Akademický rok 2021/2022 |
Garant: | Ing. Daniel Zuth, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚVSSR | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu je seznámit studenty s moderními metodami a nástroji pro návrh výrobních systémů a jejich řízení v prostředí automatizované výroby. Hlavní důraz je kladen na nástroje a metody založené na aplikaci znalostních systémů a optimalizačních přístupů k řešení problémů v oblasti návrhu a řízení. Jsou zde probrány i základní přístupy související s umělou inteligencí. | ||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Studenti získají znalosti vybraných metod pro vytváření matematických modelů jednotlivých činností ve výrobních systémech a základních metod jejich řešení. Důraz je kladen na získání znalostí a dovedností potřebných při algoritmizaci probíraných metod. Dále získají studenti základní znalosti v oblasti aplikace metod umělé inteligence do výrobních systémů, zejména pak expertních systémů a neuronových sítí. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Základní znalosti matematických a základy informatiky. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Pokrok ve výrobní a počítačové technice a zejména v jejich propojení přináší nové přístupy v oblastech návrhů výrobků a jejich realizace ve výrobních procesech a výrobních systémech. Ty jsou v současné době vyjádřeny v konceptu Průmysl 4.0, z něhož vyplývá, že tradiční nástroje pro potřebné činnosti v oblasti strojírenské výroby nadále tomuto vývoji nedostačují. Proto se zde studenti seznamují s novými přístupy a metodami: Výrobní systém jako inteligentní systém, základy umělé inteligence, expertní systémy, neuronové sítě, metody využívající znalostních bází. Je ukázáno, jak tyto metody aplikovat a tím přinést novou kvalitu pro jednotlivé činnosti ve výrobním systému - návrh a konstrukce výrobků, technologická přípravy výroby, skupinová technologie, rozvrhování a řízení výroby, řízení kvality výroby. | ||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu. | ||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Předmět se skládá ze cvičení a přednášek. Cvičení je ukončeno zápočtem (je udělován ve 13. výukovém týdnu). K jeho získání je nutná 100% účast na cvičení a dále aktivita ve cvičení. Student zpracuje k zápočtu samostatnou práci v předepsaném rozsahu a kvalitě. Na základě kvality práce ve cvičení, získává student až 30 bodů ke zkoušce Práce musí být odevzdána v písemné formě a učitelem zkontrolována a uznána. Zkouška je realizována písemným testem, student může z tohoto testu získat až 70 bodů, kde 30 bodů získává ze cvičení. Hodnocení výsledku zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS. | ||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována. Při neúčasti omluvené ze závažných důvodů je možnost náhrady samostatným řešením zadaných úloh ze zameškané látky. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 1 hod. | nepovinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 13 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1.- 2. Základy metod umělé inteligence, základní přístupy, rozdíl proti algoritmickým přístupům k řešení úloh. 3. - 4. Klasifikační metody, typy klasifikátorů, volba prediktorů, fuzzy logika. 5. - 6. Optimalizace parametru s využitím evolučních algoritmů. 7. - 8. Metody umělé inteligence, jejich základní principy a aplikace do oblasti výrobních systémů 9. - 10. Systémy založené na znalostní bázi - způsoby reprezentace znalosti, základní metody. 11. - 12. Algoritmy pro plánování cest. 13. Zápočet |
|||
Cvičení s počítačovou podporou | 1. Seznámení se s expertními systémy, 2. Řešení úloh s expertními systémy, příklady aplikací. 3. Neuronové sítě v kontextu výrobního procesu 4. Konvoluční neuronové sítě 5. Klasifikace dat, volba prediktorů, porovnání metod 6. Optimalizace pomocí evolučních algoritmu 7. IoT a cloudové systémy 8. Fuzzy logika ve výrobním systému 9. Vizualizace výrobního procesu, ukázka SCADA/HMI 10. Vizualizace výrobního procesu, ukázka SCADA/HMI 11. Algoritmy pro plánování cest. 12. Vyhodnocení závěrečných prací 13. Zápočet |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Kusiak, A.: Intelligent Manufacturing Systems | ||||
2. Chang, T., Wysk R.A., Wang, H.: Computer-Aided Manufacturing | ||||
3. Mařík V. a kol. Umělá inteligence, Akademia Praha 1-4 | ||||
4. Tomek G., Vávrová V. Řízení výroby, Grada Publishing 2000 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
N-VSR-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 4 | Povinně volitelný | 2 | 2 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile