4.3. AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman johtaja, professori Pentti Lautala, huone Sd310, puhelin 365 2662 email: pentti.lautala@tut.fi Osaston sihteeri Tarja Raiskila, huone Sd316, puhelin 365 2337. email: tarja.raiskila@tut.fi Osaston laatuvastaava Pekka Pietilä, huone Sd210, puhelin 365 2659, email: pekkap@ad.tut.fi Osaston opintoneuvoja puhelin 365 2147, email: opintoau@cc.tut.fi. http://www.ad.tut.fi/ 4.3.1. 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.
40 4.3.2. 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 12 15 ov:n looginen kokonaisuus, joka voi olla sivuaine tai myös muussa korkeakoulussa kotimaassa tai ulkomailla suoritettu opintojaksopaketti.
41
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 16-21 ov ja Ruotsin peruskurssi 2 ov. Mikäli insinöörin tutkintoon kuuluu kuitenkin todistus ruotsin kielen virkamiestutkinnon suorittamisesta (esim. asetus 256/95), ei opintojaksoa 95720 Ruotsin peruskurssi 2 tarvitse suorittaa. Muiden kuin automaatio- tai koneautomaatioinsinöörien on suoritettava seuraavat opintojaksot: 2601000 Hydrauliikan perusteet 3 75116 Mittaustekniikka 3 76111 Automaatiotekniikan matematiikka 2 76331 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 3500111 Lyhyt insinöörikemia 2 Opiskelijan on valittava yksi seuraavista opintojaksoista: 3101000 Turvallisuustekniikan perusteet 2 3103000 Koneiden ja laitteiden turvallisuus 2 3103015 Automaation turvallisuus 2 Opiskelijan on valittava ao. listasta kaksi matematiikan opintojaksoa. Koulutusohjelman pääaineteksteissä saattaa olla valintasuosituksia. Laajaa matematiikkaa opiskelevien ei tarvitse valita listasta mitään. 73040 Vektorianalyysi 3 73045 Fourier in menetelmät 3 73050 Tilastomatematiikka 3 73107 Differentiaaliyhtälöt 2 73109 Matriisilaskenta 1 3 73110 Numeerinen analyysi 1 3 4 73116 Algoritmimatematiikka 3 4.3.3. 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-
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 2601000 Hydrauliikan perusteet 3 II 2704300 Johdanto tuotantotekniikkaan A 3 II 7401002 Elektroniikan perusteet I 2 II 7401003 Elektroniikan perusteet II 3 II 75116 Mittaustekniikka 3 II 76111 Automaatiotekniikan matematiikka 2 II 76331 Automaatio- ja säätötekniikka 4 II 7901500 Piirianalyysi I 3 I 81011 Ohjelmointi I 3** I-II 24200 Koneenpiirustus ja CAD-perusteet 3* I 24215 Sähkötekninen piirustus 2* II 7601040 Automaation dokumentointi 2* III Yhteensä 28 29 * Valittava yksi opintojaksoista 24200, 24215 tai 7601040. ** Opintojakson 81011 jatkoksi suositellaan opintojaksoa 81020 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 23725 Teknillisen mekaniikan perusteet 3 I-II 25400 Energiatekniikan perusteet 2 II 26111 Pumppaustekniikka 3 III 29750 Immateriaalioikeuden hyödyntäminen 2 III-IV 7801000 Tehoelektroniikan perusteet 2 II 78401 Sähkötekniikan perusteet K 3 II-III 7901510 Piirianalyysi II 3 I-III 80100 Mikroprosessorit 3 II 81020 Ohjelmointi II 3 II-III 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 II-III 83450 Internetin verkkotekniikat 3 II-III 4.3.4. 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)
44 4.3.5. Automaatiotekniikan koulutusohjelman pää- ja sivuaineet 4.3.5.1. Automaatio- ja säätötekniikka Laitoksen johtaja, professori Pentti Lautala, huone Sd310, puh. 3652662, email: pentti.lautala@tut.fi http://www.ad.tut.fi/aci/ 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
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 73110 numeerinen analyysi 1 ja 73116 algoritmimatematiikka. Aineen vastuuhenkilöt ovat prof. Seppo Kuikka ja lab. ins. Matti Rajala. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot 74470 Sulautetut prosessorisovellukset 3 III-IV 76231 Automaation laitetekniikka 2 III 76331 Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II 80100 Mikroprosessorit* 3 II 8103080 Olio-ohjelmointi** 4 IV-V * vain, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin * esitietovaatimuksena 81021 Laaja ohjelmointi Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla. 7601020 Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi 4 III-IV
46 76260 Digitaalinen säätö 3 III 76490 Automaatiojärjestelmät 3 III-IV 81151 Sulautetut järjestelmät* 3 IV-V 7601030 Windows- automaatio ja komponenttiohjelmointi 4 III-IV 76140 Säätötekniikan D-työseminaari (ACI- diplomityön tekijöille) 1 V * esitietovaatimuksena 80100 Mikroprosessorit, suositellaan myös 81180 Käyttöjärjestelmät Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. Automaatio- ja säätötekniikka 7601050 Tuotannon informaatiojärjestelmien integrointi 3 7605050 Neuro-sumeat järjestelmät 3 J 7604100 Säätösuunnittelu Matlabilla 3 J 7605100 Sumea laskenta 3 J 76370 Identifiointi 3 J 76400 Säädön suunnittelu 4 76450 Mallinnus ja simulointi 3 76500 Oppiva ja älykäs säätö 3 J 31128 Automaation turvallisuus 2 Tietotekniikka 8101905 Tekoäly 4 81180 Käyttöjärjestelmät* 4 81360 Seittiohjelmointi 2 81370 Tietorakenteiden käyttö 3 81830 Graafisen käyttöliittymän ohjelmointi** 4 81822 Käytettävyys 2 83450 Internetin verkkotekniikat*** 3 Elektroniikka 74112 Integroidut analogiapiirit 3 74490 Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3 Mekatroniikka 2702700 Robottijärjestelmien suunnittelu 3 2702600 Tehdasautomaation järjestelmätekniikka 4 74462 Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4 6 Tehoelektroniikka 7801700 Sähkökäyttöjen mallintaminen 3 7801300 Tehoelektroniikan sovellutukset 3 78151 Sähkömoottorikäytöt 4 78180 Sähkömoottorikäyttöjen ohjaustekniikka 3 * esitietovaatimuksena 81021 Laaja ohjelmointi, suositellaan myös 81370 Tietorakenteiden käyttö. ** Esitietovaatimuksena 81301 Olio- ohjelmointi, suositellaan myös 81822 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-
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 73110 numeerinen analyysi 1 ja 73116 algoritmimatematiikka. Aineen vastuuhenkilö on prof. Hannu Koivisto. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot 760100 Tietoverkkopohjainen automaatio 3 III-IV 76331 Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II 76490 Automaatiojärjestelmät 3 III-IV 81210 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 II-III 83450 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. 7601010 Automaatioverkkojen erityiskysymyksiä 3 IV-VJ 7601020 Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi** 3 III-IV 7601830 Automaatiotekniikan erikoistyö* 1-3 IV-V 76260 Digitaalinen säätö** 3 III 76400 Säädön suunnittelu** 4 III 76551 Prosessiautomaation sovellukset** 4 IV-V 76140 Säätötekniikan D-työseminaari (ACI-diplomityön tekijöille) 1 V * Erikoistyön tulee olla suunnattu automaatioverkkoihin ja verkkopohjaisiin sovelluksiin ** Kursseista 7601020, 76260, 76400 ja 76551 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. 7601030 Windows- automaatio 4 7605100 Sumea laskenta 3 J 76450 Mallinnus ja simulointi 3 7601820 Automaatiotekniikan työkurssi 3 76231 Automaation laitetekniikka 2 7604110 Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J 76527 Johdatus mikrosysteemitekniikkaan 3 J 81360 Seittiohjelmointi 2 74490 Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3 75415 Teollisuusprosessien mittaukset 4 2702400 Teollisuusrobotiikka 3 8005340 Tekotodellisuus 3 8005280 Multimedia joukkoviestimissä 2 8005260 Multimedia Systems Fixed and Wireless 3 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 83311 Laajakaistaverkot 3 83350 Verkonhallinta 2 29999 Tekniikka, isäntä vai renki -seminaari 1 31128 Automaation turvallisuus* 2 * Vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin.
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 73050 tilastomatematiikka ja 73110 numeerinen analyysi 1. Aineen vastuuhenkilöt ovat prof. Hannu Koivisto ja vanhempi tutkija Jukka Lieslehto. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot 7605050 Neuro-sumeat järjestelmät* 3 III J 7605100 Sumea laskenta* 3 III J 76450 Mallinnus ja simulointi 3 III * Muut kuin automaatiotekniikan koulutusohjelman opiskelijat voivat pääaineessa korvata nämä opintojaksoilla 73280 Soft Computing ja 80190 Neurolaskenta. Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine 30 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla. 76260 Digitaalinen säätö* 3 III 76370 Identifiointi 3 IV-V J 76400 Säädön suunnittelu* 4 III 76500 Oppiva ja älykäs säätö 3 IV-V J 76140 Säätötekniikan D-työseminaari (ACI:n D-työntekijöille) 1 V * Opintojaksot 76260 ja 76400 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. 7601000 Tietoverkkopohjainen automaatio 3 7601010 Automaatioverkkojen erityiskysymyksiä 3 J 7601820 Automaatiotekniikan työkurssi 3 7601830 Automaatiotekniikan erikoistyö * 1-3 7604100 Säätösuunnittelu Matlab illa 3 7604110 Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J 76431 Robusti säätö 5 J 76490 Automaatiojärjestelmät 3 7605400 Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätökytkennät 3 76551 Prosessiautomaation sovellukset 4 8101905 Tekoäly 4 80533 Hahmon- ja puheentunnistus 3 81125 Tietorakenteet ja -algoritmit 5 79122 Epälineaariset ja kaoottiset järjestelmät 3 73112 Matemaattinen optimointiteoria 1 3 73125 Matemaattinen optimointiteoria 2 2 73124 Operaatiotutkimus 3 73126 Stokastiset prosessit 3 73280 Soft Computing 2 7503000 Numeeristen menetelmien kehittäminen 2
29999 Tekniikka, isäntä vai renki -seminaari 1 25991 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 75415 Teollisuusprosessien mittaukset 4 IV 76231 Automaation laitetekniikka 2 III 76331 Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II 76555 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. 49 7601830 Automaatiotekniikan erikoistyö* 1 3 IV-V 76400 Säädön suunnittelu 4 III 7605400 Teollisuusprosessien mallintaminen ja säätökytkennät 3 IV-V 76140 Säätötekniikan D-työseminaari (ACI-diplomityön tekijöille) 1 V * Kun aihe liittyy puunjalostusautomaatioon. Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. 24520 Massakoneet 3 24530 Paperikoneet 3 24860 Kunnonvalvontamenetelmät 2 25200 Virtausoppi 3 31128 Automaation turvallisuus * 2 3305100 Massanvalmistustekniikka 4 3305120 Paperitekniikka I 3 33515 Paperinjalostustekniikka I 4 75301 Mittausinformaation käsittely 3 75310 Mittaussignaalien analyysi 4 75401 Anturit 4 76260 Digitaalinen säätö 3 76450 Mallinnus ja simulointi 3 76490 Automaatiojärjestelmät 3 76551 Prosessiautomaation sovellukset 4 760410 Säätösuunnittelu Matlabilla 3 7605100 Sumea laskenta 3 7605500 Panosprosessien automaatio 2 7601020 Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi 3 7601030 Windows- automaatio ja komponenttiohjelmointi 4 7801450 Sähkömoottorit 4 78151 Sähkömoottorikäytöt 4 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan * 3 83450 Internetin verkkotekniikat * 3 * Vain jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin.
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 76331 Automaatio- ja säätötekniikka. Aineen vastuuhenkilö on prof. Pentti Lautala. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot 76331 Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II 76400 Säädön suunnittelu 4 III 76450 Mallinnus ja simulointi 3 III 7605400 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. 7601820 Automaatiotekniikan työkurssi 3 IV-V 7601830 Automaatiotekniikan erikoistyö 1-3 IV-V 76551 Prosessiautomaation sovellukset 4 IV-V 76140 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. 24860 Kunnonvalvontamenetelmät 2 25200 Virtausoppi 3 25300 Lämmönsiirron perusteet 3 25330 Lämpötekniikan mittaukset 2 25411 Höyrytekniikka 3 25420 Voimalaitostekniikka 3 25441 Polttotekniikka 3 31128 Automaation turvallisuus 2 3305100 Massanvalmistustekniikka 4 33585 Päällystystekniikka 3 7503000 Numeeristen menetelmien kehittäminen 2 75301 Mittausinformaation käsittely 3 75310 Mittaussignaalien analyysi 4 75401 Anturit 4 75415 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.
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 73112 Matemaattinen optimointiteoria 1 suositellaan systeemiteoriaa tukevaksi opintojaksoksi. Aineen vastuuhenkilö on prof. Pentti Mäkilä. Sivuaine, 15 ov, pakolliset opintojaksot 76260 Digitaalinen säätö 3 III 76331 Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II 76400 Säädön suunnittelu 4 III 76450 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. 7604100 Säätösuunnittelu Matlab illa 3 IV 76431 Robusti säätö 5 IV-VJ 76140 Säätötekniikan D-työseminaari (ACI-diplomityötä tekeville) 1 V Valinnaiset opintojaksot Pääaineen opettaja voi hyväksyä muitakin opintojaksoja. Automaatio- ja säätötekniikka 7604110 Systeemiteoria tietotekniikassa 3 J 7604120-7604125 Systeemiteorian erityiskysymyksiä 1 3 J 7605050 Neuro-sumeat järjestelmät 3 J 7605100 Sumea laskenta 3 J 7601820 Automaatiotekniikan työkurssi 3 51 7601830 Automaatiotekniikan erikoistyö 1 3 76370 Identifiointi 3 J Matematiikka 73112 Matemaattinen optimointiteoria 1 3 73107 Differentiaaliyhtälöt * 2 73108 Kompleksimuuttujan funktiot 3 73109 Matriisilaskenta 1 * 3 73110 Numeerinen analyysi 1 * 3 4 73114 Johdatus funktionaalianalyysiin 4 73163 Tilastollinen laadunvalvonta 2 73126 Stokastiset prosessit 3 73128 Tilastolliset monimuuttujamenetelmät 3 73132 Osittaisdifferentiaaliyhtälöiden numeeriset menetelmät 3 73133 Jakautuneet järjestelmät 3 73165 Luotettavuusteoria 3 73280 Soft Computing 2 Teoreettinen sähkötekniikka 79122 Epälineaariset ja kaoottiset järjestelmät 3 Tietoliikennetekniikka 83001 Tietoliikenneteoria 3 83200 Televerkot 3 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan * 3 83450 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-
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 73045 Fourier in menetelmät ja 73050 tilastomatematiikka. Aineen vastuuhenkilöt ovat tutkija Pasi Kallio ja prof. Pertti Mäkilä. Sivuaine, 12 ov, pakolliset opintojaksot 76527 Johdatus mikrosysteemitekniikkaan 3 III 7606010 Mikrosysteemitekniikan laboratoriotyökurssi 3 Täydennetään pääaineen pakollisilla ja/tai aineen valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaine, 24 ov, pakolliset opintojaksot Pakollisia ovat myös sivuaineen pakolliset, täydennetään valinnaisilla opintojaksoilla. 76331 Automaatio- ja säätötekniikka* 4 II 7504020 Mikroanturit 3 IV-VJ 76140 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 7601020 Reaaliaikajärjestelmät ja -ohjelmointi 4 7601030 Windows- automaatio ja komponenttiohjelmointi 4 76260 Digitaalinen säätö 3 76370 Identifiointi 3 76400 Säädön suunnittelu 4 76450 Mallinnus ja simulointi 3 Anturitekniikka 71502 Bioanturit 2 75401 Anturit 4 Mekatroniikka 2601050 Robotics and teleoperation 4 24501 Mekatroniikan perusteet 3 Mikroskopia 28315 Optinen mikroskopia 1 28316 Elektronimikroskopia 2 Elektroniikka 74320 Elektroniikan materiaalit 3 80100 Mikroprosessorit* 3 * Jos ei kuulu koulutusohjelman yhteisiin pakollisiin.
Automaatio- ja säätötekniikan muut opintojaksot 7604140-7604149 Automaation erityiskysymyksiä 1 4 76111 Automaatiotekniikan matematiikka* 2 II 7602401-7602409 Säätötekniikan tutkijaseminaari** J 7602903-7602909 Automaatiotekniikan tutkijaseminaari** J *Suositellaan sivuaineeseen valinnaiseksi, jos ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. **Tutkijaseminaarit voi sisällyttää myös pääaineeseen. 4.3.5.2. Elektroniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 139. 4.3.5.3. Hydrauliikka ja automatiikka (IHA) Laitoksen johtaja, professori Matti Vilenius, huone K2425, puhelin 365 2267, e-mail: vilenius@cc.tut.fi. kotisivu: http://www.iha.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 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.
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 26121 Hydraulitekniikka I 3 III 26141 Mobilehydrauliikka 3 III 26182 Ympäristöystävällinen hydrauliikka 2 III 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Pakolliset, pääainekokonaisuus * 23725 Teknillisen mekaniikan perusteet 3 26121 Hydraulitekniikka I 3 III 26131 Hydraulitekniikka II 4 IV 26141 Mobilehydrauliikka 3 III 26151 Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV 26182 Ympäristöystävällinen hydrauliikka 2 III 26186 Vesihydrauliikan perusteet 2 III-IV 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III Suositeltavat valinnaiset opintojaksot 24440 Konejärjestelmien simulointi 3 2408000 Käyttövarmuuden suunnittelu 3 26111 Pumppaustekniikka 3 III 26188 Vesihydrauliikan komponentit ja järjestelmät 3 III-IV 26191 Hydraulitekniikan erikoistyö 4 V 26231 Pneumatiikka 3 III-IV 26242 Toimilaitteiden säätö 3 IV 26321 Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III-IV 26333 Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi 8 IV-V 26350 Kiertovoitelujärjestelmät 1 III-V 29750 Immateriaalioikeuden hyödyntäminen 2 73107 Differentiaaliyhtälöt 2 73108 Kompleksimuuttujan funktiot 3 2601020 Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III 2601030 Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III- IV 2601050 Robotics and teleoperation 4 IV-V 7503000 Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 *) Sivu- ja pääainekokonaisuus täydennetään valinnaisista ammattiaineista. Koneenrakennuksen automaatio Koneautomaatio Pakolliset, sivuainekokonaisuus 26121 Hydraulitekniikka I 3 III 26231 Pneumatiikka 3 III-IV 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III 2601040 Sähkömoottorikäytöt koneautomaatiossa 3 IV Pakolliset, pääainekokonaisuus 23725 Teknillisen mekaniikan perusteet 3 26121 Hydraulitekniikka I 3 III 26231 Pneumatiikka 3 III 26242 Toimilaitteiden säätö 3 IV 26262 Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4-6 IV-V 26321 Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III-IV 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III 2601040 Sähkömoottorikäytöt koneautomaatiossa 3 IV
Ainekokonaisuuksia voi täydentää tarvittaessa valinnaisista opintojaksoista. Suositeltavat valinnaiset opintojaksot. 24310 Koneenosaoppi 4 III 24440 Konejärjestelmien simulointi 3 III-IV 26141 Mobilehydrauliikka 3 III 26151 Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV 26291 Koneautomaation erikoistyö 4 V 26333 Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi 8 IV-V 31128 Automaation turvallisuus 2 74470 Sulautetut prosessorisovellukset 3 74521 Elektroniikan komponentit ja piirit 3 76260 Digitaalinen säätö 3 76400 Säädön suunnittelu 4 76450 Mallinnus ja simulointi 3 78151 Sähkömoottorikäytöt 4 80100 Mikroprosessorit 3 2601020 Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III 2601030 Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III- IV 2601050 Robotics and teleoperation 4 IV-V 2702400 Teollisuusrobotiikka 3 2702500 Automaattinen kokoonpano 3 2705400 Systeeminen projektityö 2 7503000 Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 7604100 Säätösuunnittelu Matlab:lla 3 Koneenrakennuksen automaatio Koneenrakennus Pakolliset, sivuainekokonaisuus* 26121 Hydraulitekniikka I 3 III 26141 Mobilehydrauliikka 3 III 26151 Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV 24330 Konerakenteiden suunnittelu 3 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III 55 Pakolliset, pääainekokonaisuus* 23520 Lujuusopin perusteet II 3 III 23591 Elementtimenetelmän perusteet 3 IV 24230 CAD jatkokurssi 2 24330 Konerakenteiden suunnittelu 3 26121 Hydraulitekniikka I 3 III 26141 Mobilehydrauliikka 3 III 26151 Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV 7603300 Automaatiotekniikan perusteet 3 II Pääainekokonaisuus täydennetään valinnaisista ammattiaineista. *)Tässä syventymiskohteessa edellytetään esitietovaatimuksina konetekniikan yleisopintoja. Suositeltavat valinnaiset opintojaksot. 2306120 Optimoinnin perusteet 3 IV 23630 Murtumismekaniikka ja väsyminen 4 IV 24501 Mekatroniikan perusteet 3 24440 Konejärjestelmien simulointi 3 24410 Mekaaniset värähtelyt 4 24601 Tuotekehitysoppi 3 2404240 Liikkuvat työkoneet 3 2408000 Käyttövarmuuden suunnittelu 3 24555 Tribologian perusteet 3 26321 Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III-IV
56 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III 26131 Hydraulitekniikka II 4 IV 26182 Ympäristöystävällinen hydrauliikka 2 III 26350 Kiertovoitelujärjestelmät 1 III-V 2601020 Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III 2601030 Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III-IV 2601050 Robotics and teleoperation 4 26231 Pneumatiikka 3 III-IV 2703100 Laadunvarmistus 3 28421 Hitsausystävällinen suunnittelu 2 28207 Teräkset ja valuraudat 2 29197 Projektinhallinta 2 29750 Immateriaalioikeuden hyödyntäminen 2 31126 Koneiden ja laitteiden turvallisuus 2 81380 Fortran-kieli 1 73107 Differentiaaliyhtälöt 3 7503000 Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 Koneenrakennuksen automaatio Tietotekniikka Pakolliset, sivuainekokonaisuus * 81210 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 81234 Tietokantojen perusteet 3 Lisäksi seuraavista vähintään 7 opintoviikkoa 26151 Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV 26242 Toimilaitteiden säätö 3 IV 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III 2601020 Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III 2601030 Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III-IV 2601050 Robotics and teleoperation 4 IV-V Pakolliset, pääainekokonaisuus * 80100 Mikroprosessorit 3 80508 Johdatus signaalinkäsittelyyn I **) 3 81210 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 81234 Tietokantojen perusteet 3 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan **) 3 Lisäksi seuraavista vähintään 13 opintoviikkoa 24440 Konejärjestelmien simulointi 3 26151 Sähköhydrauliset servojärjestelmät 3 IV 26242 Toimilaitteiden säätö 3 IV 26262 Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4-6 IV-V 2601010 Ohjausjärjestelmät koneautomaatiossa 3 III 2601020 Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi 3 III 2601050 Robotics and teleoperation 4 IV-V * Tässä syventymiskohteessa esitietovaatimuksina edellytetään opintojaksot 2601000 Hydrauliikan perusteet sekä joko 81011 Ohjelmointi I tai 81021 Laaja ohjelmointi **Jompikumpi näistä Ainekokonaisuuksia voi täydentää tarvittaessa valinnaisista opintojaksoista. Suositeltavat valinnaiset opintojaksot. 23150 Robottimekaniikka 3 IV-V 26231 Pneumatiikka 3 III-IV 26321 Hydrauliikan ja koneautomaation mittaukset 3 III 26333 Hydrauliikan ja automatiikan erikoiskurssi 8 IV-V 26350 Kiertovoitelujärjestelmät 1 III-V 74031 Elektroniikan työkurssi I 3 74300 Mikroelektroniikan työkurssi 3 74490 Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3 74501 Analogiatekniikka 3 74510 Integroidut digitaalipiirit 3 74521 Elektroniikan komponentit ja piirit 3 74982 Elektroniikan tuotantotekniikka 3
76260 Digitaalinen säätö 3 76400 Säädön suunnittelu 4 76450 Mallinnus ja simulointi 3 78110 Tehoelektroniikan komponentit 3 80105 Mikrokontrollerijärjestelmät 3 81151 Sulautetut järjestelmät 3 2601030 Hydraulijärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin jatkokurssi 3 III- IV 2702400 Teollisuusrobotiikka 3 2702600 Tehdasautomaation järjestelmä-tekniikka 4 2705400 Systeeminen projektityö 2 7503000 Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 7604100 Säätösuunnittelu Matlab:lla 3 8005340 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. 4.3.5.4. Mittaus- ja informaatiotekniikka (MIT) Mittaus- ja informaatiotekniikan laitoksen johtaja, professori Jouko Halttunen huone SH211, puh: 365 2485 email: jouko.halttunen@tut.fi WWW: http://www.mit.tut.fi/ 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.
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): 75310 Mittaussignaalien analyysi 4 III 75500 Sähköiset mittausmenetelmät 4 III 75401 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 75116 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 75116 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: 7503000 Numeeristen menetelmien kehittäminen (MATLAB) 2 III 75310 Mittaussignaalien analyysi 4 III