2026-2027_35_04_06_26-1_Агроинженерия_Инжиниринг в хмелеводстве_plx_Автоматизация проектирования системы машин

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Чувашский государственный аграрный университет"

(ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ)

Технического сервиса

20.02.2026 г.

Утверждена в составе основной профессиональной образовательной программы высшего образования

Кафедра

Б1.В.ДВ.02.02

Автоматизация проектирования системы машин

Направление подготовки 35.04.06 Агроинженерия

Направленность (профиль) Инжиниринг в хмелеводстве

рабочая программа дисциплины (модуля)

самостоятельная работа

аудиторные занятия

Общая трудоемкость

Часов по учебному плану

2 ЗЕТ

Форма обучения

очная

Квалификация

Магистр

в том числе:

зачет 4

Виды контроля в семестрах:

Распределение часов дисциплины по семестрам

Семестр

(<Курс>.<Семестр на курсе>)

4 (2.2)

Итого

Недель

5 2/6

Вид занятий

УП

РП

УП

РП

Лекции

Лабораторные

Практические

В том числе инт.

Итого ауд.

Кoнтактная рабoта

Итого

Программу составил(и):

канд. техн. наук, доцент, Васильев А.О.

1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - магистратура по направлению подготовки 35.04.06 Агроинженерия (приказ Минобрнауки России от 26.07.2017 г. № 709).

При разработке рабочей программы дисциплины (модуля) "Автоматизация проектирования системы машин" в основу положены:

2. Учебный план: Направление подготовки 35.04.06 Агроинженерия

Направленность (профиль) Инжиниринг в хмелеводстве, одобренный Ученым советом ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ от 20.02.2026 г., протокол № 9.

Рабочая программа дисциплины (модуля) проходит согласование с использованием инструментов электронной информационно-образовательной среды Университета.

Заведующий кафедрой Гаврилов В.Н.

Заведующий выпускающей кафедрой Гаврилов В.Н.

Председатель методической комиссии факультета Гаврилов В.Н.

Директор научно-технической библиотеки Викторова В.А.

СОГЛАСОВАНО:

Оснащенность

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1

формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков применения автоматизации проектирования системы машин для разработки, моделирования и оптимизации конструкций сельскохозяйственной техники с учетом современных технологий и требований инженерного проектирования в агропромышленном комплексе.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Цикл (раздел) ОПОП:

Б1.В.ДВ.02

2.1

Требования к предварительной подготовке обучающегося:

2.1.1

Инновационные технологии в хмелеводстве

2.1.2

Реверс-инжиниринг в хмелеводстве

2.2

Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:

3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

ПК-4. Проектирование механизированных и автоматизированных технологических процессов в сельском хозяйстве с использованием методов математического моделирования

ПК-4.1 Пользуется методами математического моделирования при проектировании процессов в инженерно-технической сфере сельского хозяйства

ПК-4.2 Пользуется общим и специальным программным обеспечением при проектировании механизированных и автоматизированных технологических процессов в сельском хозяйстве

ПК-4.3 Использует принципы проектирования технологических процессов в инженерно-технической сфере агропромышленного комплекса

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

3.1

Знать:

3.1.1

основные принципы и методы автоматизированного проектирования в инженерной деятельности;

3.1.2

современные программные средства и платформы САПР, применяемые в сельскохозяйственном машиностроении;

3.1.3

особенности проектирования и конструирования сельскохозяйственной техники с использованием САПР.

3.2

Уметь:

3.2.1

разрабатывать конструкторскую документацию в соответствии с требованиями ЕСКД (Единой системы конструкторской документации);

3.2.2

проводить параметрическое и геометрическое моделирование деталей и узлов сельскохозяйственных машин;

3.2.3

выполнять инженерные расчеты и анализ конструкций с использованием модулей CAE (например, анализ прочности, жесткости, устойчивости и других характеристик).

3.3

Иметь навыки и (или) опыт деятельности:

3.3.1

проведения инженерных расчетов и анализа конструкций с использованием специализированных модулей CAE (например, расчеты на прочность, жесткость, вибрации и т.д.);

3.3.2

проектирования и оптимизации деталей и узлов сельскохозяйственных машин с учетом технологических и эксплуатационных требований;

3.3.3

работы с параметрическими моделями для быстрой адаптации конструкций под изменяющиеся условия.

Наименование разделов и тем /вид занятия/

Литература

Часов

Компетен-

ции

Семестр / Курс

Инте

ракт.

Примечание

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Прак.

подг.

Раздел 1. Автоматизация проектирования системы машин

Введение в САПР и основы проектирования сельскохозяйственной техники /Лек/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Проблемная лекция, круглый стол

Геометрическое и параметрическое моделирование в САПР /Лек/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Инженерный анализ (CAE) и оптимизация конструкций /Лек/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Оснащенность

Разработка конструкторской документации /Лек/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Интеграция САПР с производственными процессами и современные тенденции /Лек/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Введение в САПР и основы проектирования сельскохозяйственной техники /Лаб/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Проведение дискуссий, изучение кейс-стади

Геометрическое и параметрическое моделирование в САПР /Лаб/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Инженерный анализ (CAE) и оптимизация конструкций /Лаб/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Разработка конструкторской документации /Лаб/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Интеграция САПР с производственными процессами и современные тенденции /Лаб/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Введение в САПР и основы проектирования сельскохозяйственной техники /Пр/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Проведение дискуссий, изучение кейс-стади

еометрическое и параметрическое моделирование в САПР /Пр/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Инженерный анализ (CAE) и оптимизация конструкций /Пр/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Разработка конструкторской документации /Пр/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

Интеграция САПР с производственными процессами и современные тенденции /Пр/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

ПК-4.1 ПК-4.2 ПК-4.3

/Зачёт/

Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2

5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

5.1. Примерный перечень вопросов к зачету

Основные понятия и принципы автоматизации проектирования системы машин.

Преимущества использования автоматизации проектирования системы машин в сельскохозяйственном машиностроении.

Обзор современных автоматизации проектирования системы машин-систем, их особенности и области применения.

Основные этапы проектирования сельскохозяйственной техники с использованием САПР.

Особенности проектирования сельскохозяйственных машин: агротехнические и эксплуатационные требования.

Методы геометрического моделирования в автоматизации проектирования системы машин.

Параметрическое моделирование: принципы и преимущества.

Основы инженерного анализа (CAE): виды расчетов и их применение.

Оптимизация конструкций сельскохозяйственной техники: методы и подходы.

Требования ЕСКД и ГОСТ к оформлению конструкторской документации.

Принципы интеграции автоматизации проектирования системы машин с системами CAM и CIM.

Современные тенденции в развитии автоматизации проектирования системы машин: облачные технологии, цифровые двойники, искусственный интеллект.

Основные инструменты и команды для создания 2D-чертежей в САПР.

Последовательность создания 3D-модели детали в автоматизации проектирования системы машин.

Методы построения сборочных моделей в автоматизации проектирования системы машин.

Особенности моделирования типовых деталей сельскохозяйственных машин (например, вал, шестерня, корпус).

Проведение простейших расчетов на прочность в САПР.

Создание и оформление спецификации в конструкторской документации.

Методы оптимизации геометрии деталей с учетом нагрузок и условий эксплуатации.

Оснащенность

Особенности проектирования сельскохозяйственных машин для различных условий эксплуатации (например, для работы в засушливых или влажных условиях).

Примеры использования САПР для модернизации сельскохозяйственной техники.

Как САПР помогает сократить время разработки новых конструкций?

Какие факторы учитываются при проектировании сельскохозяйственных машин с использованием САПР?

Примеры интеграции САПР с системами управления производством (CAM).

Как современные технологии (например, цифровые двойники) могут быть применены в сельскохозяйственном машиностроении?

5.2. Примерный перечень вопросов к экзамену

Не предусмотрено учебным планом.

5.3. Тематика курсовых работ (курсовых проектов)

Не предусмотрено учебным планом.

История развития систем автоматизированного проектирования (автоматизации проектирования системы машин) и их роль в машиностроении.

Современные тенденции в развитии автоматизации проектирования системы машин: облачные технологии и искусственный интеллект.

Сравнительный анализ популярных автоматизации проектирования системы машин-систем: SolidWorks, AutoCAD, Компас-3D, T-FLEX.

Особенности проектирования сельскохозяйственной техники с использованием САПР.

Применение автоматизации проектирования системы машин для разработки почвообрабатывающих машин.

Проектирование посевных комплексов с использованием современных САПР-систем.

Использование автоматизации проектирования системы машин для создания машин для уборки урожая.

Оптимизация конструкций сельскохозяйственной техники с помощью САПР.

Применение автоматизации проектирования системы машин для проектирования машин для обработки и полива сельскохозяйственных культур.

САПР в разработке машин для внесения удобрений.

Особенности проектирования машин для работы в сложных климатических условиях.

Параметрическое моделирование в автоматизации проектирования системы машин: принципы и применение.

Методы геометрического моделирования в автоматизации проектирования системы машин.

Применение компьютерного инженерного анализа (CAE) в сельскохозяйственном машиностроении.

Оптимизация конструкций с использованием топологической оптимизации в САПР.

Применение цифровых двойников в проектировании сельскохозяйственной техники.

Использование САПР для реинжиниринга сельскохозяйственных машин.

Интеграция САПР с системами управления производством (CAM).

Разработка конструкторской документации в САПР: требования и стандарты.

Особенности моделирования сложных узлов сельскохозяйственных машин.

Применение САПР для проектирования машин с учетом эргономики и безопасности.

Использование САПР для проектирования машин с учетом экологических требований.

Примеры успешного внедрения САПР в сельскохозяйственное машиностроение.

Применение искусственного интеллекта в САПР для сельскохозяйственного машиностроения.

Перспективы использования виртуальной и дополненной реальности в проектировании сельскохозяйственной техники.

Роль САПР в создании автономной сельскохозяйственной техники.

Применение САПР для проектирования машин с использованием композитных материалов.

Будущее САПР в сельскохозяйственном машиностроении: вызовы и возможности.

Особенности проектирования машин для точного земледелия с использованием САПР.

Роль САПР в снижении себестоимости производства сельскохозяйственной техники.

5.4. Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

6.1. Рекомендуемая литература

6.1.1. Основная литература

Авторы, составители

Заглавие

Издательство, год

Колич-во

Л1.1

Кравченко И. Н., Корнеев В. М., Чепурин А. В., Корнеев В. М.

Проектирование предприятий технического сервиса: учебное пособие

Санкт-Петербург: Лань, 2022

Электронный ресурс

Л1.2

Погонин В. А., Назаров В. Н., Третьяков А. А.

Автоматизация технологических процессов и производств: учебное пособие

Тамбов: ТГТУ, 2018

Электронный ресурс

Л1.3

Жигалова Е. Ф.

Автоматизация конструкторского и технологического проектирования: учебное пособие

Москва: ТУСУР, 2016

Электронный ресурс

6.1.2. Дополнительная литература

Авторы, составители

Заглавие

Издательство, год

Колич-во

Оснащенность

Авторы, составители

Заглавие

Издательство, год

Колич-во

Л2.1

Аверьянов Г. П., Будкин В. А., Дмитриева В. В.

Автоматизация проектирования: компьютерный практикум. Ч.1 Решение задач электрофизики в системе MATLAB

Москва: НИЯУ МИФИ, 2010

Электронный ресурс

Л2.2

Романов П. С., Романова И. П., Романова П. С.

Автоматизация производственных процессов в машиностроении. Исследование автоматизированных производственных систем. Лабораторный практикум: учебное пособие

Санкт-Петербург: Лань, 2022

Электронный ресурс

6.3.1 Перечень программного обеспечения

6.3.1.1

ОС Windows XP

6.3.1.2

KOMPAS-3D

6.3.1.3

Комплект программ AutoCAD

6.3.1.4

MozillaFirefox

6.3.1.5

ОС Windows 10

6.3.1.6

SuperNovaReaderMagnifier

6.3.2 Перечень информационных справочных систем

6.3.2.1

Электронный периодический справочник «Система ГАРАНТ». Полнотекстовый, обновляемый. Доступ по локальной сети академии

6.3.2.2

Электронная библиотечная система издательства «Лань». Полнотекстовая электронная библиотека. Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.http://e.lanbook.com

7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Аудитория

Назначение

Оснащенность

Вид работ

1-208

Учебная аудитория

Доска классная, столы компьютерные (13 шт.), стулья (13 шт.), персональные компьютеры с выходом в Интернет (13 шт.), демонстрационное оборудование (экран настенный, проектор).

1-107

Учебная аудитория

Доска классная, столы ученические (32 шт.), стулья (64 шт.), демонстрационное оборудование (экран настенный, ноутбук Acer, проектор Acer) и учебно-наглядные пособия

1-204

Помещение для самостоятельной работы

Столы (28 шт.), стулья (48 шт.), шкаф и стеллажи с литературой, компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду организации(4 шт.).

8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Методика изучения курса предусматривает наряду с лекциями, лабораторными и практическими занятиями, организацию самостоятельной работы обучающихся, проведение консультаций, руководство докладами обучающихся для выступления на научно-практических конференциях, осуществление текущего и промежуточного контроля.

Система знаний по дисциплине формируется в ходе аудиторных и внеаудиторных (самостоятельных) занятий. Используя лекционный материал, учебники и учебные пособия, дополнительную литературу, проявляя творческий подход, обучающийся готовится к занятиям, рассматривая их как источник пополнения, углубления и систематизации своих теоретических знаний и практических навыков.

Для освоения дисциплины обучающимся необходимо:

1. Посещать лекции, на которых в сжатом и систематизированном виде излагаются основы дисциплины: даются определения понятиям и законам, которые должны знать обучающиеся. Обучающемуся важно понять, что лекция есть своеобразная творческая форма самостоятельной работы. Надо пытаться стать активным соучастником лекции: думать, сравнивать известное с вновь получаемыми знаниями, войти в логику изложения материала лектором, следить за ходом его мыслей, за его аргументацией, находить в ней кажущиеся вам слабости. Во время лекции можно задать лектору вопросы, желательно в письменной форме, чтобы не мешать и не нарушать логики проведения лекции. Слушая лекцию, следует зафиксировать основные идеи, положения, обобщения и выводы. Работа над записями лекции завершается дома. На свежую голову (пока лекция еще в памяти) надо уточнить то, что записано, обогатить запись тем, что не удалось зафиксировать в ходе лекции, записать в виде вопросов то, что надо прояснить, до конца понять. Важно соотнести материал лекции с темой учебной программы и установить, какие ее вопросы нашли освещение в прослушанной лекции. Тогда полезно обращаться и к учебнику. Лекция и учебник не заменяют, а дополняют друг друга.

2. Посещать практические, лабораторные занятия, к которым следует готовиться и активно на них работать. Задание к занятиям выдает преподаватель. Задание включает в себя цели и задачи работы. В процессе занятия преподаватель поясняет теоретические положения работы, организует ее выполнение, прививает навыки выполнения той или иной технологической операции, поясняя тонкости ее выполнения, выявляет характерные ошибки и комментирует их последствия, помогает формировать выводы по проделанной работе и принимает отчеты по проделанной работе. Во время занятий разбираются задания, выданные для самостоятельной работы, заслушиваются реферативные выступления. Обучающиеся, пропустившие занятие, или не подготовившиеся к нему, приглашаются или направляются на отработку неусвоенного материала. При необходимости для них организуются дополнительные консультации.

Оснащенность

3. Систематически заниматься самостоятельной работой, которая включает в себя изучение нормативных документов, материалов учебников и статей из научной литературы, подготовку и написание рефератов. Задания на самостоятельную работу выдаются преподавателем.

4. Под руководством преподавателя заниматься научно-исследовательской работой, что предполагает выступления с докладами на научно-практических конференциях и публикацию тезисов и статей по их результатам.

5. При возникающих затруднениях при освоении дисциплины, для неуспевающих обучающихся и обучающихся, пропустивших занятия, проводятся ежедневные консультации, на которые приглашаются неуспевающие обучающиеся, а также обучающиеся, испытывающие потребность в помощи преподавателя при изучении дисциплины.

При изучении разделов следует усвоить:

1. Введение в САПР и основы проектирования

Основные понятия и принципы автоматизированного проектирования.

Роль САПР в современном машиностроении и сельском хозяйстве.

Особенности проектирования сельскохозяйственной техники: агротехнические требования, условия эксплуатации.

Обзор современных САПР-систем и их функциональных возможностей.

2. Геометрическое и параметрическое моделирование

Методы создания 2D- и 3D-моделей в САПР.

Принципы параметрического моделирования и его преимущества.

Особенности моделирования деталей и узлов сельскохозяйственных машин.

Работа с ассоциативными моделями и зависимостями.

3. Инженерный анализ (CAE) и оптимизация

Основы инженерного анализа: прочность, жесткость, устойчивость, тепловые и динамические расчеты.

Методы оптимизации конструкций с учетом нагрузок и условий эксплуатации.

Применение CAE для анализа и улучшения характеристик сельскохозяйственной техники.

4. Разработка конструкторской документации

Требования ЕСКД и ГОСТ к оформлению чертежей и технической документации.

Создание сборочных чертежей, спецификаций и других документов.

Особенности оформления документации для сельскохозяйственной техники.

5. Интеграция САПР с производственными процессами

Взаимодействие САПР с системами CAM и CIM.

Применение САПР для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ.

Особенности интеграции САПР в процессы производства сельскохозяйственной техники.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________

Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________