450-4104/01 – Virtuální návrh kyberfyzikálních systémů (VNKS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HER215 Ing. Radim Hercík, Ph.D.
KOZ47 prof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
MAC37 Ing. Zdeněk Macháček, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

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:

MAŘÍK, Vladimír. Průmysl 4.0: výzva pro Českou republiku. Praha: Management Press, 2016. ISBN 978-80-7261-440-0. TOMEK, Gustav a Věra VÁVROVÁ. Průmysl 4.0, aneb, Nikdo sám nevyhraje. Průhonice: Professional Publishing, 2017. ISBN 978-80-906594-4-5. GILCHRIST, Alasdair. Industry 4.0: the industrial internet of things. New York, NY: Springer Science Business Media, [2016]. ISBN 978-1-4842-2046-7.

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

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  10
        Zkouška Zkouška 60  20 3
Rozsah povinné účasti: Účast na laboratorních cvičeních je povinná. Studenti v semestru zpracují 1 komplexní samostatný program.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2023/2024 (N0688A140014) Průmysl 4.0 PKS P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N0688A140014) Průmysl 4.0 PKS P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N0688A140014) Průmysl 4.0 PKS P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0688A140014) Průmysl 4.0 PKS P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0688A140014) Průmysl 4.0 PKS P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2021/2022 letní
2020/2021 letní