Studieretning for produktutvikling og materialer

Transkript

1 Studieretning for produktutvikling og materialer Studieretning produktutvikling og materialer har et teknisk-naturvitenskapelig tyngdepunkt samtidig som kreativitet og innovasjon dyrkes. Målet er å utdanne fremtidens ingeniører for vår vareproduserende industri (såkalt teknologiindustri) og oljeindustri. Studiet balanserer emner innen produktutvikling og konstruksjon med materialteknikk og produksjonsprosesser. Studieretningen omfatter følgende fagprofiler: Produktutvikling Bearbeiding av metaller Plast og kompositt Konstruksjoners integritet Disse fire områdene representerer i hovedsak hvordan et produkt blir til, fra utvikling, konstruksjon, materialer, bearbeiding og styrkeberegning. Utviklingsprosessen vil ikke være lineær, men omfatte tett interaksjon mellom de ulike områdene. Produktutvikling Plast og kompositt Konstruksjoners integritet Bearbeiding av metaller Miljøet har lang erfaring med systemutvikling av kommersielle CAE-systemer med nær kobling til denne programvareindustrien. En er også involvert i utvikling av systemer for virtuell kommunikasjon som verktøy for spredte designteam og i denne sammenheng har vi også bygd opp et Designstudio for kommunikasjon med lyd og bilde over nett med ekstern ekspertise bl.a. med bruk av store digitale tavler og prosjektører. CAE-systemer utvikles i FORTRAN og C++, men vi er nå iferd med å opparbeide kompetanse på Microsoft.NET og C# for framtidsrettet Netbasert utvikling. Den industrien vi betjener er i stadig større grad brukere av store og kompliserte programsystemer og integrering av eksisterende systemer (egenutviklede og innkjøpte) med nye systemer er et sterkt økende problem da kompetanse på dette er mangelvare. Det er flere selskaper i Norge som utvikler og leverer CAE-programvare i konkurranse med utenlandske leverandører og her er behovet stort for kompetente programvareingeniører. Inntil i dag har disse programvareselskapene rekrutert nesten alle sine utviklere med klassisk ingeniørutdanning og nesten ingen med ren IT-utdanning da IT-ingeniører ikke har den nødvendige bakgrunn i ingeniørfagene som programsystemene skal betjene. Dette krever store investeringer i etterutdanning av nyansatte i systemutvikling og dette er et behov som I&IKTkandidatene kan fylle mye bedre.

2 Fagprofil produktutvikling Det handler om å utvikle produkter og maskiner fra idé til ferdig produkt. Det legges vekt på samspillet mellom kreativitet og ferdigheter og de klassiske ingeniøremnene som materialteknikk og dimensjonering. Målet er å skape produkter og tjenester som har god bruksverdi, er enkle å produsere og gir minimale miljøbelastninger. I dette arbeidet står bruk av datamaskiner sentralt. IT brukes både til kommunikasjon, modellering og simulering. Store deler av norsk næringsliv stamper i motbakke. Salg av råstoffer vil ikke kunne finansiere vårt forbruk i fremtiden. Skal vi opprettholde vårt velferdsnivå må vi utvikle produkter for framtidas behov og samtidig med minimale miljøbelastninger. Skal vi klare dette trenger vi gode produktutviklere og konstruktører som kan lære hurtig og kunne utnytte ny kunnskap til nye produkter. En utfordring for deg? Instituttets aktiviteter innen produktutvikling er konsentrert om tre områder: produktutviklingsmetodikk, datamaskinassistert konstruksjon (CAE) og industriell økologi. Produktutviklingsmetodikk omhandler teori om hvordan vi utvikler produkter. En utfordring er hvordan vi kan skape opplevelser og dele informasjon. Vi driver forskning omkring bruk av Virtual Reality (VR) og har utviklet et Designstudio for å kunne kombinere virtuell kommunikasjon med fysisk tilstedeværelse da samarbeid over avstand blir hverdagen for framtidens produktutviklere. Innenfor datamaskinassistert konstruksjon fokuserer vi på simulering, geometrisk behandling og det å bruke datamaskiner i produktutviklingsprosessen. Instituttet har lang tradisjon i å utvikle systemer til å simulere dynamisk oppførsel i produkter. Stadig flere produkter inneholder IT som en integrert del av den mekaniske konstruksjonen. Eksempler på slike produkter er kopieringsmaskiner, panteautomater og biler. En bil har i dag en rekke mikroprosessoer og flere hundre sensorer. Bare ABS-bremser har 5 mikroprosessorer. Innsikt i programmering er sentralt i utvikling av framtidens maskinprodukter. Industriell økologi retter spesiell fokus på miljøhensyn som kommer til å bli grunnleggende for produktutvikling i fremtiden. Emner Sem. Obligatoriske emner Sentrale støtteemner 10 Masteroppgave (30 sp.) 9 Fordypningsemne + ett ikke tekn. emne 8 Eksperter i team tverrfaglig prosjekt TMM4155 Produktutvikling og materialteknikk TDT4175 Informasjonssystemer GK 7 Perspektivemne TMM4150 Maskinkonstruksjon og mekatronikk TDT4135 Logikk 6 TKT4185 Anvendt prosedyreorientert TMM4100 Materialteknikk 1 programmering TTK4140 Reguleringsteknikk TMM4112 Maskindeler 5 TIØ4256 Teknologiledelse 1 TMA4140 Diskret matematikk TMA4130 Matematikk 4N TMM4135 Dimensjonering, GK 2

3 Produktutvikling er et vidt område som tillater stor grad av individuell tilpasning. Du kan sette sammen din egen profil avhengig av personlig interesse. Det er derimot viktig at profilen er konsistent. Er du for eksempel interessert i konstruksjon av mekaniske produkter er det fornuftig å kombinere produktutvikling med emner innen dimensjonering. Simulering og analyse av produkters egenskaper er et annet eksempel på fordypning. Diskuter emnevalg med faglærere. Bransjen vi betjener og jobbmuligheter De aller fleste bedriftene i den vareproduserende industri har produktutviklere og konstruktører. Mange av våre kandidater går til mekatronisk eller mekanisk industri og konsulentfirmaer innen produktutvikling og engineering. Eksempler på produkter er ulike typer automater (mekatronikk), jordbruksmaskiner, skipsutstyr, bildeler og offshore utrustning. Medisinsk utstyr og lette bildeler er satseområder. Kontaktpersoner: Professor Ole Ivar Sivertsen Tlf: , E-post: ole.ivar.sivertsen@ntnu.no Professor Terje Rølvåg Tlf: , E-post: terje.rolvag@ntnu.no 3

4 Fagprofil konstruksjoners integritet Området dekker forholdene som påvirker styrke og levetid hos produkter. Her inngår beregning av de mekaniske, termiske og kjemiske belastninger som påvirker en konstruksjon og dimensjonering mot alle former for svikt i konstruksjoner (brudd, slitasje, utmatting, korrosjon, etc.) Svikt kan føre til store skader. Ved å bestemme under hvilke forhold disse problemene oppstår, kan man finne Konstruksjoners integritet sørger for de verktøy som trengs for nøyaktig dimensjonering av et produkt. Slik unngår man sløsing med knappe råstoffer samtidig som man muliggjør sikkert bruk av produktet under dets levetid. Vil du være med å utvikle de verktøy for optimal dimensjonering, som norsk vareproduserende industri trenger for hurtig og presis produktutvikling? En utfordring for deg? måter å unngå eller redusere skadevirkningene. Til dette kreves teoretiske modeller og grundige eksperimenter. Utformingen av de teoretiske modellene innebærer en utstrakt bruk av dataverktøy for simulering av så vel den aktuelle maskindelen som påkjenningene den utsettes for. Slik kunnskap er nødvendig for å lage en god konstruksjon. De aller fleste analyser i dag utføres med numeriske verktøy på datamaskin f.eks. arbeider instituttet med utvikling av programvare til å beregne hvordan sprekker utvikler seg i materialer. Emner Sem. Obligatoriske emner Sentrale støtteemner 10 Masteroppgave (30 sp.) 9 Fordypningsemne + ett ikke tekn. emne 8 Eksperter i team tverrfaglig prosjekt TMM4155 Produktutvikling og materialteknikk TDT4175 Informasjonssystemer GK 7 Perspektivemne TMM4150 Maskinkonstruksjon og mekatronikk TDT4135 Logikk 6 TKT4185 Anvendt prosed.or. program. TMM4100 Materialteknikk 1 TMM4112 Maskindeler TMM4195 Dimensjonering mot utmatting 5 TIØ4256 Teknologiledelse 1 TMA4140 Diskret matematikk TMA4130 Matematikk 4N TMM4135 Dimensjonering, GK Diskuter emnevalg med faglærere. Bransjen vi betjener og jobbmuligheter Norske og utenlandske bedrifter innenfor vareproduksjon, offshore, marin teknologi, prosessindustri, kraftproduksjon, transport etc. trenger beregningsingeniører med solide kunnskaper i konstruksjoners integritet. Etterspørselen er generelt sett større enn tilbudet. 4

5 Kontaktpersoner: Professor Ole Ivar Sivertsen Tlf: , E-post: Professor Terje Rølvåg Tlf: , E-post: 5

6 Fagprofil bearbeiding av metaller Ved all verkstedteknisk produksjon, samt ved utvikling og design av produkter, er det viktig å ha solid basiskunnskap om produksjonsprosessene som benyttes ved produkttilvirkning. En konstruktiv løsning egnet for et produkt fremstilt ved en bearbeidingsprosess som støping, kan være direkte uegnet dersom produktet fremstilles ved en annen bearbeidings-prosess som ekstrudering. For å bli dyktig produksjonsteknolog, konstruktør eller designer, er det derfor essensielt å ha god innsikt i de vanligste bearbeidings-prosessene. Formeprosessene for et produkt optimaliseres ved hjelp av tunge datamaskinsimuleringer for at formingsverktøyene skal bli effektive. Ved IPM gis det en fordypning inn mot prosessene støping, plastisk forming og sveising av metaller. Forme og støpeprosesser simuleres med numeriske verktøy. Instituttet har betydelig aktivitet innen numerisk simulering av ulike formeprosesser. Hvordan disse prosessene inngår som viktige brikker ved for eksempel bilproduksjon hos Audi i Tyskland illustreres vha figur på neste side. Emner Norge er en av verdens største produsenter av lettmetaller. Etter et bearbeidingsteknisk studium er karrieremulighetene gode. Det er mange interessante jobber innen videreforedling av lettmetaller så vel i Norge som i utland. Det forskes også kontinuerlig med å videreutvikle materialer og produksjonsprosesser. Det er derfor behov for masteringeniører innen området. Faget krever kunnskap og fantasi. En utfordring for deg? Sem. Obligatoriske emner Sentrale støtteemner 10 Masteroppgave (30 sp.) 9 Fordypningsemne + ett ikke tekn. emne 8 Eksperter i team tverrfaglig prosjekt TMM4155 Produktutvikling og materialteknikk TDT4175 Informasjonssystemer GK 7 Perspektivemne TMM4150 Maskinkonstruksjon og mekatronikk TDT4135 Logikk 6 TKT4185 Anvendt prosedyreorientert TMM4100 Materialteknikk 1 programmering TPK4105 Bearbeidingsteknikk TMM4112 Maskindeler 5 TIØ4256 Teknologiledelse 1 TMA4140 Diskret matematikk TMA4130 Matematikk 4N TMM4135 Dimensjonering, GK Diskuter emnevalg med faglærere. Bransjen vi betjener og jobbmuligheter Som produksjonsteknolog fra IPM kan du velge innen et rikt, variert utvalg jobber. Våre bearbeidingsprosesser inngår sentralt ved for eksempel bilproduksjon. Plastisk forming og støping benyttes ved produksjon i mange bedrifter i Norge. På grunn av vår framtredende rolle innen videreforedling av aluminium tilbys mange gode jobber innen bearbeiding så vel i Norge som i utland. Sveisingen er avansert og har stor anvendelse, spesielt innen skipsbygging og offshorevirksomhet. 6

7 Støpte og plastisk formede detaljer sammenføyd ved lasersveising Kontaktpersoner: Professor Ole Ivar Sivertsen Tlf: , E-post: Professor Terje Rølvåg Tlf: , E-post: 7

8 Fagprofil plast og kompositt En unik mulighet med kompositter er at materialet blir designet som en integrert del av komponenten. For eksempel kan fiber legges akkurat der det er behov for styrke eller stivhet. I noen tilfeller designes også selve produksjonsprosessen samtidig. På denne måten kan en utvikle spennende og unike løsninger med god konkurransekraft. Fagområdet gir stort rom for innovasjon. Rafinerte datasimuleringer er avgjørende for å verifisere at komponenter, utformet i f.eks. fiberkompositt, tåler de belastningene de blir utsatt for. En simulerer støpeprosesser (flyt, sveisesone, etc.) samt styrke/levetid for fiberarmerte konstruksjoner. Simulering brukes også til å utforme komponenter og til å plassere fibre riktig. Emner Sem. Obligatoriske emner Sentrale støtteemner 10 Masteroppgave (30 sp.) 9 Fordypningsemne + ett ikke tekn. emne 8 Eksperter i team tverrfaglig prosjekt TMM4155 Produktutvikling og materialteknikk TDT4175 Informasjonssystemer GK 7 Perspektivemne TMM4150 Maskinkonstruksjon og mekatronikk TDT4135 Logikk 6 TKT4185 Anvendt prosed.or. program. TMM4100 Materialteknikk 1 TMM4112 Maskindeler TMM4175 Polymere og kompositter 5 TIØ4256 Teknologiledelse 1 TMA4140 Diskret matematikk TMA4130 Matematikk 4N TMM4135 Dimensjonering, GK Diskuter emnevalg med faglærere. Bransjen vi betjener og jobbmuligheter Norge har en stor produksjon av plastråvarer. Produsentene, Borealis og Hydro, arbeider på et internasjonalt marked og er teknologiledende innenfor sine nisjer. Dessuten finnes ca 500 bedrifter som lager ferdigprodukter og halvfabrikat. To av de større er Plastal som sprøytestøper støtfangere til bilindustrien og TI Automotive som formblåser dristofftanker til bilindustrien. Komposittindustrien i Norge er betydelig mindre enn råstoffprodusentene. Ikke desto mindre utgjør disse industrier høyteknologimiljøer. Her finner vi bedrifter som Ragasco, Devold AMT, Vello-Nordic m.fl. I tillegg fins engineeringselskapene og oljeselskapene som teknologidrivere i utviklingen av kompositteknologi for store havdyp, som strekkstag for TLP og stigerør. Man predikterer at i år 2050 kommer plaster og kompositter til å stå for 50 % av verdensproduksjonen av materialer. 8

9 Kontaktpersoner: Professor Ole Ivar Sivertsen Tlf: , E-post: Professor Terje Rølvåg Tlf: , E-post: 9

10 10