Fakulta strojní ČVUT v Praze představí na MSV 2024 výzkum a vývoj pro moderní výrobu

Základní i aplikovaný výzkum Fakulty strojní ČVUT v Praze reflektuje celospolečenská témata, podílí se na vývoji nových technologií a strojů, efektivnějších zdrojů energie a snižování uhlíkové stopy, při využíváním AI a informatiky. Na řešení se podílejí výzkumní pracovníci, studenti i odborníci z průmyslu. Znalosti a návrhy konkrétních inovací pomáhají průmyslovým firmám zvyšovat konkurenceschopnost a udržitelnou budoucnost. Hlavní oblasti aktivit fakulty jsou zaměřeny na Konstrukci strojů a přístrojů, Výrobní technologie a management, Energetiku a environmentální inženýrství, Robotiku, mechatroniku a Průmysl 4.0, Dopravní techniku a pohony, Informační a automatizační techniku a Matematické modelování.

Ukázky řešení v uvedených oblastech uvidíte i na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu.  

Na co vše se v pavilonu A1, na stánku č. 007 mohou návštěvníci těšit?

Na to odpoví PR Fakulty strojní ČVUT v Praze, Ladislav Lašek.

Konstrukce strojů a přístrojů

V oblasti konstrukce strojů a přístrojů řešíme uplatnění výrobních linek, robotů, manipulačních zařízení, měřicích přístrojů, dopravní techniky i materiálů. Součástí technického řešení i s pomocí virtuální reality a ucelených experimentů je navrhován také moderní a funkční design. Příkladem úspěšného řešení ve spolupráci s firmou Speedway Factory je vývoj plochodrážního motocyklu se zlepšenými vlastnostmi pro okruhové závody.

Výrobní technologie a management

Díky komplexnímu přístupu výzkumu a vývoje na Fakultě strojní v oblasti výrobní technologie a management umožňujeme nalézat řešení vedoucí k efektivním a ekonomicky výhodným inovacím výroby a tím i konkurenceschopnosti podniků. Příkladem je prototyp systému pro detekci poškození ozubení pro Škoda Auto, který provádí optickou analýzu poškození při výrobě ozubení s využitím strojového učení. Jedná se o další příklad spolupráce s firmou, kdy se podařilo nalézt uspokojivé řešení problému ve výrobě.

Problémy v oblasti Energetiky a environmentální inženýrství řešíme v konkrétních projektech, se zaměřením na výrobu, spotřebu elektřiny, tepla a chladu, projektováním strojů a zařízení a jejich integrací do komplexních systémům a provozů v celé řadě průmyslových odvětví, včetně jaderné energetiky. Výuce jaderné energetiky pomáhá projekt virtuální jaderné elektrárny Cenelín a fúzního reaktoru Fúzelín vytvořený studenty. Umožňuje zobrazit jednotlivé komponenty primárního i sekundárního okruhu jaderné elektrárny v několika vrstvách. Nově mohou studenti nahlédnout také do modelu tokamaku DEMO a přiblížit si tak principy fúzních reaktorů.

Robotika a mechatronika

Výzkum a vývoj automatizačních řešení, koncept chytrého stroje, chytré výroby a robotických aplikací ve výrobních procesech řešíme v oblasti Robotiky a mechatroniky. Sledujeme také trendy Průmyslu 4.0 se zahrnutím digitalizace, automatizace a Internetu věcí. Pro výuku robotiky je určena Robotická buňka Ready2_Educate, vybavená průmyslovým robotem KUKA a jednotkou PLC Siemens. Součástí je virtuální model robotické buňky využívaný při výuce a tvorbě programů, které je možné následně přenést na reálnou robotickou buňku.

Dopravní a transportní techniky a pohonů

V oblasti Dopravní a transportní techniky a pohonů se výuka a výzkum orientuje na automobily, leteckou i vesmírnou techniku a kolejová vozidla, od konstrukce až po snižování emisí. Výzkum a vývoj probíhá ve spolupráci s průmyslovými partnery. Díky této úzké spolupráci může studentský tým eForce Prague Formula každoročně postavit inovativní formuli pro mezinárodní závody Formula Student. Při vývoji, návrhu, výrobě a provozu funkční formule využívají studenti vědomosti získané při studiu a také ze spolupráce s odborníky v oboru.

Informační a automatizační technika

V rozvoji Informační a automatizační techniky získáváme a využíváme data pro automatický chod strojů. Přitom využíváme počítačové simulace, včetně spojování vlastních i komerčních simulačních programů pro nekonvenční zařízení. Ve spolupráci s průmyslovou sférou jsme rozšířili a modernizovali výuku některých předmětů a řešené diplomové práce našich studentů nyní mají špičkovou softwarovou podporu. Například v rámci předmětu Technické měření studenti sledují a řeší funkce vybraných senzorů, které se potom využívají v autonomních vozidlech i autonomních robotech, které sami staví.

Matematické modelování a vývoj implantátů

Pro optimalizaci struktur strojů a modelování jejich chování, také vyvíjíme digitální modely. Při tvůrčím matematickém modelování využíváme znalosti na pomezí strojařiny, matematiky a fyziky a zahrnujeme i modelování interakcí komplexních systémů s okolím. Významné uplatnění nachází modelování například v biotechnických aplikacích. V oblasti biomechaniky provádíme výzkum a vývoj kosterních náhrad ve spolupráci s klinickou praxí. Spolupracujeme s předními lékaři v oboru na vývoji implantátů, testování materiálů pro 3D tisk z biokompatibilních titanových slitin.

CTU Space Research a CTU Robotics

Dlouhodobě podporujeme také začleňování studentů do zájmových tvůrčích tymů a klubů, které se mohou účastnit mezinárodních soutěží a spolupracovat s průmyslovými partnery. Vývoji, stavbě a testům kosmických technologií se věnuje tým CTU Space Research a tým CTU Robotics. Studenti z týmu CTU Space Research vyvinuli raketu Illustria s vlastním 3D tištěným palivem a řídicím počítačem Cimrman. Tým CTU Robotics vyvíjí funkční model vesmírného roveru s robotickou paží pro pohyb na Marsu.