Detail předmětu
Diagnostika průmyslových systémů
FSI-VMD Ak. rok: 2025/2026 Letní semestr
Předmět je zaměřen na problematiku technické diagnostiky průmyslových systémů. Student v rámci výuky získá rozsáhlé teoretické a především praktické znalosti a zkušenosti, které uplatní ve své budoucí průmyslové praxi. Posouzení stavu průmyslových zařízení je součástí managementu každé menší i velké firmy, napomáhá zisku, konkurenceschopnosti a celkově rozvoji firmy. Samozřejmě na komplexní diagnostiku musí navazovat i důsledná údržba, která je také probírána v rámci výuky. Výuka předmětu důsledně vychází z nejnovějších současných moderních poznatků. Obsah probíraných témat vyplývá z osnovy přednášek a laboratorních cvičení.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Předpokládají se základní znalosti z fyziky, matematiky, statistiky, elektrotechniky a mechaniky, a to na úrovni absolvovaných předmětů v rámci vysokoškolského studia.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Laboratorní cvičení je ukončeno zápočtem (je udělován ve 13. výukovém týdnu). K jeho získání se požaduje 100% účast na cvičení, aktivita na cvičení a vypracování, odevzdání a učitelem uznání protokolů (zpráv) ze všech předepsaných laboratorních cvičení. V případě nepřítomnosti studenta na cvičení, je nutná jeho náhrada, způsob náhrady určí příslušný vyučující nebo garant předmětu. Další podrobnosti jsou studentům sděleny a vysvětleny na začátku semestru. Získání zápočtu je nutnou podmínkou k účasti na zkoušce. Zkouška se skládá z písemné části a následně ústního pohovoru. V písemné části student zpracuje pět zadaných otázek. V ústní části je prověřována orientace ve studované problematice. Hodnocení písemné části, ústní části i celkové hodnocení zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS.
Učební cíle
Cílem předmětu je získat komplexní teoretické a především praktické znalosti a zkušenosti z oblasti diagnostiky a údržby průmyslových systémů.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-AIŘ-P: Aplikovaná informatika a řízení, magisterský navazující, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Osnova
- Význam technické diagnostiky, základní pojmy a terminologie. Rozdělení technické diagnostiky dle různých kritérií.
- Analýza signálu používaná v diagnostice. Signál – rozdělení a popis. Měřicí řetězec, kanál. Multifunkční měřicí karty. Signálové analyzátory. Rušení měření. Digitalizace analogových signálů. Kvantování a vzorkování. Frekvenční analýza. Fourierova transformace. DFT a FFT transformace. Aliasing. Chyba únikem. Příklady analyzátorů s využitím v diagnostice průmyslových systémů.
- Příčiny poruch technických zařízení. Porucha-mechanizmus a příčiny vzniku poruch. Opotřebení. Další příčiny poruch. Porucha, vada, poškození.
- Nedestruktivní zkoušení (NDT). Účel, vybrané metody a techniky NDT. Poškození, poruchy (vady) ložisek.
- Technická diagnostika. Diagnostikovatelnost. Diagnóza. Porucha, vada. Diagnostická veličina, prostředky, systém. Diagnostik. Rozdělení technické diagnostiky podle diagnostické veličiny a zařízení. Multiparametrická diagnostika. Modely diagnostikovaných objektů.
- Současné trendy technické diagnostiky. Vzdálený monitoring, správa on-line systému, vyhodnocení dat, vizualizace. Diagnostický expertní systém. Umělá inteligence, využití fuzzy množin a neuronových sítí.
- Vibrace. Měřené veličiny-výchylka, rychlost, zrychlení. Měření vibrací-vibrometry, vibroměry, analyzátory. Snímače vibrací a jejich vlastnosti. MEMS akcelerometry. Kalibrační křivka, citlivost snímačů. Připevnění snímačů. Vibrace měřené na nerotujících částech stroje.
- Hodnocení vibrací. Frekvenční analýza. Nastavení analyzátoru. Metody analýzy spektra. Kaskádové diagramy. Fázový posun. Obálka zrychlení. Spektrograf. Kepstrální analýza. Alternativní metody k měření technického stavu valivých ložisek. Orbitální analýza. Modální analýza. Metoda zviditelnění provozních tvarů kmitů. Měření fáze. On-line diagnostika vibrací. Trendy ve vibrodiagnostice. On-line systémy vibrací od různých firem. On-line systém vibrací-systém SIPLUS CMS.
- Základy diagnostiky závad. Statická, dynamická a momentová nevyváženost, letmo uložený rotor, nesouosost. Ohnutý hřídel, excentrický rotor. Ozubené a řemenové převody. Čerpadla a kompresory. Rezonance. Elektromotory. Provozní vibrodiagnostika – vyvažování, ustavování, vibrodiagnostika valivých ložisek, diagnostika elektromotorů, převodovek, strojních systémů.
- Elektrická zařízení a jejich diagnostika. Diagnostika asynchronních motorů – vady a poruchy, FFT analýza statorového proudu, diagnostické metody zaměřené na vinutí stroje, měření zkratu mezi vinutími a fázemi. Diagnostika transformátorů, částečných výbojů a izolačních kapalin. Diagnostika kabelů.
- Pasivní a aktivní termografie. Hluková diagnostika. Akustická emise. Ultrazvuk.
- Diagnostika stavu opotřebení strojních součástí. Diagnostika degradace maziva. Montážní a optické měření.
- Spolehlivost prvků a systémů. Obnovitelný a neobnovitelný objekt. Opravitelný a neopravitelný objekt. Ukazatele spolehlivosti. Metody zvyšování spolehlivosti. Údržba. Generace údržby. Rozdělení údržby. Moderní přístupy v údržbě. Celková (totální) produktivní údržba (TPM). Virtuální a rozšířená realita. Digitální dvojče. Edge computing.
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Osnova
- Off-line diagnostika, analyzátory vibrací.
- Měření vibrací s analyzátorem A4500-VA5 Pro.
- Měření a hodnocení vibrací s analyzátorem A4500-VA5 Pro.
- On-line systémy vibrací-Multilog On-line systems IMx-8.
- On-line systémy vibrací (Simotics Connect 400), popis, použití, data.
- Systém vibrací SIPLUS CMS, popis, rozbor, použití.
- Systém SIPLUS CMS-měření a zpracování dat.
- Hodnocení vibrací pomocí neuronových sítí, fuzzy systémů a expertních systémů.
- Elektrodiagnostika strojů a zařízení, praktická měření.
- Termodiagnostika, použití, praktická činnost.
- Multiparametrická diagnostika a diagnostický protokol.
- Údržba, metoda TPM (totální produktivní údržba), řešení reálných případů z průmyslové praxe.
- Spolehlivost prvků a systémů. Příklady z praxe.