MORAVEC, P. Racionalizace sestavy redukcí počtu vyráběných dílů s využitím technologie 3D tisku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.

Posudek vedoucího

Sedlák, Josef

Posuzovaná diplomová práce je zpracována v souladu se zadáním na požadované úrovni. Práce se mimo jiné věnuje racionalizaci podsestavy nového deployeru určeného pro vynášení satelitů na oběžnou dráhu Země a představuje komplexní, originální i vysoce aplikovatelné řešení, které významně přesahuje rámec běžných diplomových prací. Práce je koncipována přehledně s důrazem na propojení teoretických poznatků a praktickou aplikaci v reálných výrobních podmínkách. Teoretická část práce je zpracována přehledně a systematicky. Diplomant chronologicky analyzuje metody 3D tisku (FDM, DLP, DMLS), včetně jejich principů, materiálových možností a technologických omezení dle normy ISO/ASTM 52900. Součástí teorie je rovněž charakteristika specifických požadavků na materiály pro kosmické aplikace (outgassing, radiační odolnost, tepelná roztažnost), podložené relevantními standardy (ECSS-Q-ST-70-80C). Kapitola věnovaná nanosatelitům (CubeSaty) a jejich vypouštění v deployerech je zpracována přehledně, s využitím aktuálních tržních dat a trendů (např. predikce růstu trhu). Diplomant rovněž kriticky reflektuje výzvy spojené s nasazením 3D tisku v kritických kosmických komponentech (např. omezení dle bezpečnostních skupin ECSS). Drobným nedostatkem je menší důraz na dlouhodobou spolehlivost tištěných dílů v extrémních vesmírných podmínkách, což však neubírá na celkové kvalitě teoretické části. Celkově teoretická část poskytuje ucelený přehled pro navazující experimentální část a prokazuje diplomantovu schopnost syntetizovat komplexní informace. Praktická část práce je rozsáhlá, technicky náročná, vhodně systematicky strukturovaná a je založena na konkrétních podkladech z provozu, což zvyšuje relevanci výsledků. Diplomant charakterizuje proces racionalizace podsestavy deployeru („wagon“), včetně identifikace kritických ploch, topologické optimalizace, strukturálních analýz (software Ansys) a simulaci výrobního procesu (software Simufact Additive). Návrh redukce 9 dílové sestavy na jedinou komponentu vyráběnou aditivní metodou DMLS z materiálu AlSi10Mg je technicky podložený a inovativní. Ověření pomocí 3D skenování (hardware GOM/ZEISS ATOS 5) prokázalo funkčnost řešení, i když za cenu vyšší deformace (0,75 mm) vůči simulaci (0,2 mm). Diplomant tuto odchylku věcně analyzuje (např. vliv tepelného stárnutí během 3D tisku) a navrhuje opatření pro budoucí projekty. Ekonomické zhodnocení je přesvědčivé s výslednou redukcí nákladů o 41,5 % při 3D tisku 3 kusů, což potvrzuje význam provedené racionalizace. Pro úspěšnou realizaci celého řešení je zde třeba uvést i účinnou spolupráci se společnostmi ONE3D s.r.o. a Spacemanic CZ s.r.o. Drobnou rezervu spatřuji v omezené diskusi o vlivu anodické oxidace na mechanické vlastnosti vyrobené komponenty. Navzdory uvedené připomínce praktická část naplňuje stanovené cíle práce a přináší hodnotné poznatky využitelné v průmyslové praxi. Závěrečné zhodnocení poskytuje realistický pohled na využitelnost provedeného řešení a zároveň vytváří prostor pro navazující testování a simulaci výrobního procesu, která se bude opírat o korigovaný výpočtový model s ohledem na dosažené výsledky. Diplomant získával potřebné informace a podklady na konzultacích, které nabraly na intenzitě až s blížícím se termínem odevzdáním diplomové práce. Konzultace rovněž probíhaly i na externích pracovištích ve společnostech ONE3D s.r.o. a Spacemanic CZ s.r.o., které se podílely na řešení uvedeného tématu. Získané informace maximálně zužitkoval v předložené práci. Po grafické stránce je práce zpracována na odpovídající úrovni. Podklady potřebné pro svoji práci diplomant čerpal z odborných, ale převážně z elektronických zdrojů, o které se také opírá. Při řešení diplomové práce postupoval diplomant správně. Prezentované výsledky jsou přesvědčivé a jsou přehledně uspořádány pomocí obrázků, tabulek a grafických závislostí. Práce je přehledná a srozumitelná. Z výše uvedených skutečností vyplývá, že diplomant splnil zadání v plném rozsahu, a proto doporučuji diplomovou práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Vaverka, Jan

Diplomant si vybral atraktivní a moderní téma aditivních technologií ve strojírenství, které navázal na aplikace v kosmickém průmyslu, který je naopak v mnoha ohledech inženýrsky konzervativním prostředím, svázaným celou řadou standardů. Úvodní tři kapitoly poskytují čtenáři postupně obecný vhled do problematiky aditivních technologií, kontextu jejich možného využití v kosmickém průmyslu, třetí kapitola pak stručně popisuje trh nanosatelitů a na něj navázaných deployerů. Specificky druhá kapitola se zaměřuje na podstatné aspekty, které je třeba zohlednit při designu kosmických systémů. Tento popis jen trochu postrádá na přehlednosti – ač je například řečeno, že 3D tisk je vnímán v rovině ECSS jako kritický výrobní proces, není z kapitoly zjevné, které aspekty jej dělají problematickým. Po obsahové stránce jsou kapitoly 4 až 8 zpracovány systematicky a autor v nich postupně provádí všemi kroky na cestě od zhodnocení původního technického řešení, přes optimalizaci designu a přípravu výroby až výrobu, a zhodnocení ekonomického přínosu vývoje, který působí věrohodně s ohledem na skutečnost, že tato práce bude veřejně dostupná. Diplomant se detailněji zaměřuje na výstupy topologické optimalizace, kdy optimalizace v tomto případě podsouvá řešení v podobě asymetrické geometrie. Následně přidává, z důvodu racionalizace výroby a pro zvýšení tuhosti, žebra, což, přestože odpovídá potřebám zadání, může vyvolat až dojem předimenzovanosti dílu v kontextu koncové aplikace. To by ovšem v praxi bylo z inženýrského hlediska řešeno dalšími iteracemi designu. V následujících kapitolách je pak detailně rozebrána příprava tisku, tisk samotný a výsledky rozměrové kontroly. Stylistické a gramatické nedostatky diplomové práce (předložky na konci řádku, překlepy a neurčitá vyjádření) se objevují v obstojné míře, přivřít oči je třeba nad neobratnostmi v některých vizualizacích, kdy například chybí popisy os, nebo nad přehledností některých podkapitol. Tak či tak tuto práci hodnotím jako velice zdařilou, systematicky zpracovanou a díky provázanosti s konkrétním inženýrským zadáním i hodnotnou. Nedostatky jsou spíše formální povahy a práce by tak mohla být zvažována i jako kandidát hodný ocenění.

eVSKP id 165766