Publiseringsdato: 07.07.2016 Plan for fagskoleutdanning Automatisering 2-årig teknisk fagskole Fagskolane i Hordaland Bergen tekniske fagskole 1
Innhold i utdanningen Innledning I mange industribedrifter, både landbaserte og offshore, er behovet for teknikere med automatiseringskompetanse stort. Derfor har de tekniske fagskolene i Norge hatt automatiseringslinjer siden 1991. Undervisningen tar sikte på å utdanne fagteknikere for følgende stillinger innen automatisering: Automatiseringsleder Planlegging Service og salg innen olje/prosessindustri Elektromekanisk industri Elektrisk industri Byggautomatisering Stillinger og arbeidsområder for en tekniker fra automatiseringslinjen er mange siden utdanningen er tverrfaglig og automatisering foregår innom de fleste bransjer. Utdanningen kvalifiserer også som plattform for å bli faglærer og instruktør i videregående skole. Utdanningen: Automatiseringsstudiet bygger videre på studentenes solide yrkesutdanning og allsidige praksis som fagarbeidere. Den teoretiske utdannelsen, som blir støttet av laboratorieøvelser i alle fordypnings- og linjefagene, skal videreutvikle og utvide studentenes evne til å anvende sine kunnskaper på det automatiseringstekniske område på en sikker måte. Studiet skal også utvikle gode lederegenskaper og evne til samarbeid med grunnlag i økonomisk/administrative fag og prosjektarbeid. Denne kombinerte leder- og fagutdannelsen skal ikke bare gi grunnlag, men også skape interesse for livslang læring. Det er også viktig at studentene får en forståelse for samfunnets behov for produktivitetsøkning ved hjelp av automatisering i en stadig mer globalisert økonomi. I den rent faglige del av studiet legges det vekt på en grunnleggende forståelse av kjernefagene elektroteknikk, elektronikk, måleteknikk med kalibrering, instrumentering, feltbussystemer, sekvensstyringer med PLS-programmering, reguleringsteknikk, pneumatikk, hydraulikk, motorstartere, forskrifter, tegning og dokumentasjon. Studentene vil også ha tilstrekkelig med kunnskaper om sikkerhet i elektriske anlegg og kunne fungere som automatiseringsleder. I de lokale tilpasningsfagene og hovedprosjektet kan studentene fordype seg i relevante fagområder. 2
Overordnet læringsutbytte for automatisering Kunnskap Kandidaten har kunnskap om elektrotekniske begreper, teorier, beregningsmodeller, styrings- og reguleringsprinsipper, prosesser, komponenter og verktøy benyttet i automatiserte anlegg og -systemer har kunnskap om måle-, analyse- og beregningsverktøy for automatiserte- og elektriske systemer og elektroniske kommunikasjonssystemer har kunnskap elektrotekniske komponenter til bruk i automatiserte produksjonslinjer og prosessanlegg har kunnskap om drift og vedlikehold av automatiserte anlegg, -systemer og -utstyr har kunnskap om økonomistyring, organisasjon, HR-funksjon og ledelse samt markedsføringsledelse har kunnskap om prosjekt- og kvalitetsstyring har kunnskap om generelle prinsipper innen logistikk og produksjonsflyt knyttet til eget fagområde kan vurdere eget arbeid i henhold til normer, standarder, lover og forskrifter som gjelder ved automatiserte anlegg har kunnskap om automatiseringsbransjen og kjennskap til yrkesfelt innenfor denne industrien kan oppdatere sin yrkesfaglige kunnskap innenfor automatisering med faglitteratur og relevante fora innenfor bransjen, slik at en kan holde seg faglige oppdatert og kan omstille seg og heve sin kompetanse i takt med den teknologiske utvikling kjenner til automatiseringsbransjens historie, tradisjon, egenart og plass i samfunnet lokalt, nasjonalt og internasjonalt har innsikt i egne utviklingsmuligheter innen automatisering Ferdigheter Kandidaten... kan gjøre rede for sine faglige valg av løsninger prosesser, komponenter og verktøy som benyttes i automatiserte anlegg kan gjøre rede for valg av vedlikeholdsstrategi kan gjøre rede for valg av metoder og prinsipper innen prosjektplanlegging, prosjektstyring, logistikk og produksjonsflyt innenfor eget fagområde kan reflektere over egen faglige utøvelse innen automatisering og justere denne ved behov for optimalisering av automatiserte anlegg kan finne og henvise til informasjon og fagstoff knyttet til automatisering og vurdere relevansen for automatiserings- og elektrofaglige problemstillinger kan kartlegge en situasjon i automatiserte produksjonslinjer og prosessanlegg og identifisere avvik og kartlegge behov for iverksetting av tiltak kan vurdere bedriftens økonomiske situasjon, markeds- og ledelsesutfordringer, og treffe hensiktsmessige og begrunnede valg Generell kompetanse Kandidaten... kan planlegge, prosjektere, gjennomføre og kvalitetssikre automatiserte systemer i industri og bygg, alene og som deltaker eller leder i gruppe, i tråd med etiske krav og retningslinjer som gjelder for miljø og kvalitet nasjonalt og internasjonalt kan utføre arbeid etter bedriftens og/eller oppdragsgivers behov 3
kan bygge relasjoner med fagfeller innen automatisering og på tvers av fag som elektro, bygg og anlegg, olje og gass produksjon, samt med eksterne målgrupper som kunder, entreprenører, myndigheter og kommunale instanser ved å opprette og utvikle team og nettverk kan utveksle synspunkter med andre med bakgrunn innen automatisering og delta i diskusjoner om utvikling av god praksis kan bidra til organisasjonsutvikling ved å følge med på ny teknologi innen automatisering som kan føre til kvalitetsheving, nyskapning og innovasjon Redskapsemner Emne 00TE01B Yrkesrettet kommunikasjon 10 fagskolepoeng Tema Norsk kommunikasjon Engelsk kommunikasjon Læringsutbytte Kunnskaper god muntlig og skriftlig kommunikasjon generelt og innenfor yrkesområdet med bruk av varierte metoder og hjelpemidler. skillet mellom formell og uformell kommunikasjon. betydningen av god kommunikasjon i tverrfaglig samarbeid og prosjektarbeid. syntaktiske, grammatiske, språklige, stilistiske og grafiske virkemidler i tekster. regler for deltagelse og ledelse i formelle og uformelle møter. retorikk. kommunikasjon med tanke på tverrkulturelt samarbeid på arbeidsplassen. hvordan ulike budskap kommuniseres gjennom sosiale medier og massemedia. Ferdigheter å bruke språket som verktøy i skriftlig kommunikasjon i formelle tekster som brev, søknad, instruksjon, beskrivelse, rapport, prosjektrapport, referat, debattinnlegg, artikkel og essay. å bruke språket som verktøy i muntlig kommunikasjon som faglig diskusjon, debatt, foredrag, presentasjon, instruksjon og møte og forhandlingsteknikk. å bruke relevant fagterminologi innen yrkesrettet kommunikasjon. presis formidling av faginnhold. å sette opp agenda, planlegge, gjennomføre og skrive referat fra møter. å planlegge, strukturere og gjennomføre ulike former for presentasjoner. å bruke mål og mottakeranalyse i forskjellige sammenhenger. å gjenkjenne og bruke retoriske virkemidler. å reflektere, drøfte og resonnere både muntlig og skriftlig. å anvende informasjon fra tradisjonelle og digitale kilder korrekt, samt være kritisk til kildeopphav og egen og andres kildebruk. 4
å føre en diskusjon og argumentere for egne synspunkt både skriftlig og muntlig. å vurdere og å være kritisk til sin egen og andres språkbruk i generell og yrkesrettet kommunikasjon. Generell kompetanse Ved fullført utdanning skal studenten: kunne kommunisere skriftlig og muntlig på en hensiktsmessig måte på både norsk og engelsk. ha kompetanse i korrekt kildebruk og bevisst og kritisk bruk av internett som kilde til informasjon og kunnskap. ha god kommunikativ kompetanse for å kunne skape relasjoner til både interne og eksterne aktører i bransjen, og ha et kritisk og reflektert forhold til bruk av språket i eget yrke. på en reflektert og begrunnet måte kunne bruke sine kunnskaper og ferdigheter i kommunikasjon ved planlegging og gjennomføring av ulike arbeidsoppgaver i bransjen/yrket. kunne finne, vurdere, bruke og henvise til informasjon og fagstoff og fremstille dette slik at det belyser en problemstilling. kunne reflektere over etiske problemstillinger i yrkessammenheng. Arbeidskrav Tema Prøver Presentasjon Emneprøve Norsk kommunikasjon 2 1 1 Engelsk kommunikasjon 2 5
Emne 00TE01A Realfag (10 fagskolepoeng) Læringsutbytte Tema Matematikk Fysikk Kunnskap Kandidaten har kunnskap om sentrale matematiske verktøy/metoder for å løse matematikk- og fysikkutfordringer kjenner relevante matematiske begrep og notasjoner kjenner til komplekse tall vet hva derivasjon og integrasjon er og den praktiske tolkningen av dem kjenner SI-systemets oppbygging kjenner sammenhengen mellom kraft, energi, effekt og virkningsgrad kjenner sammenhengen mellom kraft, akselerasjon og bevegelse langs en rett linje kjenner sammenhengen mellom trykk, temperatur og volum kjenner til sentrale naturlover som Newtons lover, termofysikkens 1.lov og bevaring av energi vet hva ladning, strøm, spenning og motstand er. kjenner sammenhengen mellom elektrisitet og magnetisme Ferdigheter Kandidaten kan anvende matematiske verktøy/metoder i løsning av matematikk- og fysikkutfordringer bruke trigonometri til å beregne lengder, vinkler og areal i vilkårlige trekanter omforme uttrykk, både symbolske og med tall, og løse likninger med reelle og komplekse tall, ulikheter og likningssystem av første og andre grad og enkle likninger med eksponential- og logaritmefunksjoner derivere og integrere polynomfunksjoner uten bruk av kalkulator behandle polynomfunksjoner og andre funksjoner som beskriver praktiske situasjoner i automasjon, spesielt sinus- og eksponensialfunksjonen, ved å fastsette nullpunkt, ekstremalpunkt, skjæringspunkt og bestemt integral, samt tolke den praktiske verdien av resultatene sjekke om enhetene stemmer i en utregning beregne resultantkrefter og likevekt i et enkelt system utføre beregninger på systemer i rettlinjet bevegelse med konstant akselerasjon gjøre beregninger med mekanisk energi, samt Bernoullis likning gjøre beregninger med tilstandslikningen og oppdrift utføre kalorimetriske beregninger behandle innsamlede data, presentere disse, samt vurdere nøyaktighet og gyldighet av resultatene bruke formelsamlinger og tabeller på en hensiktsmessig måte løse problemer formulert som tekst knyttet til automasjon 6
Generell kompetanse Kandidaten kan presentere problemløsningen på en oversiktlig og forståelig måte vurdere rimeligheten av resultater bruke realfag til å løse problemer knyttet til automasjon velge hensiktsmessig matematisk verktøy/metode til teknisk problem knyttet til automasjon Arbeidskrav: Minimum 5 prøver/innleveringer inkludert 2 større emneprøver + 1 labforsøk. Arbeidskrav Tema Prøver Emneprøve Emneprø Matematikk Fysikk 7
LØM-emnet med lærebokreferanser Emne 00TX00A LØM 10 fagskolepoeng Læringsutbytte Kunnskaper Etter fullført utdanning skal studenten: ha kunnskap om bedriftsetablering Tema Markedsføringsledelse Økonomistyring Organisasjon og ledelse ha kunnskap om personers og bedrifters kjøpsatferd ha kunnskap om forretningsplanens innhold ha kunnskap om markedsplanens innhold ha kunnskap om organisasjons-, ledelses- og motivasjonsteorier ha kunnskap om bedriftens psykososiale arbeidsmiljø ha kunnskap om ulike bedriftskulturer ha kunnskap om relevante lover og forskrifter innen bransjen ha kunnskap om bedriftens ulike kostnader og inntekter ha kunnskap om ulike økonomiske planleggings- og styringsverktøy ha kunnskap om etiske og miljømessige problemstillinger innen bransjen ha kunnskaper om regnskapssystemets oppbygning Ferdigheter Etter fullført utdanning skal studenten: kunne utarbeide en markedsplan kunne utføre personaladministrative oppgaver kunne innhente og formidle faglig informasjon kunne utarbeide resultat- og likviditetsbudsjetter samt foreta budsjettkontroll og avviksanalyse kunne utarbeide relevante kalkyler tilpasset aktuelle problemstillinger i små og mellomstore bedrifter kunne analysere et regnskap og utarbeide forslag til tiltak kunne bruke relevant verktøy i forbindelse med investerings-, produktvalg- og dekningspunktanalyser kunne ta lederansvar for grupper, prosjekter, avdelinger og bedrifter. kunne planlegge og gjennomføre organisasjonsutviklingstiltak Generell kompetanse Etter fullført utdanning skal studenten: kunne kartlegge bedriftens arbeidsbetingelser kunne anvende økonomisk-administrativt planleggings- og styringsverktøy samt anerkjent teori for å ivareta ledelsesfunksjoner i en organisasjon. kunne vise samfunnsansvar når det gjelder etiske, juridiske og miljømessige utfordringer innen bedriftsledelse 8
Arbeidskrav Nett 3 årig Tema Prøver Innlevering/ Presentasjon Emneprøve Markedsføringsledelse 1 Økonomistyring 2 3 1 Organisasjon og ledelse 1 Arbeidskrav H 2 årig Tema Prøver Innlevering/ Presentasjon Emneprøve Markedsføringsledelse 1 Økonomistyring 2 1 1 Organisasjon og ledelse 1 9
Reguleringstekniske systemer Emne 00TE01G Reguleringstekniske systemer 15 fagskolepoeng Tema Praktisk regulering (9) Instrumentering (6) Fagligledelse (integrert) Normer og standarder (integrert) Dokumentasjon (integrert) Dag: 3. og 4. semester Nett:? Læringsutbytte Forkunnskap: 00TE03A realfag, 00TE00D elektriske systemer, 00TE00E elektroniske systemer. Kunnskaper Kandidaten har: generell kunnskap om reguleringsteknikk, reguleringsteknikkens samfunnsmessige betydning, og hvorfor en bruker reguleringssystemer sett fra et teknisk og et samfunnsmessig ståsted. kunnskaper om gjeldende normer og standarder innenfor fagområdene. kunnskaper om metoder for å dokumentere systemer innenfor fagområdene. kunnskaper om regulatorkoblinger og innstillinger for reguleringssystemer. kunnskaper om begreper som respons, stabilitet og avvik i reguleringsteknikk. kunnskaper om forskjellige reguleringsmetoder som foroverkobling, kaskade, splitrange, adaptiv og negativ tilbakekobling. kunnskaper om målinger av de vanligste fysiske størrelser, og signalgangen fra fysisk størrelse til HMI temperatur trykk flow posisjon og vekt. kunnskaper om nøyaktighet, feilkilder og kalibrering, og kunnskaper om bruk av instrumentering for kalibrering. teoretiske kunnskaper om modulering av elektriske og instrumenteringskretser i s-planet, og bruken av dataverktøy som MultiSIM, LabVIEW og Matlab. Dempning og tidsrespons. Ferdigheter Å kunne stille inn forskjellige regulatortyper fra ulike bransjer. Å kunne gjøre rede for og kunne bruke praktiske metoder for innstilling av P, I og D parametere. Å kunne beregne regulatorens parametere i åpne reguleringssystemer, kunne utføre stabilitetsanalyse av lukkede systemer i tidsplanet. Å kunne simulere og analysere åpne- og lukkede reguleringssystemer med dataverktøy som LabVIEW og Matlab. Å kunne tegne og dokumentere et reguleringssystem. Å kunne bruke instrumentering for kalibrering. Å kunne beregne og lage sine egne kretser for måling av vanlige fysiske størrelser, og lage sin egen HMI. Å kunne bruke forskjellig instrumentering og dataverktøy for måling og analyse av 10
fysiske størrelser som: temperatur trykk flow posisjon og vekt. Å kunne beregne og simulere elektriske- og instrumenteringskretser i s-planet. Generell kompetanse Stille inn en PID-regulator vha ulike metoder. Konstruere et instrumenteringssystem for standardstørrelser. Emnekrav Antall Emneprøver 3 LAB oppgaver 9 Innleveringer 9 Prosjekt 1 Arbeidskrav Tema Prøver Innlevering/ Presentasjon Emneprøve 11
Fordypningsemner automatisering (2. år heltid) Emne 00TE01F Energitekniske styringssystemer (Omfang 20 fp) Dag: 3. og 4. semester Nett:? Læringsutbytte Tema Faglig ledelse (integrert) Styringssystemer Kommunikasjon (integrert) Energitekniske systemer Normer og standarder (integrert) Dokumentasjon (integrert) Forkunnskap: 00TE03A realfag, 00TE00D elektriske systemer, 00TE00E elektroniske systemer. Kunnskap Ulike styringsmetoder og modeller som sekvensdiagram, statemaskin og pseudokode sett opp mot en industriell prosess. Sammenhengen mellom operatørsystemer, styringssystemer, regulering og HMS Grafisk konfigurering av maskin- og programvare. Valg av automatiseringsapparater med vekt på PLS, og HMI-systemer. Gjeldende normer og standarder for programmerbare styresystemer. Virkemåten til aktuelle pneumatiske komponenter, og vite hvordan disse brukes i et pneumatisk system. Virkemåten til aktuelle hydrauliske komponenter, og vite hvordan disse brukes i et hydrauliske system. Virkemåten til reguleringsventiler og aktuatorer. Oppbygging, bruksområde og funksjonaliteten til frekvensomformere og softstartere Forskjellige typer elektriske motorer, og hvordan disse kan styres. Kan gjøre rede for fordeler og ulemper ved valg av energitekniske komponenter. Hvordan energitekniske komponenter skal driftes og vedlikeholdes. Ferdigheter Programmere automatiserte anlegg med HMI både grafisk og tekstbasert. Programmere kombinatoriske, sekvensielle og matematiske funksjoner. Vurdere fordeler og ulemper ved valg av ulike prosessgrensesnitt som digital I/O, analog I/O og feltbusskommunikasjon, og anvende valgt løsning. Spesifisere og dokumentere programmer. Utvikle brukergrensesnitt etter gjeldende normer og beste praksis. Ta begrunnende valg av reguleringsventiler og aktuatorer ut i fra en gitt problemstilling Installere, tilpasse, sette i drift og vedlikeholde pneumatiske komponenter og systemer ut i fra spesifikasjoner og krav, og å simulere pneumatiske og hydrauliske systemer. Kalibrere reguleringsventiler Planlegge og utføre installasjon og igangkjøring av elektriske motorer Foreta begrunnede valg av energitekniske komponenter til styresystemer, ut i fra behov, miljø og sikkerhet. Bruke en frekvensomformer sammen med en motor. Konfigurere og teste systemet ved hjelp av parameterloader og kommunisere med andre styresystemer via bussystemer. Bruke relevant dokumentasjon relatert til energitekniske komponenter. 12
Generell kompetanse Studenten kan lage, strukturere og dokumentere programmer for styresystemer. forstå og gjennomføre oppkobling av programmerbare styringsenheter ved hjelp av ulike prosessgrensesnitt. prosjektere og koble pneumatiske systemer, elektriske styrekretser og motorstyringer. forstå betydningen av systematisk vedlikehold, og hvordan dette skal planlegges. Emnekrav Antall Emneprøver 4 LAB oppgaver 12 Innleveringer 12 Emneprosjekt 2 Arbeidskrav Tema Prøver Innlevering/ Presentasjon Emneprøve 13
Spesialisering Emne Emne 8 (15 fp) Dag: 3. og 4. semester Nett:? 6 Tema Reguleringsteori med simulering (5 fp) Datainnsamling og simulering (5 fp) Matematikk for automatisering (5 fp) Forkunnskap: 00TE03A realfag, 00TE00D elektriske systemer, 00TE00E elektroniske systemer. Kunnskaper Kan analysere reguleringstekniske oppgaver i tids og s-planet, med hovedvekt på respons- og stabilitetsanalyse. Kan metoder og regler for forenkling av reguleringskretser med blokkalgebra Kan skille mellom og analysere om første- og andreordensystemer Har kunnskaper om dataverktøy som brukes innen reguleringsfaget som LabVIEW og Matlab. Har kunnskaper om programmeringsstrukturer som tilstandsmaskin, parallelle strukturer og hendelsesstyrte programmer. Kan dokumentere programmer. Kan generere dokumentasjon av simulering eller beregningen utført av programmet. Behandle fil I/O og filhåndtering i praksis. Har kunnskap om matematiske metoder relevant for reguleringsteknikk- komplekse tallsystemer - funksjoner derivasjon integrasjon logaritmer-rekker differensiallikninger Laplacetransformasjon matriser- egenverdier og egenvektorer. Ferdigheter Kan bruke dataverktøy til å beregne, simulere og analysere ulike reguleringseksempler både i tidsplanet og s-planet. Kan beregne parametere som beskriver første- og andreordenssystemer. Kan beregne transferfunksjonen til systemet. Kan bruke blokkalgebra til å forenkle reguleringskretser. Kan analysere et reguleringssystems stabilitet både vha matematiske beregninger og ved hjelp av dataverktøy. Kan lage egne programmer for måling, beregning og simulering av regulerte systemer og dokumenterer resultatet i rapportform. Kan lage programmer for kontroll og måling i sanntid vha LabVIEW FPGA enheter. Kan dokumentere programmer, kunne generere dokumentasjon av simulering eller beregningen utført av programmet, å kunne behandle fil I/O og filhåndtering i praksis. Kan bruke dataverktøy som LabVIEW og Matlab til å løse matematiske problemer. Kan bruke matematiske metode i reguleringsteknikk til å løse praktiske problemer. Generell kompetanse Studenten skal forstå hvordan fysiske systemer og prosesser kan beskrives vha matematiske modellere. Utføre stabilitets og responsanalyse av dynamiske systemer. Simulere dynamiske prosesser vha. av programmer som LabVIEW, Multisim og Matlab. 14
Emnekrav Antall Emneprøver 3 LAB oppgaver 9 Innleveringer 9 Emneprosjekt 1 Arbeidskrav Tema Prøver Innlevering/ Presentasjon Emneprøve 15
Hovedprosjekt Emne 00TE01H Hovedprosjektet (Omfang 10 fp) Tema Fagspesifikt fra fordypningsemnet 2 fp av kommunikasjon skal i tillegg integreres Læringsutbytte Det er et mål at studenten får trening i å anvende kunnskap tilegnet gjennom studiet Kunnskap Studenten har tilegnet seg det forventede kunnskapsnivået fra utdanningen. Studenten har kunnskap om sentrale temaer, teorier, problemstillinger, prosesser, verktøy og metoder som er relevante for prosjektet. Ferdigheter Studenten kan anvende kunnskaper og ferdigheter fra utdanningen til å: o Definere og avgrense prosjektet. o Planlegge og gjennomføre prosjektet o Presentere prosjektet og argumentere for resultatet Studenten kan samarbeide effektivt i en gruppe. Studenten kan reflektere over prestasjoner underveis i prosessen, og gjøre korrigeringer basert på egne refleksjoner og veiledning. Studenten skal kunne presentere prosessen og resultater både skriftlig og muntlig Generell kompetanse Det er et mål at studentene skal være i stand til å gjøre lignende arbeid i senere jobbsituasjoner, både alene og i gruppe, herunder: Planlegge og gjennomføre en større undersøkelse. Formidle sentralt fagstoff og teorier på en oversiktlig og forståelig måte. Løse praktiske problemstillinger ved å kjenne igjen, og anvende, teori og metoder relevant for problemstillingen. Emnekrav Antall Statusrapporter 6 Prosjektrapport for Hovedoppgaven 1 Fremføring 2 Oppsummeringsnotat til muntlig høring 1 Muntlig Eksamen 1 Prosjektsøknad 1 16