Katalog kompetencí technických univerzit Národního centra Průmyslu 4 · 2019. 2. 6. · WAN a aplikace orientované pro prmysl a chytrá města s využitím technologií IQRF,

Katalog kompetencí technických univerzit Národního centra Průmyslu 4.0

Verze 1.0, září 2018

Technické univerzity

Obsah – přehled kapitol:

1. Big Data Analysis str. 5 – 9

2. IoT pro průmyslové aplikace str. 10 – 15

3. Automatické řízení str. 16 – 19

4. Kolaborativní roboti, coboti str. 20 – 24

5. Mobilní roboti, AGV, autonomní řízení str. 25 – 31

6. Robotika str. 32 – 36

7. Digitální dvojčata str. 37 - 43

8. Kyberneticko-fyzikální systémy str. 44 - 47

9. Modelování str. 48 - 52

10. Inteligentní výrobní stroje str. 53 - 55

11. Rozhraní robot - člověk str. 56 - 62

12. Rozhraní robot - stroj str. 63

13. Strojové učení a umělá inteligence str. 64 - 69

Copyright © 2018 NCP 4.0 CIIRC ČVUT, Všechny práva vyhrazena. Použití a reprodukce části nebo celého díla

je chráněno autorským právem a podléhá souhlasu NCP 4.0. 3

Obsah – přehled kapitol:

14. Strojové vnímání str. 70 - 73

15. Kybernetická bezpečnost (Cybersecurity) str. 74 - 76

16. Systémová bezpečnost str. 77 - 80

17. Prediktivní údržba, Condition-based Monitoring,

Conditioning str. 81 - 89

18. Plánování a rozvrhování, optimalizace str. 90 – 97

19. Výrobní procesy str. 98 - 104

20. Aditivní technologie str. 105 - 106

21. Virtuální realita, rozšířená realita str. 107 - 109

22. Testbed str. 110 - 116

23. Ostatní / speciality str. 117 - 134

V případě zájmu o bližší informace k uvedeným odborným tématům nás kontaktujte na:

[email protected], tel. 224 354 236 nebo 224 354 244. 4

mailto:[email protected]

1. Big Data Analysis

ČVUT

• Datová analytika v průmyslových Big Data systémech

• Vývoj a testování inovativních algoritmů datových analýz pro průmyslové

Big Data ekosystémy

• Algoritmy strojového učení pro systémy Big Data

• Analýzy a průběžné vyhodnocování dat v průmyslových Big Data

systémech

• Efektivní algoritmy detekce a predikce v systémech BIG DATA

• Detekce poruch a neočekávaných stavů v datech z Big Data systémů

• Bayesovské sítě pro systémy Big Data

Napojení na distribuovaný testbed:

• Analýza procesních a provozních dat pro témata „Predictive

maintenance“, „Inteligentní výrobní stroj“ a „Inteligentní výroba“

Kontakt: Doc. Ing. Ivo Bukovský, Ph.D.

E: [email protected], T: 224 357 3005

6


VŠB-TUO

• Zpracování, ukládání, analýza velkých dat.

• Extrakce důležitých znalostí z dat, měření,

pozorování a porozumění komplexním datům.

• Např. v rámci činnosti testbedu CPIT TL3 budou

shromažďovány, analyzovány a dále využívány

údaje ze senzorových sítí a čidel v internetu věcí

kombinovaných s dalšími údaji, dále obrazová

data z reálného prostředí.

• V tomto směru nabízíme napojení na „Společný

Testbed“.

Kontakt: doc. Ing. Jan Platoš, Ph.D.

7


VUT

Sběr dat z výroby a vývoj aplikací CPS

• Smart multisenzorické jednotky pro monitorování

výroby

• Aplikace pro sběr, analýzu a vizualizaci dat

• Nástroje pro sběr dat (DAQ) a systémy pro

automatické testování

• Vinuté cloudové řešení pro zpracování

procesních dat.

• Aplikace metod strojového učení pro predikci

kondice stroje.

• Implementace pro průmyslová databázová

řešení.

Datalogger vlastní konstrukce

na bázi NI cRIO systému

iPlatformBUT

Kontakt: Petr Blecha, [email protected], [email protected]

mailto:[email protected]:[email protected]

8


VUT

• Sběr velkých dat z průmyslové výroby• Zpracování velkých dat s využitím

infrastruktury FIT včetně techniky pořízené v rámci centra excelence VaVpIIT4Innovations

• Dolování informací z dat,• Analýzy za účelem prediktivní

údržby• Využití neuronových sítí,

hlubokého učení, uměléinteligence a strojového učení,

• Technologie MindSphere• Definice datových formátů

a přenosů dat, definice interface pro uživatele dat.

Kontakt: Pavel Smrž, [email protected], [email protected]


9


ZČU

• Automatizované zpracování audio-visuálních

archivů a záznamů z call-center

• Rychlé vyhledávání informací obsažených v

archivu (slova a fráze, obrazová informace)

• Využití rozpoznávání řeči pro indexaci řečové

stopy

• Možnost využití metod zpracování obrazu pro

indexaci video stopy (rozpoznávání tváří, čtení

textu, identifikace objektů a řečníků)

• Zpracování rozpoznaných informací (detekce

tématu, sumarizace do word cloudu)

• Nasazení v prostředí clusteru a architektura

klient server pro použití ve webovém prostředí

Kontakt: Jan Švec, [email protected], tel. 377 632 557

2. IoT (Internet věcí) pro průmyslové aplikace

ČVUT

• Enterprise IoT (EIoT), Industrial IoT (IIoT)

• IoT pro monitorování, řízení a provoz

infrastruktury

• Integrace bezdrátových senzorů se

softwarovými aplikacemi a cloudovými

platformami

• Konektivita: WiFi, Bluetooth LE, ZigBee,

mobilní síť – GSM, NarrowBand IoT

• IoT protokoly: MQTT, Sigfox

• Aplikace IoT: Smart House a Smart City

• Vývojová prostředí IoT: RTOS, MySCADA

Linux


• EIoT/IIoT pro monitorování a řízení

zdroj: https://www.slideshare.net/ah01/comm-iot

Kontakt: Prof. Ing. Tomáš Vyhlídal, PhD., E: [email protected], T: 224 352 87710


VŠB-TUO

• Návrhy smart senzorů nezávislých na

externích dodávkách energie (energy

harvesting a green communicaions).

• IoT infrastruktura zaměřená na Low-Power

WAN a aplikace orientované pro průmysl a

chytrá města s využitím technologií IQRF,

LoRa, Sigfox, NB-IoT a dalších.

• Zvýšení kvality monitorování provozních

stavů akčních členů a pohonů, předvídání

spolehlivosti, vývoj nových algoritmů pro

inteligentní údržbu.

V tomto směru nabízíme napojení na

„Společný Testbed“.

Kontakt: prof. Ing. Miroslav Vozňák, Ph.D., [email protected] , M: 603 565 96511


12


VUT

• Expertízy a zkušenosti v oblasti

embedded systémů včetně IoT a IIoT,

• Konstrukce (hardware),

• Programování (software),

• Interfacování včetně připojení senzorů,

• Hardware-software codesign,

• Připojení systémů do sítě,

• Zabezpečení přenosů (Cybersecurity)

• Napojení na senzory s různou komunikační

technologií,

• Ukládaní senzorických dat, zpracování

a vizualizace,

• Analýza dat za účelem zjištění souvislosti jevů

Kontakt: Jan Kořenek, [email protected], [email protected]


13


ZČU

OPC UA – OPC Unified Architecture

• Nejúplnější komunikační protokol pro IoT a I4.0

• Umíme vytvářet OPC UA servery i klienty

• Jsme 10 let členem OPC Foundation (v ČR pouze 4

členové)

• Informace o novém vývoji v oblasti OPC

Další podporované komunikační protokoly:

• MQTT – Message Queuing Telemetry Transport

• WebSocket

• REST – Representational State Transfer

Zařízení podporující uvedené protokoly jsou k dispozici

Kontakt: Pavel Balda, [email protected], tel. 377 632 532

14


ZČU

MĚŘENÍ, ANALÝZA A OPTIMALIZACE ENERGIÍ

• Využití infrastruktury ZČU (LoRaWAN)

• Dynamické sledování spotřeb el.energie, vody, plynu

• Monitoring parametrů prostředí

• Přehled o spotřebě v reálném čase na úrovni haly, linky, stroje

• Predikce a optimalizace spotřeby pomocí pokročilé analýzy dat

• IoT platforma pro sběr, komunikace a ukládání dat

• Vizualizace dat (dashboard)

Kontakt: Pavel Roub, [email protected], tel. 602 338 552

15


ZČU

• Elektronické, řídicí a komunikační systémy

• Průmyslové senzorové systémy

• Smart textilie

• Systémy na flexibilních substrátech a vyšívané

technologie

• Testování a diagnostika

• SmartCampus – živá laboratoř a testovací

polygon pro SmartCity a IoT

Kontakt: Petr Kašpar, [email protected], tel. (+420) 377 634 568

3. Automatické řízení

Kontakt: Prof. Ing. Tomáš Vyhlídal, PhD., [email protected], T: 224 352 877

ČVUT:

• Identifikace průmyslových procesů

• Regulační a optimalizační algoritmy, estimátory

• Vyhodnocování a udržování kvality regulace

• Průmyslové řídicí systémy: SattControll

ECA400, Foxboro EXACT, Honeywell Accutune

a Looptune

• Prediktivní a distribuované řízení

• Regulace soustav s velkým dopravním

zpožděním

• Detekce a diagnostika poruch procesů

• Vzdálená senzorika a regulace

• Fuzzy regulace

• PLC based regulátory, ARM based regulátory


• Projekt měření a regulace (MaR)

16


TUL

• prediktivní řízení založené na modelu (MPC) a jeho aplikace zejména v oblasti tepelné techniky a energetiky,

• průběžná provozní i ekonomická optimalizace elektrizačních a teplárenských sítí i dalších rozsáhlých soustav,

• aplikace průmyslové tomografie při řízení technologických procesů,

• analýza vlastností stávajících regulačních systémů, návrh a realizace jejich úprav

• návrh struktur řízení a regulačních algoritmů složitých technologických procesů a strojů,

• analýza dat, vývoj monitorovacích a analytických softwarových nástrojů,

Napojení na „Společný Testbed“ formou nadřazeného řídícího systému.

Kontakt: Ing. Lukáš Hubka, Ph.D., [email protected], tel. 485 353 75617

18


VUT

• Pokročilé algoritmy automatického řízení

• Prediktivní, robustní a adaptivní řízení

• Estimátory stavu a virtuální senzory

• Identifikace parametrů dynamických systémů

• Implementace řídicích algoritmů v embedded

systémech a PLC

• Řízení vícefázových střídavých pohonů – servopohony

a trakční pohony

• Fail-operational pohony pro průmyslové a dopravní

aplikace

• Bezsnímačové řízení střídavých pohonů

• Detekce poruch pohonů a řízení při poruše

Kontakt: Pavel Václavek, [email protected], [email protected]


19


ZČU

Automatické nastavování PID regulátorů a regulátorů s omezenou strukturou

• Jednorázové nastavení parametrů regulátoru

• Algoritmus nikdy neselže pro vybrané třídy systémů

• Na povel operátor se spustí identifikační experiment:

a) odhad šumu regulované veličiny

b) vybuzení procesu pulzem se zadanou amplitudou

c) vyhodnocení odezvy systému, výpočet parametrů robustního PID

regulátoru, přepnutí

do automatického režimu

d) odezva uzavřeného systému na

skokovou změnu žádané hodnoty

e) odezva uzavřeného systému na

skokovou změnu poruchy

Kontakt: Miloš Schlegel, [email protected], tel. 377 632 519

4. Kolaborativní roboti, coboti

ČVUT

• Spolupráce robot-člověk při montáži i dalších

procesech

• Spolupráce robot-robot pro složité pohybové

úlohy (roboti na sebe vzájemně reagují v

rámci procesu)

• Spolupráce robot-výrobní stroje pro složité

pohybové úlohy (roboti na sebe vzájemně

reagují v rámci procesu)


• Konkrétní aplikace kolaborativních robotů v

rámci demonstrační výrobní linky

Kontakt: Prof. Ing. Michael Valášek, DrSc.



ČVUT

• Hodnocení integrace kolaborativních robotů do

výrobních systémů (BOZP, ergonomie práce)

• Navrhování, optimalizace a racionalizace

výrobních procesů s využitím kolaborativních

robotů (montáž)

• Studie proveditelnosti, časové studie a

ekonomické použití kolaborativních robotů

Kontakt: (Tomáš Kellner, [email protected])21

22


VŠB-TUO

• Projektování pracovišť s Coboty.

• Antikolizní systém pro pracoviště s Coboty.

• Systém pro optimální výběr COBOTu.

• Podpora nasazení COBOTů pro malé podniky.

Kontakt: prof. Dr. Ing. Petr Novák

23


VUT

• Vývoj, výzkum a aplikace možností

blízké spolupráce člověka s robotem

• Příprava, implementace a ověřování

multimodálních uživatelských rozhraní

• Vývoj a výzkum možností využití

sledování prostředí robotem ke zvýšení

efektivity plnění společných úkolů

• Zajištění bezpečné spolupráce člověka a

robota (například dle IEC 61508 a

navazujících norem)

Kontakt: Vítězslav Beran, [email protected], [email protected]


24


ZČU

Podpora pro intuitivní programování robotů

• R&D řešení pro programování robotů běžnými

operátory výroby

• Klíčové pro robotizaci malých/středních podniků

s malosériovou výrobou

• Prioritně určeno pro průmyslové roboty s

částečně otevřenou možností řízení (Stäubli –

UniVAL, UR robots, …)

• Možnost snadno programovat „ukázáním“

komplexní trajektorie pohybu

Kontakt: Martin Švejda, [email protected], tel. 377 632 517

Navádění 6DoF myší

25

5. Mobilní roboti, AGV, autonomní řízení

ČVUT

• Autonomní řízení s vozem Porsche Panamera

• Implementace rozhraní FlexRay pro „drive-by-

wire“ ECUs.

• Algoritmy pro plánování trajektorie

Kontakt: Zdeněk Hanzálek, [email protected], tel. +(420) 224 354 241


ČVUT

• Samonaváděcí průmyslové roboty, inteligentní skladová

vozidla

• Dálkově ovládané drony, poloautonomní drony

• Inteligentní čidla a bezpečnostní senzorika (optosenzorika, 3D

kamery, embedded)

• Průmyslová bezdrátová komunikace, napájení a navigace,

řídicí PLC

• Asistent jízdy v koloně (TJA)

• Prototypování hardwaru a softwaru (3D tisk)

• Navigace mobilních robotů (landmarky, odometrie atd.)

• Algoritmy a implementace plánování cesty


• Prototypování softwaru a vestavěná senzorika

zdroj: https://control.fs.cvut.cz/cz/roboti2018

Kontakt: Prof. Ing. Tomáš Vyhlídal, PhD.



Kontakt: Ing. Pavel Jandura, Ph.D., [email protected], +420 485353861

TUL

• Indoor i Outdoor lokalizace a navádění

• Návrh a testování elektrických pohonů vč.

převodovek a jejich uložení

• Návrh a testování trakčních baterií a jejich

managementu až do 600 VDC

• Návrh dobíjecích stanic včetně systémů pro

autonomního dobíjení

• Optimalizace energetických toků pohonu i palubní

sítě

Projekt OP VVV Předaplikační výzkum:

Modulární platforma pro autonomní podvozky

specializovaných elektrovozidel pro dopravu nákladu a

zařízení.

27

28


VŠB-TUO

• Mobilní roboty a jejich subsystémy pro extrémní

pracovní prostředí (nebezpečí výbuchu, vlhkost).

http://robot.vsb.cz/telerescuer

• Mobilní roboty pro bezpečnostní složky.


29


VUT

• Vývoj mobilních robotů pro vnitřní i vnější

prostředí:

• dálkově ovládané i autonomní stroje,

• různé typy podvozků – kolové, pásové,

všesměrové, kráčející,

• zvýšená odolnost, práce ve speciálních

podmínkách,

• splnění průmyslových i vojenských norem.

Kontakt: Luděk Žalud, [email protected], [email protected]


30


VUT

• Automatické plánování cest pro

mobilní autonomní robotické

systémy

• Autonomní pohyb robotů ve

vnitřních prostorech

• Automatická tvorba mapy 3D

prostředí – okolí robota (SLAM/PTAM

a obdobné)

• Dílčí úlohy automatického řízení automobilů

a vývoj nové generace asistenčních systémů

• Zpracování dat ze senzorů mobilních robotů

• Optimalizace plánování a rozvrhování

• Automatický výpočet cestovního/výrobního rozvrhu dle plánovaných

parametrů



31


VUT

Dlouhodobě poskytujeme služby v oblasti

logistiky a manipulace s materiálem. Jsme

schopni poskytnout odborné poradenství

v oblasti moderních skladovacích systémů

a návazných AGV vedoucí ke zvyšování

efektivity logistických toků v zavedených

průmyslových podnicích i provozech

budovaných tzv. na zelené louce.

Kontakt: Jan Strejček, [email protected], [email protected]

1 2

3

4

5

Dispoziční řešení pracovišť:


6. Robotika

ČVUT

• Průmyslová robotika pro výrobní a

montážní operace

• Řízení robotů pro zvýšení přesnosti a

produktivity práce

• Kinematické kalibrační modely robotů

pro zvýšení jejich přesnosti


• Aplikace robotů ve výrobních

aplikacích testbedu

Kontakt: Ing. Jiří Švéda, Ph.D.

E: [email protected]; M: 739 531 46332

6. Robotika

TUL

Kooperativní robotika

• Součinnost robotů Kuka LBR iiwa,

• LBR iiwa na mobilní platformě

• Vazba na KuKa Augsburg,

• Aplikace ve sklářství

• Smluvní výzkum pro Škoda-Auto

• Řešení projektu rozšířené reality

(AR) pro interaktivní design

karosérií vozidel

• „Společný Testbed“ - součinnost technologií výrobních linek a

robotů

Kontakt: Ing. Marcel Horák, Ph.D.,marcel.horá[email protected], +420 48535294333

34

6. Robotika

VŠB-TUO

• Projektování robotizovaných pracovišť.

• Vývoj speciálních efektorů.

• Centrum Robotiky - http://robot.vsb.cz/ucebny/


35

6. Robotika

VUT

• Kompetence v řešení aplikací průmyslových

robotů pro manipulační a obráběcí úkoly.

• Robotické pracoviště sestávající z průmyslových

robotů KR116-2 KUKA, KR5ARC KUKA, řídicího

systému PLC Beckhoff a standu Robot My

Machining SIEMENS.

• Off-line programování s využitím RobotStudio

ABB



36

6. Robotika

ZČU

Vlastní vývoj speciálního robotu

• Zcela otevřené řešení na všech úrovních

(HW – konstrukce + elektronika, řídicí SW)

• Nezbytnost pro aplikaci pokročilých metod

řízení v robotice:

- Level 0: Řízení pohonů (ladění regulátorů, tlumení vibrací, …)

- Level 1: Kolaborativní funkce (detekce překážek, řízení

síly/poddajnosti, bezpečnostní funkce, autokalibrace, …)

- Level 2: Pokročilé plánování pohybu (z CAD/CAM, intuitivní

programování, specifické generátory pohybu, …)

• Komerčně uzavřená řešení často neumožňují:

- Použití pro specializované aplikace

- Testovat vlastní pokročilé algoritmy řízení

Kontakt: Martin Švejda, [email protected], tel. 377 632 517

Prototyp 6DoF kompaktního robotu …

včetně vyvinutého HW (servodrive)

7. Digitální dvojčata

ČVUT

• Digitální dvojčata robotů a výrobních strojů s uvažováním dynamiky a řízení a interakce výrobního procesu se strojem

• Modely strojů pro věrné časové simulace procesu (vč. vlivu mechaniky a řízení); možnost predikovat jakost obrobeného

povrchu a čas obrábění


• Digitální dvojčata strojů zapojených v testbedu pro potřeby simulace procesu.

• Digitální dvojčata strojů pro simulaci celé výrobní linky.

Kontakt: Ing. Petr Kolář, Ph.D.

E: [email protected]

M: 605 205 92637



ČVUT

• Modelování koncepčních řešení výrobních

procesů a systémů

• Digitalizace výrobních podniků s ohledem na

kapacitní plánování

• Automatizace a robotizace výrobních systémů

• Virtuální realita v navrhování a optimalizaci

výrobních systémů

Kontakt: (Jiří Kyncl, [email protected])

Obr. / Video / Další text:

38

39


VŠB-TUO

• Vývoj a práce s Digital Twin v rámci testbedu CPI TL3 –

část Smart Factory.

• V tomto směru nabízíme napojení na „Společný

Testbed“.

Kontakt: doc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D. (FEI)

Picture/3D Recognition

VR/AR

Pásové dopravníky

Mobilní

robot

Start

výroby

40


VŠB-TUO

• Metodika a tvorba digitálních dvojčat.

• Vazba digitálního dvojčete na simulační SW.

• Centrum Robotiky.

• V tomto směru nabízíme napojení na „Společný Testbed“.

Kontakt: prof. Dr. Ing. Vladimír Mostýn (FS)

41


VUT

• Monitorování životního cyklu produktu

• Simulace výrobních / montážních procesů

v prostředí Tecnomatix Process Simulate

• Optimalizace pořadí / časování procesů

• Virtuální zprovoznění

• Systémy sběru dat

• Monitorování prostředí

Kontakt: Václav Kaczmarczyk, [email protected], [email protected]


42


VUT

• Virtuální dvojče robotického pracoviště

obsahujícího: MCV 754 QUICK, Sinumerik 840D sl 4.5,

KOVOSVIT-MAS (frézovací centrum); SMP 16, Sinumerik

810D, KOVOSVIT-MAS (soustružnické centrum); IRB 4400

s IRBT 4003, SC4+, ABB (průmyslový robot s trackem);

Sinumerik 840D sl, 4.7, Siemens (stand)

• Platforma SIEMENS – Nanobox, S7-1500

• Serverová aplikace pro strojové učení

• Vizualizace v imerzní virtuální realitě

• Vizualizace v rozšířené realitě



43


ZČU

DIGITÁLNÍ DVOJČE VÝROBNÍ LINKY

• Virtualizace strojního vybavení FST a RTI

• Modelová výrobní linka, včetně robotického pracoviště

• 3D vizualizace výrobní linky

• Rozšířená realita pro interaktivní montážní a výrobní postupy

• 3D skenování výrobních prostor

DIGITÁLNÍ DVOJČE PRODUKTU

• Pracoviště PLM (CAD/CAM)

• Virtuální vývoj produktů

• Virtuální prototypování

• 3D tisk prototypů z kompozitů a kovů

Kontakt: Pavel Roub, [email protected], tel. 602 338 552 (vč. souhlasu ke zpracování údajů dle GDPR)

8. Kyberneticko-fyzikální systémy

ČVUT

• Digitální dvojčata robotů a výrobních strojů

pro návrh, optimalizaci a inprocesní kontrolu

výrobního procesu

• Digitální dvojčata strojů s uvažováním

dynamiky a řízení a interakce s výrobním

procesem

• Strojní učení digitálních dvojčat z procesních

dat

• Syntéza pokročilých řídicích algoritmů (MPC,

LQR, NQR, state space, observers…)


• Praktické nasazení CPS v demonstračním

provozu ve výrobě.




45


VUT

• Simulace výrobních / montážních procesů v

prostředí Tecnomatix Process Simulate

• Optimalizace pořadí / časování procesů

• Virtuální zprovoznění

• Systémy sběru dat

• Monitorování prostředí

Kontakt: Václav Kaczmarczyk, [email protected], [email protected]


46


VUT

• Výzkum integrace výpočetních a fyzikálních systémů

(kyberfyzikální systémy, CPS).

• Výzkum zpětnovazebních struktur řízení, s fyzikálními a

výpočetními systémy

• Vývoj a výzkum bezpečnostních požadavků fyzikálních součástí

CPS

• Sjednocování abstrakcí dynamických fyzikálních a výpočetních

systémů, výzkum technik pro podporu Verifikace, Validace a

Testování

• Využití doménově-specifických ontologií pro zlepšení modularity

• Modelování systémů s využitím fyzikálních a fenomenologických

popisů dějů

• Identifikace dynamických systémů a odhad parametrů

Kontakt: Peter Chudý, [email protected], [email protected]



Kontakt: Robert Grepl, [email protected], [email protected]

VUT

Mechatronika - > CPS

• vývoj cyber-physical systems (embedded systems,

bezdrátové snímání a speciální snímače, chytré

řešení, atd.);

• virtuální prototypování a vývoj multidisciplinárních

mechatronických soustav obecně;

• vývoj mechatronických produktů založený na

technikách Model-based design, Hardware-in-loop,

Software-in-loop simulace;

• vývoj speciálních mechatronických systémů a

aplikací, speciálních manipulátorů a aktuátorů.

47


9. Modelování

ČVUT

• Obecná syntéza mechanismů

• Aktivní / semiaktivní tlumení vibrací

(dynamické hltiče, input shaping, piezo

patche)

• Fyzikální simulační modely reálných

strojů


• Aplikace ve vazbě na výrobní robotické

úlohy testbedu

Kontakt: Prof. Ing. Zbyněk Šika, Ph.D.


49

9. ModelováníVŠB-TUO

• Modelování a simulace automobilových elektronických systémů

• Výzkum zaměřen na efektivní metody simulací pomocí

moderních hardwarových a softwarových prostředků s cílem

ověřit funkčnost řídicích algoritmů a řídicího systému ještě ve fázi

stanovení základních (nových) topologií.

• Metody simulace označované jako Processor In the Loop (PIL),

Hardware In the Loop (HIL), Software in the Loop (SIL) apod.

Provádění simulací v prostředí blížícím se realitě včetně

ověřování i takových chybových stavů, které by na reálném

systému nebylo možné připustit.

• Vývoj komponentních a integračních HIL systémů pro oblast

testování a validace ve vývoji a výrobě pro automotive.

Kontakt: Ing. Petr Šimoník, Ph.D.

VUT

Výpočtové modelování, experimentální analýza a

optimalizace konstrukcí z hlediska:

• bezpečnosti, spolehlivosti a životnosti;

• modálních vlastností, hluku a vibrací;

• adaptivního řízení v prostředí dynamicky proměnných

provozních podmínek;

• diagnostiky provozních stavů a poruch;

• identifikace materiálových charakteristik a pokročilých

modelů nestandardních materiálů jako pryž, keramika,

kompozity, biomateriály a materiály pro aditivní výrobu;

• modelování mechatronických soustav.

Kontakt: Jindřich Petruška, [email protected], [email protected]

9. Modelování

50


51

9. Modelování

ZČU

• Tvorba diskrétních simulačních modelů

• Optimalizace výrobních procesů

• Nalezení úzkých míst v systému

• Porovnání variant

Kontakt: doc. Ing. Zdeněk Ulrych, Ph.D.; e-mail: [email protected]; tel.: +420 37763 8406

52

9. Modelování

ZČU

• Analýza zatížení a prevence poranění člověka

• Numerické simulace a experimentální analýzy

proudění a přenosu tepla

• Modelování a měření proudění tekutin v

technických systémech včetně interakce

• Pevnostní, tepelné a dynamické výpočty

• Analýza pevnosti a životnosti strojních zařízení

Kontakt: Luděk Hynčík, [email protected], tel. 377 63 4703

10. Inteligentní výrobní stroje

ČVUT CIIRC

• Zajištění integrace a implementace systémů sběru data komunikace do průmyslových strojů a zařízení pro

zvýšení přesnosti a produktivity výroby.

• Napojení na systémy „Predictive maintenence“ a „Inteligentní výroba“.

• Programování speciálních funkcí pro řídicí systémy výrobních strojů


• Praktické nasazení konceptu inteligentního výrobního stroje.

Kontakt: Petr Kolář


M: 605 205 92653


54


VUT FSI

• Sběr relevantních dat z řídicího systému

stroje

• Volumetrická přesnost obráběcích strojů

• Pokročilé kompenzace a online korekce

obráběcích strojů

• Pokročilé metody měření a predikce

chování obráběcích strojů

• Metrologie velkých rozměrů (Large-scale

Metrology)

• Aplikace neuronové sítě pro autonomní

korekce parametrů stroje

• Prediktivní údržba obráběcích strojů

MindSphereKontakt: Petr Blecha

E: [email protected], [email protected]


55


ZČU NTC

• Využití IR metod pro chytré laserové stroje

(aplikace výkonných laserů ve výrobních

technologiích povrchových úprav, svařování a

mikroobrábění).

• Vývoj měřicích systémů pro automatizované

bezobslužné nalezení optimálních procesních

parametrů

• Vývoj měřicích systémů pro automatizované

bezobslužné nalezení NOK výrobků

Kontakt: Milan Honner


T: 377 63 4720


11. Rozhraní robot-člověk

ČVUT CIIRC (obecně: rozhraní stroj-člověk)

• Návrhy a realizace nadstavbových a speciálních uživatelských funkcí pro řídicí systémy strojů a robotů

• Integrace nestandardních technických zařízení do provozu výrobního stroje a robota

• Manipulace s objekty prostřednictvím smart griperů


• Vývoj řídicích systémů, implementace nadstavby ŘS Sinumeric

Kontakt: Jiří Švéda


M: 739 531 46356



ČVUT FS

• Hodnocení rozhraní robot-člověk z pohledu

legislativy, BOZP a ergonomie pracoviště

• Navrhování, optimalizace a racionalizace robot-

člověk (časové a ekonomické studie, simulace)

Kontakt: Martin Kyncl



TUL FMIM

• Interakce člověk stroj,

• Ergonomie,

• Lékařské aplikace, ošetřovatelství, fyzioterapie

o Asistenční robotika

o Rehabilitační robotika, monitorování svalové aktivity

o Mechatronická náhrada ruky

• Výzkum technických prostředků pro řešení problematiky stárnoucí populace

Kontakt: Aleš Richter; E: [email protected]; T: +420 485353546,

Josef Černohorský; E: [email protected] T: +420 48535354358


59


VUT CEITEC

• Pokročilá uživatelská rozhraní pro průzkumné mobilní

roboty:

o vizuální teleprezence – zobrazení do brýlí virtuální

reality, optimalizace pohybu kamerových

manipulátorů,

o multispektrální datová fúze – lidar, barevná kamera,

termovizní kamera, hyperspektrální kamera,

o unifikované uživatelské prostředí pro různé typy

průzkumných robotů.



60


VUT FEKT

• Modelování lidského operátora

• Vyhodnocování parametrů chování

• Rozhraní HMI/HCI

• Human performance assessment

Kontakt: Miroslav Jirgl, [email protected], [email protected]


61


VUT FIT

• Příprava, implementace a ověřování

uživatelských rozhraní v robotických, ale i

standardních počítačových systémech, a to jak

s využitím PC, tak i mobilních systémů

• Návrh a realizace uživatelských experimentů v

oblasti úloh programování a rekonfigurace

robotů a robotických pracovišť

• Výzkum technologií virtuální a rozšířené reality

pro efektivní komunikaci člověka s robotem



62


ZČU FAV

• Hlasové dialogové systémy pro komunikaci robot-člověk

• Povelové ovládání strojů a zařízení

• Komunikace (obousměrný hlasový dialog) v přirozeném

jazyce pro simulátory, zákaznické linky nebo operátorská

pracoviště

• Propojení na externí databáze a zdroje znalostí

• Podpora pracovníků ve skladech, výrobních a řídících

procesech

• Monitorování procesů s možností hlasové zpětné vazby

• Automatizované testování hlasových rozhraní

Kontakt: Luboš Šmídl, [email protected], tel. 377 632 528

12. Rozhraní robot-stroj

ČVUT FS (obecně: rozhraní stroj-stroj)

• Schopnost implementace řízení a komunikace mezi strojními

zařízeními napřímo (např. OPC-UA, Profinet, EtherCAT aj.)

nebo přes server.

• Tvorba SW pro zpracování a využití dat ze strojů.

• Znalosti řídicích systémů Siemens, Heidenhain, MEFI,

Beckhoff.

• Znalosti PLC systémů National Instruments, TECO, Siemens,

Beckhof.

• Programování .NET C#, C++, SQL databáze.


• Zajištění vzájemné komunikace a sdílení dat všech strojů v

testbedu.

Kontakt: Ing. Jiří Švéda, Ph.D.


13. Strojové učení a umělá inteligence

ČVUT FS

• Vývoj, implementace a testování metod umělé inteligence pro

průmyslové systémy

• Neuronové sítě pro vyhodnocování průmyslových dat a procesů

• Algoritmy strojového učení pro analýzu průmyslových dat

• Optimalizace řídících systémů metodami strojového učení

• Monitorování systémů metodami umělé inteligence

• Podpora detekčních systémů umělou inteligencí


• Využití strojového učení a umělé inteligence pro témata

„Automatická kontrola kvality“ a „Predictive maintenance“.

Kontakt: Doc. Ing. Ivo Bukovský, Ph.D.

E: [email protected]; T: 224 357 30064


65


VŠB-TUO

• Genetické programování, Differenciální evoluce a další bio-inspirované metody.

• Systémy založené na fuzzy pravidlech (FRBS) představují zobecnění klasických

pravidlových systémů za pomocí fuzzy logiky, teorie fuzzy množin, a fuzzy

inference.

• Použití umělé inteligence pro tvorbu symbolických klasifikátorů.

• Hybridních evoluční algoritmy.


Kontakt: doc. Ing. Pavel Krömer, Ph.D.

66


VUT FEKT

• Znalostní systémy

• Umělé neuronové sítě

• Konvoluční neuronové sítě v rozpoznávání

• Algoritmy strojového učení pro klasifikaci objektů v

obrazu.

• Implementace strojového učení v průmyslu a dopravě v

real-time aplikacích.

Kontakt: Václav Jirsík, [email protected], [email protected]


67


VUT FIT

• Vývoj algoritmů a aplikací strojového učení a umělé inteligence, a

to jak tradičními postupy, tak moderními postupy s využitím „deep

learning“ a konvolučních neuronových sítí (CNN)

• Zpracování obrazových dat, zvukových dat (řeč) a dalších

multimediálních dat, ale také přirozeného jazyka a dlouhých

časových řad (hledání anomálií využitelné například i pro

prediktivní údržbu)

• Vývoj a implementace algoritmů sledování trajektorií a získávání

informací o 3D okolí (SLAM, PTAM), snímání scény kamerami,

lidarem, případně dalšími senzory, vizualizace scén

Kontakt: Pavel Smrž





VUT FSI

• Využíváme vlastní programové jádro implementující

metody umělé inteligence.

• Programové jádro je implementováno jako serverová

více-vláknová aplikace.

• Aplikace umožňuje on-line pozorování stroje, on-line

učení.

• Je vytvořeno propojení se simulačním modelem stroje.

• Umožňuje - on-line monitorování stavu stroje,

diagnostiku a predikci stavu stroje.

• Ovládání přes webový portál, stand-alone aplikaci

nebo příkazový řádek.


68


69


ZČU NTIS

• Metody strojového učení pro klasifikaci příkladů a

posloupností

• Klasifikace akustických signálů

• Zpracování a klasifikace textových dat

• Využití metod umělé inteligence pro porozumění

datům (řečová, textová a obrazová data)

• Shluková analýza a vizualizace dat

• Technologie a aplikace využívající umělé

neuronové sítě

• Konzultace a poradenství v oboru strojového učení

a umělé inteligence

Kontakt: Jan Švec, [email protected], tel. 377 632 557

14. Strojové vnímání

ČVUT FS

• Počítačové zpracování obrazové informace

• Návrh a vývoj systémů Machine Vision pro implementaci v

rámci Průmyslu 4.0

• Automatická identifikace součástí, vstupní a výstupní

kontrola tvarů, rozměrů a jakosti

• Nahrazení lidského operátora v oblasti pohledové kontroly

• Třídění, kategorizace

• Návrh kamerových systémů

• Předzpracování obrazu

• Identifikace strukturních prvků


• Návrh systému Machine Vision

Kontakt: Ing. Mgr. Jakub Jura, Ph.D.


71


VUT FEKT

• Vizuální kamerová inspekce výrobků.

• Automatická lokalizace objektu na výrobní lince.

• Složité úlohy rozpoznávání prostorových objektů v

komplexním prostředí.

• Nekontaktní rychlá kontrola rozměrů, tvaru, barvy,

celizstvosti, potisku, umístění a orientace.

Kontakt: Karel Horák, [email protected], [email protected]


72


ZČU

• Rozpoznávání a porozumění řeči

• Technologie s možností nasazení od embedded off-line systémů až

po on-line clusterová řešení

• Automatický diktovací a titulkovací systém

• Analýza výstupu rozpoznávače (klasifikace, shlukování, detekce

klíčových slov a frází)

• Syntéza řeči pro čtení textu, hlasovou zpětnou vazbu, in-store radia,

hromadná hlášení a call-centra

• Příprava specifického hlasu syntézy na zakázku

• Asistivní technologie pro handicapované

• Hlasové dialogové systémy využívající rozpoznávání, porozumění a

syntézu řeči

• Podpora světových a slovanských jazyků

Kontakt: Luboš Šmídl, [email protected], tel. 377 632 528

73


ZČU

• Využití IR (termovizních) kamerových systémů

pro oblast strojového vnímání

• Tvorba vlastního programového vybavení (LabIR

software) pro ovládání termovizních kamer a

zpracování naměřených dat

• Vývoj pokročilých algoritmů pro on-line speciální

vyhodnocení termogramů a IR sekvencí

Kontakt: Milan Honner, [email protected], 377 63 4720

15. Kybernetická bezpečnost (Cybersecurity)

ČVUT• Průmyslová komunikace

• Průmyslový Ethernet

• Oddělení vnější a vnitřní sítě

• Standard OPC (OPC Clasic a OPC UA)

• Zabezpečení standardu OPC-UA (Open Architecture) pro průmyslovou

komunikaci

o PLC – PLC – OP

o PLC – SCADA/HMI

• Autentifikace (OpenSSL)

• Platform Independence communication (Win, Linux, iOS)

• Bezpečnostní audit

• Návrh zabezpečení dle ANSI/ISA-62443


• Průmyslová komunikace machine-to-machine

Kontakt: Ing. Mgr. Jakub Jura, Ph.D.



75


VŠB-TUO

• Realizace a výzkum v oblasti počítačové

bezpečnosti.

• Realizace a ověřování zabezpečení systémů.

• Návrh zabezpečovacích systémů pro v Industry

4.0.

Kontakt: prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.

76


VUT

• Kompletní zajištění kybernetické bezpečnosti

• Bezpečnost IoT, IIoT, CPS a embedded řešení

• Detekce Malware

• Bezpečnost bezdrátových a mobilních sítí

• Bezpečnost čipových karet, RFID apod.

• Reputační systémy

• Bezpečnost senzorových a ad-hoc sítí

• kryptografie a kryptoanalýza

• Biometrie a odhad parametrů z multimediálních dat, autentizace uživatelů

• Bezpečnost síťových protokolů, ale i integrace řešení do embedded systémů a hardware

(např. FPGA).

Kontakt: Jan Kořenek, [email protected], [email protected]


77

16. Systémová bezpečnost

VŠB-TUO – Fakulta bezpečnostního inženýrství

• Bezpečnost kolaborativních robotů - zajištění

bezpečnosti přímé spolupráce člověk – robot.

• Bezpečnost při řízení výroby na robotizovaném pracovišti

- nebezpečí musí být řešeno individuálně s posouzením

rizika pro specifickou oblast.

• Návrh nových metodických postupů hodnocení rizik.

• Nové požadavky na vzdělávání vysoce kvalifikovaných

odborníků v oblasti bezpečnosti a ochrany zdraví při práci

(BOZP).

• „Společný Testbed“ - zajišťování BOZP na pracovišti

testbedu.

Kontakt: prof. Dr. Ing. Aleš Bernatík

Obr.:

78


VUT

Hlídání vnitřních a vnějších prostor:

• detekce vniknutí neoprávněných osob, evidence

pohybu osob,

• hlídání vzniku technologických havárií nebo

živelních pohrom,

• monitoring úniku nebezpečných chemických nebo

biologických látek, radiace,

• automatická tvorba přesných 3D map, včetně

environmentálních parametrů,

• možnost napojení na „Společný Testbed“.



79


VUT

• Legislativní požadavky na funkční

bezpečnost strojů

• Definování druhů rizik a metody posouzení

• Hodnocení rizik

• Použití bezpečnostních funkcí

• Metodika PL podle ČSN EN ISO 13849-1 a

SIL podle ČSN EN 62061

• Management funkční bezpečnosti

• Posouzení rizik, ES a EU Prohlášení o

shodě

• napojení na „Společný Testbed“

Kontakt: Radek Štohl, [email protected], [email protected]

Functional Safety Technician (TÜV Rheinland) certificate # 663/16

REALIZACE

ANALÝZA

PROVOZ

Koncept návrh

Analýza nebezpeční a posouzení rizik

Specifikace požadavků bezpečnostních funkcí

Obecný návrh zařízení

Detailní projekt a verifikace

Instalace, uvedení do provozu a validace

Provoz a údržba Modifikace

Vyřazení z provozu

Ma

na

ge

me

nt

fun

kč

ní b

ezp

eč

no

sti


80


VUT

• Posuzování bezpečnosti práce u výrobních

systémů a výrobních zařízení

• Analýzy rizik a návrhy snížení rizik dle strojní

směrnice 2006/42/ES

• Analýzy rizik a návrhy snížení rizik dle směrnice pro

elektrická zařízení 2016/35/EU

• Analýzy rizik a návrhy snížení rizik dle směrnice pro

elektromagnetickou kompatibilitu 2016/35/EU

• Analýzy funkční bezpečnosti výrobních strojů a

systémů



17. Prediktivní údržba, Condition-based

Monitoring, Diagnostika

ČVUT, FS

• Diagnostika s využitím strojového vidění

• Dynamický plán údržby založený na analýze dat

• Využití dataminingových metod v analýze dat

• Pokročilé statistické metody

• Expertní systém pro syntézu diag. závěru

• Autonomní monitorovací a diagnostické systémy

• Strojové učení a metody umělé inteligence pro prediktivní údržbu

• Systémy predikce a vyhodnocování podmínek a stavů výrobních

zařízení

• HMI vyvíjený s pomocí eye tracking feedback


• Plán údržby na základě analýzy provozních dat

Kontakt: Doc. Ing. Ivo Bukovský, Ph.D.; [email protected]; 224 357 30081




TUL, FS

• Moderní formy údržby (preventivní, prediktivní, proaktivní, autonomní), jejich optimalizace v rámci výrobních

procesů

• Napojení na požadavky ISO 9001 a IATF 16949

• Pomoc při praktickém zavádění

• Logistika plánované údržby a tok informací

• Celková efektivnost zařízení, ekonomické indikátory

• TPM – totálně produktivní údržba, teorie, zavádění

• Administrativní zajištění údržby

• Na TUL – Laboratoř technické diagnostiky, zaměřená na vibrační diagnostiku (školení, praktické zavádění,

poradenství, měření)

Kontakt: Prof. Dr. Ing. Pavel Němeček, [email protected], tel.: 602 429 51982



VŠB-TUO, FEI

• Výzkum a vývoj pro oblast prediktivní údržba stroje a zařízení, realizovaný v rámci činnosti na

testbedu CPI TL3, část Smart Factory.



Kontakt: Doc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.; [email protected]; 597 325 950 83




VUT, FEKT

• Monitorování a vyhodnocování stavu stroje

• Návrh optimálních algoritmů pro prediktivní údržbu

• Nasazení umělé inteligence pro řešení problémů

• Výpočet a vyhodnocení hodnot KPI

Kontakt: Ing. Václav Kaczmarczyk, Ph.D.; [email protected]; 541 146 39584




VUT, FEKT

• Vývoj metod pro analýzu nestacionárních signálů vibrací rotačních i

nerotačních strojů

• Měřicí systémy pro kontaktní i bezkontaktní měření a analýzu

vibrací

• Měření hluku, lokalizace zdrojů hluku

• Akreditovaná kalibrační a zkušební laboratoř pro měření vibrací a

vibrační zkoušky

• NDT metody – metoda akustické emise, ultrazvuk,

termodiagnostika

• Kalibrace snímačů akustické emise

• Optovláknové interferometrické snímače

• Vývoj snímačů a měřicích systémů, integrace

Kontakt: Doc. Ing. Petr Beneš, Ph.D.; [email protected]; 541 14 6412

Ing. Zdeněk Havránek, Ph.D.; [email protected]; 541 14 637985




VUT, FSI

• Měření a analýza vibrací a modálních vlastností

• Měření hluku a lokalizace zdrojů pomocí akustické holografie +

beamforming, polobezodrazová akustická komora

• Bezdemontážní diagnostika systémů odpružení

• Diagnostika tribologických uzlů

• Vývoj systémů pro predikci chování tribologických uzlů

• Vývoj prediktivních a proaktivních systémů mazání

tribologických uzlů

• Vývoj konceptu chytrého ložiska - in-situ vyhodnocování

tribologických vlastností

Kontakt: Ing. Milan Omasta, Ph.D.; [email protected]; 541 143 32386




VUT, FSI

• Statistické zpracování informací

• Řízení kvality procesů

• Analýza systému měření

• Detekce vad výrobku s využitím zpracování obrazu v oblasti

autonomní kontroly kvality produktu

• Makroskopie povrchu materiálů – problematika 3D rekonstrukce

profilu povrchu

• Vývoj pokročilého matematického aparátů pro spojité řízení a

monitoring procesů založených na dynamických systémech (rovnice

neceločíselného řádu, zpožděné rovnice, numerické analýzy,

algebraický aparát pro monitoring víceosých výrobních systémů a

jejich řízení).

Kontakt: Doc. Ing. Pavel Štarha, Ph.D.; [email protected]; 541 142 74587




ZČU, FAV

Vzdálený monitoring strojů a procesů:

• Analýza trendu provozních veličin

• Online zobrazení vzdáleného provozu

• Sběr dat z provozu stroje protokolem OPC UA

• Pokročilé analýzy a zobrazení dat ve formě spektrogramů,

orbit, …

• Archivace a indexování monitorovaných dat pro analýzy

dlouhých časových úseků - podpora pro prediktivní údržbu

• Alarmování - definice alarmů a automatizovaný procesing dat

během provozu

• Tvorba automatizovaných reportů na základě uživatelem

definovaných šablon

Kontakt: Ing. Jindřich Liška, Ph.D.; [email protected]; 377 632 52188




ZČU, FAV

• Výzkum termovizních metod pro:

• prediktivní údržbu strojů a diagnostiku

průmyslových procesů (pasivní termografie)

• nedestruktivní testování materiálů (aktivní

termografie)

• analýzu cyklicky zatěžovaných komponent a

měření únavových vlastností

• Vývoj vlastního softwaru LabIR pro termovizní

aplikace

Kontakt: Doc. Ing. Milan Honner, Ph.D.; [email protected]; 377 63 472089


90

18.Plánování a rozvrhování, optimalizace

ČVUT

• Rozvrhování a optimalizace výroby

• Supply Chain Management

• Optimalizace využití strojů (up-time)

• Optimalizace spotřeby pro energeticky náročnou výrobu

• Rozvrhování výroby s neurčitými parametry


91

ČVUT

• Optimalizace robotických buněk

• Minimalizace výrobního taktu

• Minimalizace spotřeby energie

• Napojení na Tecnomatix Process Simulate

• Návrh paralelních algoritmů pro maximální

rychlost výpočtu optimalizace


18. Plánování a rozvrhování, optimalizace


ČVUT

• Simulace výrobních linek, optimalizace pozice strojů

a pracovních buněk z pohledu toku materiálu

• Vázané témata technologického auditu strojů a

nástrojů pro zvýšení produktivity

• Podpora pro tvorbu investiční strategie v oblasti

obnovy strojního vybavení

• Obecně: multikriteriální pareto optimalizace

mechatronických systémů


• Digitální dvojče celé výrobní linky (testbedu) pro

plánování a optimalizaci demonstrační výroby

Kontakt: Ing. Libor Beránek, Ph.D.


zdroj: cards plm solutions

92



ČVUT

• Stanovení datové struktury pro kapacitní plánování s

ohledem na zkrácení průběžné doby výroby

• Navrhování a optimalizace skladů

• Plánování a řízení logistických procesů

• Navrhování, optimalizace a racionalizace výrobních

procesů a systémů

Kontakt: Libor Beránek, [email protected]

Obr. / Video / Další text:

93

94


VUT

• Teorie front

• Detailní rozbor výrobní linky

• Nalezení úzkých míst

• Optimální plánování servisních odstávek

• Řešení poruchových stavů

• Plánování rozvrhování výroby (průchod zakázkou firmou)

• Optimální výrobní plán – skládání zakázek

• Využití optimalizačních algoritmů inspirované živou přírodou

• Vše pracující v reálném nebo zrychleném čase

Kontakt: Josef Štětina, [email protected], [email protected]



VUT

• provádíme plánování a optimalizaci provozu

• ke sledování stavu provozu je používán námi vytvořené softwarové řešení -

lze využít i virtuální dvojče

• optimalizace využívá obvyklých i méně tradičních metod - generický GA

• k optimalizace používáme off-line i on-line data



96


VUT

Dlouhodobě (více než 20 let) se na Ústavu strojírenské technologie FSI VUT v Brně

věnuje pozornost testování řezných nástrojů při třískovém obrábění. Mezi naše hlavní

cíle patří optimalizace řezného procesu - řezných podmínek pro soustružení, vrtání a

frézování. Jednotlivými dlouhodobě vyzkoušenými experimentálními postupy

analyzujeme, zda jsou řezné nástroje a jejich povlaky správně zkonstruované,

vyrobené a vhodně zvolené pro konkrétní aplikace.

V oblastech návrhu a vývoje nových produktů jsme schopni sdílet znalosti, zkušenosti i

softwarové a výrobní zařízení pro Rapid Prototyping a Reverse Engineering, včetně

výpočtových simulací MKP.

Kontakt: Aleš Polzer, [email protected], [email protected]


97


ZČU

Diskrétní simulační optimalizace

Kontakt: Ing. Pavel Raška, Ph.D., e-mail: [email protected], tel.: 37763 8415

19. Výrobní procesy

FS ČVUT v Praze

Analýzy a optimalizace stávajících výrobních postupů s

využitím moderních poznatků

Hodnocení a zvyšování efektivity procesů obrábění

(měření sil, stability procesu, vibrací atd.)

Optimalizace volby nástrojů a řezných podmínek s

ohledem na integritu povrchu a přesnost výroby

CNC stroje a jejich programování, CAM systémy

(simulace obrábění aj.)

Kontakt: Zdeněk Pitrmuc, [email protected]


FS ČVUT v Praze

Technologické projektování

Automatizace výrobních a montážních procesů s využitím

kolaborativních robotů

Navrhování a optimalizace výrobních procesů a systémů

Kontakt: Jiří Kyncl, [email protected]


ČVUT

Znalosti a vybavení v oblasti výrobních procesů

subtraktivních (obrábění), aditivních a laserových

(nízko- a vysokovýkonné)

Nabídka podpory, realizace, konzultace a

optimalizace zákaznických procesů z pohledu

přesnosti a produktivity


Znalosti a zajištění ukázkových výrobních procesů

realizovaných v testbedu CIIRC




FS ČVUT v PrazeKONTROLA KVALITY

Analýzy, optimalizace i modernizace procesů

měření

3D souřadnicové měření, metodika nasazení i

použití

Návrh i výroba měřicích přípravků

Automatizace procesu kontroly kvality

Vývoj a výroba in-line měřicích systémů

Kontakt: Petr Mikeš, [email protected]


VUT

PROGRAMOVÁNÍ PRO INTELIGENTNÍ

STROJE

Nabízíme spolupráci v oblasti vzdělávání a

implementace metod pokročilého programování CNC

strojů a center s řídicím systémem Sinumerik

(inteligentní výroba s inprocesním měřením).

Realizujeme např. frézování tenkostěnných součástí s

predikcí a kompenzací lokální deformace obrobené

plochy.




VUT

Dlouhodobě (více než 20 let) se na Ústavu strojírenské technologie FSI VUT v

Brně věnuje pozornost testování řezných nástrojů při třískovém obrábění. Mezi

naše hlavní cíle patří optimalizace řezného procesu - řezných podmínek pro

soustružení, vrtání a frézování. Jednotlivými dlouhodobě vyzkoušenými

experimentálními postupy analyzujeme, zda jsou řezné nástroje a jejich povlaky

správně zkonstruované, vyrobené a vhodně zvolené pro konkrétní aplikace.

V oblastech návrhu a vývoje nových produktů jsme schopni sdílet znalosti,

zkušenosti i softwarové a výrobní zařízení pro Rapid Prototyping a Reverse

Engineering, včetně výpočtových simulací MKP.





VUT

Na základě kapacitních propočtů optimalizujeme a

predikujeme výrobní a především skladovací kapacity

nově budovaných i již dlouhodobě zavedených výrobních

systémů.

Kontakt: Jan Strejček, [email protected], [email protected]

Využíváme moderní metody v řízení výroby vedoucí ke

snížení ztrát ve výrobních procesech a na ně

navazujících logistických systémech.

Simulace robotického pracoviště v modulu RobotExpert

[Siemens PLM Software, RobotExpert, 2012]


FS ČVUT v PrazeADITIVNÍ TECHNOLOGIE

Vývoj aditivní technologie tisku kovových

materiálů s definovanými kvalitativními parametry

integrity povrchu, rozměrových a tvarových

tolerancí

Vliv procesních parametrů na vnitřní strukturu a

mechanické vlastnosti výrobků

Technologie dokončování součástí

Analýza zbytkových napětí po tisku a volba

režimu TZ pro jejich odstranění

Kontakt: Jan Šimota, [email protected]

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

TZ TZ TZ TZ bez TZbez TZ

svisle svisle 45° 45° svisle 45°

Mez kluzu Rp02 [N/mm2]

20. Aditivní technologie

20. Aditivní technologie

TUL

Vybavení:

Laboratoř, soustředěny všechny prakticky významné technologie

3D tisku plastů, kovů a keramiky

Činnosti:

Smluvní výzkum

Velký objem zakázek 3D tisku pro průmysl

Integrita povrchu tištěných dílů,

Mechanicky odolné lehké výplňové struktury,

kombinace více technologií při vytváření dílu,

Integrace 3D tisku do sériových výrobních linek

Projekt OP VVV Předaplikační výzkum

3D tisk budov v terénu

Společné výzkumné pracoviště s Fraunhofer ISC vybavené technologií Laserové litografie pro

vytváření 3D struktur a tvarů se submikronovým rozlišením.

TUL tak bude disponovat technologiemi 3D tisku s rozlišením od 10-8 do 10-2 m

Kontakt: Ing. Jiří Šafka,Ph.D., [email protected], 734872405


21. Virtuální a rozšíření realita

107

Analýza obrazu

• Automatické rozpoznávání vozidel a registračních značek

• Analýza chování řidiče, únavy, směru pohledu

• Detekce silničního značení

• Analýza okolí vozidla pro podporu rozhodování a

autonomní jízdu

• Paralelní implementace algoritmů pro běh v reálném čase.

Kontakt: doc. Ing. Jan Platoš, Ph.D. – VŠB, [email protected], tel: 597 325 960



108

Virtuální realita

• Podpora rozhodovacích procesů za pomocí vizualizace ve

skutečné velikost v 3D prostoru imerzní virtuální reality.

• Vytváření modelů rozsáhlých komplexů.

• Vývoj aplikací pro instruktáž a zaučení obsluhy stroje u

virtuálního prototypu před dodáním stroje zákazníkovi.

• Pro prezentace nabízíme centrum virtuální reality vybavené

čtyřstěnnou VIRTUAL CAVE, mobilním PowerWall pro

vizualizace u zákazníků, virtuálními brýlemi pro individuální

vizualizace.




109

Rozšířená realita

• Rozpoznávání objektů v obraze na základě 3D modelů

• Rozpoznávání objektů v hloubkových mapách a mračně

bodů na základě 3D modelů.

• Aplikace hlubokých neuronových sítí pro rozpoznání

objektů.

• Aplikace metod pro asistovanou údržbu v reálném

čase.



22. Testbed – s návazností na společný testbed

ČVUT

• Testbed v CIIRC – dvě laboratoře jedné výrobní linky pro

simulaci výroby (obrábění , aditivní výroba, laserové

technologie) a montáže

• Model výrobní linky FESTO Cyber Factory

• Školení a konzultační činnost

• Testování navržených systémů


• Fyzická integrace části testbedu zaměřené na výrobní

procesy

• Školicí a vzdělávací činnost na FCF

zdroj: http://www.festo-didactic.com/int-en/

learning-systems/learning-factories




111


VŠB-TUO

• Smart Factory (digitalizovaná výrobní linka),

Automotive (modelování a simulace, Testovací

centrum vozidel s elektrickým pohonem a

oddělení Functional Safety), Home Care.

• Soustava budov propojených optickým kanálem

10 Gbit pro vysoko objemové datové přenosy.

• Integrována specifická senzorická síť optických

vláken ve stavební konstrukci.

• Fotovoltaická elektrárna s akumulační stanicí pro

provoz části budovy v ostrovním režimu.

• Integrace nadčasového Building Management

Systému (BMS) a IoT prvků.

Kontakt: Ing. Petr Šimoník, Ph.D.

Home Care

Smart Factory Automotive

CPIT TL3, VŠB-TUO testbed

• Sledování a řízení energetických toků.

• V tomto směru nabízíme napojení na

„Společný Testbed“

112


VŠB-TUO

• Laboratoř „Centrum robotiky“ – 8 průmyslových robotů, 5 Cobotů, 2D a 3D systémy strojového

vidění.


113


VUT

• Demonstrační testbed CEITEC

• kombinace aditivních (3D tisk) a subtraktivních (NC

frézka) výrobních technologií,

• flexibilní přeprava materiálu a obrobků pomocí

všesměrových mobilních robotů,

• vizualizace výrobního procesu,

• přesná lokalizace výrobků a mobilních robotů,

• napojení na „Společný Testbed“.



114


VUT

• Pracoviště pro interakci člověka s robotem pro úlohy kooperace,

efektivního programování robotických úloh, vizualizace dat a procesů,

interakce pomocí přímé manipulace nebo rozšířené a virtuální reality,

fyzicky zařízení obsahuje

• Robot PR2 se dvěma manipulátory a řadou senzorů pro snímání aktivit

v prostoru pracoviště

• Robotický „interakční stůl“ s více-dotykovou pracovní plochou,

projektorem a přídavným robotickým manipulátorem

• Konstrukcí s řadou senzorů pro snímání aktivit na pracovním stole a

gravitační podavače

• Plně integrovaný mobilní robot Pioneer 3-AT, osazen řadou senzorů

včetně lidaru Velodyne HDL-32E

• Sběr dat a poskytování datových sad pro další analýzy, využití

infrastruktury a MindSphere


mailto:[email protected]:[email protected]://www.youtube.com/watch?v=M_KxpIJo1LA&feature=youtu.behttps://www.youtube.com/watch?v=M_KxpIJo1LA&feature=youtu.be

115


VUT

Při zapojení Ústavu strojírenské technologie FSI

VUT v Brně do Testbedu můžeme nabídnout volné kapacity a strojní data z:

• pětiosého frézovacího centra

MCV1210/Sinumerik 840D pl.,

• dvouvřetenového soustruhu

SP280 SY/Sinumerik 840D sl.,

• tříosého frézovacího stroje

FV25 CNC/Heidenhain iTNC530.

Na výše uvedených strojích jsme schopni simulovat/zrealizovat výrobu nebo

testování části výrobního procesu se současným sběrem dat (především

silové zatížení řezného nástroje/obrobku) pro následné odborné analýzy.

Provádíme odborná školení řídicího systému Sinumerik.



116


ZČU

SMART FACTORY TESTBED

• Digitalizace výrobních strojů

• Digitální dvojče výrobní linky

• Digitální dvojče logistického systému

• Pracoviště robot-stroj

• Pracoviště robot-člověk

• Rozšířená realita

• Aditivní výroba / 3D tisk kovů

• IoT energy management

• Systém PLM/MOM/MES

Kontakt: doc. Ing. Milan Edl, Ph.D., [email protected] , tel: 377 638 000

117

23. Ostatní / Speciality

ČVUT

• Rozvrhování zaměstnanců a optimalizace jejich využití

• Plánování kapacity lidských zdrojů

• Propojení s rozvrhováním/optimalizací výroby

• Operativní přeplánování

• Naše algoritmy jsou využívány Řízením letového provozu ČR


118

23. Ostatní / SpecialityČVUT FD – Laboratoř HMI

• Experimentální práce v oblasti HMI (ergonomie, pracovní výkon, optimalizace pracoviště

operátora – kokpitu řidiče, pilota, operátora tunelů, strojvedoucího, asistenčních systémů

apod.)

• Zkoumání chování operátorů (únava, ospalost řidiče, pod zátěží, pozornost)

• Další experimentální práce v oblasti interakce operátor – stroj, uživatelských rozhraní,

akceptace uživatelem

Nástroje:

• Interaktivní simulátory dopravních prostředků (statické simulátory osobního vozu, statický

simulátor jízdy osobním automobilem mobilní, pohybový dynamický simulátor nákladního

vozidla – mobilní – v návěsu)

• 2 x systém sledování pohybu očí (eye tracking) statický – SmartEye a náhlavní - SMI

• Systémy pro měření biologických signálů – EEG, EKG, EMG, EOG

• Vlastní nástroje pro tvorbu 3D, generování virtuální reality (grafický engine, zvukový

engine, simulace pohybových vjemů)

• Vlastní fyzikální model silničních/kolejových vozidel s možností ( zapojení HIL)

• Vlastní SW pro vyhodnocování experimentů HMI

• Projekční systémy s vysokým rozlišením pro interaktivní simulace různých

experimentálních prostředí

• 2x Head Mounted Displays s vysokým rozlišením, motion tracking

Kontakt: doc. Ing. Petr Bouchner, Ph.D., [email protected], tel. (+420) 730 193 914(vč. souhlasu ke zpracování údajů dle GDPR)


ČVUTKONTROLA KVALITY

• Analýzy, optimalizace i modernizace procesů

měření

• 3D souřadnicové měření, metodika nasazení i

použití

• Návrh i výroba měřicích přípravků

• Automatizace procesu kontroly kvality

• Vývoj a výroba in-line měřicích systémů

Kontakt: Petr Mikeš, [email protected]


ČVUTADITIVNÍ TECHNOLOGIE

• Vývoj aditivní technologie tisku kovových materiálů s

definovanými kvalitativními parametry integrity

povrchu, rozměrových a tvarových tolerancí

• Vliv procesních parametrů na vnitřní strukturu a

mechanické vlastnosti výrobků

• Technologie dokončování součástí

• Analýza zbytkových napětí po tisku a volba režimu TZ

pro jejich odstranění

Kontakt: Jan Šimota, [email protected]

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

TZ TZ TZ TZ bez TZbez TZ

svisle svisle 45° 45° svisle 45°

Mez kluzu Rp02 [N/mm2]

120


TUL

• Měření a analýza materiálů pro hlukovou izolaci – problematika zvukové pohltivosti.

• Měření v alfa-kabině (platforma pro automotive)

• Optimalizace materiálů pro konkrétní aplikaci

• Vzdělávání v oblasti zvukové izolace

• Kabina je součástí Laboratoře technické diagnostiky

Kontakt: Kontakt: Prof. Dr. Ing. Pavel Němeček, [email protected], tel.: 602 429 519121


VŠB-TUO

• Analýza a zpracování obrazů, hloubkových map a mračen bodů

s aplikacemi např. v rozšířené realitě.

• Rozpoznávání objektů v obrazech na základě 3D modelů.

• Rozpoznávání objektů v hloubkových mapách a mračnech bodů

na základě 3D modelů.

• Rozpoznávání objektů v obrazech s využitím neuronových

konvolučních sítí, případně jiných klasických technik.

• Paralelní výpočty na GPU

Kontakt : doc. Dr. Ing. Eduard Sojka (FEI)

[email protected]


Ostatní / Speciality

VŠB-TUO

• Analýza chování člověka v automobilu s aplikacemi

např. v oblasti bezpečnosti a asistence řidiči

• Detekce očí, mrkání a směru pohledu.

• Vytváření 3D modelu řidiče nebo cestujících za účelem

analýzy, co právě dělají.

• Analýza situace v okolí vozidla, detekce značení,

detekce okolních vozidel, detekce chodců, čtení SPZ.

• Tvorba a prezentace rozsáhlých modelů pro virtuální

realitu

Kontakt : doc. Dr. Ing. Eduard Sojka (FEI)

[email protected]


124


VUT

• Řídicí systémy vícefázových pohonů pro plně elektrické

automobily

• Cross-domain aplikace v oblasti automotive, airspace a

výrobních technologií

• Fail-safe a fail-operational řídicí systémy

• Vývoj a testování pohonů do výkonu 50kW

• Systémy vnímání a autonomního řízení pro mobilní roboty, plně

automatizované automobily a mobilní platformy ve výrobním

prostředí

Kontakt: Pavel Václavek, [email protected], [email protected]

Fail-aware Fail-safeWeakness-

awareFail-

operationalSelf-

healing???


125


VUT

• Monitorovací a přestupkové dopravní systémy.

• Automatická lokalizace a rozpoznávání RZ/SPZ vozidla ve

snímku.

• Asistenční systémy řidiče (ADAS) – měření únavy řidiče, detekce

dopravních značek, vozovky a chodců.

• Systémy autonomního řízení – senzorika a vyhodnocení

vysokého objemu dat na speciallizovaném HW typu FPGA/DSP.

orientace.

Kontakt: Karel Horák, [email protected], [email protected]


126


VUT

TECHNOLOGIE VIRTUÁLNÍ REALITY

• Využití virtuální reality v celém životním cyklu výrobku – od

návrhu až po marketing.

• Podpora rozhodovacích procesů konstrukční činnosti –

vizualizace výrobku ve skutečné velikosti v 3D prostoru imerzní

virtuální reality.

• Centrum virtuální reality vybavené čtyřstěnnou VIRTUAL CAVE,

mobilním PowerWall pro vizualizace u zákazníků, virtuálními

brýlemi pro individuální vizualizace.

• Aplikace VR pro instruktáž a zacvičení obsluhy stroje u

virtuálního prototypu (před dodáním stroje zákazníkovi).



127


VUT

DISTRIBUOVANÝ TESTBEDFAKULTY STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ

• Celá infrastruktura TESTBEDu je dislokována v laboratořích

napříč naší fakultou.

• Specializované ústavy naší fakulty se věnují celé řadě

aspektů Průmyslu 4.0. Hlavní oblasti, na které soustředíme

svoji vědecko-výzkumnou činnost, jsou uvedeny v obrázku.

• Výrobní část TESTBEDu tvoří

robotická laboratoř (ÚVSSR),

3D laboratoře aditivních technologií (ÚK), laboratoře

elektronového paprsku (ÚMVI) a energeticky náročných

procesů (EÚ).



128


VUT

VÝZKUM A VÝVOJ POKROČILÝCH KONSTRUKČNÍCH MATERIÁLŮ

z pohledu jejich konstituce, strukturních a fázových analýz a mechanismů

porušování

• materiály pro aditivní technologie

• konstrukční keramické a kompozitní materiály

• biokeramické materiály pro medicínské účely

• aditivní technologie, zejména kinetickou depozici za studena

• práškovou metalurgii (mechano-chemické syntézy)

• technologii elektronového paprsku

• tepelné zpracování kovových materiálů

• strukturní a fázové analýzy

• analýzy životnosti a poškození

Kontakt: Libor Válka, [email protected], [email protected]

kovové materiály, keramiky,

polymery, vrstvy

materiálové analýzy

mechanické vlastnosti a analýzy poškození

termodynamické výpočty

vývoj nových technologií a materiálů

základní výzkum i průmyslové

aplikace

školení a výchova specialistů z praxe

ÚMVI


129


VUT

VÝZKUM A VÝVOJ POKROČILÝCH KONSTRUKČNÍCH MATERIÁLŮ

Dostupná infrastruktura :

• studená kinetická depozice (Cold Spray)

• technologie elektronového paprsku pro povrchové tepelné zpracování

a svařování obtížně svařitelných materiálů

• přístrojové vybavení pro strukturní a fázové analýzy (SEM, RTG, DSC,

TMA a další)

• zařízení pro syntézu, tvarování a slinování keramických materiálů

• vybavení pro mechano-chemické syntézy (práškovou metalurgii)

• zařízení pro studium vlastností materiálů při statickém, dynamickém

a cyklickém zatěžování

• přístrojové vybavení pro studium vlastností povrchových vrstev

Kontakt: Libor Válka, [email protected], [email protected]

kovové materiály, keramiky,

polymery, vrstvy

materiálové analýzy

mechanické vlastnosti a analýzy poškození

termodynamické výpočty

vývoj nových technologií a materiálů

základní výzkum i průmyslové

aplikace

školení a výchova specialistů z praxe

ÚMVI



VUT

ZÍSKÁVÁNÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE Z VIBRACÍ

• ENERGY HARVESTING

• Elektromagnetické a piezoelektrické resonátory přemění vibrace

na elektřinu pro moderní elektroniku.

• Potřebujete snímat či monitorovat provoz a využít IoT?

• Zapomeňme na baterie …

použijte přímo energii vibrací !

Kontakt: Zdeněk Hadaš, [email protected], [email protected]

vibrace datastroj

130


131


VUT

PROGRAMOVÁNÍ PRO INTELIGENTNÍ STROJE

Nabízíme spolupráci v oblasti vzdělávání a

implementace metod pokročilého programování

CNC strojů a center s řídicím systémem Sinumerik

(inteligentní výroba s inprocesním měřením).

Realizujeme např. frézování tenkostěnných

součástí s predikcí a kompenzací lokální

deformace obrobené plochy.



132


Kontakt: Petr Hořejší, [email protected], tel. +420 37763 8495

Virtuální trénink Virtuální prototypování

Vizualizace v rozšířené realitě

• Možnost vizualizace chybějících částí

společného testbedu (VR/AR)

• Zdroje obrázků: vlastní

ZČU

Virtuální a rozšířená realita (VR/AR)

133


ZČU

ADITIVNÍ VÝROBA

• 3D tisk kompozitních materiálů

• 3D tisk kovů (nástrojová, nerezová ocel, inconel)

Kontakt: Pavel Roub, [email protected], tel. 602 338 552

134


ZČU

Hodnocení připravenosti podniků na Průmysl 4.0

Hodnocení připravenosti podniku pro Průmysl 4.0 v oblastech:

• Strategie a řízení

• Zdroje

• Technologie

• Procesy

• Data

Využití hodnocení připravenosti pro:

• analýzu aktuální připravenosti podniku na Průmysl 4.0

• formování

Documents

Katalog kompetencí technických univerzit Národního centra Průmyslu 4 · 2019. 2. 6. · WAN a aplikace orientované pro prmysl a chytrá města s využitím technologií IQRF,