Mechanizace, automatizace a manipulace (FSI-HME-K)

Akademický rok 2021/2022
Garant: doc. Ing. Zdeněk Lidmila, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je pochopení práce různých mechanizačních a automatizačních prostředků a vysvětlení jejich činnosti. Předmět je stavěn od poznání základních klasických prostředků až k vyšším stupňům a úrovním automatizace.
Výstupy studia a kompetence:
Studentům bude v rámci výuky podána látka s ohledem na činnost klasických výrobních systémů, mechanizovaných a automatizovaných systémů (MAZ) a uplatnění těchto znalostí u NC a CNC strojů, robotů a manipulátorů využívaných ve všech úrovních strojírenského podniku. Takto získané znalosti mohou studenti uplatnit v konstrukčních i technologických útvarů a to i při projekční činnosti vlastních návrhů strojírenských výrob.
Prerekvizity:
Základní znalosti z mechanizace a automatizace výroby, manipulace a přehled o používaných strojích a zařízení ve strojírenských technologiích, a to především v technologiích tváření, obrábění, svařování, slévání a nekonvenčních technologiích.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty se základními druhy mechanizačních, manipulačních a automatizačních prvků a jejich teorie nasazení. Je poukázáno na jejich využití v průmyslových aplikacích výrobních systémů tváření, obrábění, svařování, slévárenství a nekonvenčních technologiích. Jsou uvedeny všechny druhy dopravních systémů, jeřábů, vozíků a všechny typy zásobníků, podavačů, dopravníků, orientátorů a periferií, využívané při projektování automatizovaných systémů. Dále jsou řešeny pružné výrobní systémy (PVS), automatizované výrobní linky, integrované výrobní systémy (IVS) včetně rozboru používaných robotů a manipulátorů.
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.
Způsob a kritéria hodnocení:
Účast v každém cvičení je kontrolována. V případě, že student výuku zamešká je možno příslušnou hodinu nahradit s jinou studijní skupinou pouze ve stejném týdnu. Omluvena může být výuka pouze jednoho cvičení, v případě více zameškaných cvičení a nemožnosti výuku nahradit bude přiděleno vypracování náhradních protokolů a výpočetních zadání.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Průběžná kontrola výuky je zajišťována prověřováním samostatného přístupu studentů k řešeným dílčím projektům, zadávaným ve formě elaborátů. Výsledné hodnocení předmětu je prováděno prověřením účasti ve výuce, vyhodnocením zpracovaných testů a zhodnocením kvality vypracování dílčích projektů s následným udělením zápočtu, který je nezbytnou podmínkou možnosti absolvování zkoušky. Zkouška, prověřující úroveň celkových znalostí sestává z části písemné a ústní - v písemné části jsou zadány otázky ve formě kombinovaného testu, v ústní části student zpracuje a vysvětlí 2 otázky, z nichž jedna se týká teoretických základů předmětu (informační, energetický a hmotný tok) a druhá uplatnění mechanizačních, manipulačních a automatizačních přístupů v konkrétní technologii strojírenské výroby.
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 22 hod. povinná                  
    Konzultace  1 × 43 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu 1. Úvod do práce se softwarem pro hodnocení automatizačních procesů
2. Úvod, tvarové členění součástí, klasifikace, MAZ - mechanizačně a automatizační zařízení
3. Logika, logické obvody, generace, součástková základna, čidla, senzory
4. Řídící systémy NC-CNC-DNC
5. Objekty a řešení mechanizace, automatizace a manipulace v oblasti technologie tváření kovů
6. Objekty a řešení mechanizace, automatizace a manipulace v technologiích obrábění, svařování, slévání a řezání
7. Mechanizace a automatizace montáže, balení, kapilárního pájení a lepení, principy strojů
8. NC a CNC stroje a jejich aplikace v různých technologiích, principy, užití
9. Výrobní centra, JÚS, RTK, automatizované výrobní linky a dopravní systémy
10. Manipulační prostředky - rozdělení, jeřáby, vozíky, dopravní a manipulační systémy
11. Roboty a manipulátory - principy, struktura, konstrukce, pohony, řízení
12. Rozbor podmínek nasazení PRAM, hlavice, chapače, snímače, interakce s okolím
13. Automatizované výrobní systémy a komplexní manipulace
    Konzultace 1. Automatizační prvky - principy činnosti, ukázka funkce
2. Automatizační prvky - užití, zapojování, zadání projektu
3. Booleova algebra
4. Seznámení se softwarem pro hodnocení automatizace a mechanizace
5. Práce se systémem (dopravníky, skluzy)
6. Práce se systémem (vozíky, manipulátory a dopravníky)
7. Práce se systémem (pružná výrobní linka, integrovaný výrobní úsek)
8. Řešení projektu s ohledem na zaměření mechanizace a automatizace
9. Řešení manipulace ve skladech a skladových systémech
10. Klasické prostředky mechanizace a manipulace ve vazbě na výrobní stroje
11. Progresivní způsoby řešení automatizace
12. Zpracování návrhu AVS systému s využitím výpočetní techniky
13. Hodnocení projektů, testů a účasti, udělení zápočtu
Literatura - základní:
1. Chvála,B.-Nedbal,J.-Dunay,G.: Automatizace, , 0
2. Bernard,J.M.-Hugon,J.-Corvec,R.: Od logických obvodů k mikroprocesorům, , 0
3. Čop,V.: Automatizácia, , 0
Literatura - doporučená:
1. Rumíšek, P.: Automatizace výrobních procesů II. - tváření, Brno 1990, VUT - učební texty
2. Urbánek, J.: Automatizace výrobních procesů - obrábění, Brno 1990 , VUT - učební texty
3. Kamelander, I.: Mechanizace a automatizace výrobních strojů, Brno 1987, VUT - učební texty
4. Palko, Anton a Juraj Smrček. Robotika: koncové efektory pre priemyselné a servisné roboty: navrhovanie - konštrukcia a riešenie. 1.vyd. Košice. 2004. 272 s. ISBN 80-8073-218-3
5. Novák - Marcinčin, Josef. Application of virtual manufacturing in area of robotic workplaces design and operation. Univerzity of Zenica. Faculty of Mechanical Engineering. 2006. ISBN 9958617307
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-STG-K kombinované studium STG Strojírenská technologie -- zá,zk 4 Povinný 2 1 L