Mechanizace, automatizace a manipulace (FSI-HME)

Akademický rok 2022/2023
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 nasazení ve strojírenské sféře. Je zohledněno 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). Kladen je důraz na rozbor používaných robotů a manipulátorů, včetně jejich teorie a koncových efektorů. Dále jsou probrány stavebnicové obráběcí stroje, výrobní linky, CNC obráběcí stroje.
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 protokolů. Výsledné hodnocení předmětu je prováděno prověřením účasti ve výuce a zhodnocením kvality vypracování dílčích projektů s následným udělením zápočtu, který je nezbytnou podmínkou možnosti absolvování zkoušky. Zkouška, prověřující úroveň celkových znalostí, se sestává z části písemné a ústní.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

  1. Úvod do mechanizace, automatizace a manipulace

  2. Mechanizační prostředky – rozdělení, jeřáby, vozíky, dopravní a manipulační systémy

  3. Manipulační systémy ve skladech

  4. Manipulační systémy – zásobníky, podavače, dopravníky, orientátory, mechanismy pro zachycení a orientaci, skluzy, nástřihová linka

  5. Mechanizační systémy ve slévárnách, svařovnách, kovárnách a při montáži

  6. Roboty a manipulátory I. – principy, struktura, konstrukce, pohony a řízení

  7. Roboty a manipulátory II. – rozbor podmínek nasazení PRaM

  8. Efektory a periferní zařízení robotů

  9. Stavebnicové obráběcí stroje, výrobní linky, CNC obráběcí stroje

  10. Výrobní centra, jednoúčelové stroje, automatizované výrobní linky a dopravní systémy

  11. Integrované výrobní systémy a komplexní manipulace

  12. Pružné výrobní buňky, obráběcí centra a robototechnologické komplexy

  13. Objekty a řešení mechanizace, automatizace a manipulace v oblasti technologie tváření kovů
    Cvičení

  1. Teorie kauzálních umístění, zadání protokolu Návrh automatizované dílny

  2. Provedení kapacitních propočtů

  3. Provedení kapacitních propočtů

  4. Návrh automatizované dílny

  5. Volba PRaM, optimalizace volby palety a manipulačních prostředků

  6. Odevzdání protokolu

  7. Seznámení se softwarem Kauza-X pro hodnocení automatizace a mechanizace

  8. Práce s expertním systémem Kauza-X (pružná výrobní linka)

  9. Práce s expertním systémem Kauza-X (integrovaný výrobní úsek)

  10. Zpracování návrhu automatizovaného výrobního systému (AVS) dle zadání

  11. Volba a charakteristika robota

  12. Odevzdání protokolu

  13. Hodnocení protokolů a účasti, udělení zápočtu
Literatura - základní:
1. BLACK, J.T.: The Design of the Factory with a future, Mecgraw-Hill, ISBN 978-007005506
2. CHVÁLA, Břetislav a Josef, NEDBAL. Automatizace. 1.vyd.Praha: SNTL, 1987, 603 s. 04-218-87
3. URBÁNEK, Jiří. Automatizace výrobních procesů: obrábění. Brno: Ediční středisko VUT, 1990. Učební texty vysokých škol (Vysoké učení technické v Brně). ISBN 80-214-0161-3.
4. RUMÍŠEK, Pavel. Automatizace výrobních procesů II: tváření. Praha: Mezinárodní organizace novinářů, 1990. ISBN 80-214-0221-0.
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  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 4 Povinný 1 1 L
N-STG-P prezenční studium STG Strojírenská technologie -- zá,zk 4 Povinný 2 1 L
N-STG-P prezenční studium STM Strojírenská technologie a průmyslový management -- zá,zk 4 Povinný 2 1 L