Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Gyakorlati gyártásirányítási ismeretek

    A tantárgy angol neve: Applied Factory Automation

    Adatlap utolsó módosítása: 2025. november 17.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki szak
    Első ciklus 
    Szabadon választható tantárgy
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIIIBXAV058-00   2/0/0/f 2  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Harmati István,
    A tantárgy tanszéki weboldala https://edu.vik.bme.hu/
    4. A tantárgy előadója Divényi András, mesteroktató, Irányitástechnikai és Informatika Tanszék
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít szabályozástechnika, funkcionális programozás, számítógépes alapismeretek, operációs rendszerek, elektronikai alapismeretek
    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    Robotizált gyártórendszerek
    7. A tantárgy célkitűzése
    A tantárgy célja a gyártásautomatizálási rendszerek egyes tervezési feladataihoz tartozó gyakorlatorientált és számítógépes eszközökkel támogatott megoldások bemutatása. A tárgy ismerteti az irányítástechnikai villamos tervezés lépéseit korszerű fejlesztői környezetekben. A tárgy bemutatja továbbá az irányítástechnikai rendszerek egyes biztonságtechnikai szabványait, továbbá áttekinti az iparban elterjedt korszerű megoldásokat. A hallgatók megismerik az irányító rendszerek grafikus megjelenítő és kezelői termináljainak működését, programozását és a legfontosabb ergonómiai szempontokat. A tárgy foglalkozik továbbá az irányító rendszerek validációjával és a dokumentációs követelményekkel. Az egyes tudáselemeket és a helyes tervezési gyakorlatot ipari esettanulmányok illusztrálják. A tárgy követelményeit sikeresen teljesítő képes lesz kisebb irányítástechnikai rendszer megvalósítására, illetve összetettebb rendszerek tervezésében történő részvételre a következő lépésekben:
    • irányítástechnikai rendszerek architektúrájának számítógéppel támogatott tervezése, 
    • egyes gyakran használt korszerű biztonsági berendezések tulajdonságai és alkalmazástechnikája,
    • irányítástechnikai rendszerek felhasználói interfészeinek tervezése és megvalósítása,
    • irányítástechnikai rendszer validációja és dokumentálása.
    8. A tantárgy részletes tematikája
    1. hét: A negyedik ipari forradalom domináns technológiái és alkalmazásuk következményei a gyártásautomatizálásban. Néhány meghatározó ipari trend, irányítástechnikai tervezési alapelv és metrika bemutatása.
    2. hét: Irányítástechnikai rendszerek terveinek típusai (B, C, D, avagy alapterv, kiviteli terv, megvalósulási terv),  tervek struktúrája, dokumentációs követelmények (tervezői nyilatkozat, műszaki leírás, áramutas tervek, generált listák), a fizikai elemek megjelenítése a tervekben (gyár/üzem, berendezés, kapcsolószekrény, mező, tervjel). Terv jelezési szabályok, szabványok, DIN, IEC, INTEGRA (Mercedes), KKS, AKS.
    3. hét: A tervezés megkezdéséhez szükséges információk: villamos erőátvitelek, fogyasztói lista, teljesítmények, feszültségek, névleges áramok, távolságok, mérőhely lista, P&I diagram elemek, I/O lista,  DCS/PLC kiválasztása, alkatrészek kiválasztása, katalógus használat, tervező rendszerek áttekintése (különbség a CAD és A CAE rendszerek között).
    4-5. hetek (gyakorlatok): Irányítástechnikai rendszerek tervezési feladatainak megoldása EPLAN P8 környezetben. A fejlesztőrendszer megismerése, használata specifikus feladatok megoldása. 
    6. hét: Irányítástechnikai rendszerek biztonságtechnikájának szabványai, biztonsági vezérlések, az ISO 13849-1 szabvány, villamos és elektronikus rendszerek biztonsága az ISO 62061 szabvány.
    7. hét: Irányítástechnikai rendszerek biztonságtechnikájának szabványai, biztonsági távolságok számítása a ISO 13855 szabvány, kockázatfelmérés a ISO 12100 – gépek biztonsága szabvány
    8. hét (gyakorlat): Irányítástechnikai rendszerek tervezése: biztonságtechnikai rendszer elemek hozzáadása a tervekhez.
    9. hét: Az IEC 63303 szabvány útmutatásai az ember gép kapcsolat tervezéséhez és használatához. Korszerű HMI eszközök, a HMI funkcionális feladata, hatékony HMI alkalmazások készítésének alapelvei és ergonómiai szempontjai.
    10. hét: SCADA rendszerek és IIoT, a HMI és a SCADA rendszer viszonya, SCADA rendszerek funkciói, receptkezelés, adatgyűjtés, Big-Data, objektum orientáltságot támogató rendszerek és megoldások.   
    11. hét (gyakorlat): irányítástechnikai rendszerek kezelői felületének programozása.
    12. hét: Kvalifikációs és validációs folyamatok, eljárási rend lépései, GAMP ANEX 11, GMP követelmények.
    13. hét: Irányítástechnikai rendszerek karbantartása. éves, fél éves karbantartási feladatok, Távfelügyeleti megoldások, Korszerű elvek és megoldások a karbantartás területén: állapotfüggő karbantartás.  
    14. hét: Esettanulmány intralogisztikai témakörben. Magasraktári rendszer bemutatása, tervezési feladatok, biztonságtechnikai megoldások, valamint az ember gép kapcsolatok részeletes ismertetése. 
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)
    Előadás, illetve három alkalommal (pl. 4. 5. és 9. héten) az EPLAN P8 villamos tervező szoftver alkalmazása, egy alkalommal (pl. a 11. héten) kezelői felületek, kialakítása a Beckhoff TwinCat környezetben 
    10. Követelmények A szorgalmi időszakban: 
    1. Összegző értékelés: egy darab zárthelyi dolgozat (ZH) eredményes (legalább elégéges) megírása. A ZH eredménye a félévközi jegybe 50%-kal beszámít. 
    2. A félév során kiadott egy darab otthoni feladat önálló megoldásának eredményes beadása. Az otthoni feladat eredménye a félévközi jegybe 50%-kal beszámít. 
    11. Pótlási lehetőségek A ZH a szorgalmi időszakban egy alkalommal pótolható, vagy annak eredménye javítható. A ZH a pótlási héten nem pótolható, illetve nem javítható. A házi feladat a pótlási héten is beadható.
    12. Konzultációs lehetőségek Az oktató fogadóóráin, illetve hallgatói igény szerint előre egyeztetett időpontban, a ZH időpontját és otthoni feladat leadását megelőzően.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Elektronikus segédanyagok, gyakorlati útmutatók a tárgy honlapján, továbbá az alábbi szakkönyvek egyes fejezetei:
    1. Ashraf Said AlMadhoun. PLC SCADA for Beginners (Understanding and Implementing Industrial Automation Systems) Sorozat: Maker Innovations Series. Apress Berkeley, 2025, https://doi.org/10.1007/979-8-8688-1230-9
    2. Marco Tacchini. Functional Safety of Machinery: How to Apply ISO 13849-1 and IEC 62061. Wiley, 2023, ISBN: 978-1-119-78905-5
    3. EPLAN felhasználói útmutatók: https://www.eplan.help/en-us/Infoportal/Content/htm/portal_tutorials.htm
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra28
    Félévközi készülés órákra7
    Felkészülés zárthelyire13
    Házi feladat elkészítése12
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
    Vizsgafelkészülés
    Összesen60
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Divényi András, mesteroktató, Irányitástechnikai és Informatikai tanszék 
    Dr. Kiss Bálint, egyetemi docens
    Dr. Harmati István, habilitált egyetemi docens