1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Seminar	15

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

CILJ KOLEGIJA
Upoznati studente s principima i primjenom produktnog inženjerstva s namjerom formuliranja proizvoda i dizajniranja produkta traženih uporabnih svojstava prema potrebama tržišta. Može se postići sintezom novih znanja o metodama produktnog inženjerstva i primjenom generičkih znanja o materijalima i procesima u dizajnu produkta dodane vrijednosti kroz integraciju industrijskog dizajna, inženjerstva, proizvodnje i marketinga.

IZVEDBENI PLAN KOLEGIJA
P-Predavanja, SSeminar/Projektni zadatak (ogledni primjeri-case study), Kolokviji (3)

Dr Vera Kovačević. red.prof.
P (1-3): Produktno inženjerstvo i dizajn. Paradigme kemijskog inženjerstva. Koncept i metodologija produktnog dizajna: potrebe, ideje, odabir, proces proizvodnje. Integracija dizajna kemijskog procesa i produkta Homogeni i strukturirani proizvodi. Veza funkcije svojstava, procesa i primjene. Piramida kemijskog produkta. Faktori kvalitete produkta. Sistematizacija formuliranja produkta. Višerazinski pristup u razvoju proizvoda. Integracija produktnog i procesnog inženjerstva. Ključni zadatci u kemijskom produktnom inženjerstvu. Put do prototipa produkta.
1. kolokvij
Terenska nastava (1 dan): Analiza proizvodnje u odabranoj (prehrambenoj) industriji.

Dr Mirela Leskovac, red.prof.
P (4-6): Fenomeni površina, međupovršina i odabranih procesa u formulacijskom inženjerstvu. Površine i međupovršine. Kompatibilnost. Efektivna adhezija na granici faza i optimiranje svojstava. Višefazni kolodni sustavi. Važni procesi separacije u produktnom inženjerstvu: otapanje, ekstrakcija, re-kristalizacija, adsorpcija. Modeli i parametri procjene mješljivosti komponenata u formulaciji.

Dr Sanja Lučić Blagojević, red.prof.
P (7): Reologija kompleksnih fluida i produkta u funkciji formulacijskog inženjerstva. Modeli reološkog ponašanja. Utjecaji reoloških parametara u produktnom inženjerstvu. Primjena tehnika reometrije u kontroli kvalitete i formulacijama produkata. Ovisnosti i primjene reoloških svojstava u primjerima odabranih produkata.

2. kolokvij
Terenska nastava (1 dan): Analiza proizvodnje u odabranoj (kozmetičkoj, farmaceutskoj) industriji.

P (8-10): Formulacije i svojstva kapljevina u funkciji produktnog inženjerstva. Svojstva i proizvodnja disperzija, suspenzija, emulzija, mikroemulzija, pasta, heterogenih smjesa. Stabilnost emulzija, suspenzija i disperzija.

Dr Mirela Leskovac, red.prof.
P (11): Formulacije i svojstva krutina u funkciji produktnog inženjerstva. Svojstva i stabilizacija pjena. Krute formulacije prašaka, aglomerata, granula i mikrokapsula.

Terenska nastava (1 dan): Analiza proizvodnje u odabranoj industriji (detergenata).

Dr Vera Kovačević. red.prof.
P (12-13): Funkcionalna svojstva produkta. Detergenti. Farmaceutici. Pigmenti i boje. Kozmetički produkti. Agro-produkti. Hrana. Primjena metodologije produktnog inženjerstva za proizvod dodane vrijednosti. Višerazinski pristup. Postizanje nove funkcionalnosti u produktu. Faktori kvalitete. Strukturne značajke. Funkcija primjene produkta.
3.kolokvij

S (14-15): Seminarski rad/Projektni zadatak za studente: Ogledni primjeri-case study. Analiza koncepta prema definiranim ciljevima. Put do prototipa produkta.


RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA
Opće kompetencije studenata proširuju se upoznavanjem i primjenom produktnog inženjerstva i dizajna u razvoju novog proizvoda, kao novoj paradigmi kemijskog inženjerstva, integracijom tržišnih potreba i marketinga te dizajna i proizvodnih funkcija u kreaciji novog produkta.
Specifične kompetencije odnose se na upoznavanje alata i metoda u produktnom inženjerstvu i industrijskom dizajnu, razvoju, procesima formuliranja novog proizvoda i inženjerstvu u proizvodnji, uz integraciju i primjenu već stečenih specifičnih generičkih znanja koja je potrebno primijeniti u realizaciji novog produkta dodane vrijednosti.

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČIN NJIHOVA IZVRŠAVANJA
Obvezno prisustvovanje i aktivno sudjelovanje na predavanjima, seminarski radovi-pojedinačni i zajednički ciljani zadatci. Samostalna izvedba oglednih primjera-case study.

UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA
Prisustvovanje predavanjima, predan i usmeno prezentiran seminarski rad.

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE
Predavanja, terenska nastava, seminarski rad/projektni zadatak-case study.

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA
Kontinuirano praćenje znanja, pismeni ispit /usmeni ispit .

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA
Studentska anketa.

ISHODI UČENJA KOLEGIJA
1. integrirati principe i metodologiju produktnog inženjerstva u dizajn produkta i proizvodnje.
2. procijeniti funkcije kvalitete produkta u odnosu na funkcije svojstava, procesa i primjene.
3. kreirati nove produkte funkcionalnih svojstava i dodane vrijednosti.
4. sastaviti shemu, te praktičnu izvedbu razvoja produkta prema potrebama tržišta.
5. dizajnirati novi produkt kombinirajući višestruke funkcije inženjerstva i proizvodnje, industrijskog dizajna i marketinga.

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA
1. primijeniti široko i duboko znanje iz područja matematike, kemije, kemijskog inženjerstva i drugih znanosti za rješavanje znanstvenih, stručnih i općih društvenih problema u području svoje ekspertize
2. riješiti probleme znanstvenim pristupom, čak i kada su oni nepotpuno formulirani ili formulirani na neuobičajen način, pružajući spektar mogućih rješenja
3. primijeniti inovativne metode rješavanja problema zasnovane na temeljnim načelima
4. prepoznati potrebu za nalaženjem, pribavljanjem i distribuiranjem znanstvenih informacija
5. metodički razvrstavati znanje iz različitih područja te iz njih sustavno izvlačiti zaključke


NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA
Nastavna jedinica 1: Produktno inženjerstvo i dizajn
Ishodi učenja
- primijeniti alate i metode produktnog inženjerstva za odabrani produkt
- primijeniti dizajn kemijskog procesa i produkta
- skicirati piramidu kemijskog produkta
- primijeniti principe formuliranja danog produkta
- primijeniti znanja o operacijama i procesima važnim u formulacijskom inženjerstvu u funkciji dizajna produkta
Kriteriji vrednovanja
- primijeniti alate i metode produktnog inženjerstva za odabrani produkt
- primijeniti dizajn kemijskog procesa i produkta
- skicirati piramidu kemijskog produkta
- primijeniti principe formuliranja danog produkta
- primijeniti znanja o operacijama i procesima važnim u formulacijskom inženjerstvu u funkciji dizajna produkta

Nastavna jedinica 2: Fenomeni površina, međupovršina i odabranih procesa u formulacijskom inženjerstvu
Ishodi učenja
- optimirati uvjete na međupovršini kao granici faza
- primijeniti znanja o koloidnim disperznim sustavima u formulacijama emulzija, disperzija i suspenzija
- koristiti metode predviđanja svojstava
Kriteriji vrednovanja
- proračunati i predvidjeti uvjete termodinamičke stabilnosti na međupovršini
- objasniti djelovanje površinski aktivnih tvari na stabilnost koloidnih sustava
- objasniti modele i parametre procjene mješljivosti komponenata u optimiranju formulacija

Nastavna jedinica 3: Reologija kompleksnih fluida i produkata u funkciji formulacijskog inženjerstva
Ishodi učenja
- prepoznati utjecaje reološkog ponašanja materijala u produktnom inženjerstvu
- primijeniti tehnike reometrije u kontroli kvalitete i formulaciji produkta
Kriteriji vrednovanja
- jednadžbama definirati i objasniti reološko ponašanje različitih fluida i povezati s primjenskim svojstvima
- primijeniti rezultate reoloških mjerenja produkta

Nastavna jedinica 4: Formulacije i svojstva odabranih produkata (emulzije, disperzije, suspenzije, pjene i prašci)
Ishodi učenja
- analizirati elemente procesa formuliranja (in-situ, ex-situ) koji utječu na stabilnost višefaznih sustava i svojstva produkta
- prilagoditi formulaciju dodatkom aditiva za konačnu namjenu
- dizajnirati formulacije prašaka, aglomerata i granula u funkciji namjene produkta
- dizajnirati operacije i procese u funkciji produktnog inženjerstva
Kriteriji vrednovanja
- definirati i objasniti čimbenike koji utječu na stabilnost višefaznog sustava u ovisnosti o odabiru stabilizatora
- razlikovati vrste aditiva u odnosu na ulogu u formulaciji
- povezati načine i mehanizme aglomeracije i svojstva produkta
- dati primjere operacija (miješanja, usitnjavanja, dispergiranja, emulgiranja, aglomeriranja, flokulacije, sušenja) u diskontinuiranom šaržnom formuliranju proizvoda

Nastavna jedinica 5: Funkcionalna svojstva produkta
Ishodi učenja
- integrirati i primijeniti metodologiju produktnog inženjerstva za proizvod dodane vrijednosti ili novi proizvod (višerazinski pristup, funkcionalna svojstva, faktori kvalitete, strukturne značajke, funkcija primjene)
Kriteriji vrednovanja
-skicirati koncept novog produkata na oglednim primjerima (detergenti, farmaceutika, pigmenti i boje kozmetički i agro-produkti, hrana i dr.)

1. primijeniti principe i metodologiju produktnog inženjerstva u dizajnu produkta i proizvodnje.
2. ocijeniti funkcije kvalitete produkta u odnosu na funkcije svojstava, procesa i primjene.
3. kreirati nove produkte funkcionalnih svojstava i dodane vrijednosti.
4. demonstrirati i skicirati sheme, te praktičnu izvedbu razvoja produkta prema potrebama tržišta.
5. dizajnirati novi produkt kombinirajući višestruke funkcije inženjerstva i proizvodnje, industrijskog dizajna i marketinga.

1. Nastavni materijali - Produktno inženjerstvo i dizajn proizvoda, interna skripta, V. Kovačević, M. Leskovac, S. Lučić Blagojević, 2010.
2. Formulation Technology: Emulsions, Suspensions, Solid Forms, H. Mollet, A. Grubenmann, Wiley-VCH, 2001.
3. Product Design and Development, K.T. Ulrich, S.D. Eppinger, McGraw-Hill International EDITION, 2008.
4. Product and Process Design Principles, W.D. Seider, J.D. Seader, D.R. Lewin, S. Widagdo, John Wiley-Sons, 2009.
5. Pressure-Sensitive Formulation, I. Benedek, VSP, 2000.
6. Chemical Product Design, E.L. Cussler, G.D. Moggridge, Cambridge University Press, 2001.

Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijsko-procesno inženjerstvo