STEBNICKÝ, Z. Koncepční návrh robotického systému pro komplexní manipulaci se statory – část 2 [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Student Zbyněk Stebnický se ve své diplomové práci zaobírá problematikou návrhu robotického pracoviště pro manipulaci statorů ve firmě Innomotics, s.r.o., odštěpný závod Elektromotory Mohelnice. Teoretická část práce úvodem popisuje Průmysl 4.0 a oblasti s ním spojené. Student podrobněji popisuje oblasti, které se dotýkají jeho koncepčního návrhu robotické platformy. Hlavní popis je směřován k robotickým ramenům, senzorům, strojovému vidění, softwarovým systémům plánování podnikových zdrojů a v neposlední řadě elektromotoru se zaměřením na statory. Praktická část práce přináší komplexní návrh řešení robotického stanoviště, spolu se simulací a vytvoření scény ve VR, finanční analýzou a analýzou rizik. Práce se taktéž zaobírá volbou vhodného hardwaru, přičemž student zohledňuje i samotnou bezpečnost. Student klade důraz na výběr robotických ramen pro jednotlivá stanoviště, výběr vhodných koncových efektorů, mobilních robotů, kamer, senzorů, ale také i návrh systému pro řízení inventáře. Nelze take opomenout návrh softwaru a celého procesu automatizace. Text je logicky strukturovaný s dobrou grafickou úpravou. Závěrem je i diskuze na velmi dobré úrovni zahrnující návrhy na vylepšení. Student splnil všechny části diplomové práce. Student konzultoval všechny zásadní postupy s vedoucím práce. Velmi chválím studentovu aktivitu při tvorbě diplomové práce. Taktéž chválím realizovaný výstup koncepčního návrhu, který má potenciál na další rozšířování, vývoj a implementaci. Předloženou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou B / velmi dobře.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | C | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | C | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Diplomová práce (DP) se zabývá problematikou robotických systémů za účelem analyzovat a navrhnout takový systém za použití současných technologií v oblasti průmyslové automatizace. Předpokládá se aplikace šestiosých robotů, autonomních mobilních robotů a pokročile HW a SW prostředků pro analýzu a zpracování koncepčního návrhu robotického systému pro komplexní manipulaci se statory pro společnost Innomotics Mohelnice. V úvodní částí DP jsou diskutovány obecné současné technologie související s robotickými systémy, jako jsou Industry 4.0, různé typy robotů, senzory pro robotické aplikace, strojové vidění. Jelikož se předpokládá, že navrhovaný robotický systém bude součást výrobního systému podniku a bude komunikovat i s podnikovým informačním systémem, pak je věnována pozornost i ERP systému podniku SAP nebo Microsoft Dynamics 365. Z výkladu není zřejmé, který ERP systém je aplikován v současnosti. Technologie zalévání statorů elektromotorů je detailně popsána krok za krokem. Jedná se o výrobu velkého množství různých typů elektromotorů a tím je kladen důraz na výrobní technologii, která by byla schopná pružně reagovat na variabilitu statorů elektromotorů. Při návrhu robotického pracoviště se vychází ze stávajícího výrobního úseku, do kterého se robotizace zavadí. Některé elementy stávající výroby se musí zachovat (kolejnicové vedení pro traverzy), jako základ návrhu nového automatizovaného pracoviště. Pro vyšší efektivitu bude robotizované pracoviště vybaveno 2 roboty a prostředky autonomních mobilních robotů značky MiR. Nově je navržen stojan na háky, jelikož současný stav pro manuální manipulace s háky není vyhovující. Jak háky, tak i traverzy jsou identifikovány pomoci QR kódu nebo RFID tagem, aby bylo možno monitorovat jejich polohu. Schéma navrhovaného robotického pracoviště je na obr. 12. Není uvedeno, jak tento layout vznikl a na základě čeho je dimenzován. Podobně je to i pro vizualizaci stanoviště 1, 2 a vizualizaci úložné plochy. Pro DP byly zvoleny roboty Fanuc. Není uveden důvod tohoto výběru, i když dále je věnována pozornost i robotům Kuka a je zmínka o robotech ABB a Yaskawa. Volba systému MiR600 je jednoznačná z důvodu, že je dosud aplikován v podniku. Jelikož objekt DP je koncepční návrh, bylo by vhodné důkladněji analyzovat a porovnávat navrhované zařízení. Koncové efektory robotů jsou navrženy podle manipulovaných dílů a způsobu manipulace. Jsou to prstové chapadlo a magnetické chapadlo. Jako simulační software je použita free licence RoboDK, kde programování mechanizmů probíhalo ve Visual Studio Code s použitím jazyka Python a modelování jednotlivých komponent bylo provedeno v Autodesk Inventor Professional 2024. Takt linky se skládá ze 4 časů a trvá13s (nasazení háku na traverzu trvá 4 sekundy, nasazení statoru na hák poté zabere 3 sekundy a uchycení kabelů ke statoru je odhadováno na 6 sekund). Není uvedeno, jak byly stanoveny tyto časy. Obecně takt linky se vypočítává za využití simulačního modelu robotického systému. Do tohoto modelu by měly být zahrnuty všechny manipulační časy, různé prodlevy, čekací časy, přeseřizovací časy apod. Za použití ganttových diagramů pak lze analyzovat a určovat takty linky a to pro různé druhy výrobků. V BP to není uvedeno. V kapitole „Bezpečnost“ jsou obecně popsané různé prvky automatizovaných bezpečnostních opatření. Chybí ale příkladný výkres, kde by mohly být tyto prvky umístěny v navrhovaném robotickém systému. Činnost robotického systému je detailně popsána v kap. 3.7 včetně vývojového diagramu postupu. Zde stojí: „…Pokud na stanovišti 1 není přítomna traverza, obsah kontejneru je uložen a čeká se na její příjezd…“. Je uložen celý kontejner a mobilní robot je uvolněn, nebo jsou odkládány jednotlivé statory do příslušného místa úložné plochy? Nejednoznačnost popisu v této větě. Diplomová práce je přínosná pro průmyslový podnik, je aktuální a přináší inovativní postupy. Práci hodnotím velmi dobře a doporučuji k obhajobě. Dotazy: 1. Jaký je rozdíl mezi simulací a modelováním? Oba termíny se používají v DP. 2. Jak za využití simulačního modelu lze vypočítat takt linky? 3. Jak je vypočítaná roční spotřeba energií? 4. Jaké konkrétní úkoly související s DP jsou řešeny pomocí virtuální reality (VR)? 5. Jaká rizika jsou analyzována pro robotický systém, obsažeý v DP? 6. Kabely statorů jsou upevněny pomocí neodymových magnetů. Jsou kabely vyrobené z magnetického materiálu, aby se mohly použít magnety, nebo je použito jiné řešení, jaké? 7. Proč jsou použity tak silné magnety (následná manipulace s kabely by byla obtížná)?
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | C | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 157236