Informační systém Vysoké školy polytechnické Jihlava
IS VŠPJ
Technologie a standardy Průmyslu 4.0
Studijní plán: Aplikovaná informatika - platný pro studenty, kteří započali studium od ZS 2019/2020
| Předmět | Technologie a standardy Průmyslu 4.0 (TSP_AI_BC) |
|---|---|
| Garantuje | Katedra technických studií (KTS) |
| Garant | prof. Ing. František Zezulka, CSc. ( zezulka@vspj.cz ) |
| Jazyk | česky |
| Počet kreditů | 4 |
| Prezenční studium | |
|---|---|
| Přednáška | 2 h |
| Cvičení | 2 h |
| Kombinované studium | |
| Tutoriál / přednáška | 8 h |
| Cvičení | 4 h |
Sylabus
- Idea iniciativy Průmyslu 4.0, model RAMI 4.0
- Úvod do problematiky řízení a řídicích systémů pro účely iniciativy Průmysl 4.0.
- Současné řídicí systémy, technologie a metody řízení velkých celků.
- Architektura řídicí pyramidy, její HW a SW řešení v současné době.
- Činnosti a technologie na jednotlivých úrovních řídicí pyramidy.
- Čidla a akční členy, programovatelné automaty, průmyslová PC, komunikační podsystém
- SCADA - Systémy vizualizace a operátorského řízení.
- MES – systémy operativního řízení výroby.
- ERP systémy řízení podniku.
- Připravenost stávajících technologií pro Industry 4.0
- Řídicí a průmyslové komunikační systémy v iniciativě Průmysl 4.0.
- Technologické předpoklady iniciativy Průmysl 4.0. Digitalizace, virtualizace, decentralizace, otevřená komunikace a IoT, big data.
- Nová řídicí architektura a význam otevřené komunikace.
- Význam standardizace a standardy jednotlivých úrovní řídicí pyramidy, OPC, UA.
- Model RAMI – teoretický základ iniciativy Industry 4.0.
- Industry 4.0 komponent model jako implementace RAMI 4.0 do komponent I 4.0
- Digitální dvojče (DT) a Asset Administration Shell (AAS)
- Virtuální prostředí pro modelování výrobních procesů
- Případové studie Industry 4.0.
Doporučená literatura
- Zezulka F. - Prostředky průmyslové automatizace. VUTIUM, Brno, 2004.
- Zezulka F. - Počítačové řídicí systémy, elektronický studijní materiál, VŠPJ.
- MANZEI Ch., SCHLEUPNER L., HEINZE Ronald (Hrsg.) - Industrie 4.0 im internationalen Kontext, VDE Verlag Beuth, 2015, ISBN 978-3-410-26049-3.
- www.zvei.org: Industry 4.0 : Auf dem Weg zur smarten Fabrik, Die Elektroindustrie materials, 2015.
- www.zvei.org: Elektrische Verbindungstechnik fuer Industrie 4.0, 2015.
- www.zvei.org: Industrie – Software 4.0, 2015.
Anotace
Cílem předmětu je dát studentů celkový přehled o významném trendu, který lze hodnotit jako čtvrtou průmyslovou revoluci. Úvodem budou studenti seznámeni s pojmem a obsahem ideje Průmysl 4.0 (anglicky Industry 4.0). Detailně pak budou probrány stávající řídicí architektury a systémy průmyslové automatizace jako celku a porovnány s architekturou řídicího systému především strojů a výrobních linek, jak jsou navrhovány pro potřeby systému Industry 4.0. Budou seznámeni s technologickými předpoklady a systémy na jednotlivých úrovních řízení. Pozornost bude věnována systémům Internetu věcí, služeb a lidí (IoT, IoS, IoP). Dále bude výklad zaměřen na významnou součást systému Industry 4.0 – komunikačnímu podsystému, dále systémům vizualizace a operátorského řízení (SCADA), systémům operativního řízeni MES a systémům řízení podniku ERP. Studenti budou seznámeni s tím, jak stávající průmyslové řídicí a informační systémy splňují kritéria a požadavky Industry 4.0. Velká pozornost bude věnována standardům a standardizačnímu procesu řídicích a výrobních systémů. Budou ovládat základní modely RAMI i model Industry 4.0 Components. Porozumí jejich implementaci do průmyslové výroby na základě případových studií (case study).
Znalosti: Studenti budou mít celkový přehled o ideji i technologických předpokladech iniciativy Průmysl 4.0 (Industry 4.0). Budou mít základní znalosti o řídicích členech pro automatizaci strojů, výrobních linek i technologických procesů, systémy pro vizualizaci a operátorské řízení (SCADA) a systémy operativního řízení výroby (MES) ve stávajících řídicích a výrobních systémech a v tom jak splňují či nesplňují požadavky iniciativy Industry 4.0. Dostanou přehled o celé škále komunikačních systémů pro propojení prostředků jednotlivých úrovní mezi s sebou i navzájem mezi jednotlivými vrstvami jak ve stávajících decentralizovaných systémech, tak v systémech Industry 4.0. Porozumí modelům RAMI a Industry 4.0 Components a budou je umět aplikovat.
Dovednosti: Dovednosti v práci se SCADA systémy, základní i pokročilé dovednosti s MES systémem
a s komunikačními systémy třídy Industry Ethernet, Internet of Things (IoT), Internet of Services (IoS) a Internet of People (IoP). Tvorba případových studií v Industry 4.0 (case study).