Témata
Zdroj: FS ČVUT v Praze

Kolébka českého inženýrství: Ústav výrobních strojů a zařízení (RCMT)

Ústav výrobních strojů a zařízení Fakulty strojní ČVUT v Praze je přední pracoviště aplikovaného výzkumu s rozsáhlými vazbami na průmyslovou praxi v oblasti výrobní techniky. Dlouhodobě se zaměřuje na výzkum progresivních témat, která vycházejí z průběžné identifikace hlavních hybných sil v průmyslové výrobě a zájmu průmyslových partnerů.

Tento článek je součástí seriálu:
Kolébka českého inženýrství
Díly
Doc. Petr Kolář

Inženýrský i doktorský titul v oboru Výrobní stroje a zařízení získal na Fakultě strojní ČVUT v Praze. Zde se také následně habilitoval. Od roku 2001 pracuje ve Výzkumném centru pro strojírenskou výrobní techniku a technologii (RCMT), které je od roku 2012 organizační součástí Ústavu výrobních strojů a zařízení FS ČVUT.
V letech 2015-2019 pracoviště vedl. Působí též na Českém institutu informatiky, robotiky a kybernetiky, ČVUT v Praze a na Fraunhofer IWU Dresden. Odborně se zabývá výzkumu a spolupráci s průmyslovými firmami v tématech dynamického chování výrobních strojů, chytrými výrobními stroji a Průmyslem 4.0.

Reklama

RCMT se věnuje ve spolupráci s průmyslovými partnery nejen výzkumu, ale i navazujícímu vývoji konkrétních technických řešení, umožňujících efektivní přenos nejnovějších poznatků do průmyslové praxe. Tento přístup umožňuje řešit komplexní výzkumná a vývojová témata, a díky tomu napomáhá ke zvyšování konkurenceschopnosti domácích výrobců a uživatelů strojírenské výrobní techniky na náročných světových trzích.

Most do praxe: Inovace z FS ČVUT

Příkladem ucelené spolupráce s průmyslovou firmou v několika oblastech aktivit byl společný vývoj nové řady horizontálních center WHT firmy TOS Varnsdorf. Firma definovala náročné rámcové zadání, které obsahovalo jak požadavky na konstrukční modularitu a multifunkčnost stroje, tak i požadavek provozní integrace do moderních výrobních provozů s širokým uplatněním principů digitalizace a Průmyslu 4.0.

Spolupráce mezi RCMT a TOS Varnsdorf byla zahájena na samém počátku vývoje nového obráběcího stroje a byla založena na úzkém spojení znalostí z výzkumu a průmyslové praxe. Prvním klíčovým bodem byla definice koncepce stroje a návrh nosné struktury stroje.

„Inteligentní výrobní stroje představují další vývojovou generaci výrobních strojů. Jejich hlavní vlastností je vybavenost rozšířenou senzorikou, schopností zpracování dat a rozšířenou komunikací,“ říká Petr Kolář. (Zdroj: FS ČVUT v Praze)

Tým RCMT vypracoval ve spolupráci s firmou koncepční studii, na kterou navázaly návrhové matematické modely MKP a pokročilé výpočty a simulace. Jejich cílem byla efektivní optimalizace strukturálních vlastností stroje s uplatněním postupů topologické a parametrické optimalizace. Výsledkem je řešení nosné struktury s vysokou statickou i dynamickou tuhostí při minimalizaci hmotnosti, což vedlo ke snížení materiálových nákladů i ke zjednodušení výroby a montáže. Výpočtové modely byly totiž využity mj. i k návrhu kompenzací deformací nosných dílců stroje, optimalizaci technologických postupů obrábění a montáže klíčových dílců struktury stroje, čímž se zkrátil čas nutný k dosažení požadované geometrické přesnosti stroje.

Druhou zásadní oblastí spolupráce bylo vytvoření digitálního dvojčete stroje. Digitální dvojče umožňuje virtuální testování NC programů, optimalizaci víceosých obráběcích strategií, predikci času obrábění, a zejména detailní vizualizace přesnosti a jakosti povrchu obrobku. Tím se významně snižují rizika při uvádění stroje do provozu a zvyšuje jeho aplikační potenciál u zákazníků.

Reklama
Reklama
Reklama

Třetí oblast spolupráce byla zaměřena na digitalizaci, konektivitu a uživatelskou podporu prostřednictvím nadstavbového systému TOScontrol. Tento systém integruje provozní informace, vizualizační nástroje, diagnostiku s využitím AI a další pokročilé funkce, jako je měření obrobku na stroji, kompenzace teplotních deformací nebo rozhraní pro MES a ERP systémy. Díky nasazení TOScontrol je stroj připravený pro prostředí plně digitalizované továrny s vyšší efektivitou provozu, nižšími náklady na údržbu a rozšířenými digitálními funkcionalitami.

Spolupráce přinesla firmě TOS Varnsdorf nový úspěšný tržní produkt. Pro RCMT se jedná o příklad uplatnění širokého know-how ve vývoji strojů, tvorbě a aplikacích digitálních dvojčat.

Základ: Chytré výrobní stroje

Výrobní stroje zajišťují realizaci fyzických procesů při výrobě součástí a montáži zařízení. Patří sem dělicí, obráběcí, tvářecí a aditivní stroje, ale také roboty, pokud slouží jako nosiče technologických hlavic. Historicky byly výrobní stroje navrženy tak, aby svou mechanickou silou nahradily fyzickou práci člověka, zatímco řízení pohybu, vnímání stavu a rozhodování zůstávalo na obsluze. Moderní CNC stroje vykonávají pohyby automaticky podle NC programu s vysokou přesností, avšak často vyžadují přítomnost operátora, zajišťujícího doplňkovou senzoriku, kontrolu a zásahy do procesu.

Při vývoji strojů řady WHT byly použity pokročilé výpočetní modely a simulace. (Zdroj: FS ČVUT v Praze)

Inteligentní výrobní stroje jsou další vývojovou generací výrobních strojů. Jsou vybaveny rozšířenou senzorikou, schopností zpracování dat a rozšířenou komunikací. Využívají data z přídavných senzorů a data z řídicího systému, který je zdrojem informací o pohybu a procesu. Získaná data jsou v reálném čase vyhodnocována, a poté slouží k rozhodování o zásazích do řízení stroje, například k úpravě procesních parametrů nebo k jeho zastavení. Zpracování dat přímo na stroji a jejich bezprostřední využití v řízení se označuje jako edge computing.

Inteligentní stroj musí být schopen komunikace s okolními systémy, jako jsou další stroje, digitální dvojčata, přídavná měřicí zařízení, nadřazené informační systémy i lidský operátor. Pro komunikaci se využívají standardizované protokoly a jednotné datové modely, které jsou klíčové pro efektivní integraci stroje do výroby.

Cílem vývoje inteligentních výrobních strojů je automatická sebekontrola provozu stroje a kvality výroby v bezobslužném režimu, při zachování možností spolupráce člověka a stroje. Tyto stroje tvoří základ inteligentních výrobních buněk a linek, kde jsou data dlouhodobě analyzována v cloudu, často s využitím pokročilé analytiky umělé inteligence, s cílem zvyšovat kvalitu a produktivitu výroby.

České firmy produkující výrobní stroje a výrobní systémy si jsou těchto trendů vědomy a ve spolupráci s RCMT intenzivně pracují na vývoji a zdokonalování svých konkurenceschopných řešení.

Vydání #4
Kód článku: 260404
Datum: 01. 04. 2026
Rubrika: Servis / Technické školství
Související články
Závěrečné oponentní řízení CK-SVT

V dubnu 2012 byl na půdě Fakulty strojní ČVUT v Praze oficiálně zahájen osmi letý projekt Centrum kompetence - Strojírenská výrobní technika v rámci dotačního programu Technologické agentury ČR. Projekt byl úspěšně ukončen ke konci roku 2019 a v červnu 2020 proběhlo Závěrečné oponentní řízení ve firmě TOS Varnsdorf, jednoho ze spoluřešitelů.

Senzory a stroje pro monitoring obrábění

Efektivní sledování řezného procesu v reálném čase je klíčem k vyšší produktivitě a přesnosti obrábění. Výzkumníci z pražského pracoviště RCMT při ČVUT se komplexně zabývají současnými možnostmi inprocesní diagnostiky. Tento příspěvek analyzuje cestu od laboratorních senzorických břitových destiček přes inteligentní nástrojové držáky až po koncept využití samotného stroje jako senzoru s využitím dat z řídicího systému.

Řezné nástroje: trendy a výzvy v průmyslu

Základní funkce a podstata řezných nástrojů jsou stejné už od doby kamenné. Ale také platí, že se kontinuálně vyvíjejí spolu s požadavky na obrábění nových materiálů a na vyšší produktivitu a kvalitu obrobeného povrchu. Moderní nástroje jsou vyráběny vedle tradičních i moderními a nekonvenčními metodami. Na významu nabývá také monitoring řezných operací a management nástrojů, obojí s přihlédnutím k ekonomicko-ekologickým aspektům.

Související články
Trendy v laserových technologiích pro výrobu

Laser již dávno není vnímán pouze jako specializovaný nástroj na řezání plechů. V současném výrobním průmyslu je univerzální technologickou platformou, která pokrývá široké spektrum aplikací - od kontinuálního záření a krátkých pulzních režimů, využívaných při kalení, svařování, řezání, vrtání či aditivní výrobě (tzv. makroprocesy), až po ultrakrátkopulzní (UKP) zdroje, umožňující extrémně přesné mikroobrábění, strukturování a funkcionalizaci povrchů (tzv. mikroprocesy).

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Sledování a řízení výroby pro její optimalizaci

Tento příspěvek je vhledem do jedné metodiky optimalizace vlastní výroby. Je zaměřen na obrobny firem s vlastním produktem a doplněn stručným komentářem o konkurenceschopnosti a o nutnosti inovovat a zvyšovat vnitřní efektivitu.

Hlavní trendy EMO Hannover 2017 očima výzkumníků

Hannoverský veletrh EMO je právem považován za výkladní skříň toho nejlepšího, co inovační týmy světových leaderů i jejich následovníků navrhli a v prototypech či již sériově nabízejí. Sektor výrobních strojů bývá na špici technického pokroku v oblasti strojírenství a udává směr dalším oborům, které jej následují. U nás má velkou tradici a není proto s podivem, že letos do Hannoveru zavítalo na 2 200 českých návštěvníků.

Výzkum a budoucnost přesného obrábění

Dne 2. dubna 2026 se prostory Fakulty strojní ČVUT v Praze v Horské ulici staly centrem setkání předních odborníků z akademické sféry i průmyslové praxe. Ústav výrobních strojů a zařízení (RCMT) ve spolupráci se Společností pro obráběcí stroje zde uspořádal odborný seminář s názvem „Aktuální výzkumná témata ve strojírenské výrobní technice a přesném strojírenství“. Akce nabídla ucelený pohled na nejnovější trendy výzkumu v oblasti přesnosti strojů, řezných sil a progresivních technologií obrábění.

Seminář o monitoringu obráběcích operací

Měli jsme možnost zúčastnit se celodenního semináře o monitoringu obráběcích operací, pořádaného 20. října Společností pro obráběcí stroje a Ústavem výrobních strojů a zařízení Fakulty strojní ČVUT v Praze (RCMT, FS, ČVUT).

IMTS 2026: Ve znamení nových trendů v obrábění

V září se v Chicagu uskutečnil veletrh IMTS. Pro Českou republiku i pro firmy, které zde reprezentovaly sebe i český průmysl, to byl velmi intenzivní týden. Obdobně koncipovanou společnou prezentaci neměla žádná jiná ze zúčastněných zemí. Německo i Čína sice měly národní expozice, český projekt však díky koordinaci a podpoře Ministerstva průmyslu a obchodu nabídl na IMTS zcela unikátní formát prezentace. Pojďme se podívat na několik postřehů z výstavy.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Nebojte se výzev!

Tuto větu mi na konec rozhovoru řekl Ing. Radomír Zbožínek, člen představenstva Tajmac-ZPS, který se stále podílí na dění v mateřské firmě. Slovo "mateřská" pro pana Zbožínka platí dvojnásob, do firmy totiž nastoupil 1. listopadu 1972, takže zde "kroutí" již svou 46. sezonu. Tak akorát na to, aby jeho slova mohla posloužit i dalším lidem.

Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Aplikace moderních postupů a technologií v obrábění

Společnost Hofmeister pravidelně svým zákazníkům představuje novinky a inovace nejen vlastní, ale také svých obchodních partnerů. Účast na listopadových zákaznických dnech svědčí o velkém zájmu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě a mnoho dalších benefitů....  již 30 let zkušeností s odbornou novinařinou
Předplatit