Õppeaine eesmärk on kujundada üliõpilasel baasteadmised tootmises kasutatavatest materjalidest, nende omadustest, valikupõhimõtetest ja elutsüklist ning arendada oskust analüüsida materjalivooge tootmisprotsessides. Õppeaine seob materjalikasutuse ressursitõhususe, ringmajanduse, kvaliteedi ja kestliku tootmise põhimõtetega ning arendab oskust teha põhjendatud ettepanekuid materjalikasutuse, jäätmetekke ja kõrvalvoogude vähendamiseks või väärindamiseks.

The aim of the course is to provide students with foundational knowledge of materials used in manufacturing, their properties, selection principles and life cycle, and to develop the ability to analyse material flows in manufacturing processes. The course links material use with resource efficiency, circular economy, quality and sustainable manufacturing principles and develops the ability to propose justified solutions for reducing or valorising material use, waste generation and side streams.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- selgitab tootmises kasutatavate peamiste materjalirühmade omadusi, kasutusvaldkondi ja valikupõhimõtteid;
- kirjeldab materjali elutsüklit ning materjalide liikumist tootmise sisenditest toodete, kõrvalvoogude ja jäätmeteni;
- koostab ja tõlgendab lihtsamaid materjalivoo skeeme ning materjalibilansse;
- analüüsib materjalikasutust ressursitõhususe, kvaliteedi, jäätmetekke ja ringmajanduse põhimõtetest lähtudes;
- hindab materjalide korduskasutuse, ringlussevõtu ja kõrvalvoogude väärindamise võimalusi;
- kavandab andmetele tugineva parendusettepaneku materjalikasutuse või materjalivoo tõhustamiseks tootmisprotsessis.

After completing the course the student:
- explains the properties, applications and selection principles of the main groups of materials used in manufacturing;
- describes the material life cycle and the movement of materials from production inputs to products, side streams and waste;
- prepares and interprets basic material flow diagrams and material balances;
- analyses material use from the perspectives of resource efficiency, quality, waste generation and circular economy;
- evaluates opportunities for material reuse, recycling and valorisation of side streams;
- develops a data-based improvement proposal for more efficient material use or material flow in a manufacturing process.

Materjalide roll tootmises ja väärtusahelas. Peamised tootmises kasutatavad materjalirühmad: metallid, polümeerid, keraamika, komposiidid, biopõhised ja sekundaarsed materjalid. Materjalide põhiomadused ja valikukriteeriumid. Materjali elutsükkel ja materjalikasutuse keskkonnamõju. Materjalivood tootmisettevõttes: sisendid, vahetooted, tooted, kõrvalvood ja jäätmed. Materjalivoo kaardistamine ja lihtsam materjalibilanss. Materjalikaod, praak ja jäätmeteke. Ressursitõhusus ja materjalitootlikkus. Korduskasutus, ringlussevõtt, remanufacturing ning kõrvalvoogude väärindamine. Tööstussümbioosi põhimõtted. Materjalide jälgitavus ja andmete kasutamine materjalivoogude juhtimisel. Ringmajanduslik materjalivalik ja asendamine. Õppetöö keskmes on praktiline ülesanne, kus õppijad kaardistavad reaalse või modelleeritud tootmisprotsessi materjalivoo, tuvastavad kaod või parendusvõimalused ning töötavad välja ressursitõhusust ja ringmajandust toetava lahendusettepaneku.

The role of materials in manufacturing and value chains. Main material groups used in manufacturing: metals, polymers, ceramics, composites, bio-based and secondary materials. Basic material properties and selection criteria. Material life cycle and environmental impacts of material use. Material flows in manufacturing companies: inputs, intermediate products, products, side streams and waste. Material flow mapping and basic material balances. Material losses, defects and waste generation. Resource efficiency and material productivity. Reuse, recycling, remanufacturing and valorisation of side streams. Principles of industrial symbiosis. Material traceability and the use of data in material flow management. Circular material selection and substitution. The course centres on a practical task in which students map the material flow of a real or modelled manufacturing process, identify losses or improvement opportunities, and develop a solution supporting resource efficiency and circular economy principles.

-

-

Õppematerjalide ja juhtumite läbitöötamine, materjalide omaduste ja kasutusvõimaluste võrdlemine, materjalivoo skeemide ja materjalibilansside koostamine, andmete analüüs, valitud tootmisprotsessi materjalikasutuse hindamine, parendusettepaneku väljatöötamine ning tulemuste vormistamine ja esitlemine

Reviewing learning materials and case studies, comparing material properties and applications, preparing material flow diagrams and material balances, analysing data, evaluating material use in a selected manufacturing process, developing an improvement proposal, and preparing and presenting the results.

Õppejõu koostatud õppematerjalid ja praktiliste tööde juhendid. Materjalitehnoloogia, materjalivoogude, ressursitõhususe ja ringmajanduse alased õpikud, standardid, juhendmaterjalid ning teadus- ja rakendusartiklid. Täpsed allikad määratakse enne õppetöö algust ning neid ajakohastatakse vastavalt valdkonna arengule.

-

puudub