Zielone kompetencje w zaawansowanej ekomodyfikacji, symulacji i odzysku konstrukcji 3D

Moduł 1. Zaawansowane ekoprojektowanie i kryteria oceny konstrukcji 3D

Zakres tematyczny

1. Projektowanie 3D jako narzędzie wspierające zrównoważony rozwój.
2. Zasady ekoprojektowania w zaawansowanym procesie konstrukcyjnym.
3. Cykl życia produktu a decyzje podejmowane na etapie modelowania cyfrowego.
4. Efektywność materiałowa a trwałość i funkcjonalność konstrukcji.
5. Kryteria oceny wariantów:
   • masa,
   • objętość,
   • zużycie materiału,
   • trwałość,
   • naprawialność,
   • możliwość demontażu,
   • możliwość odzysku,
   • potencjalna energochłonność wytwarzania.
6. Kompromisy projektowe – ograniczanie materiału bez pogorszenia funkcjonalności.
7. Zasady projektowania dla gospodarki o obiegu zamkniętym.
8. Odpowiedzialność projektanta za konsekwencje decyzji konstrukcyjnych.

Uczestnik potrafi określić kryteria oceny konstrukcji 3D oraz zaplanować proces ekomodyfikacji istniejącego modelu.

Moduł 2. Praktyczna analiza i ekomodyfikacja istniejącej konstrukcji 3D

Zakres tematyczny

1. Analiza struktury istniejącego modelu 3D w FreeCAD.
2. Identyfikacja elementów nadmiarowych i obszarów wymagających modyfikacji.
3. Analiza zależności pomiędzy geometrią a funkcją konstrukcji.
4. Opracowanie założeń ekomodyfikacji.
5. Modyfikacja geometrii z zachowaniem funkcjonalności.
6. Wykorzystanie parametrów i zależności modelu.
7. Kontrola poprawności geometrii po modyfikacji.
8. Porównanie modelu wyjściowego i wariantu zmienionego.
9. Analiza masy, objętości i potencjalnego ograniczenia zużycia materiału.

Ćwiczenie praktyczne

Uczestnik otrzymuje istniejący model konstrukcji 3D i przygotowuje jego zmodyfikowaną wersję. Celem zadania jest ograniczenie zużycia materiału lub poprawa funkcjonalności przy zachowaniu założonych wymagań użytkowych.

Uczestnik samodzielnie opracowuje modyfikację istniejącej konstrukcji i potrafi uzasadnić wprowadzone zmiany.

Moduł 3. Projektowanie wariantowe i optymalizacja konstrukcji

Zakres tematyczny

1. Tworzenie alternatywnych wariantów konstrukcji.
2. Określanie parametrów podlegających zmianie.
3. Analiza wpływu zmian geometrycznych na masę i objętość.
4. Porównywanie wariantów z wykorzystaniem przyjętych kryteriów.
5. Ocena kompromisów między:
   • zużyciem materiału,
   • trwałością,
   • sztywnością,
   • funkcjonalnością,
   • możliwością wykonania,
   • możliwością naprawy.
6. Opracowanie uzasadnienia wyboru wariantu.
7. Dokumentowanie przyjętych założeń projektowych.

Ćwiczenie praktyczne

Uczestnik opracowuje minimum dwa warianty wybranej konstrukcji i porównuje je pod względem parametrów geometrycznych, materiałowych oraz środowiskowych.

Uczestnik potrafi dokonać świadomego wyboru wariantu konstrukcyjnego na podstawie zdefiniowanych kryteriów.

Moduł 4. Projektowanie konstrukcji z uwzględnieniem demontażu, naprawy i odzysku

Zakres tematyczny

1. Projektowanie dla demontażu i ponownego wykorzystania.
2. Naprawialność jako element zrównoważonego projektowania.
3. Rozdzielność elementów i ograniczanie trwałych połączeń utrudniających odzysk.
4. Projektowanie konstrukcji modułowych.
5. Możliwość wymiany pojedynczych elementów.
6. Identyfikacja części nadających się do ponownego zastosowania.
7. Projektowanie z uwzględnieniem segregacji i odzysku materiałów.
8. Znaczenie dokumentacji technicznej dla kolejnych użytkowników, serwisu i procesu odzysku.
9. Ograniczenia projektowania pod kątem odzysku i konieczność uwzględniania wymagań technicznych.

Uczestnik potrafi wskazać rozwiązania zwiększające naprawialność, możliwość demontażu i potencjał ponownego wykorzystania konstrukcji.

Moduł 5. Symulacja zachowania konstrukcji i interpretacja wyników

Zakres tematyczny

1. Cel i zakres analizy konstrukcji.
2. Przygotowanie modelu do analizy.
3. Określenie założeń i warunków brzegowych w ramach ćwiczenia.
4. Analiza wybranych parametrów konstrukcyjnych.
5. Odczytywanie i interpretacja wyników.
6. Identyfikacja obszarów wymagających dalszej modyfikacji.
7. Ograniczenia symulacji komputerowych.
8. Rozróżnienie pomiędzy analizą wirtualną a fizyczną weryfikacją konstrukcji.
9. Wykorzystanie wyników analizy do podejmowania decyzji projektowych.

Ćwiczenie praktyczne

Uczestnik przygotowuje model do analizy, przeprowadza ćwiczenie symulacyjne i formułuje wnioski dotyczące możliwych modyfikacji konstrukcji.

Uczestnik potrafi wykorzystać wyniki analizy jako wsparcie procesu projektowego oraz wskazać ograniczenia uzyskanych rezultatów.

Moduł 6. Praktyczna optymalizacja materiałowa i energetyczna

Zakres tematyczny

1. Identyfikacja obszarów nadmiernego zużycia materiału.
2. Redukcja objętości i masy konstrukcji.
3. Zachowanie wymaganej funkcjonalności po modyfikacji.
4. Porównywanie wariantów pod kątem potencjalnego zużycia materiału.
5. Ograniczanie liczby nieudanych iteracji projektowych.
6. Przygotowanie modelu do wytwarzania przyrostowego.
7. Wpływ orientacji i geometrii modelu na potencjalne zużycie materiału.
8. Ograniczanie odpadów produkcyjnych.
9. Ocena ograniczeń środowiskowych i technicznych przyjętego rozwiązania.

Ćwiczenie praktyczne

Uczestnik optymalizuje wybrany wariant konstrukcji, porównuje parametry przed i po modyfikacji oraz przygotowuje krótkie uzasadnienie ekologiczne i techniczne.

Uczestnik potrafi opracować wariant konstrukcji ukierunkowany na ograniczenie zużycia materiału i racjonalizację procesu wytwarzania.

Moduł 7. Odzysk i rekonstrukcja elementu 3D

Zakres tematyczny

1. Analiza elementu przeznaczonego do naprawy lub ponownego wykorzystania.
2. Identyfikacja elementów możliwych do odtworzenia lub zmodyfikowania.
3. Opracowanie geometrii zastępczej lub naprawczej.
4. Wykorzystanie istniejących wymiarów, punktów odniesienia i zależności geometrycznych.
5. Przygotowanie konstrukcji do ponownego zastosowania.
6. Ocena ograniczeń wynikających ze stanu elementu wyjściowego.
7. Dokumentowanie założeń rekonstrukcji.
8. Porównanie odzysku elementu z wykonaniem nowej konstrukcji.
9. Ocena potencjalnego wydłużenia cyklu życia produktu.

Ćwiczenie praktyczne

Uczestnik przygotowuje model elementu, który może zostać naprawiony, odtworzony lub dostosowany do ponownego użycia, z uwzględnieniem ograniczenia ilości odpadów.

Uczestnik potrafi wykorzystać FreeCAD do opracowania wariantu wspierającego naprawę, rekonstrukcję lub ponowne wykorzystanie elementu.

Moduł 8. Zintegrowany projekt ekomodyfikacji i ocena wariantów

Zakres tematyczny

1. Wybór konstrukcji lub elementu do projektu końcowego.
2. Określenie celu ekomodyfikacji.
3. Zdefiniowanie kryteriów technicznych i środowiskowych.
4. Przygotowanie wariantu wyjściowego i wariantu zmodyfikowanego.
5. Wykorzystanie parametrów, analizy geometrii i porównania wariantów.
6. Uwzględnienie trwałości, naprawialności i możliwości odzysku.
7. Analiza potencjalnych korzyści i ograniczeń.
8. Przygotowanie krótkiej dokumentacji projektowej.
9. Prezentacja rezultatów i uzasadnienie przyjętych rozwiązań.

Projekt końcowy

Uczestnik przygotowuje zintegrowany projekt ekomodyfikacji wybranej konstrukcji 3D.

Organizacja szkolenia

Czas trwania: 2 dni (16 godzin zegarowych)

4 godziny części teoretycznej.

9 godzin części praktycznej.

Każdego dnia przewidziana jest 15-minutowa przerwa kawowa oraz 45-minutowa przerwa obiadowa. W sumie 2 godziny.

Przerwy są wliczone w czas trwania usługi.

Walidacja (1 godzina)

Warunkiem uzyskania zaświadczenia jest uczestnictwo w co najmniej 80% zajęć usługi rozwojowej oraz zaliczenie zajęć w formie testu jak również formie obserwacji części praktycznej w warunkach rzeczywistych.

Walidacja przeprowadzona zostanie z zapewnieniem rozdzielności funkcji procesu szkoleniowego od procesu walidacji – realizacja obu procesów przeprowadzona przez dwie różne osoby.

Szkolenie jest zakończone egzaminem. Certyfikat jest wydawany osobom, które zdały egzamin weryfikujący ich kwalifikacje.

Walidacja zostanie przeprowadzona w formie: testu teoretycznego, obserwacji oraz wywiadu swobodnego.

Weryfikacja testu oraz ocena części praktycznej odbywa się bezpośrednio po zakończeniu walidacji. Uczestnik otrzymuje informację o wyniku walidacji tego samego dnia, maksymalnie w ciągu 60 minut od jej zakończenia.

Certyfikat wydawany jest po pozytywnym zaliczeniu walidacji.

Warunki organizacyjne

Każdy uczestnik ma zapewnione indywidualne stanowisko pracy wyposażone w sprzęt komputerowy z dostępem do Internetu oraz odpowiednim oprogramowaniem umożliwiającym realizację części praktycznej szkolenia.

Szkolenie wpisuje się w Program Rozwoju Technologii Województwa Śląskiego 2019–2030 (PRT) w następujących obszarach:

1. Technologie dla ochrony środowiska – 3.3 Technologie gospodarowania odpadami

Usługa rozwija kompetencje w zakresie projektowania parametrycznego 3D z uwzględnieniem optymalizacji materiałowej (minimalizacja odpadów produkcyjnych, redukcja masy elementu) oraz dobierania materiałów z recyklingu (np. recyklingowany plastik, PLA). Uczestnicy uczą się projektowania zgodnego z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ), co bezpośrednio wpływa na ograniczenie zużycia surowców oraz zmniejszenie ilości wytwarzanych odpadów produkcyjnych i poprodukcyjnych.

2. Technologie informacyjne i telekomunikacyjne – 4.2 Technologie informacyjne (ICT)

Szkolenie obejmuje praktyczne wykorzystanie specjalistycznego, otwartego oprogramowania CAD (FreeCAD) do komputerowo wspomaganego projektowania 3D, cyfrowej analizy geometrii oraz przygotowania wizualizacji i dokumentacji inżynieryjnej 2D/3D, zastępując tradycyjne, zasobochłonne metody tradycyjne całkowicie cyfrowym cyklem pracy.

3. Technologie informacyjne i telekomunikacyjne – 4.4 Modelowanie i symulacje procesów i zjawisk.

Szkolenie obejmuje cyfrowe modelowanie parametrów fizycznych brył, analizę masy i objętości, a także symulację oszczędności materiału i energii (np. w procesach druku 3D), co pozwala na optymalizację kons

Każdy uczestnik szkolenia otrzyma materiały szkoleniowe w formie elektronicznej, obejmujące prezentację lub skrypt zawierający najważniejsze zagadnienia omawiane podczas szkolenia oraz zestaw plików ćwiczeniowych do samodzielnej pracy.

Uczestnik musi mieć ukończone 18 lat.

W przypadku korzystania z dofinansowania, warunkiem uczestnictwa jest zapisanie się przez BUR z podaniem ID wsparcia, a warunkiem rozliczenia usługi szkoleniowej jest uzyskanie min. 80% obecności na zajęciach udokumentowanej listą obecności.

Usługa zwolniona z VAT na podstawie §3 ust. 1 pkt. 14 rozporządzenia Ministra Finansów z dnia 20 grudnia 2013r. w sprawie zwolnień od podatku od towarów i usług oraz warunków stosowania tych zwolnień (Dz.U.2013 poz. 1722 z późniejszymi zmianami).