Detail předmětu

Inteligentní výrobní systémy

FSI-GIS-KAk. rok: 2019/2020

Pokrok ve výrobní a počítačové technice a zejména v jejich propojení přináší nové přístupy v oblastech návrhů výrobků a jejich realizace ve výrobních procesech a výrobních systémech. Ty jsou v současné době vyjádřeny v konceptu Průmysl 4.0, z něhož vyplývá, že tradiční nástroje pro potřebné činnosti v oblasti strojírenské výroby nadále tomuto vývoji nedostačují. Proto se zde studenti seznamují s novými přístupy a metodami:
Výrobní systém jako inteligentní systém, základy umělé inteligence, expertní systémy, neuronové sítě, metody využívající znalostních bází ve výrobních systémech. Je ukázáno, jak tyto metody aplikovat a tím přinést novou kvalitu pro jednotlivé činnosti ve výrobním systému - návrh a konstrukce výrobků, technologická přípravy výroby, skupinová technologie, návrh struktury výroního systému, rozvrhování a řízení výroby, řízení kvality výroby.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Lubomír Vašek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají znalosti vybraných metod pro vytváření matematických
modelů jednotlivých činností ve výrobních systémech a základních metod
jejich řešení. Důraz je kladen na získání znalostí a dovedností
potřebných při algoritmizaci probíraných metod. Dále získají studenti
základní znalosti v oblasti aplikace metod umělé inteligence do výrobních
systémů, zejména pak expertních systémů a neuronových sítí.

Prerekvizity

- základní znalosti matematických postupů při řešení soustav lineárních algebraických rovnic a nerovností
- znalosti základních subsystémů výrobního systému, jejich funkcí a procesů v nich probíhajících

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu:
- účast na cvičeních
- samostatné zpracování zadané úlohy

Zkouška:
Zkouška ověřuje získané znalostia je kombinovaná. Má praktickou a teoretickou část. V praktické části se ověřuje schopnost studenta aplikovat získané znalosti a metody na praktických příkladech, v teoretické části pak znalost teoretických základů.
Pokud student vyřeší méně než polovinu zadaných příkladů u zkoušky neuspěl.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s moderními metodami a nástroji pro
návrh výrobních systémů a jejich řízení v prostředí automatizované
výroby. Hlavní důraz je kladen na nástroje a metody založené na aplikaci
znalostních systémů a optimalizačních přístupů k řešení problémů v
oblasti návrhu a řízení. Jsou zde probrány i základní přístupy
související s umělou inteligencí.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována. Při neúčasti omluvené ze závažných důvodů je možnost náhrady samostatným řešením zadaných úloh ze zameškané látky.

Základní literatura

Chang, T., Wysk R.A., Wang, H.: Computer-Aided Manufacturing
Kusiak, A.: Intelligent Manufacturing Systems

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-K magisterský navazující

    obor M-VSR , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace v kombinovaném studiu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lubomír Vašek, CSc.

Osnova

1. Výrobní systém jako inteligentní systém (IVS) - moderní přístupy k výrobním postupům, souvislost s konceptem Průmysl 4.0
2. Základy metod umělé inteligence, základní přístupy, rozdíl proti algoritmickým přístupům k řešení úloh
3. Systémy založené na znalostní bázi - způsoby reprezentace znalosti, základní metody využívané ve vyhodnovacích modulech
4. Expertní systémy, jejich využití v oblasti výrobních systémů, jejich struktura, plnění znalostní báze, vyhodnocování znalostí
5. Neuronové sítě, jejich základní principy a aplikace do oblasti výrobních systémů
6. Dekompozice výrobků a součástí na elementy - geometrické, konstrukční a výrobní. Způsoby jejich využití v modelování výrobků
7. Subsystém návrhu a konstrukce výrobků jako součást IVS
8. Subsystém technologické přípravy výroby jako součást IVS, variantní a generický způsob vytváření technologických postupů
9. Metody plánování a rozvrhování výroby v IVS
10. Metody skupinové technologie a s tím související uspořádání výrobního zařízení v IVS, clustrovací metody pro třídění součástí, kódovací systémy obrobků
11. Metody pro výběr výrobních zařízení a jejich uspořádání v jedné a více řadách
12. Metody analýzy skladovacích procesů v IVS
13. Získávání dat a jejich zpracování