PRŮMYSL A UNIVERZITY
Spolupráce univerzit s firmami vedou ke zkvalitnění výuky studentů
V moderním univerzitním kampusu VŠB-TUO byla dokončena budova testbedu CPIT-TL3 s částmi Smart Factory, Automotive Lab a Home Care Lab, která má za cíl přispět k zajištění výuky v nových studijních programech, ale také propojit expertní týmy univerzity s partnery z aplikační sféry.
Autor: prof. Dr. Ing. Aleš Bernatík, Fakulta bezpečnostního inženýrství, VŠB – Technická univerzita Ostrava, Ing. Petr Skotnica, Leuze Engineering Czech s.r.o.
Testbed jako posel 4. průmyslové revoluce
Testbed bude sloužit také studentům Fakulty bezpečnostního inženýrství (FBI), pro které je důležité pochopit otázky zajištění bezpečnosti ve výrobě v souvislosti s rozvojem robotizace a dalším nástupem technologií Průmyslu 4.0. Budoucí absolventi FBI musí znát příslušné technologie natolik, aby byli schopni identifikovat a následně řídit rizika z hlediska bezpečnosti jejich provozu, a to nejen pro stávající aplikace, ale i pro předpokládaný budoucí vývoj. Proto je důležité zahrnovat do přednášek problematiku Průmyslu 4.0 a v rámci každého studijního plánu také cykly přednášek o bezpečnosti a kybernetické bezpečnosti.
Senzorika Leuze pro testbed v Ostravě
Jeden z příkladů efektivní spolupráce vedoucí k rozvoji ostravského testbedu, je propojení a aktivní součinnost zástupce aplikační sféry společnosti Leuze electronic GmbH + Co. KG prostřednictvím své dceřiné společnosti Leuze Engineering Czech s.r.o., týmu FBI vedeného prof. Bernatíkem a integrátorské společnosti realizující linku Smart Factory.
Leuze vstoupilo do připravovaného projektu Smart Factory na přelomu let 2019 a 2020 a společnost zásadně podpořila rozvoj části Smart Factory, pro které věnovala velké množství nejmodernějších senzorických prvků a systémů. Zároveň poskytla služby experta na bezpečnost, který byl součástí týmu zabývající se návrhem bezpečnostních řešení při vývoji a integraci montážní linky v testbedu, a dále se aktivně zapojuje do týmu řešícího aplikační případy pro využití průmyslové LTE a 5G sítě v testbedu a univerzitním kampusu.
Jak již bylo zmíněno, nově vznikající výrobní linka byla osazena senzory Leuze. Řešení bylo realizováno ze dvou hledisek. První hledisko bylo osazení Smart Factory všemi senzory potřebnými pro chod celé automatizované linky. Jednalo se o spínací senzory (kapacitní, induktivní, optické) a identifikační senzory pro čtení QR kódů. Tyto senzory byly navrženy ve spolupráci s integrátorem celé linky.
V rámci budoucího rozšíření linky Smart Factory plánuje Leuze také integraci na trh nově uváděných senzorů pro dlouhodobé testování. Tyto senzory, a zejména jejich nové technologie, mohou být využity pro výukové účely, kdy se studenti mohou s těmito technologiemi prakticky seznámit. Mimo to bude docházet i k aktualizaci jednotlivých produktů tak, aby linka odpovídala standardům Průmyslu 4.0.
Dalším hlediskem bylo bezpečnostní řešení celé linky, jehož hlavním cílem je zajistit bezpečné vypnutí linky v případě narušení prostoru linky. V rámci prvotního řešení integrátora byly klece oddělující linku odstraněny a nahrazeny světelnými závorami řady MLC. Tyto závory vynikají rychlou reakcí v případě narušení ochranného pole a robustností.
Dalším bezpečnostním prvkem je integrace laserového skeneru řady RSL420 pro sledování volných ploch uvnitř výrobní linky. Úkolem skeneru je zamezit narušení prostoru uvnitř linky obsluhou nebo studenty během startu či chodu linky. Mimo to bude RSL dohlížet ve spolupráci se světelnou závorou i na AGV, které bude projíždět celou Smart Factory a bude vjíždět do linky. V prostorách linky se bude pohybovat po různých drahách a bude dovážet potřebný materiál k výrobě a odvážet již kompletní výrobky.
Senzory linky, bezpečnostní senzory a bezpečnost obecně budou dlouhodobě sledovány a jejich rozšíření bude realizováno v rámci spolupráce s Leuze. Přesněji řečeno, skrze mezifakultní spolupráci, například při řešení bakalářských a diplomových prací zadávaných Leuze, ale i dalšími průmyslovými partnery. Mimoto je hlavním přínosem, nebo lépe hlavní myšlenkou celého testbedu, jeho umístění na univerzitní půdě proto, aby linka mohla, společně s celou platformou nových technologií FEI CPIT TL3, sloužit pro zkvalitnění výuky studentů.
Ukázky technologií v testbedu VŠB TUO
Bezpečnost testbedů
Vliv nových technologií se promítne i do fyzického a psychického zdraví pracujícího člověka. Technologický rozvoj během 4. průmyslové revoluce povede ke snižování fyzické namáhavosti a rizikovosti práce, která je nebezpečná nebo jejíž dlouhodobý výkon ohrožuje zdraví a způsobuje nemoci z povolání, ke zlepšování hygienických parametrů pracovního prostředí a ke zdokonalování osobních ochranných pracovních prostředků. Snížit se díky němu může např. riziko úrazů nebo ergonomická rizika při manipulaci s materiály a výrobky (břemeny), čímž se zvýší bezpečnost práce a posílí ochrana zdraví zaměstnanců. Celkově se snižují fyzikální nebezpečí (bude méně pracovních úrazů), ale naopak se zvyšují psychosociální rizika.
Výraznou pozornost bude potřeba věnovat nemocem souvisejícím s psychickou zátěží v širším slova smyslu. V rámci prevence pak bude potřeba věnovat zvýšenou pozornost analýzám rizik, a to jak u zaměstnavatele, tak u konstruktérů, kteří vyvíjejí nové technologie. A kontrola řešení takových pracovišť, ale i účast na samotném řešení by měla být na absolventech oborů Fakulty bezpečnostního inženýrství.
V každém případě je zřejmé, že Průmysl 4.0 se promítne do praxe i do přípravy odborníků na mnoha úrovních. V současné době již panuje shoda, že prioritní úlohu v jeho rozvoji sehrají univerzitní testbedy a firemní subjekty a špičkové odborné skupiny, které se seskupují kolem nich. Předpokládáme, že bude docházet k výchově odborníků, kterých je v současné době v tomto průmyslovém segmentu naprostý nedostatek. Vznik testbedů je významným pokrokem a pomocí při rozvoji problematiky Průmyslu 4.0 v České republice.
Spolupráce s vysokými školami
Leuze Engineering od začátku svého působení spolupracuje s vysokými školami v České republice, zejména s VŠB – Technickou univerzitou Ostrava. Pilotní projekt z roku 2017 započal dlouhotrvající spolupráci s VŠB-TUO, Fakultou elektrotechniky a informatiky. Projekt byl tematicky zaměřen na podporu systémového testování elektronických řídicích jednotek hybridních pohonů automobilů, přičemž jedním z hlavních úkolů této spolupráce bylo i zajištění transferu know-how v této oblasti pro nově vznikající obor Automobilové elektronické systémy. Za tímto účelem byl společně navržen testovací stav, vytvořen koncept testování a provedeno samotné testování. Systémové testování je ve vývoji senzoriky nebo obecně elektronických řídicích systémů jedním z nejdůležitějších bodů vývoje a zažívá rozvoj v posledních desetiletích nejenom v automobilovém průmyslu. Po tomto úspěšném pilotním projektu došlo v závislosti na vynikajících výsledcích k uzavření dalšího navazujícího projektu. Výsledky spolupráce byly přínosné pro obě strany, přičemž došlo k rozšíření praktických znalostí v oblasti systémového testování, podpoře výuky, podpoře univerzitních projektů a přenosu technologicko-koncepčního řešení. Osobou stojící za zahájením a postupným rozvojem této spolupráce je proděkan FEI VŠB-TUO a místopředseda Představenstva NCP4.0, Petr Šimoník, který je trvalým propagátorem podpory spolupráce univerzit s průmyslem na praktických projektech. S ohledem na fakt, že hlavní sídlo společnosti Leuze Engineering je situováno v Plzni, dochází logicky k rozvoji úspěšné spolupráce také se Západočeskou Univerzitou v Plzni. Leuze Engineering podporuje také studentské soutěže, a tedy budoucí technické talenty. Tyto střípky by měly sloužit k vzájemnému propojení univerzitního prostředí a transferu nejaktuálnějších praktických zkušeností z aplikačního prostředí.
Společnost Leuze Engineering Czech s.r.o. působí na českém trhu již od roku 2017 a celosvětově se Leuze zabývá vývojem, výrobou a prodejem sensorů pro průmyslovou automatizaci. Již více než padesát let je v této oblasti průkopníkem nových technologických řešení. V rámci České republiky má hlavní pobočku v Plzni a další pracoviště v Ostravě. Leuze Engineering se v České republice zabývá vývojem software, stavbou testovacích stavů, testováním a v neposlední řadě průmyslovou automatizací, a to jak pro svou mateřskou společnost ve všech zmíněných oblastech, tak i pro externí zákazníky v České republice, Rakousku a Německu.
„Za Leuze Engineering mohu konstatovat, že jsme hrdí na tuto spolupráci. Jedná se o oboustranně prospěšné propojení a aktivity vedoucí k formování zaměření či směrů odborné praktické výuky v oblasti vybraných elementů Průmyslu 4.0, zejména senzoriky a bezpečnosti,“ říká Pavel Housar CEO Leuze Engineering Czech.
