Valmistusmyötäinen suunnittelu (DFM) (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Kurssi pitää sisältää seuraavia aiheita:
- DFMA:n perusteet – tavoitteet, hyödyt ja periaatteet, modulointi
- Valmistusystävällinen suunnittelu (DFM) – materiaalivalinnat, eri valmistusprosessit
- Kokoonpanoystävällinen suunnittelu (DFA) – osamäärän minimointi
- Tuotantokustannusten hallinta – suunnittelun vaikutus kustannuksiin ja valmistettavuuteen

Tavoitteet

Opinnot suoritettuaan opiskelija
- osaa valita suunnittelemilleen tuotteille useampia vaihtoehtoisia valmistusmenetelmiä
- osaa eritellä tuotteiden tuotantotaloudelliset perusteet ja valmistustavat tuote-erän koon, toimittajien tuotantojärjestelmien ja tuotantoautomaation mukaan
- osaa laatia valmistussuunnitelmia ja tuotteen työpiirustuksia sen valmistustavan mukaisesti.

Sisältö

- valmistusmyötäisen suunnittelun (DFM, Design for Manufacturing) perusteet  tuotekehityksessä
- DFM:n käsittelyperiaatteet yrityksessä
- kokoonpanomyötäisen suunnittelun (DFA, Design for Assembly) periaatteet
- valmistustekniset seikat tuotesuunnittelussa
- työvälinetekniset vaatimukset
- tuotantoautomaation, tuotantosolujen ja joustavan tuotannon (FMS) vaatimukset tuotesuunnitteluun.

Oppimateriaalit

Oppimateriaalina on itslearningissä jaettava materiaali ja lisäksi seuraavat teokset:
- Boothroyd, G.; Dewhurst, P.; & Knight W. A. 2010. Product Design for Manufacture and Assembly. 3. painos. Taylor & Francis Group. (saatavilla e-kirjana koulun kirjaston kautta)
- Eskelinen, H. & Karsikas, S. 2013. DFMA-OPAS – Valmistus-ja kokoonpanoystävällisen tuotteen suunnittelu. LUT Scientific and Expertise Publications. Oppimateriaalit – Lecture Notes 3. (pdf-tiedosto saatavissa itsistä, tiedostoa EI saa jakaa eteenpäin)

Opetusmenetelmät

Kurssin oppimismenetelmät tukevat itsenäistä ja aktiivista oppimista yhdistämällä lähi- ja etätapaamisia. Opiskelijat voivat osallistuvat kolmeen lähiopetuskertaan ja kahteen etätapaamiseen, jotka tarjoavat mahdollisuuden syventää ymmärrystä ja keskustella keskeisistä teemoista. Pääpaino on itseohjautuvassa opiskelussa, jossa opiskelijat perehtyvät aiheeseen itsLearning-alustalla olevan materiaalin avulla. Oppimista syventää seminaarityön laatiminen sekä toisen seminaarityön vertaisarviointi, mikä tukee kriittistä ajattelua ja yhteisöllistä oppimista.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Kurssin ensimmäinen tentti järjestetään itsissä viikolla 43. Tämän jälkeen opiskelijalla on mahdollista osallistua tutkintsäännön ohjeiden mukaan kahteen eri tenttiin, jotka järjestetään viikolla XX ja XX.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Kurssin oppimismenetelmät perustuvat osallistavaan ja vuorovaikutteiseen pedagogiikkaan, jossa opiskelijat kehittävät ongelmanratkaisutaitojaan ja käytännön osaamistaan. Oppiminen tapahtuu monimuotoisesti yhdistäen lähi- ja etätapaamiset, itsenäisen opiskelun sekä yhteisöllisen tiedon rakentamisen. Kurssilla painotetaan kriittistä ajattelua ja reflektiota, mikä tukee syvällistä oppimista ja ammatillista kehittymistä.

Kestävä kehitys on olennainen osa kurssia, sillä DFMA tukee sitä vähentämällä tuotannon ja kokoonpanon kustannuksia, materiaalihukkaa ja energiankulutusta. DFMA:ssa kestävä kehitys huomioidaan muun muassa tuotantoprosessin optimoinnilla, materiaalitehokkuudella ja osien määrän vähentämisellä. Näin varmistetaan, että ekologiset ja taloudelliset näkökulmat kulkevat käsi kädessä suunnittelussa ja valmistuksessa.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Toteutuksella ei vaihtoehtoista suoritustapaa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kurssin laajuus on 5 opintopistettä mikä tarkoittaa 135:tä työtuntia. Kurssin jakautuu laskennallisesti seuraavasti:
- osallistuminen lähi- ja etätapaamisiin 10 h (sisältäen viimeisen kerran seminaariesityksen)
- seminaarityö ja toisen seminaarityön itsearviointi
- tentti
- itsenäinen opiskelu

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin arviointikohteet ovat seuraavat:
- seminaarityö 0-5
- vertaisarviointi HYV/HYL
- tentti 0-5

Kurssin lopullinen arvosana muodostuu seminaarityön ja tentin keskiarvona.

Hylätty (0)

Opiskelija ei ole suorittanut seminaarityötä, vertaisarviointia ja/tai tenttiä hyväksytysti.

Mikäli tenttituloksen oikeiden vastausten osuus jää alle 50 %, on suoritus hylätty.

Seminaarityön ja vertaisarvioinnin arviointikriteerit:
- Tekninen asiantuntemus ja sisältö: Esitys ei osoita ymmärrystä DFMA-periaatteista, eikä sisällä oleellisia teknisiä näkökulmia.
- Rakenne ja loogisuus DFMA:n näkökulmasta: Esitys on sekava, eikä siinä ole selkeää johdonmukaista etenemistä valmistuksen ja kokoonpanon näkökulmasta.
- Argumentointi ja DFMA-periaatteiden soveltaminen: DFMA-menetelmiä ei ole sovellettu lainkaan tai ne on esitetty virheellisesti ilman perusteluja.
- Kielellinen selkeys ja esitystapa teknisessä kontekstissa: Esitystapa on epäselvä, ja teknisten termien käyttö on puutteellista tai virheellistä.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Mikäli tenttituloksen oikeiden vastausten osuus on 50 % arvosana on 1
Mikäli tenttituloksen oikeiden vastausten osuus on 60 % arvosana on 2

Seminaarityön ja vertaisarvioinnin arviointikriteerit:
- Tekninen asiantuntemus ja sisältö: Peruskäsitteet on tunnistettu, mutta soveltaminen ja analyysi ovat pinnallisia tai osittain virheellisiä.
- Rakenne ja loogisuus DFMA:n näkökulmasta: Perusrakenne on olemassa, mutta valmistus- ja kokoonpanotekijät eivät muodosta yhtenäistä kokonaisuutta.
- Argumentointi ja DFMA-periaatteiden soveltaminen: DFMA-periaatteiden käyttö on perusteltua, mutta analyysi jää pinnalliseksi tai sisältää epäloogisuuksia.
- Kielellinen selkeys ja esitystapa teknisessä kontekstissa: Kieli on ymmärrettävää, mutta DFMA-aiheen tekninen esitys on jäsentymätön tai sisältää epätäsmällisiä termejä.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Mikäli tenttituloksen oikeiden vastausten osuus on 70 % arvosana on 3
Mikäli tenttituloksen oikeiden vastausten osuus on 80 % arvosana on 4

Seminaarityön ja vertaisarvioinnin arviointikriteerit:
- Tekninen asiantuntemus ja sisältö: Esitys osoittaa hyvää DFMA-osaamista ja perustuu oikeisiin valmistus- ja kokoonpanoperiaatteisiin, mutta syvällisempi analyysi voisi parantaa kokonaisuutta.
- Rakenne ja loogisuus DFMA:n näkökulmasta: Rakenne on selkeä, ja se esittää DFMA-konseptit loogisesti, mutta esityksen sujuvuutta voisi vielä parantaa.
- Argumentointi ja DFMA-periaatteiden soveltaminen: Argumentointi perustuu oikeisiin DFMA-käytänteisiin, ja ratkaisut on selkeästi perusteltu, mutta syvällisempi vertailu voisi lisätä vaikuttavuutta.
- Kielellinen selkeys ja esitystapa teknisessä kontekstissa: Esitystapa on selkeä ja johdonmukainen, ja tekniset termit on käytetty pääosin oikein.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Mikäli tenttituloksen oikeiden vastausten osuus on 90 % arvosana on 5

Seminaarityön ja vertaisarvioinnin arviointikriteerit:
- Tekninen asiantuntemus ja sisältö: Esitys on teknisesti vahva, soveltaa DFMA-periaatteita monipuolisesti ja sisältää perusteltuja oivalluksia valmistettavuuden ja kokoonpanon parantamiseksi.
- Rakenne ja loogisuus DFMA:n näkökulmasta: Esitys etenee järjestelmällisesti, esittelee valmistettavuuden ja kokoonpanon optimoinnin näkökulmat selkeästi ja tukee argumentteja hyvin jäsennellyllä rakenteella.
- Argumentointi ja DFMA-periaatteiden soveltaminen: Esitys sisältää vahvaa argumentointia ja kriittistä pohdintaa DFMA:n periaatteista, sekä esittelee käytännönläheisiä ratkaisuja valmistus- ja kokoonpanoprosessien tehostamiseen.
- Kielellinen selkeys ja esitystapa teknisessä kontekstissa: Esitys on sujuva, teknisesti täsmällinen ja johdonmukainen, ja se havainnollistaa DFMA-aihetta esimerkkien ja selkeän viestinnän avulla.

Lisätiedot

Viestintä tapahtuu itsin ilmoituksina. Opettajiin opiskelija voi halutessaan olla yhteydessä sähköpostilla.