehtoon sisältyy mittaussignaalien analyysiin ja informaation käsittelyyn sekä mallinnusmenetelmiin perehdyttäviä opintoja. Opiskelija oppii käyttämään ja soveltamaan numeerisia analyysiohjelmistoja. Tietotekniikan kehittyessä mittausinformaatiota tuottavien järjestelmien lukumäärä ja niiden toiminnallinen monipuolisuus on jatkuvassa kasvussa. Koulutus tuottaa ammattilaisia, joita tarvitaan tutkimus- ja tuotekehitystehtävissä. Pääaineen yhteyteen sopivat hyvin mm. automaatio- ja säätötekniikan, matematiikan, fysiikan, oppivien järjestelmien, signaalinkäsittelyn ja paperinjalostustekniikan opinnot. Pakolliset opintojaksot: Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 III Mittaussignaalien analyysi 4 III