Anda ülevaade automatiseerimise võimalustest tööstuses, signaalide digitaliseerimisest, anduritest, ajamitest, elektropneumaatikast ja -hüdraulikast, arvjuhtimisest ja tööstusrobotitest
Aine rõhuasetus on tootmistehnikas ja tootearenduses vajalike teadmiste ja oskuste täiendamisel.

The aim of the course is to give students basic knowledge of industrial automation possibilities, of signal digitalization, about sensors and actuators, knowledge in pneumatics and hydraulics, about numerical control and industrial robots
The emphasis is onto skills needed for production engineering and product development.

Üliõpilane:
- mõistab küberturvalisuse ja -eetika põhimõtted;
- teab IKT toimimise aluspõhimõtteid, sh riistvara, arvutivõrk;
- omab teadmisi kaasaegsetest tööstuse automatiseerimisvahenditest ning tunneb automaatikas kasutatavaid põhimõisteid ja erialast terminoloogiat;
- oskab erinevaid arvusüsteeme teisendada, digitaalsete signaalide edastamisel tekkivaid vigu vältida ning kasutada loogikaskeeme lihtsamate skeemide koostamisel;
- teab erinevate tööstuslike kontrollerite tüüpe ning ülesehitust ja tööstuslikke andureid, nende kasutusvaldkondi ja oskab neid kasutada tootmise automatiseerimise projektides;
- tunneb pneumaatika- ja hüdraulikaseadmete automatiseerimise aluseid. Teab pneumaatika ja hüdraulika põhimõisteid ning oskab koostada lihtsamaid elektropneumaatika skeeme;
- tunneb tööstuslike robotsüsteemide põhikomponente ja funktsioone. Oskab tehnoloogilise ülesande alusel koostada tööstuslikke robottootmise komplekse ning programmeerida tööstusroboteid algtasemel;
- tunneb erinevaid arvjuhtimispinkide (NC tool) paindtootmismooduliteks integreerimise vahendeid. Tunneb NC pinkide peamiseid koordinaatsüsteeme.

The student:
- understands the principles of cyber security and ethics;
- knows basic principles of ICT, including hardware and computer networks;
- knowledge about the machine automation terminology, binary control and signal transmission;
- knows about the automated production possibilities and e-manufacturing;
- knows different sensors and selects them for automation projects;
- knows industrial controllers (PLC) architecture, use, and can compose ordinary programs;
- knows pneumatics and hydraulics basics, terminology, and can compose Basic electro-pneumatic schemes;
- can select and design industrial robot cells with components and program them;
- knows CNC integration possibilities into FMS and is able to work in industriaal automation projects to increase productivity.

Tootmise automatiseerimise areng, eesmärgid, tasemed ja eeldused. Automaatika valdkonnad. Automaatjuhtimissüsteemide arhitektuur. Automaatjuhtimissüsteemide staatiline ja dünaamiline töörežiim. Automaatsüsteemide tüüplülid. Ülekandefunktsioonid ja süsteemi võrrandid. Juhtimissüsteemide täpsus ja stabiilsus. Loogikamuutujad ja loogikafunktsioonid. Mäluelemendid. Arvusüsteemid, nende kirjeldus ja teisendused. Signaalid automaatikaseadmetes ja andmeedastus. A/D- ja D/A-muundamine ning veatõrje. Juhtimisarvutid, signaalide sisestamine ja väljastamine, juhtimisalgoritmide esitamine. Programmeeritavad tööstuslikud kontrollerid ja nende programmeerimine. Automatiseerimisvahendite valik: andurid ja servoajamid. Hüdro- ja pneumosüsteemide elemendid ja nende toimimise põhimõtted, süsteemide süntees. Tööstusrobotid, nende ehitus ja tundlikustamine. Robottehnilised süsteemid ja nende kavandamine. APJ pingid ja süsteemid. Detailide ja lõikeriistade automaatvahetuse süsteemid. Süsteemi töö automaatmonitooring. Töötluskeskused. Paindtootmissüsteemid ja nende kavandamine. Küberturvalisus ja -eetika põhimõtted. Arvuti baasriistvara ja arvutivõrk.

Introduction to machine automation: goals, levels and preconditions. Domains of automatic control. Architectures of control systems. Statics and dynamics of control systems. Basic elements of control systems. Transformations in control systems and their mathematical description. Accuracy and stability of control systems. Logic variables and elements. Storage elements. Numerical systems and their transformations. Signals in control systems and their transmission. A/D and D/A conversions and error control. Controllers, signals entry and retrieval, presentation of the control algorythms. Programmable logic controllers and their programming. Selection of hardware: sensors and servos. Hydraulics and pneumatics, basic elements and their functioning, systems synthesis. Industrial robots construction and sensing. Design of robot systems. CNC machine tools and systems. Automatic interchange of workpieces and instruments. Machining centers. Design of flexible manufacturing systems. Cyber security and ethics. Computer hardware and networks.

Testide lahendamisega on vaja koguda piisav arv punkte. Täiendavalt annavad punkte esitatud praktiliste tööde aruanded ning iseseisvad tööd. Testide kestus on ajaliselt piiratud. Testide küsimuste jaoks on koostatud andmebaas, millest genereeritakse iga testi jaoks erinevate küsimustega ja järjestusega küsimustik.
Teadmiste lõplik hindamine toimub kirjalikul eksamil. Eksamile pääsemise eelduseks on laboratoorsete tööde kaitsmine ja iseseisva töö raames e-õppe kursuse läbimine.

During the course the student must gather sufficient amount of points by solving several tests in e-learning environment. Additional points can be earned by submitted laboratory Works and home assignments. The duration of tests is time-limited and the questions database is used for generation new test for each student. The final evaluation of acquired knowledge takes place during the written examination.
Pre-requisites for final examination is defended laboratory works and accomplished independent work (going through the e-course materials and tests).

Iseseisva töö eesmärgid:
- kinnistada auditoorselt läbivõetud materjali iseseisva mõtestatud tegevusega;
- omandada vilumusi praktiliste automatiseerimise ülesannete lahendamisel;
- omandada vilumusi inseneritegevuse kirjalike aruannete ja kokkuvõtete koostamisel ja vormistamisel.
Iseseisva töö sisu ja maht:
- kaks (2) harjutustööd loengutes erinevatel teemadel – 4 tundi;
- neli (4) iseseisvat tööd (testid, kodutööd) iga mooduli kohta – 48 tundi;
- ettevalmistus eksamiks – 24 tundi.

Goals of individual work:
- to deepen the knowledge developed in lectures and seminars by individual analysis work;
- to develop skills of solving practical automation related problems;
- to develop skills of composing written engineering reports and abstracts.
Content and volume of individual work:
- two (2) exercises during lectures – 4 hours;
- four (6) self-assignments (tests, homeworks) for each study module – 48 hours;
- preparation for written test – 24 hours.

- Herranen, H.; Karjust, K.; Kers, J.; Krustok, J.; Kulu, P.; Käerdi, H.; Laansoo, A.; Lend, H.; Otto, T.; Põdra, P.; Riives, J.; Saarna, M.; Sergejev, F.; Tiidemann, T.; Veinthal, R. (tõlkijad) (2012). Mehhanotehnika ja metallide käsiraamat. Tallinn: Tallinna Tehnikaülikooli Kirjastus
- Karjust, K.; Kers, J.; Kiolein, I.; Kokla, M.; Küttner, R.; Lavin, J.; Lavrentjev, J.; Lumiste, R.; Lõun, K.; Mõtus, L.; Naams, I.; Otto, T.; Pohlak, M.; Raba, K.; Riives, J.; Reedik, V.; Roosimölder, L.; Saks, A.; Talkop, A.; Tähemaa, T.; Veinthal, R. (2011). Uuenduslik tootmine : käsiraamat. Tallinn: Tallinna Tehnikaülikooli Kirjastus.
Martin Ford, Rise of the Robots: Technology and the Threat of a Jobless Future, ISBN-10: 0465097537
B.R. Mehta, Y. Jaganmohan Reddy, Industrial Process Automation Systems: Design and Implementation, ISBN-10: 012800939X

-