Mekatronikk, masterprogram

Studiet skal utdanne kandidater med høy kompetanse i mekatronikk. Mekatronikk er integrasjonen av maskinteknikk, analog og digital elektronikk og styringsteknikk ved design og framstilling av produkter og prosesser. Studiet skal utvide og styrke kompetansen til ingeniører innen dette feltet, med særlig vekt på mekaniske systemer hvor store krefter er involvert. Det blir lagt vekt på å bruke den teoretiske kunnskapen til relevante anvendelser og produktutvikling, der alle sider av en produktutviklingsprosess blir behandlet.

Studiet bygger på bachelorgrad i ingeniørfag fra studieprogram mekatronikk, maskin, elektro eller fornybar energi. Studentene vil derfor ved opptak til studiet ha ulik bakgrunn og kompetanse avhengig av studieprogram. Det første semesteret i studiet kompenserer for den ulike bakgrunnen ved at det tilbys to "harmoniseringsfag", hvert på 7,5 studiepoeng.

Studenter med maskinbakgrunn må ta emnet Analog og digital elektroteknikk (7,5 sp), og studenter med elektrobakgrunn må ta emnet Maskinelementer og hydraulikk (7,5 sp). Maskinelementer og hydraulikk vil også inneholde elementer om 3D-modellering. Emnet Mekanisk materialteknologi (7,5 sp) vil bli undervist til studenter som kommer inn med full fordypning i mekatronikk. Det vil ikke bli bygget videre på Mekanisk materialteknologi i masterprogrammet, slik at studenter med bakgrunn fra elektrolinje ikke vil mangle nødvendig kunnskap seinere i studiet. Studenter som kommer inn med maskinbakgrunn, antas allerede å ha kunnskap tilsvarende Mekanisk materialteknologi.

Matematikk er et viktig og nødvendig verktøy i de fleste emnene i masterprogrammet. Studiet inneholder derfor et matematikkemne på 7,5 studiepoeng som bygger på de obligatoriske matematikkemnene og Matematikk 3 i bachelorstudiet. Hovedvekten i emnet Matematikk for mekatronikk er lagt på løsning av høyere ordens differensiallikninger (lineære, ikke-lineære og partielle), teori og anvendelse av Laplace-transformasjonen og optimeringsteori (lineær, kvadratisk og mixed-integer).

I konstruksjon og produksjon av utstyr rettet mot maritim- og offshoresektor vil ofte "sluttproduktet" (det man styrer og regulerer) være mekaniske systemer i lineær eller roterende bevegelse der store krefter og momenter inngår og skal reguleres og styres. Industriens behov på dette området er tatt hensyn til ved utformingen av studiet. Emnene Elektriske motordrifter og Hydraulikk-komponenter og -systemer gir det nødvendige grunnlaget for arbeidet med slike mekaniske systemer.

De tekniske emnene Reguleringsteknikk, Maskintekniske systemer for mekatronikk, Modellering og simulering av mekatroniske systemer og Instrumentering og måleteknikk på til sammen 30 studiepoeng utgjør kjernen i studietilbudet. Dette er emner der samspillet i mekatronikk mellom mekanikk, elektronikk og datateknologi, brukt i mekaniske produkter og systemer, blir utviklet og analysert. Kunnskapene som denne kjernen gir, skal så brukes til produktutvikling i emnet Produktutvikling og i den avsluttende masteroppgaven (MAS500).

Masteroppgaven skal være et selvstendig arbeid innenfor et sentralt fagområde i studiet. Gjennom arbeidet med masteroppgaven, og deltakelse i metodeseminaret som inngår i MAS500, vil studentene få en innføring i forsknings- og utviklingsarbeid. De vil lære å vurdere forskning og vitenskapelige publikasjoner, og de vil få nødvendige kunnskaper om dokumentasjon av utviklings- og forskningsarbeider.

Kunnskap

Etter fullført studium skal kandidaten

• ha inngående teoretisk kunnskap om ulike mekatroniske elementer og systemer
• ha inngående kunnskaper om modellering og simulering av mekatroniske systemer
• ha inngående kunnskaper om valg, analyse og dimensjonering av mekatroniske systemer
• ha inngående kunnskaper om elektriske og hydrauliske aktuatorer og systemer
  • kunne analysere faglige problemstillinger med utgangspunkt i fagområdets historie, tradisjoner, egenart og plass i samfunnet

Ferdigheter

Etter fullført studium skal kandidaten

• kunne designe og videreutvikle mekaniske komponenter og systemer
• kunne modellere og simulere sammensatte mekatroniske produkter
• kunne benytte dataverktøy ved analyse og ved teknisk design av mekatroniske produkter
• kunne anvende produktutvikling som metode ved framtakning av mekatroniske produkter
• kunne anvende prosjektstyring som verktøy til planlegging, gjennomføring og rapportering
  • kunne bruke relevante metoder for forskning og faglig utviklingsarbeid på en selvstendig måte
  • kunne analysere og forholde seg kritisk til ulike informasjonskilder, og anvende disse til å strukturere og formulere faglige resonnementer
  • kunne gjennomføre et selvstendig, avgrenset forsknings- eller utviklingsprosjekt under veiledning, i tråd med gjeldende forskningsetiske normer

Generell kompetanse

Etter fullført studium skal kandidaten

• kunne drive modellbasert utvikling av mekatroniske produkter og systemer
• kunne være prosjektleder ved større mekatroniske prosjekter
  • beherske fagområdets uttrykksformer og kunne formidle omfattende selvstendig arbeid
  • kunne kommunisere om faglige problemstillinger, analyser og konklusjoner innenfor fagområdet, både med spesialister og til allmennheten
• kunne bidra til nytenkning og i innovasjonsprosesser

Undervisnings- og arbeidsformene i studiet går fram av emnebeskrivelsene i studieplanen.

Det vil bli brukt en rekke forskjellige undervisnings- og arbeidsformer: vanlige forelesninger, individuelle øvinger, gruppeøvinger, laboratoriearbeid og prosjektarbeid. Innslaget av forelesninger er størst i begynnelsen av studiet. Utover i studiet er det sterkere innslag av prosjektarbeid med strenge krav til rapportering og presentasjon av prosjektet. Det er ikke frammøteplikt til de ordinære forelesningene, men enkelte deler av et emne kan ha obligatorisk frammøte.

Arbeidsformene skal foruten å legge til rette for faglig utvikling også utvikle studentenes evne til praktisk problemløsning og teamarbeid. Gjennom hele studiet er prosjektarbeid i grupper sentralt. Prosjektarbeidet skal gi studentene trening i å anvende teoretisk kunnskap og verktøy til å sette opp og analysere konkrete problemstillinger og til utvikling av nye systemer og produkter. I tillegg skal gruppearbeidet utvikle studentenes evner til samarbeid og kommunikasjon. I forbindelse med arbeid med masteroppgave, er det obligatorisk frammøte til minst 5 veiledningsmøter. Student og veileder har et felles ansvar for at dette blir gjennomført.

Vurderingsformene er varierte og nært knyttet til arbeidsformen i hvert enkelt emne. I enkelte emner skjer vurderingen på grunnlag av gjennomføring, rapportering og presentasjon av prosjektarbeid. De fleste emner vil imidlertid bli avsluttet med individuell skriftlig eksamen som utgjør hele eller deler av vurderingsgrunnlaget. Prosjektoppgave og deleksamener vil utgjøre en annen del av vurderingsgrunnlaget i emner der dette inngår. I alle emner med skriftlig eksamen er det krav om godkjente obligatoriske øvingsoppgaver eller prosjektarbeid for å kunne gå opp til eksamen.

Fakultet for teknologi og realfag har en rekke samarbeidsavtaler med utenlandske universiteter. De mest aktuelle samarbeidspartnerne innen mekatronikk er Technische Universität Dresden i Tyskland, Danmarks Tekniske Universitet (DTU) og Aalborg Universitet i Danmark og University of Minnesota i USA. Fakultetet har avtaler om studentutveksling med alle disse universitetene.

Studentene bør oppholde seg første semester av masterstudiet ved Fakultet for teknologi og realfag, fordi dette semesteret er spesielt tilrettelagt for å utjevne forskjellene i studentenes bakgrunn og forkunnskaper. Forøvrig vil det være mulig å avtale studentutveksling i hvilket som helst av de tre andre semestrene. 

Med avsluttet mastergrad skal kandidaten kunne gå direkte inn i profesjonelt arbeid som sivilingeniør på ulike områder. Utdanningen kvalifiserer særskilt for stillinger i industri og næringsliv. Direkte relevans har studiet til maritim og offshore utstyrskonstruksjon og -produksjon eller tilsvarende industriell virksomhet, men arbeidsmulighetene er ikke begrenset til slik virksomhet.

Studiet skal også kvalifisere for forskerutdanning som leder til graden PhD innen ingeniørvitenskap på fagfelt som omhandler styring, regulering og produktutvikling av mekaniske og elektriske komponenter og systemer. Relevante Ph.D -program finnes ved Universitetet i Agder, men også ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), Aalborg Universitet, Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), Linköpings Universitet i Sverige og Høgskolen i Telemark (HiT).

Studiekoordinator Tom V. Nilsen