Detail předmětu

Rapid Prototyping a 3D digitalizace

FSI-YRP Ak. rok: 2020/2021 Letní semestr

Náplní kurzu je automatizované počítačové navrhování a výroba na základě digitálního 3D modelu. Studenti se seznámí s metodami algoritmického modelování potřebnými pro kustomizaci průmyslových produktů v průmyslu 4.0. Zpracováním připravených cvičení si osvojí potřebné znalosti a dovednosti pro navrhování parametrizovaných geometrií na základě proměnných vstupů.
Kurz zahrnuje výuku principů optické digitalizace, CNC obrábění a aditivní i robotické výroby s cílem poskytnout o nich dostatečně široký přehled důležitý pro budoucí praxi průmyslového designéra. Studenti budou samostatně pracovat s ručním 3D skenerem a stolní 3D tiskárnou ve studentském FabLABu, kde budou vyrábět vybrané generativní návrhy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. David Paloušek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování

Výsledky učení předmětu

Studenti budou schopni navrhovat a připravovat díly pro aditivní způsob výroby, zpracovat data naskenovaných 3D objektů a přetvořit je do plošných modelů využitelných pro další designérskou práci. Získané zkušenosti využijí při řešení diplomové práce, v doktorském studijním programu a v praxi pak při vývoji nových výrobků. Znalost aditivních technologií a optické digitalizace prospěje k rozšíření dovedností potřebných k realizací designových a předvýrobních modelů.

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti z oblasti CAD systémů, zejména Rhinoceros 3D.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka je zaměřena na praktické zvládnutí softwarových a hardwarových nástrojů. Probíhá formou cvičení orientovaných na praktické úlohy, měření a zpracování dat s cílem připravit a realizovat tiskovou úlohu na 3D tiskárně. Prakticky orientovaná cvičení zároveň umožní studentů získat zpětnou vazbu z fyzické realizace projektů.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: vypracování zadaných úkolů nebo projektu, odevzdání dat v digitální formě. Celkem je možno získat až 100 bodů. Výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS. Hodnocení i pouze jediného úkolu nižším než polovinou z maximálního počtu bodů je celková klasifikace předmětu „nevyhovující“. Podle čl. 13 Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně se užívá klasifikační stupnice ECTS. KLASIFIK. STUPEŇ ECTS / BODOVÉ HODNOCENÍ / ČÍSELNÁ KLASIFIKACE // A / 100–90 / 1 / výborně // B / 89–80 / 1,5 / velmi dobře // C / 79–70 / 2 / dobře // D / 69–60 / 2,5 / uspokojivě // E / 59–50 / 3 / dostatečně //F / 49–0 / 4 / nedostatečně.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami algoritmického modelování, technologií optického skenování 3D objektů a aditivními technologiemi s cílem poskytnout o nich dostatečný přehled důležitý pro rozvoj kreativního potenciálu průmyslového designéra.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení. Student je povinen být přítomen v rozvrhem stanovené době v počítačové laboratoři a pracovat na úkolech a vyčkat konzultace. Jako omluva nepřítomnosti se uznávají pouze důvody obdobné důvodům podle zákoníku práce, např. nemoc. Neomluvená absence může být příčinou neudělení zápočtu.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program B3A-P: Aplikované vědy v inženýrství, bakalářský
obor B-PDS: Průmyslový design ve strojírenství, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Krčma, Ph.D.
Ing. David Škaroupka, Ph.D.

Osnova

1. Generativní design – úvod do algoritmického modelování Rhinoceros 3D Grasshopper
2. Generativní design – parametrické modelování s úplnou historií (Grasshopper)
3. Generativní design – využití evolučních algoritmů Grasshopper – Galapagos)
4. Generativní design – hledání forem (form finding – Grasshopper Kangaroo, nebo alternativy)
5. Generativní design – Generování struktur (Grasshopper Paneling tools, nebo alternativy)
6. 3D optická digitalizace – systém ATOS
7. 3D optická digitalizace- systém Sense
8. Software GOM Inspect – post-processing, úpravy sítě, primitiva
9. Rapid prototyping – příprava výroby na stolní 3D tiskárně
10. Výroba dílů pomocí rapid prototyping (praktická výuka FabLAB)
11. Výroba dílů pomocí rapid prototyping (praktická výuka FabLAB)
12. Robotická výroba a CNC – (KUKA PRC, nebo alternativy)
13. Základy práce s 6-osým průmyslovým robotem (KUKA KR 60 HA – praktická ukázka)