Údržba strojů a zařízení (FSI-9USZ)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Róbert Jankových, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Cílem kurzu je získání znalostí z oblasti údržby strojů a zařízení.
Výstupy studia a kompetence:
Student získá ve smyslu uvedené anotace a osnovy rozsáhlé komplexní znalosti z oblasti údržby strojů a dalších zařízení, které mu umožní se v průmyslové strojírenské a elektrotechnické praxi zapojit do řešení různých problémů, které s danou problematikou souvisí.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z matematiky a fyziky na úrovni absolvovaného vysokoškolského studia technického zaměření. Jsou vítány i základní znalosti z managementu kvality.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je zaměřen na nejmodernější poznatky z oblasti údržby strojů a zařízení. Pozornost je věnována problematice poruch a opotřebení strojních soustav. Dále také technické diagnostice, senzorům, diagnostickým prostředkům, systémům a modelům a rovněž analýze i zpracování diagnostického signálu. Důraz je kladen na jednotlivé diagnostické metody s objasněním jejich využití k posouzení technického stavu sledovaných objektů. V této souvislosti je také řešena oblast sběru dat z technické diagnostiky, jejich hodnocení a vizualizace diagnostických systémů. Je kladen důraz na komplexní řešení preventivní, autonomní, prediktivní a proaktivní údržby. Je také náležitě rozebrán management a inženýrství údržby, jako např. strategie, plánování, legislativa, outsorcing, ekonomika, výkonnost údržby, náhradní díly, generální opravy, management kvality v údržbě, dokumentace, audit apod. Zvláštní pozornost je věnována některým metodám údržby, např. totální produktivní údržbě (TPM) a jejímu nasazení a použití v technické praxi. Je rozebrána i oblast existujícího softwaru pro různé oblasti údržby a také možnost vizualizace údržby v konkrétní firmě. Je řešen vztah údržby, managementu údržby a managementu firmy.
Předmět je postaven i na iniciativě Údržba 4.0 a Průmysl 4.0.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek a dále konzultací v předem domluvených termínech.
Způsob a kritéria hodnocení:
Ke zkoušce studenti nastudují předepsanou látku. Dále písemně v předepsaném rozsahu zpracují předem zadané konkrétní téma z oblasti problematiky údržby, jehož obhajoba je součástí ústní zkoušky. Ústní zkouška probíhá po obhajobě písemně zpracovaného tématu z oblasti údržby formou rozpravy nad problémy dle osnovy předmětu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Předmět je kontrolován z hlediska účasti na domluvených konzultacích.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Provoz strojů a zařízení. Etapy životního cyklu. Údržba. Poruchy. Příčiny, vznik a vývoj poruch. Mechanizmy poruch a jejich vnější projevy. Klasifikace poruch podle charakteru jejich vzniku. Druhy opotřebení strojních soustav.
2. Stav strojů a zařízení. Technická diagnostika - diagnóza, prognóza, geneze. Metrologie diagnostických veličin. Diagnostické prostředky. Off-line (pochůzková) a on-line diagnostika, monitoring, condition monitoring, diagnostické modely, diagnostické systémy, diagnostický signál - analýza a zpracování.
3. Senzory, parametry senzorů, senzory mechanických veličin - senzory pro měření posunutí, polohy, pohybu. Senzory mechanického kmitání, senzory mechanického napětí (tenzometry), senzory tlaku, průtoku tekutin, senzory hladiny, senzory pro měření teploty, senzory elektrických, magnetických a chemických veličin. Inteligentní senzory (smart senzory).
4. Vibrodiagnostika, elektrodiagnostika, termodiagnostika, tribodiagnostika, hluková diagnostika, akustická emise, diagnostika průtoku a výšky hladiny, diagnostika tlaku. Nedestruktivní defektoskopická diagnostika. Multiparametrická diagnostika. Dálková diagnostika strojů.
5. Sběr dat z diagnostiky strojů a zařízení, způsoby jejich hodnocení. Regulační diagramy jako nástroje statistické regulace procesu (SPC- Statistic Process Control). Statistická analýza dat, datamining. Rozpoznávání v technické diagnostice, statistické metody klasifikace, shlukování, neuronové sítě, diagnostické expertní systémy, fuzzy systémy. Indikace opotřebení strojů, diagnostické monitorovací systémy, vizualizace diagnostických systémů. Technická diagnostika v rámci iniciativy Průmysl 4.0 (Industry 4.0).
6. Preventivní údržba s předem stanovenými intervaly, údržba podle technického stavu - prediktivní, proaktivní, testování. Metodika optimalizace preventivní údržby. Tvorba a řízení systému preventivní, prediktivní a proaktivní údržby.
7. Management a inženýrství údržby - organizace a řízení údržby ve firmě (strategie, outsorcing, legislativa, plánování, rozvrhování, materiálové zdroje, náhradní díly, generální opravy, reengineering), ekonomika hodnocení výkonnosti údržby (financování, klíčové ukazatele, benchmarking), management kvality v údržbě, (normovaný systém managementu, dokumentace, audit), environmentální management v údržbě.
8. Údržba zaměřená na bezporuchovost - RCM (Reliability Centred Maintenance). Další metody.
9. Totální produktivní údržba - TPM (Total Productive Maintenance).
10. Software pro údržbu: plánování, řízení a evidence údržby, správa a údržba hmotného majetku a řízení jeho životního cyklu, skladové hospodářství. Vizualizace údržby. Vztah údržby, managementu údržby a managementu firmy. Údržba 4.0 a iniciativa Průmysl 4.0 (Industry 4.0).
Literatura - základní:
1. Fred K. Geitner and Heinz Bloch. Machinery Component Maintenance and Repair. Volume 3. 4th Edition. Houston: Gulf Professional Publishing 2019. ISBN: 9780128187296.
2. BLOOM, N . Reliability Centered Maintenance (RCM). 1 vydání USA. McGraw-Hill Companies, 2006. 314 s. ISBN 0-07-158918-X.
3. BORRIS, S. Total Productive Maintenance (TPM). 1 vydání USA. McGraw-Hill Companies, 2006. 379 s. ISBN 0-07-158926-0.
4. FRADEN, J. Handbook of Modern Sensors. 1. vydání. Springer New York Heiderlberg Dordrecht London, 2010. 653 s. ISBN 978-1-4419-6465-6.
5. LEGÁT, Václav a kol. Management a inženýrství údržby. 2. doplněné vyd. Příbram: Kamil Mařík PBtisk, 2016. 622 s. ISBN 978-80-7431-163 -2.
6. BEN-DAYA, M., DUFFUAA, S.O., RAOUF, A., KNEZEVIC, J., AIT-KADI, D. Handbook of Maintenance Management and Engineering. 1. vydání. Springer-Verlag London, 2009. 741 s. ISBN 978-1-84882-471-3.
7. KREIDL, Marcel a Radislav ŠMÍD. Technická diagnostika. Senzory - metody - analýza signálu. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2006. 408 s. ISBN 80-7300-158-6.
8. GRENČÍK, Juraj a kol. Manažérstvo údržby- Synergia a teorie a praxe. 1. vyd. Košice: Slovenská spoločnosť údržby vo vydavateĺstve: BEKI design, s.r.o Košice, 2013. 630 s. ISBN 978-80-89522-03-3.
9. PAČAIOVÁ, Hana. Riadenie údržby II. Efektivnosť a bezpečnostˇ v údržbe. 1. vyd. Košice: TU v Košiciach, Strojnícka fakulta, 2011. 112 s. ISBN 987-80-553-0856-2.
10. HELEBRANT, František a Jiří ZIEGLER. Technická diagnostika a spolehlivost, II. Vibrodiagnostika. 1. vyd. Ostrava: VŠB – Technická univerzita Ostrava, 2005. 178 s. ISBN 80-248-0650-9.
11. MANZINI, R., REGATTIERI, A., PHAM, H., FERRARI, E. Maintenance for Industrial Systems.1. vydání. Springer-Verlag London, 2010. 479 s. ISBN 978-1-84882-574-1.
Literatura - doporučená:
1. GALAR, D., KUMAR, U., SANDBORN, P. Maintenance Costs and Life Cycle Cost Analysis. Boca Raton: CRC Press, 2017. 1. vydání. 516 s. ISBN 9781498769556.
2. FRADEN, J. Handbook of Modern Sensors. 1. vydání. Springer New York Heiderlberg Dordrecht London, 2010. 653 s. ISBN 978-1-4419-6465-6.
3. MYSHKIN, N. K, MARKOVA, L.V. On-line Condition Monitoring in Industrial Lubrication and Tribology. 227 s. Springer, 2017. ISBN 9783319611341.
4. BLOOM, N . Reliability Centered Maintenance (RCM). 1 vydání USA. McGraw-Hill Companies, 2006. 314 s. ISBN 0-07-158918-X.
5. MOHANTY A.R. Machinery Condition Monitoring: Principles and Practices. CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 2014. 282 s. ISBN 9781466593053.
6. BEN-DAYA, M., DUFFUAA, S.O., RAOUF, A., KNEZEVIC, J., AIT-KADI, D. Handbook of Maintenance Management and Engineering. 1. vydání. Springer-Verlag London, 2009. 741 s. ISBN 978-1-84882-471-3.
7. BORRIS, S. Total Productive Maintenance (TPM). 1 vydání USA. McGraw-Hill Companies, 2006. 379 s. ISBN 0-07-158926-0.
8. DUFFUAA, S. O., RAOUF, A. Planning and Control of Maintenance Systems. Modelling a Analysis. 2. vydání. Springer International Publishing AG, Switzerland, 2016. 348 s. ISBN 9783319371818.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-KPI-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 L
D-KPI-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 L