Detail předmětu

Digitalizace v průmyslu

FSI-VI4-A Ak. rok: 2026/2027 Letní semestr

Předmět poskytuje studentům úvodní a zároveň prakticky zaměřené seznámení s koncepty, technologiemi a procesy moderního průmyslového prostředí, které se vyznačuje digitalizací, propojením výrobních systémů a informačních technologií (tzv. Průmysl 4.0). Studenti si osvojí základní přehled o kyber-fyzikálních systémech, internetu věcí (IoT), digitalizaci výrobních a logistických procesů, digitálních dvojčatech, automatizaci a robotizaci pracovišť a roli dat a umělé inteligence v optimalizaci výroby. Cílem je, aby absolventi byli schopni pochopit technologické i systémové souvislosti digitalizace v průmyslu, zvažovat její dopady na výrobu, návrh a provoz a aktivně participovat na transformaci výrobních podniků.

Garant předmětu

prof. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Studenti by měli mít základní znalosti práce s počítačem, běžnými informačními technologiemi, základům, automatizace, řízení a senzoriky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Klasifikovaný zápočet: Aktivní účast na cvičeních, zpracování zadaného projektu, praktický test, ústní prezentace.

Kontrolována je účast na cvičeních. Zameškaná výuka může být nahrazena zpracováním zadaných úloh.

Jazyk výuky

angličtina

Cíl

Po úspěšném absolvování předmětu bude student:

  • rozumět hlavním principům a motivacím digitalizace průmyslových výrobních systémů a znát klíčové komponenty konceptu Průmysl 4.0 (např. kyber-fyzikální systémy, IoT, digitální dvojčata, robotizace, automatizace, datová analýza);

  • být schopen identifikovat možnosti využití digitalizačních technologií ve výrobě a logistice, hodnotit jejich efekt na produktivitu, pružnost, kvalitu a náklady;

  • získat základní praktické dovednosti v oblasti návrhu a využití IoT senzorův průmyslovém kontextu;

  • být připraven kriticky zvažovat aspekty implementace digitalizace – včetně bezpečnosti, datové kvality, změn v pracovních postupech a v organizační struktuře výrobních podniků.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-ENG-A: Mechanical Engineering, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 5 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova


  • Úvod do digitalizace v průmyslu – definice, motivace, historický vývoj (od průmyslových revolucí po Průmysl 4.0)

  • Digitální dvojče (Digital Twin) a simulace výrobních procesů

  • Klíčové technologie digitalizace – IoT (internet věcí), senzory a sběr dat, komunikační technologie, edge a cloud computing

  • Kyber-fyzikální systémy a výrobní IT/OT integrace – propojení výrobních systémů a informačních technologií

  • Automatizace, robotizace a flexibilní výroba v rámci digitalizace

  • Data, analytika a umělá inteligence ve výrobě – sběr dat, předzpracování, analýza, prediktivní údržba

  • Logistika a digitalizace

  • Interoperabilita, standardy a bezpečnost v digitálním průmyslu – protokoly, kyberbezpečnost, ochrana dat

  • Implementace digitalizace – strategie, fáze, KPI, měření úspěchu

  • Udržitelnost, ekologie a digitální výroba – jak digitalizace pomáhá snižovat spotřebu energie, materiálu; cirkulární výroba

  • Trendy a budoucí směry – průmysl 5.0, autonomní výrobní buňky, digitální dvojčata celé továrny, propojení s umělou inteligencí

  • Případové studie z průmyslu – úspěšné implementace digitalizace v reálných výrobních podnicích

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Osnova


  • Analýza digitalizace ve výrobních podnicích ČR



  • Jednoduchý IoT systém (co měřit, jak přenést data, co s nimi udělat)



  • Práce s daty z IoT senzorů



  • Návrh digitálního dvojčete, virtuální zprovoznění



  • Analýza flexibilní výrobní buňku pro malou sérii, využití robotu/automatizace + digitalizace



  • Dataset z výroby (nebo simulovaný) a analýza: identifikujte slabá místa, navrhněte metodu prediktivní údržby



  • Mapování logistického a hodnotového toku v podniku



  • Případová studie – co se stane, když výrobní systém není bezpečný, návrh opatření



  • Plán implementace digitalizace pro malý výrobní podnik: cíle, metriky, rizika



  • Jak digitalizace může snížit ekologický dopad ve výrobě



  • Prezentace „Moje vize pro továrnu roku 2035“