FV40324Nová generace obráběcích nástrojů z pokročilých materiálů s využitím laserové technologie při jejich výrobě
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Malý Jan
Řešitel : Zeman Pavel
Výzva : TRIO
Příjemce : ROTANA
Anotace : Cílem projektu je vývoj nové generace řezných nástrojů z pokročilých (supertvrdých) materiálů. Takové nástroje budou disponovat výrazně vyššími užitnými vlastnostmi z pohledu celkového účinku na obráběcí proces, především pak ve vztahu k produktivitě, efektivitě a přesnosti obrábění. Cíle bude dosaženo výzkumem a vývojem nových koncepcí, způsobů provedení, výrobních technologií, postprocesních úprav, kontroly a testování nástrojů s definovanou geometrií břitu, a to v kombinaci s použitím nových materiálů. Kritériem pro posouzení přínosů nových řešení bude v prvním kroku hodnocení kvality, produktivity a hospodárnosti výroby samotných nástrojů. Nedílnou součástí hodnocení bude i posouzení přínosů plynoucích z použití nástrojů.
FV40298Efektivní návrh a výroba kompresorových kol s vysokou účinností pro turbodmychadla
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Stejskal Michal
Řešitel : Vavruška Petr
Výzva : TRIO
Příjemce : NUM solution, s. r. o.
Anotace : Cílem projektu je výzkum a vývoj postupů efektivního návrhu a výroby kompresorových kol s vysokou účinností pro turbodmychadla. To pomůže k zajištění udržitelné výroby s minimalizací negativních dopadů na životní prostředí. Cíle bude dosaženo prostřednictvím výzkumu a vývoje inovovaného procesu návrhu kompresorového stupně turbodmychadla za účelem maximalizace účinnosti a výzkumu a vývoje optimalizovaných technologických operací obrábění kompresorových kol za účelem zvyšování přesnosti a produktivity obrábění. Spojením těchto výzkumně-vývojových aktivit dojde k dosažení efektivního návrhu a výroby kompresorových kol. Promítnutím technologických vlivů výroby kompresorových kol již do procesu návrhu těchto dílců bude dosaženo optimalizovaného návrhu s dosažením co nejvyšší účinnosti a zároveň budou nastaveny předpoklady pro dosažení požadovaných technologických operací dokončování a tím pádem dosažení efektivního návrhu. V současných možnostech výrobních prostředků (obráběcí stroje, nástroje, strategie) lze dosahovat rovněž produktivních výrobních časů i u této technologie obrábění. Je však nutné zvážit konkrétní přínosy do účinnosti ve vztahu k náročnosti obrábění v určité sériovosti výroby u této technologie oproti technologii obrábění bokem nástroje. Proto je jedním z plánovaných výstupů projektu unikátní software, který by toto začlenění technologických vlivů do konstrukčního návrhu zprostředkoval. V projektu je také předpokládáno dosažení dvou navrhovaných variant kompresorových kol pro jeden kompresorový stupeň turbodmychadla a to konkrétně varianty s geometrickým omezením ploch lopatek na tzv. přímkové plochy a tedy s omezením dosahované účinnosti, ale s možností nasazení produktivní technologie výroby, což je varianta označovaná dále jako varianta Economy a druhá varianta je bez geometrického omezení tvaru ploch lopatek, čímž může být při návrhu dosaženo vysoké účinnosti, ale a tato varianta bude dále označována jako varianta Hi-tech.
FV30265Laserové technologie pro mikrostrukturování bionických a funkčních povrchů pokročilých materiálů
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Primus Tomáš
Řešitel : Zeman Pavel
Výzva : TRIO
Příjemce : HOFMEISTER, s. r. o.
Anotace : Hlavním cílem projektu je vývoj a následné průmyslové nasazení funkční pokročilé výrobní technologie, která spadá do oblasti povrchového inženýrství a jenž povede ke zdokonalení funkčních povrchů strojních komponent z moderních konstrukčních materiálů, jako jsou například korozivzdorné oceli, slitiny titanu a niklu a různé druhy technické keramiky. Optimální technologií pro úpravy povrchů strojních komponent, je laserové mikrostrukturování za využití pulsních laserů s délkou pulsů v řádech nanosekund, pikosekund, popř. femtosekund pro velmi jemné mikrostruktury. Výslednými vlastnostmi nových povrchů může být nižší, nebo vyšší frikční koeficient, vyšší biokompatibilita, nebo zlepšení samočistících vlastností, což ukazuje na široký průmyslový aplikační potenciál v různých průmyslových odvětvích, jako je automobilový, letecký, kosmický, elektrotechnický, nebo energetický průmysl a zdravotnictví. Parciálním cílem projektu je vývoj dvou odlišně koncipovaných povrchových mikrostruktur, kde základním prvkem je rovinná (2D) či prostorová (3D) geometrická entita, která vytváří na povrchu strojní komponenty ucelenou mikrostrukturu a tím určuje nové fyzikálně-chemické vlastnosti povrchu. Velikost výsledné mikrostruktury se pohybuje v mikronové, či submikronové oblasti. Vytvářet však lze i povrchovou strukturu v řádech nanometrů, což je spojeno i se zcela specifickými materiály jako je např. grafen. Jedná se o supertenkou (s výškou jeden atom) formu uhlíku, která je strukturou podobná grafitu. Po karbinu je to druhý nejpevnější materiál na světě. Vhodnou povrchovou mikrostrukturu je potřeba na základě primárních požadavků na ní kladených variantně navrhnout, vyrobit s nastavením vhodných procesních parametrů, odladit požadované rozměry a optimalizovat převážně s ohledem na hospodárnost výroby. Inspirací pro návrhy příslušných mikrostruktur může být sama příroda, jejíž produkty se v mnoha směrech stávají velkou výzvou pro vývojáře a aplikační techniky z celého světa.
FV30208Vertikální frézovací centrum střední velikosti se zvýšenou přesností
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Stach Eduard
Řešitel : Smolík Jan
Výzva : TRIO
Příjemce : KOVOSVIT MAS Machine Tools
Anotace : Hlavním cílem projektu je navrhnout a realizovat prototyp vertikálního frézovacího stroje střední velikosti s minimálně 5x zvýšenou geometrickou přesností v místech maximálních polohových chyb oproti standardnímu provedení konkurence a umožnit jeho následnou komerční produkci. Stroj bude proveden v koncepčním uspořádání s rámem typu 'C' v 3osém provedení se dvěma pohybovými osami na straně obrobku a jednou osou na straně nástroje s možností budoucího rozšíření na 5osý stroj. U stroje budou zachovány hlavní výhody výchozí koncepce „C“ rámu stroje, kterými jsou: poměr hmotnosti stroje a velikosti pracovního prostoru, poměr vnějších rozměrů stroje a velikosti pracovního prostoru, přístup do pracovního prostoru, minimální vzdálenost obsluhy od místa řezu, možnost instalace otočného a naklápěcího stolu a cena vzhledem k velikosti pracovního prostoru a maximální hmotnosti polotovarů. Projekt si klade za cíl odstranit, resp. řádově omezit, hlavní nevýhodu této koncepce strojů, kterou jsou nekompenzovatelné úhlové deformace mezi obrobkem a nástrojem. Bude navržen, realizován a testován originální systém pokročilých kompenzací úhlů a zkoumána funkčnost ve vazbě na provozní podmínky při obrábění. Při testech bude vyhodnocována zejména horizontální a vertikální přímost pohybových os v jejich rozsahu pohybů, kolmost osy vřetene k pracovnímu stolu a celková volumetrická přesnost. Měření budou vycházet ze zkoušek definovaných dle ČSN ISO 230 a budou doplněny o další nestandardní uspořádání experimentu. Proměnné provozní podmínky pro testování funkčnosti systému představují zejména: 1) změnu kinematické konfigurace pohybových os při zátěži obrobkem na straně křížového stolu os X a Y- 2) změnu zátěže pracovního stolu (rozdílná hmotnost obrobku)- 3) změnu teplotního stavu stroje.
FV30223Těžká bruska TOS Hostivař
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Koubek Jan
Řešitel : Sulitka Matěj
Výzva : TRIO
Příjemce : TOS Hostivař
Anotace : Hlavním cílem projektu je vývoj a zhotovení prototypu těžké hrotové brusky pro obrobky až do hmotnosti 9 000 kg se systémem inteligentní diagnostiky a aktivní kompenzace teplotních deformací. Systém pokročilé diagnostiky s využitím technologií konceptu Průmysl 4.0 bude základem funkce prediktivní údržby. Aktivní softwarová kompenzace teplotních deformací umožní dosažení vyšší přesnosti a spolehlivosti procesu broušení.
FV30334Chytrý obráběcí stroj
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Švéda Jiří
Řešitel : Švéda Jiří
Výzva : TRIO
Příjemce : TOS VARNSDORF
Anotace : Hlavním cílem projektu je vyvinout software pro sledování provozu strojů a predikci jeho chování v čase s využitím velkého množství dat z řídicího systému, přídavných snímačů i virtuálních modelů (označováno také jako digitální dvojče) a tento software implementovat do obráběcího stroje. Software bude kombinovat standardní postupy zpracování dat vycházející ze znalosti fyzikálních principů s moderními postupy strojového zpracování dat. Software bude implementován přímo do stroje jako součást vyvíjeného systému správy stroje, ale také jako samostatná aplikace mimo stroj včetně komunikace s řídicími systémy Siemens Sinumerik a Heidenhain. Součástí bude také vývoj specifických systémů pro měření deformace klíčových uzlů ve formě funkčního vzorku a jejich napojení na tento software. Nedílnou součástí je také vývoj softwarového řešení pro integraci strojů do systémů řízení výroby a komunikace s ostatními výrobními zařízeními. Hlavním výsledkem bude prototyp obráběcího stroje vybavený softwarovým nástrojem pro komplexní systém adaptivního řízení provozu a vytížení stroje včetně okamžité reakce na aktuální i predikovaný stav v rámci plánování výroby.
FV30379Energeticky efektivní krytování pro pokročilé výrobní stroje
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Fiala Štěpán
Řešitel : Kolář Petr
Výzva : TRIO
Příjemce : HESTEGO
Anotace : Cílem projektu je vývoj pokročilého krytování pohybových os energeticky efektivních výrobních strojů. To pomůže k zajištění udržitelné výroby s minimalizací negativních dopadů na životní prostředí. Cíle bude dosaženo prostřednictvím výzkumu a aplikací nových materiálů a konstrukčních řešení krytů a dále implementací přídavných mechatronických funkcí krytů (tzv. smart zařízení). Kritériem pro posouzení nových řešení bude měřitelné snižování energetické náročnosti a negativních vlivů krytu na pohon. Pro posouzení variant budou vyvinuty a využity pokročilé experimentální metody a simulační modely.
FV20134Výzkum a vývoj vysokootáčkových, vysokotlakých čerpadel
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Burian David
Řešitel : Chvojka Petr
Výzva : TRIO
Příjemce : SIGMA GROUP
Anotace : Cílem projektu je výzkum, vývoj a výroba funkčního vzorku vysokootáčkového napájecího čerpadla. Tzn. výzkum průtočných částí čerpadla, se zaměřením na dosažení potřebných výkonových parametrů a zlepšení dynamického chování při vysokých provozních otáčkách, při respektování technologických požadavků výroby jeho odlitků k zajištění jejich vnitřní kvality. Dále výzkum a konstrukční vývoj zaměřený na řešení všech uzlů napájecího čerpadla s extrémními otáčkami, zejména ložiskové uzly, uzel mechanické ucpávky a vyrovnávací zařízení pro axiální tah. Následně výroba funkčního vzorku čerpadla, jeho zkoušky a hodnocení splnění požadavků, při současném rozšíření zkušeností s vývojem vysokootáčkových čerpadel obdobné konstrukce, pro využití nově získaných znalostí k inovacím dalších čerpadel z výrobního sortimentu SIGMY. V neposlední řadě dojde při řešení projektu navíc k realizaci náročných experimentálních měření a numerických simulací, na vyšší úrovni než byla doposud v SIGMĚ prováděna, a vyžadujících těsnou spolupráci s výzkumnými pracovišti vysokých škol. Získané zkušenosti tak budou mít pozitivní dopad na schopnost podniku realizovat výzkum a vývoj.
FV20607Nelaserová technologie pro aditivní a hybridní výrobu z kovů
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Stach Eduard
Řešitel : Smolík Jan
Výzva : TRIO
Příjemce : KOVOSVIT MAS Machine Tools
Anotace : Hlavním cílem projektu je vytvoření verifikované nelaserové technologie pro aditivní a hybridní výrobu z kovů, určenou zejména pro aplikace ocelových materiálů v běžném strojírenství. Výzkum a vývoj v oblasti nelaserových aditivních a hybridních technologií z kovových materiálů je zaměřen na výzkum samotné technologie navařování materiálu pomocí nestandardního využití elektrického oblouku a na optimalizaci procesních parametrů navařování různých typů geometrických částí strojních dílců. Bude vytvořen soubor verifikovaných technologických procesních parametrů, které umožní aplikovat standardní uhlíkové, speciální jemnozrnné, otěruvzdorné a nerezové oceli jako návary, ale především jako funkční části, nebo pro stavbu celých dílců. Formálně budou verifikované procesní parametry technologií popsány v databázi a v programové nadstavbě CAM systému. Verifikace bude provedena na vlastním vyvinutém zkušebním zařízení a na prototypu hybridního stroje umožňujícího v jednom pracovním prostoru obrábění i navařování materiálu.
FV20226Laserová technologie pro aditivní a hybridní výrobu z kovů
Poskytovatel : Ministerstvo průmyslu a obchodu
Manažer : Koubek Jan
Řešitel : Smolík Jan
Výzva : TRIO
Příjemce : LaserTherm, spol. s r. o.
Anotace : Hlavním cílem projektu je vytvoření verifikované laserová technologie pro aditivní a hybridní výrobu z kovů, určenou zejména pro aplikace v energetice. Výzkum a vývoj v oblasti laserových aditivních a hybridních technologií z kovových materiálů je zaměřen na techniky, které umožní zvýšit užitné vlastnosti vysoce namáhaných dílců při minimalizaci časových a finančních nákladů na jejich dílčí modifikaci (funkční návar) výrobu, opravu a nebo rekonstrukci jejich tvaru. Bude vytvořen soubor verifikovaných technologických procesních parametrů, které umožní aplikovat pokročilé a nové druhy funkčních kovových návarů, případně výrobu celých dílců pro aplikace ve strojírenství, zejména v energetice. Formálně budou verifikované procesní parametry technologií popsány v databázi a v programové nadstavbě CAM systému. Verifikace bude provedena na vlastním vyvinutém stroji a s užitím vlastních vyvinutých procesních laserových hlavic.