1

Prepis

1 Žiadateľ: Prjekt: Slvenská technická univerzita v Bratislave Vedmstná fakulta pre hspdársku prax ITMS kód prjektu: Aktivita: 3.2 Zdpvedná za aktivitu: PhDr. Kvetslava Rešetvá, PhD. PROFILOVÁ PREDNÁŠKA ÚSTAVU APLIKOVANEJ INFORMATIKY, AUTOMATIZÁCIE A MECHATRONIKY Názv aktivity Názv špecifickéh cieľa Cieľ aktivity Termín realizácie aktivity 10/ /2015 Aktivita 3.2 Tvrba nástrjv na transfer pznatkv d výučby. 3. Tvrba nástrjv pre transfer pznatkv v výučbe. Aktivita tvrby nástrjv na transfer pznatkv d výučby uzatvára tk infrmácií získaných z analýzy, mapvania prstredia vplyvu a nastavuje knkrétne nástrje na transfer týcht pznatkv d výučby. Jej cieľm bude vytvriť súbr nástrjv na dvzdanie pznatkv získaných z predchádzajúcich aktivít d výučby na fakulte a tým zvýšiť vedmstný základ cieľvej skupiny. Cieľ aktivity sleduje funkcinalitu prensu špičkvej dbrnsti pre cieľvú skupinu.

2 Z pisu prjektu výber časti aktivity 3.2 : 1. Nástrj na transfer pznatkv prfilvé prednášky výskumu Obsahv je vedeckvýskumná činnsť fakulty rientvaná najmä na nasledvné blasti: blasť materiálvéh výskumu s rientáciu na výskum, vývj a technlgické spracvanie hlavných druhv technických materiálv, výskum a vývj nvých technlógií priemyselnej výrby, rientvaných najmä na technlgické spracvanie mderných technických materiálv a eklgicky čisté prdukcie, blasť identifikácie, autmatizácie a riadenia prcesv, ak aj infrmačnéh zabezpečenia technlgických, výrbných a rganizačných systémv, blasť výskumu a verifikácie princípv manažérskeh riadenia a jeh rganizačné štruktúry, blasť riadenia kvality a certifikácie prcesv a výrbkv, blasť bezpečnsti a spľahlivsti technlgických zariadení a systémv s dôrazm na metódy analýzy a syntézy systémv. Definvaná charakteristika výskumu reflektuje na blasti výskumu fakulty, pdlieha hdntiteľským prcesm na fakulte. Pznanie výskumnéh prfilu, jeh identifikácia a zaznamenanie nvým spôsbm by bl bsahm prfilvých prednášk. Z každej blasti by bla zabezpečená prednáška špičkvéh dbrníka z fakulty, ktrý by priblížil výskumnú charakteristiku, základný bsah výskumu a vývja, ucelený phľad na vedeck-výskumný prfil ústavu fakulty (fakulta má 6 ústavv) v slvenskm i anglickm jazyku. Príprave (metóde realizácie) prfilvých prednášk by pdliehal: spracvanie textu v rzsahu adekvátnych autrských hárkv, preklad textu, licenčné pdmienky pre pužitie diela s autrm prednášky. Takt vytvrené prfilvé prednášky by mhli byť významným materiálm pre : výučbu na fakulte v jej prierezvých predmetch prezentáciu ústavu dma i v zahraničí rzšírenie mediálneh priestru pre reprezentačné účely celéh prjektu invatívnym spracvaním bsahu výskumu na fakulte. Definvané výstupy z aktivity v pise prjektu: Základ pre výstupy tejt aktivity budú determinvané úspešnsťu dsiahnutia realizácie aktivít prjektu a t najmä aktivít: z stakehlderingu aktivita 1.1, z prtálu firiem z aktivity 2.1, z realizácie aktivity 3.1 z získaných e-. Práve tát prepjensť jedntlivých aktivít a prietk infrmácií a väzieb medzi nimi môžu infikvať úspešnsť transferu pznatkv d výučby. Všetk, č bude mžné dsiahnuť v predchádzajúcich aktivitách sa zúrčí v tejt záverečnej aktivite, ktrá má byť priestrm pre dvzdanie pznatkv, zvýšenie vedmstnéh základu a prstredím pre naplnenie hlavnéh cieľa prjektu. Knkrétnymi výstupmi aktivity teda budú: 6 prfilvých prednášk mapujúcich vedeck-výskumný charakter šiestich ústavv fakulty, ktré budú využiteľné nielen v výučbe, ale budú mať aj silný prezentačný význam pre celú fakultu zabezpečenie min. 30-tich virtuálnych nahrávk technlgických pstupv z vnkajšej hspdárskej praxe s využiteľnsťu v výučby, t. z. rzšírenie škály infrmácií pre dktrandv fakulty z aplikačnej rviny

3 zabezpečenie min. 30-tch virtuálnych nahrávk technlgických pstupv a prcesv na fakulte s cieľm využitia v výučbe na fakulte a súčasne pre prvnávanie technlgických prcesv a získaných teretických vedmstí z výučby na fakulte s pznatkami získanými v praxi 4 dbrné prednášky pre dktrandv (ale i širší záujem výskumných pracvníkv fakulty), ktré frmujú vedmstný základ cieľvej skupiny v 4 zásadných kruhch vedeckej práce. Realizácia aktivity: 1. V súlade s cieľmi prjektu bla uvedená aktivita predstavená riaditeľm ústavv MTF STU: prílha 1: Infrmácia pre ústavy z , prílha 2 : List riaditeľm ústavv MTF z dňa Riaditelia ústavv písmne delegvali zástupcu za ústav, ktrý bude zdpvedný za realizáciu prfilvej prednášky listy riaditeľv v archíve prjektu u zdpvednej riešiteľky 3. Osbitné stretnutia zdpvednej riešiteľky s určenými pracvníkmi štruktúre a bsahu prfilvých prednášk 4. Zber údajv, úprava textv, grafické spracvanie prednášk 5. Zabezpečenie prekladv textv 6. Finálne zstavenie prednášk d zbrníka vedeckých prác v elektrnickej pdbe 7. Zverejnenie prfilvých prednášk Garanti spracvania prfilvých prednášk: Za Ústav materiálv Mgr. Marián Palcut, PhD. Za Ústav výrbných technlógií dc. Ing. Erika Hdúlvá, PhD. Za Ústav priemyselnéh inžinierstva a manažmentu dc. Ing. Helena Makýšvá, PhD. Za Ústav bezpečnsti, envirnmentu a kvality prf. Ing. Marš Sldán, PhD. Za Ústav aplikvanej infrmatiky, autmatizácie a mechatrniky prf. Ing. Pavl Tanuška, PhD. Za Ústav výskumu prgresívnych technlógií dc. Ing. Maximilián Strémy, PhD. Úvd Odbrné zameranie výskumnej činnsti na MTF STU v Trnave vychádza z prfilu fakulty v pedaggickej blasti, je v súlade s dlhdbým zámerm rzvja Slvenskej technickej univerzity v Bratislave a pkrýva celé spektrum vzdelávacieh pôsbenia na MTF STU. Výskumná činnsť tvrivých pracvníkv MTF STU sa realizuje frmu: prjektv základnéh výskumu, pdprvaných grantvu agentúru VEGA, prjektv aplikvanéh výskumu s pdpru grantvej agentúry KEGA, prjektv, riešených v rámci medzinárdných prgramv, prjektv medzinárdnej vedeck-technickej splupráce, prjektv základnéh a aplikvanéh výskumu s pdpru grantvej agentúry APVV, zmluvnéh výskumu a vývja (bchdné zmluvy).

4 1. Veda a výskum na MTF Pririty výskumu a vízia MTF STU Cieľm Materiálvtechnlgickej fakulty STU v Bratislave s sídlm v Trnave je, v kntexte s víziu STU, byť výskumne rientvanu a medzinárdne uznávanu fakultu v rámci fakúlt pdbnéh zamerania v svetvm meradle t.j. fakúlt, ktré rzvíjajú mderné trendy v výskume a priemyselnej výrbe, s dôrazm na prgresívne materiály, sfistikvané výrbné technlógie a priemyselné inžinierstv, autmatizáciu a infrmatizáciu výrbných a technlgických prcesv ak aj kvalitu, bezpečnsť, envirnmentálne a manažérske aspekty priemyselnej prdukcie. Pslanie MTF STU V súlade s definvaným pslaním Slvenskej technickej univerzity chce Materiálvtechnlgická fakulta STU ak univerzitná fakulta aktívne prispievať k jeh naplneniu - s priritu na materiálvé vedy a výrbné technlógie - v akreditvaných blastiach výučby, vedy a výskumu v rámci stanvených kmpetencií: pnúkať a realizvať univerzitný systém vzdelávania v všetkých stupňch v akreditvaných študijných prgramch, šíriť, prehlbvať a rzvíjať pznanie nástrjmi vedy a výskumu, zabezpečiť prens výsledkv vedy a výskumu d prcesu vzdelávania, zabezpečiť transfer výsledkv vedy a výskumu d pdnikateľskej praxe, chrániť výsledky svjh výskumu, začleniť sa d univerzitnéh systému celživtnéh vzdelávania, pdieľať sa na dlhdb udržateľnm rzvji splčnsti všetkými svjimi aktivitami, ale hlavne rzvíjaním harmnickej sbnsti študenta v kntexte ideálv humanizmu a demkracie. Generálne a strategické ciele pre výskum 1. Publikvať výsledky výskumu a tvrivej činnsti v medzinárdnm prstredí, najmä v renmvaných medzinárdných vedeckých časpisch. 2. Psilniť pstavenie MTF STU v prjektch medzinárdnej splupráce. 3. Budvať výskumnú infraštruktúru (prístrjvú) vrátane kvalifikvanej bsluhy. 4. Psilniť spluprácu s praxu d súkrmných priemyselných pdnikv až p verejné inštitúcie a autrity. 5. Zamerať výsledky výskumu a slbdnéh bádania aj na výstupy v frme patentv. 6. Psilniť rientáciu na iné ak dtačné zdrje z štátneh rzpčtu, najmä na zdrje z zahraničia, z grantvých agentúr na prjekty, z pdnikateľskej činnsti. Zameranie výskumnej činnsti je rientvané na: Výskumná činnsť tvrivých pracvníkv MTF STU sa realizuje frmu: prjektv základnéh a aplikvanéh výskumu a rzvja, prjektv riešených v rámci medzinárdných prgramv, prjektv medzinárdnej vedeck-technickej splupráce,

5 zmluvnéh výskumu a vývja (bchdné zmluvy). Obsahv je vedeckvýskumná činnsť fakulty rientvaná najmä na nasledvné blasti: blasť materiálvéh výskumu s rientáciu na výskum, vývj a technlgické spracvanie hlavných druhv technických materiálv, výskum a vývj nvých technlógií priemyselnej výrby, rientvaných najmä na technlgické spracvanie mderných technických materiálv a eklgicky čisté prdukcie, blasť identifikácie, autmatizácie a riadenia prcesv, ak aj infrmačnéh zabezpečenia technlgických, výrbných a rganizačných systémv, blasť výskumu a verifikácie princípv manažérskeh riadenia a jeh rganizačné štruktúry, blasť riadenia kvality a certifikácie prcesv a výrbkv, blasť bezpečnsti a spľahlivsti technlgických zariadení a systémv s dôrazm na metódy analýzy a syntézy systémv.

6 2. Prfilvá prednáška Ústavu aplikvanej infrmatiky, autmatizácie a mechatrniky 2.1 Charakteristika ústavu Výskum na Ústave aplikvanej infrmatiky, autmatizácie a mechatrniky je rientvaný d blastí infrmatizácie a autmatizácie riadiacich prcesv na všetkých úrvniach riadenia priemyselnej výrby a reflektuje mderné trendy riadenia prcesv pdľa pyramídvéh mdelu Základná stratégia riadenia výskumu UIAM vychádza striktne z pžiadaviek európskej legislatívy na harmnizáciu prcesv pre vývj a prevádzkvanie hierarchických systémv riadenia ak aj na pžiadavky vertikálnej integrácie infrmačných systémv riadenia. Orientácia výskumu UIAM je daná snahu naplnenie glbálnych cieľv rzvja ľudskej civilizácie: prstriedkami autmatizácie v maximálnej miere prispievať k znižvaniu sptreby energie, č má priamy dsah na vývj eklógie, dôsledným rzpracvaním všebecných pžiadaviek frmulvaných v medzinárdných štandardch realizvať vývj bezpečnstne kritických riadiacich systémv, č má vplyv na zvyšvanie bezpečnsti a chrany zdravia, využitím mdelvania a testvania zlžitých sftvérvých prduktv zvyšvať efektívnsť vývja, prevádzkvania a udržiavania hierarchických systémv riadenia prcesv. Na základe týcht princípv je výskum UIAM rientvaný d nasledujúcich blastí: 1. Výskum a vývj v súlade s pžiadavkami fabriky budúcnsti : vývj inteligentných metód riadenia a implementácia umelej inteligencie d riadenia, využitie prstriedkv virtuálnej reality a pčítačvej simulácie, simulácia a ptimalizácia prcesv a systémv, Big Data a získavanie znalstí z výrbných databáz v hierarchickm riadení prcesv, vývj metdík a dkumentačných pstupv v rámci živtnéh cyklu výrbku a technlógií zachvávajúcich princípy tzv. dbrých praktík, hrizntálna a vertikálna integrácia infrmačných a riadiacich systémv (kncept MII), vývj metdík pre testvanie sftvéru riadiacich systémv, identifikácia a ptimalizácia parametrv riadenia, ktré majú vplyv na zvyšvanie bezpečnsti riadenia priemyselných prcesv, vývj v blasti bezpečnstne kritických riadiacich systémv. 2. Pdpra transferu základnéh výskumu d praxe: základný výskum v blasti teórie riadenia spjitých a diskrétnych nelineárnych dynamických systémv, vývj algritmv riadenia na základe teórie dynamických systémv, riadenie dynamických systémv s rýchlu spätnu väzbu,

7 využitie teórie grafv v návrhu zlžitých sieťvých štruktúr. Vedecký prfil UIAM je v súlade s trendmi, ktré bli vytýčené knceptm Industry 4.0. Ústav aplikvanej infrmatiky, autmatizácie a mechatrniky buduje v rámci prjektu Univerzitný vedecký park ( ) pracvisk Autmatizácie a Infrmatizácie Výrbných Prcesv a Systémv (AIVPS) ak flexibilný systém autmatizvanéh riadenia technlgických a výrbných systémv. Zámerm nv pripravvanéh pracviska je vybudvanie a etablvanie silnéh reginálneh centra excelentnsti zameranéh predvšetkým na autmbilvý a elektrtechnický priemysel, ktrý je v našm regióne silne zastúpený (VW, Peuget-Citren, ZF, Samsung, Fxcnn a pdbne). Vybudvané pracvisk AIVPS bude výrazne psilňvať transfer invácií d priemyselných subjektv. 2.2 Filzfia vedeck-výskumných a pedaggických aktivít ústavu Základnu filzfiu vedeck-výskumných a pedaggických aktivít na Ústave aplikvanej infrmatiky, autmatizácie a matematiky MTF STU je pyramídvý mdel riadenia prcesv. V hierarchických riadiacich systémch, každé ddelenie aleb pdsystém rieši úlhy len na svjej vlastnej úrvni. Pčiatčná infrmácia pre pdpru rzhdvania a výpčet riadiacich signálv (zásahv) je prenášaná z nižších úrvní na vyššie a riadiaci signál (zásah) z vyšších úrvní na nižšie. V zlžitých systémch, akými sú napríklad riadiace systémy pre knkrétne dvetvie priemyslu, bchdnej splčnsti aleb elektrizačnej sústavy rzznávame tri a viac úrvní riadenia. Obr. Pyramídvý mdel

8 V autmatizvaných riadiacich systémch riadiace autmaty a regulátry, ktré riadia phyby mechanizmv a funkcie strjv, splu s snímačmi, ktré mnitrujú priebeh výrbnéh prcesu predstavujú najnižšiu úrveň riadenia - tzv. prcesnú úrveň. Mnitrvané a snímačmi namerané infrmácie sú psielané d perátrskéh panela aleb d riadiaceh pčítača, ktré sa nachádzajú na tzv. prevádzkvej úrvni. Prvky na tejt úrvni vyhdncujú presnsť z aku majú byť jedntlivé perácie vyknávané a generujú príkazy resp. žiadané hdnty pre prvky prcesnej úrvne. Na vrchle pyramídvéh mdelu sa nachádza tzv. pdnikvá úrveň. Tu sa nachádzajú infrmačné systémy, ktrých primárnym účelm je pmáhať manažérm analyzvať prstredie, v ktrm rganizácia pracuje, s cieľm určiť dlhdbé trendy a plánvať dlhdbé strategické rzhdnutia. Aktivity ústavu sú rientvané d blastí infrmatizácie a autmatizácie riadiacich prcesv na všetkých úrvniach riadenia priemyselnej výrby a reflektujú mderné trendy riadenia prcesv pdľa pyramídvéh mdelu, ktrý sme si v krátksti práve predstavili. Vedeck-výskumná činnsť UIAM je v súčasnsti pstavená na štyrch základných pilierch v ktrých sa realizuje výskum a vývj, vrátane implementácie výsledkv vedeck-výskumnej činnsti d praxe. Jedná sa : 1. Systémy prcesnej úrvne riadenia 2. Simuláciu výrbných systémv 3. Získavanie znalstí z databáz v hierarchickm riadení technlgických a výrbných prcesv 4. Analýzu spjitých nelineárnych dynamických systémv s rýchlu spätnu väzbu Systémy prcesnej úrvne riadenia Významný pdiel na prfilvaní abslventa v študijnm prgrame Autmatizácia a infrmatizácia prcesv v priemysle má blasť aplikvanej autmatizácie. Výskum, pedaggika a aj splupráca UIAM s praxu je strategicky smervaná v uvedenm kntexte a tak je t aj pre blasť prcesnej úrvne hierarchickéh mdelu riadenia prcesv, ktrá predstavuje prvý z spmínaných štyrch pilierv. Prcesná úrveň predstavuje primárny zdrj infrmácií a priamy prstriedk pre vyknávanie riadiacich zásahv. Na UIAM sa v tejt blasti výskumné a pedaggické aktivity rientujú najmä na: 1. návrh, realizáciu testvanie a dkumentvanie riadenia využívaním priemyselných prgramvateľných regulátrv 2. realizáciu systémv lgickéh riadenia 3. riadenie bezpečnstne kritických systémv 4. zabezpečvanie živtnéh cyklu riadiacich systémv pdľa pžiadaviek EÚ. Riadenie spjitých prcesv predstavuje interdisciplinárnu blasť, kde je ptrebné tereticky zvládnuť fyzikálnu pdstatu riadenéh prcesu a následne efektívne využiť mžnsti teórie riadenia, ktré sú implementvané v aplikačnm sftvéri priemyselných regulátrv. Výskum na UIAM je tu rientvaný na vývj virtuálnych priemyselných regulátrv, ale hlavne na vývj systematických pstupv, ak maximálne efektívne využívať aplikačný sftvér regulátra danéh typu.

9 Tent prístup umžňuje výrazné zníženie nákladv na výučbu študentv a realizáciu šklení pracvníkv z praxe, keďže nie je ptrebný nákup reálnych priemyselných regulátrv. Napríklad šklenia pre UDC 3300 bli úspešne vyknané pre PrCS Šaľa, Hlinikáreň Žiar nad Hrnm, šklenie učiteľv dbrných škôl. V rámci nášh výskumu bli vyvinuté špeciálne pre účely výučby aj virtuálne mdely rôznych technlgických prcesv,ktré umžňujú simulvať situácie reálneh riadenia prcesu. UIAM dispnuje aj reálnymi priemyselnými regulátrmi a skúsensti dkazujú, že prechd perátra z virtuálneh na reálny je bezprblémvý, prakticky výsledky testv nevykázali nedstatky pri pužívaní reálnych regulátrv. V rámci výskumu bl ptrebné vyvinúť analógvú verziu riadených prcesv, ktré pskytujú mžnsť v plnej miere veriť knfiguráciu priemyselnéh regulátra pracujúceh v reálnm čase. Na UIAM sa zaberáme aj prblematiku inteligentných dmv. Z tejt širkej blasti bli riešené prblémy ptimalizácie HW a SW vybavenia, klasifikácie funkcií inteligentných dmv, ak aj realizvaný mdel dmu pre účely výskumu v tejt blasti. Časť výskumu je venvaná prblematike zabezpečenia živtnéh cyklu riadiacich systémv. Jedná sa etapy živtnéh cyklu riadiacich systémv, ktré súvisia s dkumentvaním všetkých prcesv tak, ak je t vyžadvané medzinárdnými štandardami. Ide napríklad spôsb ak zstavvať špecifikácie pužívateľa riadiaceh systému, funkčné špecifikácie a ďalšie špecifikácie. Zaberáme sa metdiku verifikácie a validácie týcht špecifikácií, pričm výskum smeruje k autmatizvanej administratíve. Priebežne je zabezpečvaný aj transfer výsledkv výskumu v tejt blasti aj d výučby. Osbitná pzrnsť je venvaná prcesm validácie a verifikácie, kde v štádiu vývja je systematický pstup pre priebežný mnitring úrvne testvania splnenia špecifikácií bežiaceh prjektu. Ďalšu dôležitu blasťu autmatizácie sú diskrétne prcesy, ktrých riadenie je pstavené na princípe knečných autmatv, kde je ptrebné zvládnuť lgické pstupnsti a sekvencie riadených prcesv, aby bl mžné efektívne aplikvať znalsti z teórie riadenia pri návrhu a implementácii riadiaceh sftvéru prgramvateľných lgických autmatv tzv. PLC. Výskumné aktivity nášh ústavu sú v tejt blasti rientvané najmä na vývj bezpečnstne kritických riadiacich systémv v súlade s všebecnými pžiadavkami frmulvanými v medzinárdných štandardch, č má vplyv na zvyšvanie bezpečnsti a chrany zdravia ľudí a na bezpečnsť prevádzky rizikvých technlógií. Taktiež sa zaberáme sústavným vývjm fyzických mdelv reálnych výrbných systémv, ktré umžňujú študentm získať praktické zručnsti nielen v blasti návrhu a implementácie riadiacich algritmv, ale aj v blasti uvádzania predmetných systémv d prevádzky a ich diagnstiky. Šklenia, ktré vyknávame v tejt blasti pre prax, bli realizvané napr. pre JAVYS a.s., FESTO s.r. Nedmysliteľnu súčasťu spmínaných blastí autmatizácie sú systémy vizualizácie prcesv a perátrskéh riadenia. Úlhu týcht systémv je zabezpečiť interakciu medzi riadenu technlógiu a bslužným persnálm. Spmínané vizualizačné rzhrania sú súčasťu všetkých úrvní pyramídvéh mdelu riadenia prcesv.

10 Realizvané prjekty V rámci vývja a výskumu v blasti systémv prcesnej úrvne riadenia má ústav aplikvanej infrmatiky, autmatizácie a matematiky relatívne bhatú spluprácu s kmerčnu praxu. Výsledkm tejt splupráce je viacer dteraz realizvaných prjektv nielen v blasti návrhu a implementácie riadiacich systémv nvých zariadení, ale aj renvácie a vylepšenia už existujúcich starších technlgických zariadení. Predmetm splupráce s splčnsťu VUJE a.s. bl návrh a realizácia riadiaceh systému a aplikačnéh prgramvéh vybavenia inšpekčnéh stendu pre mnitrvanie stavu vyhretéh jadrvéh paliva. Spmínané zariadenie umžňuje vyknávať viaceré skúšky na palivvých kazetách za účelm sledvania ich degradácie pčas tzv. mkréh skladvania v dčasnm úlžisku. Jedným z ďalších prjektv realizvaných pre splčnsť VUJE a.s. bl návrh a implementácia pdprnéh meracieh systému na riadenie priebehu a vyhdncvania experimentv, ktrých účelm bl preukázať jadrvú a radiačnú bezpečnsť kntajnerv na prepravu vyhretéh jadrvéh paliva. V blasti splupráce s autmbilvým priemyslm pracvníci nášh ústavu taktiež realizvali niekľk prjektv pre splčnsť VW Slvakia a.s. Predmetm splupráce bl napríklad návrh a realizácia meracieh a vyhdncvacieh pracviska s využitím laservej meracej hlavice. Tent systém slúži na presné ustavenie karsérie na plšinu mntážneh dpravníka. Na linke finálnej mntáže autmbilv VW Tuareg a Prsche Cayanne sme realizvali návrh a implementáciu riadiaceh systému manipulátra hybridných batérií. Súčasťu tht prjektu bl aj piltné nasadenie autmatickéh návratu dpravníka d výchdzej plhy na začiatku taktu s detekciu prekážk resp. bsluhy v návratvej dráhe, realizvané prstredníctvm bezpečnstnéh laservéh skenera. Spmínaný systém sa stal referenciu pre ďalšie pdbné manipulátry na linke. V rámci splupráce s plastikárskym priemyslm sme realizvali renváciu riadiacich systémv dvch starších technlógií určených na rezanie expandvanéh plystyrénu. Prvu z nich bla píla na rezanie stavebnéh bkladvéh plystyrénu s autmatickým nastavvaním prdukčných parametrv. Druhu z spmínaných technlógií bla kntúrvacia píla na vyrezávanie tvarv zlžitých výrbkv. Pôvdný nehmgénny riadiaci systém bl nahradený kmplexným riadiacim CNC systémm Sinumerik. Nvé riadenie nielenže rzšíril prdukčné mžnsti píly, ale aj pdstatne zjedndušil prces prípravy výrby ak aj bsluhu zariadenia. Pracvníci nášh ústavu realizujú prjekty nielen dma na Slvensku, ale aj v zahraničí. Jedným z zahraničných prjektv bla realizácia prttypvej mntážnej linky pre kmpletvanie sedadiel vdiča a splujazdca pre zákazníka v Španielsku. Zaujímavsťu tht prjektu bl súčasné budvanie štyrch bdbných liniek v dvch mestách vzdialených šesťst kilmetrv. Z funkčnéh hľadiska bli linky zaujímavé mžnsťu rýchlej reknfigurácie technlgickéh pstupu mntáže. Samzrejmu súčasťu tht mdernéh systému bl zapracvanie technlógií Pka Yke, Pick - T - Light, sledvateľnsti a zhdy.

11 Okrem prjektv, ktré sú financvané kncvým zákazníkm sa v rámci splupráce UIAM s súkrmnými splčnsťami zaberáme aj riešením prjektv financvaných z štrukturálnych fndv EÚ. V tejt blasti splupracujeme napríklad s splčnsťu Qintec s.r.. na výskume a vývji zariadení a aplikačnéh sftvérvéh vybavenia pre systémy telemetrickéh zberu meraných údajv. Účelm vyvíjaných systémv je v tmt prípade mnitrvanie a vyhdncvanie radiačnej situácie v klí jadrvých elektrární, s cieľm zvýšiť bezpečnsť civilnéh byvateľstva Simuláciu výrbných systémv Dteraz spmínané aktivity patria d prvéh piliera vedeck-výskumnej činnsti UIAM. Druhým základným pilierm, ktrý si bližšie predstavíme v nasledujúcich minútach je simulácia výrbných prcesv. Simulácia slúži k riešeniu rôznrdých prblémv vyskytujúcich sa v reálnych/virtuálnych systémch. Simulácia je prces návrhu mdelu, jeh transfrmácia d simulačnéh mdelu v knkrétnm prstredí simulátra a experimentvanie s simulačným mdelm za účelm zistenia správania sa aleb zlepšvania vlastnstí systému. Treba mať na pamäti, že žiadny mdel nie je univerzálne pužiteľný, č značí, že každý špecifický prblém resp. systém ptrebuje svj vlastný špecifický mdel. Zaberáme sa simuláciu, ktrá je chápaná ak diskrétna, udalsťami riadená simulácia, ktrá umžňuje detailne sledvať napr. aktuálny stav výrby v pdniku. Simulácia v tmt význame môže byť dôležitým nástrjm v riadení či prjektvaní výrbných systémv, čiže umžňuje stanviť spôsb zadávania výrbných úlh, ich pradie a spôsb prechdu systémm, ptimalizáciu veľksti výrbných dávk, minimalizáciu prestjv, vyhdncvanie rôznych stratégií riadenia, aleb vyknávanie analýzy spľahlivsti. Medzi hlavné výhdy využitia simulácie patria: - Získavanie pznatkv správaní sa systému a jeh špecifík bez ptreby reálneh systému - Analýza a zdknaľvanie systémv s nepretržitu prevádzku (bez nutnsti zastaviť ich činnsť) Zlepšenie kmunikácie medzi skupinami pracvníkv v systéme Uplatnenie simulačnej ptimalizácie v riadení výrbných prcesv. Simulačná ptimalizácia je pužívaná pre nájdenie najlepšieh riešenia z mnžstva simulačných experimentv, pričm pskytuje štruktúrvaný prístup k určeniu ptimálnych hdnôt vstupných parametrv, kde je ptimum merané funkciu výstupných premenných z simulačnéh mdelu. Mžn pvedať, že súčasné ptimalizačné techniky predstavujú rbustné algritmy, ktré je mžné pužívať na riešenie rôznych reálnych prblémv, n ak upzrňujú viacerí autri, ešte stále prevláda veľký skepticizmus nad výsledkami simulačnej ptimalizácie v knkrétnych aplikáciách. V súvislsti s pužitím simulačnej ptimalizácie je ptrebné pznamenať, že je mimriadne výpčtv nárčná a bez pčítačvej pdpry ju nie je mžné pužiť. Sftvérvé riešenie simulačnej ptimalizácie Sftvérvé balíky pre simulačnú ptimalizáciu sú riešené ak plug-in mduly k základnej simulačnej platfrme. Optimalizačný mdul cyklicky bmieňa hdnty vstupných premenných z nami definvaných rzsahv a pdľa dziev/výsledkv aktuálneh simulačnéh behu sleduje cieľ účelvej funkcie. Pd cieľm účelvej funkcie môžeme chápať napríklad minimalizáciu nákladv na výrbu 1 kusu výrbku.

12 Algritmy pre sftvérvé riešenia simulačnej ptimalizácie Pchpiteľne existuje veľa metód, ktré by mhli byť pužité pre simulačnú ptimalizáciu, avšak najpužívanejšie v sftvérvých balíkch pre simulačnú ptimalizáciu sú heuristické vyhľadávacie algritmy. Tiet pskytujú dbré, prijateľné a rýchle výsledky pre širkú paletu prblémv. Spmenieme si len niekľk významných heuristických algritmv ak napríklad: genetické algritmy, evlučné stratégie, simulvané žíhanie, tabu hľadanie, simplexvé vyhľadávanie a pd. Realizácia simulačnej ptimalizácie Pužitie simulačnej ptimalizácie bude realizvané v simulátre WITNESS 14 d britskej splčnsti Lanner Grup Ltd. Tent simulátr je rientvaný predvšetkým na simuláciu výrbných systémv a prcesv, bslužných systémv a lgistických systémv a je zalžený na princípe diskrétnej udalsťami riadenej simulácie. Všebecný pstup simulačnej ptimalizácie Simulačná ptimalizácia pužíva nasledujúci pstup : 1. Definujú a inicializujú sa mnžiny hdnôt parametrv/vstupv pre simulačné experimenty (jeden aleb viac pre každý beh). 2. Získajú sa výsledky z simulačnéh behu, ptimalizačný mdul vlí nvé hdnty parametrv/vstupv z inicializvanej mnžiny. 3. Spustí sa nvý simulačný beh s nvými hdntami. 4. Krky 2 a 3 sa pakujú, pkiaľ algritmus ptimalizačnéh mdulu nie je manuálne zastavený aleb nebli splnené pdmienky na uknčenie algritmu (preskúmaná inicializvaná mnžina vstupv aleb inak definvaných pdmienk). Tent všebecný pstup sa javí jasný a veľmi jednduchý, ale jeh realizácia v praxi je veľa kmplikvanejšia. V súvislsti s simulačnu ptimalizáciu vzniká tázka, ak eliminvať veľký rzsah vstupných premenných. Optimalizačný mdul pskytuje niekľk mžnstí: 1. Pužiť vhdný krk zmeny vstupných parametrv aleb definvať len vybrané hdnty (vznikne vymenvaná mnžina hdnôt). 2. Definvať bmedzenie v pdbe funkčných závislstí vstupných premenných. 3. Zvliť vhdný algritmus pre ptimalizáciu. Prezentácia výsledkv simulačnej ptimalizácie Optimalizačný mdul pskytuje reprty priebehu ptimalizačnéh prcesu a činnsti zvlenéh algritmu. Správy sú prezentvané v grafickej aj tabuľkvej pdbe. Je mžné zbrazvať aj iné zvlené funkcie, ktré dkumentujú ďalšie výstupy simulácie. Výhdy a nevýhdy simulačnej ptimalizácie Medzi silné stránky simulačnej ptimalizácie mžn zaradiť: 1. Jednduché pužitie pre rzličné prblémy, napr. pre ptimalizáciu cieľv výrby, určenie ptimálnej veľksti výrbných dávk či stanvenie ptimálnych intervalv zadávania d výrby apd. 2. Simulačný mdel môže presnejšie nahradiť reálny systém ak matematický mdel. 3. Definícia účelvej funkcie je veľmi jednduchá a nevyžaduje žiadny špeciálny matematický aparát. 4. Tiež určenie vstupných premenných a ich bmedzení býva pmerne jednduché (ak sa urbí vhdná analýza a klasifikácia prblému).

13 5. Simulačná ptimalizácia prebieha autmaticky (vyknáva ju ptimalizačný mdul). 6. Výsledky sú jasne prezentvané. Simulačná ptimalizácia pskytuje reálne mžnsti riešiť prblémy v plánvaní a riadení výrby. Napríklad: ptimalizácia cieľv výrby; ptimalizácia výrbných plánv; ptimalizácia veľkstí výrbných dávk; ptimalizácia výšky skladvých zásb. pdpru rzhdnutí v rzvrhvaní v reálnm čase Simulačná ptimalizácia sa javí ak užitčný nástrj aj v blasti prjektvania výrbných systémv. Napríklad: ptimalizácia pčtu strjv; ptimalizácia pčtu dpravných prstriedkv; ptimalizácia pčtu pracvných síl. Medzi slabé stránky simulačnej ptimalizácie patria: 1. Simulačná ptimalizácia musí pracvať s vytvreným simulačným mdelm systému, ktrý musí byť verifikvaný a validvaný 2. Optimalizácia môže trvať veľmi dlh. 3. Existuje rizik, že glbálny extrém nebude nájdený, aleb že uviazne v lkálnm extréme. 4. Presnsť výsledku nie je mžné vždy garantvať, pretže je t vždy kmprmis medzi presnsťu a časm, za ktrý h získame. 5. Cena sftvérvých balíkv je stále príliš vyská. Záver Simulačnú ptimalizáciu mžn, vďaka svjej jednduchsti a sftvérvej pdpre využiť pre riešenie rôznych prblémv, n vľba správneh pstupu závisí d riešiteľa, vytvrenéh simulačnéh mdelu a zlžitsti prblému. Simulačná ptimalizácia je pužiteľná všade tam, kde je, aleb nie je mžné zstaviť matematický ptimalizačný mdel, pričm vytvriť simulačný mdel je s pmcu simulačných platfriem veľmi intuitívne a relatívne rýchle. Splčným prblémm všetkých simulačných experimentv je nájsť najlepšie riešenie z brvskej mnžiny experimentálnych výsledkv. Tent prblém dkážu efektívne riešiť ptimalizačné mduly napr. pre simulvané žíhanie, ktrému stačí spustiť 1% z mnžiny mžných experimentv, aby našiel najlepšie riešenie. Napriek značnému pkrku a rzvju existuje veľa bariér, ktré treba preknať, aby sa stala simulačná ptimalizácia silným nástrjm pre analytikv, ktrí riešia ptimalizačné prblémy. Verím, že bude bežnu metódu v rukách analytikv riešiacich mnhé prblémy čast kmplikvaným spôsbm. Realizvané prjekty Optimalizácia nákladv spjených s prepravu a držbu zásb Riešené pre Plastic Omnium s.r.., Lzrn, 2010 Simulácia výrby kmpnentv pre firmu IKEA Riešené pre IKEA Cmpnents s.r.., Malacky, 2012

14 Hdntenie výknnsti výrbnej linky kufrvéh blženia pmcu simulácie Riešené pre IAC Grup s.r.., Lzrn, 2010 Hdntenie výknnsti výrbnej linky dvervých výplní pmcu simulácie Riešené pre IAC Grup s.r.., Lzrn, 2010 Simulácia nábehu výrby prjektu Clrad 2 Riešené pre IAC Grup s.r.., Lzrn, 2009 Riešenie vstupv mntáže integrvaných bvdv pmcu simulácie Invensys Slvakia, Trnava, 2012 Simulácia linky Hyundai, Kia v firme ZF BOGE Elastmetall Slvakia a.s., Trnava 2013 Simulácia linky predúprav v ZF BOGE Elastmetall Slvakia a.s., Trnava 2013 Optimalizácia výrbných dávk A dielv Riešené pre MIBA Vráble 2014 Zlepšenie zvlených parametrv výrbnéh systému v Hella Slvakia Frnt-Lighting, s.r.., Kčvce, Získavanie znalstí z databáz v hierarchickm riadení technlgických a výrbných prcesv Dôležitý prblém, ktrý na našm ústave riešia viacerí výskumní pracvníci a dktrandi, je prblém Business Intelligence (BI), ktrý môžeme chápať ak ucelený a efektívny prístup k práci s pdnikvými údajmi, ktrý ma vplyv na správnsť strategických rzhdnutí. BI môže byť ďalej chápané ak integrácia pre infrmačné technlógie, aplikácie a metódy na zber, nrmalizáciu, analýzu, prezentáciu a interpretáciu dát. Účelm Business Intelligence je knvertvať veľké bjemy údajv (prevažne z dátvých skladv) na pznatky aleb znalsti, ktré sú ptrebné pre kncvéh užívateľa. Pznatky môžeme následne využiť v prcese riadenia na zvýšenie kvality, spľahlivsti, bezpečnsti, ale aj efektívnsti či zvýšenie miery zisku. Pznatky takt získané nie sú len knkrétne záznamy aleb mnžiny záznamv. Môžu t byť aj pznatky získané z pzrvania istej veličiny z manažérskeh prstredia aleb pznatky určujúce závislsti medzi údajmi. Pret mderné databázvé servery bsahujú rzsiahlu pdpru pre budvanie dátvých skladv (data warehuse), analýzy OLAP (Online Analytical Prcessing) a dlvania údajv (data mining). Systémy BI pskytujú hlbké analýzy nad veľkými bjemami dát. Pmcu dataminingvých mdelv mžn napríklad predpvedať z histórie údajv, ktré máme ulžené v úlžisku, vyvíjanie sa danéh prcesu v budúcnsti. Infrmácie ulžené v databázvých systémch môžu byť rzdelené d dvch kategórii. Prvá kategória bsahuje ten typ infrmácií, pre ktré bla databáza sknštruvaná a je kvôli nim prevádzkvaná. Užitčné infrmácie sú bsiahnuté v knkrétnych hdntách atribútv a ich kmbináciách vzhľadm k väzbám daných databázvým uspriadaním. Užívateľ s dtazmi manipuluje pmcu dtazvacieh jazyka, napr. SQL.

15 Druhá kategória ppisuje infrmácie, ktré nie sú na prvý phľad zrejmé ani z hdnôt atribútv, ani z štruktúry databázy. Tiet infrmácie sú ukryté v veľkm mnžstve databázvých záznamv a môžu byť získané metódami induktívneh dvdzvania z hdnôt atribútv. V súvislsti z znalsťami sa niekedy uvádza trjuhlníkvá schéma. Dáta sú chápané ak náhdné skupiny jednduchých faktv aleb udalstí. Zlžitejšie fakty, ktré vzniknú agregáciu jednduchých faktických znalstí, reprezentujú infrmácie. Znalsti sú výsledkm našich prcesv vnímania, sú rganizvané tak, že z nich môžu byť dvdzvané závery. Získavanie znalstí z prdukčných databáz Skôr ak je mžné pristúpiť k prcesu získavania znalstí pre hierarchické riadenie prcesv je nutné zrealizvať niekľk nasledvných etáp: Na začiatku je ptrebné vyknať analýzu charakteru údajv na všetkých úrvniach pyramídvéh mdelu riadenia prcesv a následne navrhnúť štruktúru a funkcie špecializvanéh dátvéh úlžiska. V druhej etape je dôležité verifikvať a validvať správnsť návrhu dátvéh úlžiska s prihliadnutím na existenciu medzinárdných nriem a smerníc. A cieľm pslednej etapy je navrhnúť pdsystém transfrmácie hetergénnych údajvých štruktúr d jedntnej štruktúry, ktrá je daná návrhm úlžiska údajv. Zvládnutie uvedených trch etáp je nevyhnutný predpklad pre dsiahnutie stanvenéh cieľa, t.j. využitie dátvých skladv pre riadenie prcesv systémm s hierarchicku (viacúrvňvu) štruktúru. Navrhvané riešenie pre získavanie znalstí pre hierarchické riadenie prcesv je mžné vidieť na nasledvnm brázku. Celkvé riešenie je rzdelené d trch úrvní. Základná úrveň, ktrá je infrmačne prepjená na samtný technlgický a/aleb výrbný prces, sa nazýva úrveň riadenia. Vychádza z štandardnéh pyramídvéh mdelu. Navrhnutý a prjektvaný systém riadenia na úrvni technlógie sa skladá spravidla z nasledvných subsystémv: z subsystému merania, zberu a spracvania infrmácie (v štruktúre bsahuje meracie (senzry) a prensvé (zbernice) trasy), z subsystému riadenia (vrátane prensu akčných signálv na akčné členy), subsystému vizualizácie a kmunikácie bsluhy s systémm riadenia (SCADA/HMI), z databáz reálneh času (realizuje sa ukladanie technlgických dát a prens týcht dát na úrveň analýzy), infrmačné systémy na rôznych úrvniach riadenia, subsystém integrácie infrmačných a riadiacich systémv, z subsystému pdpry riadenia (simuluje rôzne druhy mdelv technlgickéh a/aleb výrbnéh prcesu a výrbných stratégií a pd.)... Obsahuje všetky relevantné prvky a subsystémy, ktré sú nevyhnutné pre riadenie prcesv ľubvľnéh priemyselnéh pdniku a zabezpečuje krem iných aj funkcie ak napr.: meranie kamžitých hdnôt veličín, mnitrvanie veličín (napr. medzných hdnôt, trendv a pd.), vládanie akčných členv, ručné perácie, zadávanie žiadaných hdnôt regulátrv a lgické riadenie, vizualizáciu údajv,

16 archivácia údajv priebehu prcesu, a prens infrmácie na nadradenú úrveň. Systémy riadenia pre rôzne typy prcesv sú v všebecnsti charakterizvané vlastnsťami ak: technlógia systému riadenia je v všebecnsti distribuvaná, riadenie prcesu vyžaduje rýchle (dynamické) a bezpruchvé merania, riadenie prcesu taktiež vyžaduje rýchly a spľahlivý kmunikačný subsystém na prens infrmácie, t.j. krátke reakčné časy pri prensch, rýchle (dynamické) a spľahlivé musí byť tiež vládanie akčných členv (aktuátrv), vyskú prevádzkvú spľahlivsť systému riadenia pri výpadkch HW aleb SW, a zber a spracvanie nameraných signálv je realizvaný cyklicky v stanvených časvých intervalch... Uvedené základné vlastnsti systémv riadenia sú v súčasnsti navrhvané, prjektvané a realizvané technickými a prgramvými prstriedkami na báze lkálnych pčítačvých sietí ( decentralizvané systémy riadenia číslicvé prvky riadenia sú prepjené kmunikačným subsystémm). Ďalšia úrveň, ktrú treba chápať ak nadradenú, je úrveň analýzy dát. Tát zahŕňa subsystémy na zber, extrakciu, transfrmáciu a integráciu údajv, vrátane samtnéh dátvéh skladu aleb peračnéh dátvéh úlžiska. Súčasťu tht systému sú aj nástrje a technlógie OLAP. Fundamentálna pžiadavka na extrakciu a spracvanie údajv z prdukčných databáz je zachvanie integrity dát. Vzhľadm na transfrmáciu a spracvanie dát d dlišných dátvých štruktúr v dátvm úlžisku je t nesmierne kmplikvaná a v mnhých prípadch ťažk riešiteľná pžiadavka. Ptencinálne znalsti, ktré sú ukryté v brvskm bjeme dát, je treba v viacerých krkch pripraviť na spracvanie a pritm neprušiť vzťahy a väzby v týcht údajch. Obzvlášť kmplikvané je t pri dátach, ktré vznikajú z systémv značených ak bezpečnstne kritické. Za bezpečnstne kritický systém značujeme systém, ktréh nesprávna funkčnsť (zlyhanie) môže mať katastrfálne následky, ak sú ťažké zranenia, či straty na živtch, brvské škdy na majetku aleb živtnm prstredí. Jednu z základných vlastnstí bezpečnstne- kritických systémv je reálny čas, ktrý je zahrnutý v pžiadavkách na takmer všetky bezpečnstne- kritické systémy. Neptrebujeme získať iba hdnverné výsledky merania a spracvania (technlgické údaje), ale musíme ich získať aj v správnm čase. Dnes sa stretávame s bezpečnstne kritickými prcesmi pdstatne častejšie ak v minulsti. Sú súčasťu nielen prevádzk ak napr. v chemickm a farmaceutickm priemysle, jadrvej energetike, blasti riadenia prcesv hrenia a spaľvania a mnhé ďalšie prevádzky, ale patrí sem už aj riadenie základných prcesv v výrbných pdnikch, vrátane strjárskych. Z uvedených faktv je mžné knštatvať, že krektne navrhnutá dátvá pumpa, čast nazývaná aj prces ETT (ETL) je alfu a megu správneh návrhu dátvéh skladu. Základný faktr, ktrý zabezpečí správne fungvanie dátvej pumpy, je jej verifikácia a validácia. Psledná úrveň, ktrú treba chápať ak najvyššiu, je úrveň získavania znalstí, ktrá bsahuje subsystém KDD, vrátane subsystému na interpretáciu znalstí. Iba správne získané (s využitím metód a techník data mining-u) a interpretvané znalsti môžu byť efektívne využité pre zvýšenie kvality riadenia prcesv. Pret najdôležitejšu časťu systému je mdul interpretácie znalstí. Správne interpretvané znalsti je následne treba využiť a zabezpečiť ich spätný transprt d výrbnéh prcesu. T sa realizuje prstredníctvm mdulu Generátr zásahv d riadenia výrby.

17 Tent mdul treba chápať ak interfejs medzi úrvňu získavania znalstí a úrvňu riadenia. Samtný mdul je priam napjený na SCADA/HMI systém a prstredníctvm neh sa priam realizujú intervencie d výrbnéh prcesu. Treba pvedať, že zásahy s získanými a správne interpretvanými znalsťami sa môžu vyknávať v ručnm aleb autmatickm móde. Samtný infrmačný tk z úrvne získavania znalstí na technlgickú úrveň môže krem inéh bsahvať aj napríklad parametre riadiacich algritmv, hdnty bilančných výpčtv, statické a dynamické parametre mdelv, parametre využiteľné pre diagnstiku zariadení pdpra údržby, aleb pdklady pre zaistenie kvality výrby a pd. Aplikvaním navrhvanéh riešenia d praxe môže samtný systém získavania znalstí pre hierarchické riadenie prcesv napmôcť pri riešení rôznych prblémv ak napr. : Predikcia havarijných stavv riadenéh prcesu zalžená na princípe nájdenia analgickej situácie spracvaním veľkéh mnžstva údajv v reálnm čase. Predikcia preventívnych kntrl výrbných zariadení, č má súvis s údržbu. Pravidelné údržby sú drahé a navyše plán dstávk nekrešpnduje vždy presne s živtnsťu jedntlivých kmpnentv. Identifikácia vplyvu výrbných parametrv na výrbný prces. Identifikácia mierne chybných zdrjv infrmácií (snímačv), kde bežné techniky dhadu medzí príslušných alarmv zlyhávajú. Diagnstika výrbných systémv s hľadm na celkvú živtnsť týcht systémv. Identifikácia a ptimalizácia relevantných parametrv riadenia, ktré majú vplyv na zvyšvanie bezpečnsti riadenia priemyselných prcesv. Chybné činnsti akčných členv, ak je nedstatčné vyknanie vypčítanéh zásahu. Spresňvanie nelineárnych dynamických mdelv riadených prcesv s cieľm ptimalizácie parametrv. Priebežné sledvanie kvality prcesu riadenia na základe hdntenia kvality z n line získavaných údajv. Detekcia chybvých stavv výrbných zariadení ak aj jedntlivých výrbkv dhaľvanie výskytu nepdarkv. Identifikácia rôznych neštandardných stavv, ktré majú vplyv na výrbný prces a ktré musí riešiť perátr výrby najčastejšie neplánvanu dstávku strja aleb časti technlógie. Riešenie prblémv s využitím získaných znalstí bez vpred zadanéh cieľa. Predikcie pre ptreby manažmentu pdniku, rôzne ad hc reprty. Efektívne zavádzanie a hlavne invácie systémv riadenia na všetkých úrvniach. Realizvané prjekty V spmínanej blasti, sa na našm ústave realizval niekľk zaujímavých prjektv pre kncvých užívateľv. 1. Jedným z nich bl prjekt návrhu kncepcie pre verifikáciu a validáciu integrvanéh IS pre havarijné strediská JE-Mchvce, realizvaný pre VUJE a.s. v rku Predmetm splupráce

18 bl vypracvanie kncepcie a návrhu úlh pre verifikáciu a validáciu prjektu integrvanéh infrmačnéh systému pre havarijné strediská JE Mchvce. 2. Nasledujúcim prjekt bl prjekt Návrhu metdiky a následná realizácia autmatizácie evidencie a vyhdncvania vybraných údajv, ktrý bl dknčený v rku 2001 pre SE-EBO, a.s. Cieľm prjektu bl návrh metdiky a následná realizácia autmatizácie evidencie a vyhdncvania sledvaných parametrv v SE-EBO, a.s., pričm Infrmačný systém umžňuje sledvať vybrané parametre a autmaticky upzrňvať bsluhu na neštandardné hdnty týcht parametrv. 3.Ďalším prjektm realizvaným na našm ústave bl prjekt Technickej pmci pri autmatizvanm spracvaní nameraných údajv dávkvéh príknu pri mnitrvaní klia el. SE-EBO pmcu mnitrvacích vzidiel, zbrazenie nameraných údajv, plhy vzidla a archivácia údajv na riadiacm pčítači. Prjekt bl dknčený v rku Splupráca bla zameraná na technickú pmc pri autmatizvanm spracvaní nameraných údajv dávkvéh príknu pri mnitrvaní klia el. SE-EBO pmcu mnitrvacích vzidiel a ich archivvanie. Plha vzidiel je mnitrvaná a v prípade ptreby umžní bsluhe kmunikáciu s psádku vzidla za účelm presmervania aleb úpravy definvanej mnitrvacej trasy. 4.Návrh a implementácia IS na vedenie správy a phľadávk bl prjekt realizvaný v rku 2005 pre splčnsť Grdic Cnsulting, s.r.. Predmetm splupráce bl návrh a implementácia infrmačnéh systému pre evidenciu klientv, dlžníkv, phľadávk a evidencia mžnstí ich riešenia napr. frmu definvania splátkvéh kalendára a pdbne. 5.Prjekt realizvaný v rku 2007 s názvm Mdifikácia funkcinalít a sftvéru pre teledzimetrický systém, ktrý bl pripravený pre SE-EBO, a.s, mal za cieľ spluprácu pri mdifikácii funkcinalít a sftvéru pre autmatické spracvanie nameraných údajv Teledzimetrickéh systému JE Bhunice. 6.V rku 2007 bl pre reklamnú agentúru Istrplitana D arcy, spl. s r.. realizvaný návrh a implementácia infrmačnéh systému ISTROCOUNT, ktrý bl zameraný na evidenciu realizvaných prác na prjektch internými zamestnancami agentúry. Na základe týcht údajv je mžné presnejšie stanviť cenu jedntlivých plžiek v prjekte a súčasne aj hdntenie zamestnancv agentúry. 7.Predmetm ďalšej splupráce realizvanej v rku 2008 bl návrh a implementácia infrmačnéh systému pre správu harmngramu prevádzkvých kntrl. Slúži na evidenciu prevádzkvých kntrl pužívaných zariadených, umžní bsluhe získať prehľad zariadeniach, na ktrých sa budú musieť vyknať kntrly v definvanm časvm bdbí a naplánvať kntrly pdľa aktuálnych ptrieb. 8.Integrácia IS MOFIS a TIS pre EBO v rku 2009, bl ďalší z významných prjektv realizvaných na našm ústave. Cieľm prjektu bl prepjenie Mbilnéh filtračnéh systému MOFIS s technickým infrmačným systémm TIS a dzimetrickým infrmačným systémm MISRK pre EBO 9.Psledným spmínaným prjektm bl návrh IS pre firmu BOGE Elastmetal - vyťažvanie aut, realizvaný v rku Predmetm splupráce bl návrh a implementácia sftvérvéh riešenia zameranéh na mnitrvanie a nákladnej dpravy pre ZF SACHS Slvakia, a.s. Systém eviduje zmluvných dpravných partnerv, ich destinácie, transprtné bmedzenia a tarify. Na základe týcht údajv umžní efektívnejšie plánvanie a využívanie nákladnej dpravy.

19 2.2.4 Analýza spjitých nelineárnych dynamických systémv s rýchlu spätnu väzbu Ďalšu blasťu výskumu realizvanu na našm ústave je analýza spjitých nelineárnych dynamických systémv s rýchlu spätnu väzbu písaných systémm diferenciálnych rvníc prvéh rádu. Pmenvanie týcht systémv ak dynamických systémv s rýchlu spätnu väzbu vyplýva z skutčnsti, že pre epsiln idúce k nule a s hraničenými pravými stranami matematickéh mdelu, je prípustné, aby príslušné stavvé veličiny v ľubvľnm bde časvéh intervalu nehraničene rástli. Tát situácia je typická pre mnhé zaujímavé prípady z praxe v súvislsti s javmi vznikajúcimi v nelineárnych systémch, akými sú autscilácie, reznancia, hysterézia, scilácie s vyskými frekvenciami a javy hraničnej vrstvy. Matematickým rámcm pre systémy s rýchlu spätnu väzbu je teória singulárnych perturbácií. Diferenciálne rvnice (systémy) s malým parametrm pri najvyššej derivácii sú značvané v dbrnej literatúre ak singulárne perturbvané systémy vzhľadm na neplatnsť princípu spjitej závislsti riešenia na parametri, a s tým spjené prblémy s aprximáciu riešení diferenciálnych rvníc v klí nulvej hdnty parametra epsiln. Predmetm skúmania je asympttické správanie sa týcht systémv keď hdnta parametra epsiln sa blíži k nule. Malý parameter epsiln dráža stupeň separácie medzi pmalým a rýchlym kanálm systému, aleb matematicky, medzi pmalu a rýchlu dynamiku systému. f 1 kde, f 2 n y 1 R,. y f t, y1, 2, 1 1 y y f t y,,, 2 2, 1 y2 m y 2 R, s malým kladným parametrm 1 a spjitými funkciami Riadením scilácií sa v všebecnsti sledujú dva ciele: Prvým je ptlačenie scilácií, teda získanie asymptticky stabilnéh nulvéh riešenia, ktré platí pre všetky začiatčné pdmienky v danej, dstatčne veľkej blasti, druhým je získanie scilácií s danými vlastnsťami, napríklad frekvenciu a amplitúdu, čím sa myslí získanie asymptticky stabilnéh peridickéh riešenia, ktré platí pre všetky začiatčné pdmienky v danej blasti. Publikácie z pslednéh bdbia ukazujú na širké mžnsti uplatnenia teórie a techník singulárnych perturbácií v blasti teórie riadenia. Spmedzi mnhých aplikácií môžeme spmenúť napríklad: 1. Experimentálne zariadenia v blasti fyziky vyských energií (napr. jadrvá elektrnika) sú čast zstavené z subsystémv, ktré bsahujú prvky s pmalu a rýchlu dynamiku. Pdbne vyskfrekvenčné zsiľňvače, ktré pracujú v blastiach frekvencií nad 1 MHz sú čast navrhvané tak, že ich vstupný a výstupný bvd bsahuje reznančný bvd aleb sústavu reznančných bvdv. Ich praktické využitie vyžaduje určiť exaktný vzťah medzi rzsahm pásma uvažvanéh nelineárneh bvdu v závislsti na parametrch reznančnéh subsystému s cieľm dsiahnuť na výstupe pžadvaný rzsah frekvencií a amplitúd;

20 2.Pri rbtických manipulátrch sa teória singulárnych perturbácií využíva k separátnemu návrhu pmalej (týka sa pevnej zlžky manipulátra) a rýchlej ( týka sa phyblivej zlžky manipulátra) dynamiky prensu; kde 0 < ε << V realistickm matematickm mdeli pisujúcm vertikálny phyb helikptéry pristávajúcej na základňu mžn identifikvať tri rzdielne ale navzájm prepjené dynamiky: uhlvú rýchlsť listv vrtule (pmalá dynamika), vertikálny phyb helikptéry (rýchla dynamika) a dynamika páky klektívneh riadenia (ultra-rýchla dynamika). kde 0 < ε 1ε 2 << ε 1 << Singulárne perturbvané krajvé úlhy vznikajú pri matematickm mdelvaní ustálených stavv hrievanej tyče s termstatm písaných parciálnu diferenciálnu rvnicu uvedenéh tvaru s stacinárnu pdmienku vzhľadm na čas, kde regulátr v pravm kncvm bde hrievanej tyče udržiava knštantnú tepltu rvnú teplte detekvanej senzrm v niektrm zvlenm mieste medzi ľavým a pravým kncvým bdm, zatiaľ č rýchlsť tepltnej zmeny na ľavm knci tyče je rvná nule. V tmt prípade je uvažvaná hmgénna tyč dĺžky b a s nervnmernu distribúciu teplty. Parameter epsiln reprezentuje termálnu difuzivitu. Takt, singulárne perturbvané úlhy sa bjavujú pri matematickm mdelvaní prensv tepla s veľkým Peckletvým číslm. y t Obr. 2 y ky 2 x f x, y y' a 0, yb yc, a c b

21 5.V bifyzike, Hpfieldv matematický mdel neurónu môžeme p vhdnej nrmalizácií premenných napísať v tvare kde sú knštanty, a parametri sa predpkladá, že je veľký. Z phľadu bifyziky t reprezentuje fakt, že elektrické prcesy v neuróne sú rýchle. 1, y' y 2 f y t 1 1, V kntexte matematickej analýzy systémv s rýchlu spätnu väzbu sa sústreďujeme na dva hlavné aspekty v ich správaní, a t A) na analýzu týcht systémv na intervale knečnej dĺžky s dôrazm na určenie pdmienk zaručujúcich existenciu nescilatrických riešení mdelu a ich aprximácie. V rámci th sa sústreďujeme na pis javu takzvaných hraničných vrstiev, ktrý je typickým javm vznikajúcim v singulárne perturbvaných systémch. V všebecnsti, riešenia matematickéh mdelu začínajú s rýchlym prensm a p dznení tht prensu tiet zstávajú blízk riešenia redukvanej úlhy a ďalší rýchly prens vzniká na knci uvažvanéh intervalu. Hraničné vrstvy sa frmujú v dôsledku nervnmernej knvergencie exaktnéh riešenia k riešeniu redukvanej úlhy v klí kncvých bdv uvažvanéh intervalu. B) na riadenie amplitúdy a frekvencie scilácii nelineárnych dynamických systémv. Výskum systémv s rýchlu spätnu väzbu v tejt blasti je venvaný vyšetrvaniu existencie a analýze vyskfrekvenčných scilácií nelineárnych systémv napríklad pre singulárne perturbvané scilátry Duffinhvh typu. Oscilátry tht typu predstavujú štrukturálny matematický mdel k pisu a simulácii nelineárnych vyskfrekvenčných bvdv. V týcht súvislstiach sa tiež zaberáme systémami s kmplikvanu štruktúru kritickej variety.