Témata
Reklama

Letem technickým světem

Každý den nás překvapuje zprávami z vědeckotechnické sféry, která je nám sice ve své podstatě blízká, ale přesto někdy v detailech vzdálená, protože stačíme sledovat jen svůj obor. V tomto letošním seriálu stíráme hranice úzkého zaměřeni a zlehka se dotkneme překvapivých novinek odjinud. Kdo chce vědět víc, snadno si podrobnosti najde.

SENZAČNÍ SENZORY

Ze školy víme, že senzor (z anglického sensor, tentýž význam mají výrazy čidlo nebo snímač) je obecně řečeno zdroj informací pro nějaký řídicí systém (například mozek), v užším slova smyslu technické zařízení (součástka), které měří určitou fyzikální nebo technickou veličinu a převádí ji na signál, který lze dálkově přenášet a dále zpracovat v měřicích a řídicích systémech.

Senzory se dnes dostaly do popředí zájmu, protože jako zdroj informací hrají zásadní roli v současném rozmachu digitalizace. Jasně to prokázal už 24. ročník veletrhu Sensor + Test, který se konal v Norimberku. Zúčastnilo se jej 568 vystavovatelů z celého světa a atraktivní novinky ze světa senzorů, měřicí a testovací techniky si přišlo prohlédnout více než osm tisíc odborníků. Veletrh a doprovodné odborné kongresy naznačily trendy jejich dalšího směřování. Podle německého Svazu pro senzoriku a měření (AMA) platí tento veletrh za platformu výměny zkušeností v Evropě ojedinělou.

Mezi nejpřitažlivější exponáty patřily piezorezistivní křemíkové senzory pro měření tlaku v kapalných a plynných médiích. Jedná se o tištěné senzory schopné používat spojení Bluetooth. Nemenší zájem vzbuzovaly předpřipravené senzorové moduly a keramické senzory pro automobilový a spotřební průmysl.

Za trend považují někteří odborníci také miniaturizované tištěné senzory v kompaktním kovovém pouzdře pro měření různých dat, např. absolutního a relativního tlaku od 50 mbar do 10 barů. Mají rozměry 35 x 25 x 25 mm a nacházejí uplatnění jak ve zdravotnické technice, tak v gastronomii nebo při sledování plnění kapalinových zásobníků či při měření tlaku v tzv. čistých laboratorních prostorách.

Jako senzaci označovali někteří návštěvníci nejmenší digitální senzor na světě, který má rozměry pouhých 5 x 8 x 5 mm. Nabízejí se mu velké možnosti především v medicínských přístrojích při měření objemu průtoku. Samozřejmě šance na uplatnění se rýsují také v počítačových aplikacích. Díky extrémně nízké spotřebě energie a rozhraní RFID se už osvědčil v zařízeních pracujících na baterii.

Zaujaly také jemné diferenciální senzory tlaku s křemíkovými membránami velkými 1 mm2 umístěné na čipu velikosti 9 mm2.
Vědci na University of California San Diego vyvinuli tepelný senzor, který ke svému provozu téměř nepotřebuje zdroj energie. Stačí mu jen 113 pW, což je výkon blížící se nule. Díky tomu se hodí k využívání v nositelné elektronice nebo v implantátech.

Senzor je aplikován na čipu o velikosti 0,15 mm2 a pracuje v teplotním rozsahu od 20 °C do 40 °C.

V souvislosti s rozšiřováním aplikací pod označením Průmysl 4.0 a s prosíťováním výrobních linek nebo bezpilotních automobilů se do popředí zájmu dostávají tzv. fúze senzorů. Přesněji, jedná se o fúzi dat ze senzorů, což je postup, kterému se přisuzuje velký růstový potenciál.

Reklama
Reklama
Senzory nasazené v energetice umožňují řídit elektrárny i celé energetické soustavy vysoce efektivně, a tak snižují náklady.

Proces kombinování dat z různých senzorů umožňuje zvýšení informovanosti čili spolehlivější základ pro rozhodování. Ale nejen v Průmyslu 4.0 a u autonomních vozidel je nutné propojit data z různých senzorů. Také ve spotřební elektronice a lékařské technice po nich roste poptávka. Dnes je jasné, že inteligentní továrny budoucnosti stojí a padají s nasazením senzorů. V reálném prostředí dnešních výrobních hal se mechanické, tepelné, elektrické, magnetické nebo chemické senzory používají jen v omezené míře. Důvodem pro fakt, že stávající senzory z řady důvodů nemohou být integrovány přímo do výrobního prostředí. A tam, kde se používají senzory, jsou jejich signály často nejednoznačné. Získávají se například signály detekované snímačem tlaku, ale bez informací o postavení obrobku a nástroje – to může vést k chybné interpretaci.

Proto se nyní vyvíjejí systémy s více senzory, vlastně celé sítě senzorů nebo integrovaná řešení, která umožňují zaznamenat několik různých měření.

Tepelný senzor, který ke svému provozu téměř nepotřebuje zdroj energie.

CHYTRÁ RUKAVICE

Atraktivní uplatnění nacházejí senzory také v tzv. chytrých rukavicích. Na tradiční ochranu rukou jsou umístěny senzory, které ulehčují a urychlují jednotlivé pracovní kroky. Přístroj například ukazuje, zda montér použil správný díl nebo zda byly jednotlivé pracovní kroky správně provedeny.

Takové rukavice, jež jsou už například nasazeny v automobilce v Mladé Boleslavi, také mohou zaznamenávat data, stejně jako běžný skener – ale na rozdíl od něj jen jedním pohybem a bez žádných dalších přístrojů. Zboží tak lze rychle a pohodlně registrovat. Kromě toho jsou díky rukavici jednotlivé pracovní kroky pro uživatele také ergonomičtější: evidence dat nebo kontrola materiálu jsou integrovány do přirozených pohybů ruky.

Chytré rukavice osazené senzory se už uplatňují například v automobilce Škoda Auto.

S inteligentní rukavicí lze kódy načítat jak vertikálně, tak horizontálně. Načtený kód se následně potvrdí tlačítkem na ukazováku. Jeho správnost je potvrzena akusticky nebo vibrací. Tím se zabrání skenování nesprávného kódu.

ZVUK PROZRADÍ VADU

Startup Neuron Soundware, který byl založen v roce 2016, získal svou prvotní investici od pražského seed akcelerátoru StartupYard. Právě zde zakládající skupina složená z AI specialistů v čele s Pavlem Konečným vyvinula technologii, která na základě zvuků ze strojů v těžkém průmyslu dokáže určit jejich poruchu. Základem je zvukový senzor. V průběhu času se tato technická novinka sama naučí rozpoznávat mechanické problémy spojené s určitými zvuky a odhadnout tak pravděpodobnost, že je se strojem není něco v pořádku.

Pilotní projekt s úspěchem vyzkoušela v Berlíně Deutsche Bahn na eskalátorech v pěti stanicích dráhy S-Bahn.

Od doby, kdy prošli akceleračním programem StartupYard, vytvořili vývojáři Neuron Soundware zařízení, které využívá špičkových senzorů používaných v leteckém průmyslu společně s audio softwarem, který může být instalován přímo do průmyslových strojů. Toto zařízení tak může varovat před budoucí mechanickou závadou na stroji.

Neuron Soundware oznámil v roce 2016 spolupráci s firmou Siemens a ve stejném roce byl přizván i k účasti v Airbus Inovation Lab.

Pavel Konečný, spoluzakladatel a CEO startupu Neuron Soundware, nyní oznámil společně s Adamem Kočíkem, managing directorem J&T Ventures, investici ve výši 16 milionů korun. Ta by měla pražskému startupu umožnit získat první klíčové trakce s jejich unikátní technologií strojového učení pro těžký průmysl. Investice má pomoci jmenovanému startupu posílit tým, vylepšit současnou technologii a rozšířit okruh zákazníků o letecký, železniční a automobilový průmysl.

Podle Konečného je technologie založená na „hlubokých neuronových sítích” schopna učit se ze zvuků, které vydává každý stroj, a detekovat je– na rozdíl od lidského ucha, pro něž mohou být různé zvukové frekvence neslyšitelné. Zabrání tedy případné poruše či katastrofě dříve, než by to zpozoroval lidský faktor.

Na eskalátorech v Berlíně se testoval unikátní český senzor, který podle zvuku odhalí poruchu.

Pavel Konečný sám o této technologii říká: „Zvuk je komplexní a univerzální zdroj dat, což je důvodem, proč je v centru pozornosti výrobního průmyslu. Člověk nedokáže poslouchat najednou 100 leteckých či dieselových motorů po dobu tisíců hodin a cokoli z toho vyvodit. Náš stroj toto však dokáže a v případě, že se pokazí například jeden motor, může se toto poznání aplikovat na všechny zvuky, které stroj zaznamenal z minulosti, což významně zvyšuje schopnost rozpoznat chybný faktor a předejít tak případnému problému.“

Karel Sedláček

Sedlacek.Kar@seznam.cz

Reklama
Vydání #9
Kód článku: 170923
Datum: 12. 09. 2017
Rubrika: Servis / Zajímavosti
Autor:
Firmy
Související články
Stroje v pohybu – Sledování zásilek na dálku

Takzvaný internet věcí (IoT) nabízí mnoho možností. Základem této technologie je bezdrátová komunikace velkého počtu autonomních zařízení prostřednictvím datových sítí, jež jsou navrženy tak, aby datový přenos spotřeboval co nejméně energie. Toho využívají i moderní sledovací jednotky (lokátory), které mohou díky energetické úspornosti pracovat i několik let bez dobíjení baterií.

Integrovaný obvod o tloušťce jedné molekuly

Lidstvo již zvládlo přeměňovat světlo na elektřinu a vytvořit akumulátory, v nichž nedochází k chemickým reakcím. Problémem však je, že tyto přístroje mají velmi nízkou účinnost. Nejlepších parametrů by se dosáhlo při použití polovodičů o tloušťce jediné molekuly. A ty se nyní naučili vyrábět vědci z ruského institutu MISiS, který je partnerem ruské korporace pro atomovou energii Rosatom.

Vznášíme se na obláčku

Mluvíme-li dnes o internetu, stále častěji si představujeme obláček, možná spíš oblak, z anglického cloud.

Související články
Cortana a její sestřenice

Ještě před několika desetiletími si autoři vědeckotechnické literatury představovali, že roboti budou stále aktivnější a lidé pasivnější. Stroje převezmou kontrolu nad světem. A umělá inteligence měla v románech a filmech podobu monstra.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zmizí peníze úplně?

Na letošním ekonomickém fóru v Davosu se s velkým zájmem, i když s protichůdnými ohlasy, setkalo vystoupení Johna Cryana, generálního ředitele Deutsche Bank, který prohlásil, že za deset let nebudou pravděpodobně existovat drobné peníze, protože mince jsou velmi neefektivní. Všichni budou platit kartami nebo chytrými telefony a bankovními převody.

Virtuální realita se stává realitou

Zprvu patřil pojem virtuální realita do říše science-fiction. Čtenář takových knížek nebo divák filmů s touto tematikou byl fascinován: mohl se nechat obklopovat jiným světem. Najednou ze stěn jeho prostoru začalo vystupovat jiné prostředí, on se do něj mohl včlenit a poznávat jiné postavy a děje. A pomocí přídavných senzorů, umístěných například v rukavicích, mohl cítit styk ruky s virtuálním partnerem.

Atraktivní projekty - Vojenská základna plná tajemství

V rámci pěstování vztahů s veřejností – public relations – se v Americe nejen soukromé firmy, ale i vládní organizace snaží vycházet zájemcům vstříc a pořádají různé dny otevřených dveří. Tak jsem měl možnost prohlédnout si například Pentagon, ale i vojenskou základnu v Novém Mexiku, kde se testovaly atomové bomby.

ATRAKTIVNÍ PROJEKTY: Las Vegas: Dálnice, nebo slepé uličky?

Začátek ledna patřil ve světovém centru hazardu a zábavy (čili v Las Vegas v Nevadské poušti) už tradičně k nejdůležitějšímu veletrhu spotřební elektroniky ‒ Consumer Electronics Show (CES).

Atraktivní projekty: Google chce létat

Internetový gigant Google není už dávno jen vyhledávač. Připravuje nové atraktivní projekty, a proto rozšiřuje svůj investiční záběr.

Atraktivní projekty: Chytře na energetiku

Stále častěji se hovoří o chytrých sítích v energetice (smart grids), ale cesta k nim je ještě daleká. Zatím je nutné se držet spíš při zemi a myslet na inteligentní energetické řešení budov. Těch nových, ale i těch stávajících.

Atraktivní projekty: Jak budeme létat?

Otázka je aktuální: jak při zvyšující se letecké přepravě snižovat emise oxidu uhličitého a tím chránit klima? A k ní se přiřazují další: jaké dopady má rostoucí mobilita na kapacitu letišť a výkonnost letištní infrastruktury? Tyto i jiné otazníky můžeme shrnout do jediného: jak má vypadat letadlo budoucnosti?

Novinky v oboru komunikačních a identifikačních technologií

Motorola Solutions na tiskové konferenci, konané v Brně, představila nové výrobky, které uvádí na trh. Uvedená společnost nabízí kompletní portfolio čteček čárových kódů, mobilních terminálů pro podniky, zařízení pro sběr dat a bezdrátovou infrastrukturu pro použití v rámci obchodu a dodavatelsko - odběratelských organizací. Produkty společnosti mají usnadnit spojení maloobchodních prodejců se zákazníky, vybavit prodejní asistenty a IT organizace pro plnění úkolů podniku.

Atraktivní projekty: Wi-fi s novým trendem

Na letišti se neztratíte, v muzeu získáte atraktivního průvodce a v nemocnici budete stále v lékařské péči. Umožňují to nové trendy v technologii wi-fi.

Atraktivní projekty: Technika na Olympijských hrách v Londýně

Olympiáda v Londýně bude přehlídkou nejen mnoha sportovních výkonů, ale také moderní techniky. Více než 10 tisíc sportovců z 205 zemí se od 27. července utká o tituly nejlepších a díky elektronice to bude doslova před očima příznivců sportu na celém světě. Největší sportovní svátek bude poprvé ve 3D. LOH 2012 nabídnou více než 200 hodin "stereoskopických" přenosů.

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 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit