450-4104/01 – Virtuální návrh kyberfyzikálních systémů (VNKS)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- Vysvětlit potřebu, praktické využití a přínos metodiky.
- Vybudovat znalost a základní dovednost tvorby kyberfyzikálního modelu.
- Projít jednotlivými fázemi tvorby modelu vč. aplikace příkladů.
- Aplikovat naučené poznatky na základních úlohách.
- Laboratorní úlohy by měly těsně navazovat na přednášené body teorie s konkrétními výstupy experimentálních úloh.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Digitální dvojče je kybernetickým obrazem skutečného fyzického systému. Každý systém dokáže mít svoji virtuální podobu, svůj virtuální obraz ve virtuálním světě. Vyvíjí se v úvodní fázi výstavby celého projektového konceptu, a mimo jiné účely jeho využitelnosti jako je např. dostupnost tzv. virtuálního uvádění do provozu, může model sloužit jako šablona pro produkci a vývoj vlastního výrobního systému či produktu. Digitální dvojče ve své virtuální podobě posléze nezaniká, zůstává v reálném čase komunikující propojenou součástí budoucího fyzického systému a to po celou dobu jeho životnosti.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Siemens PLM Software Release Notes/ Tecnomatix Process Simulate on Teamcenter
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Studenti budou během semestru řešit samostatný praktický projekt na vybrané téma.
Postup řešení bude průběžně kontrolován vyučujícím.
Podmínky udělení zápočtu: Podmínkou udělení zápočtu je předvedení funkčnosti a provedení předmětu samostatného projektu, odevzdání protokolu a prezentace výsledků řešení.
Předmět je ukončen písemnou závěrečnou zkouškou.
E-learning
Další požadavky na studenta
Povinná účast na cvičeních a průběžná práce na řešení projektů dle stanoveného harmonogramu.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky
1. Úvod do problematiky návrhu kyber-fyzikálních systémů
2. Úvod do softwarové platformy Product Lifecycle Management (PLM)
3. Proces a koncept vývoje digitálního kyber-fyzikálního modelu
4. Analýza rizik a rozbor základních přístupů z pohledu funkční bezpečnosti
5. Historie virtuálního a digitálního dvojčete
6. Analýza dostupných produktů pro dig ditalizaci
7. Nástroje virtuálního zprovozňování
8. Softwarové platformy pro tvorbu virtuálních a digitálních dvojčat
9. CAD modely pro virtuální a digitální dvojče
10. Základní funkce a operace virtuálního a digitálního dvojčete
11. Využití a aplikování API funkcí v rámci simulací
12. Senzorika a propojení PLC a robotického ramene se softwarovými nástroji
13. Virtuální realita používaná v průmyslové automatizaci
14. Dokumentace a prezentace kyber-fyzikálního systému zákazníkovi
Cvičení
1. Návrh a sestavení konceptu kyber-fyzikálních systému
2. Základy softwarového nástroje Tecnomatix Process Simulate
3. Vytváření kinematiky procesů automatizovaného systému v Tecnomatix Process Simulate
4. Simulace senzoriky v Tecnomatix Process Simulate
5. Generování robotických operací v Tecnomatix Process Simulate
6. Tvorba řídicího systému pro digitální dvojče v Tecnomatix Process Simulate
7. Základy softwarového nástroje Visual Components
8. Vytváření kinematiky procesů automatizovaného systému ve Visual Components
9. Simulace senzoriky, simulace robotických operací ve Visual Components
10. Tvorba řídicího systému pro digitální dvojče ve Visual Components
11. Využití a aplikování API funkcí v rámci simulací
12. Virtuální uvádění do provozu v systému (Tecnomatix Process Simulate, Visual Components)
13. Virtuální uvádění do provozu v systému (SIMIT)
14. Práce a obhajoba vyvíjeného programu "
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky