Jak vy­u­žít PLM a BIM po­stu­py sys­te­ma­tic­ky na­příč obory? Jak na­vrh­nout vlast­ní firmu s ohle­dem na její dis­po­zi­ci? Právě na tyto otáz­ky jsme za­mě­ři­li jeden z na­šich le­toš­ních prv­ních pro­jek­tů re­a­li­zo­va­ný v rámci od­bor­né výuky PLM a BIM tech­no­lo­gií na SPŠ ve Žďáru nad Sá­za­vou. Každá spo­leč­nost, firma, in­sti­tu­ce řeší v prů­bě­hu své exis­ten­ce ur­či­tým způ­so­bem ať re­kon­struk­ci a při­způ­so­be­ní svého fi­rem­ní­ho sídla a pro­vo­zů, nebo bu­du­je pra­co­viš­tě zcela nová.

Kri­tic­kou fází ná­roč­né in­ves­ti­ce je pří­pra­va op­ti­mál­ních dis­po­zic pra­co­višť s ohle­dem na roz­mís­tě­ní po­třeb­né­ho zá­ze­mí pro práci za­měst­nan­ců a vhod­ných tech­no­lo­gií.
Hlav­ní myš­len­ky pro­jek­tu mů­že­me za­mě­řit prak­tic­ky na ja­kou­ko­liv ob­last lid­ské čin­nos­ti. Může se jed­nat o prů­mys­lo­vý pro­voz, sídlo firmy, nebo o zdra­vot­nic­kou or­di­na­ci. Z po­hle­du od­bor­né výuky se jedná o pro­jekt ilu­stru­jí­cí kom­plex­ní na­sa­ze­ní PLM a BIM tech­no­lo­gií a na­va­zu­je na naši dlou­ho­do­bou spo­lu­prá­ci s fir­ma­mi pů­so­bí­cí­mi nejen v re­gi­o­nu Vy­so­či­ny.

Příprava návrhové studie firemního pracoviště ve výuce PLM a BIM technologií

První myšlenky a koncepty projektu

S ohle­dem na spe­ci­a­li­za­ci jed­not­li­vých oborů na naší škole jsme v úvodu de­fi­no­va­li za­dá­ní jako uce­le­ný návrh fi­rem­ní­ho pra­co­viš­tě. Ukáz­ko­vá sku­pi­na stu­den­tů měla za úkol vy­tvo­řit zá­meč­nic­kou dílnu s malou ob­rob­nou. Ucho­pit mul­ti­o­bo­ro­vé téma správ­ně v re­la­tiv­ně štíh­lé ča­so­vé dis­po­zi­ci bylo možné pouze díky šir­ší­mu pra­cov­ním týmu a bra­in­stor­min­gu všech stu­den­tů.
Nej­ob­tíž­něj­ším úko­lem v po­čát­ku pro­jek­tu bylo sta­no­ve­ní po­stu­pu ře­še­ní jed­not­li­vých kri­tic­kých bodů. Bylo nutné s vy­so­kou mírou me­zi­o­bo­ro­vé­ho nad­hle­du při­pra­vit pr­vot­ní kon­cep­ty. Již ve vý­cho­zí fázi bylo nutné zpra­co­vat dis­po­zič­ní ná­vrhy po­mo­cí soft­ware vy­ba­ve­ní pro pro­jek­to­vá­ní. Pokud k tomu při­dá­me nut­nost po­kro­či­lej­ší zna­los­ti PLM a BIM ná­stro­jů, vi­zu­a­li­za­ce a vir­tu­ál­ní re­a­li­ty jed­na­lo se o roz­sáh­lé téma s řadou za­jí­ma­vých mož­nos­tí ilu­stra­ce re­ál­ných si­tu­a­cí v pro­jekč­ní praxi.
S ohle­dem na uce­le­nou spe­ci­fi­ka­ci jsme v prů­bě­hu loňského roku re­a­li­zo­va­li ně­ko­lik ex­kur­sí u na­šich part­ne­rů a sbí­ra­li se stu­den­ty po­třeb­nou in­spi­ra­ci. Pro­jekt byl řešen v men­ších pra­cov­ních tý­mech s cílem tvůr­čí ko­mu­ni­ka­ce s ko­le­gy ze školy i praxe. Hlav­ním vý­cho­dis­kem pro návrh ře­še­ní byly pře­váž­ně kon­cepč­ní ná­čr­ty kri­tic­kých míst pra­co­višť a po­u­ži­té­ho tech­no­lo­gic­ké­ho vy­ba­ve­ní se spe­ci­fi­ka­cí vy­ba­ve­nos­ti kon­krét­ní firmy.

Ve výuce byly připraveny také data strojového parku s využitím PLM nástrojů

Zázemí pro řešení týmových projektů

V rámci výuky na SPŠ ve Žďáře nad Sá­za­vou dlou­ho­do­bě vy­u­ží­vá­me me­zi­ná­rod­ní vzdě­lá­va­cí pro­gra­my spo­leč­nos­ti Au­to­de­sk. Sou­čás­tí aka­de­mic­ké ko­mu­ni­ty je po­sky­to­vá­ní mul­ti­li­cen­cí od­bor­né­ho soft­ware a vzá­jem­né sdí­le­ní tech­no­lo­gic­kých in­for­ma­cí. Po zvá­že­ní aspek­tů jsme zvo­li­li uce­le­nou se­sta­vu soft­ware pro PLM a BIM pro­jek­to­vá­ní, vi­zu­a­li­za­ci s pod­po­rou vir­tu­ál­ní re­a­li­ty. Vy­ni­ka­jí­cím zá­ze­mím pro zpra­co­vá­ní pro­jek­tu je vždy be­ze­spo­ru kva­lit­ní li­cenč­ní po­li­ti­ka v ob­las­ti od­bor­né­ho soft­ware.
S ohle­dem na re­a­li­za­ci mul­ti­o­bo­ro­vé­ho té­ma­tu bylo nutné sjed­no­tit zna­los­ti práce s pří­sluš­ný­mi soft­ware ná­stro­ji a před­sta­vy o jed­not­li­vých obo­ro­vých vaz­bách. Stu­den­ti mají jistý pře­hled nad tvor­bou tech­nic­ké do­ku­men­ta­ce v jed­not­li­vých obo­rech z výuky tech­nic­ké­ho kres­le­ní a CAD tech­no­lo­gií. Bylo tedy možné na­vá­zat na tyto zna­los­ti se­zná­me­ním s apli­ka­cí mo­der­ních PLM a BIM po­stu­pů na­vr­ho­vá­ní a roz­ší­řit zna­los­ti o vý­mě­nu kri­tic­kých dat pro­jek­tu.

Dispozice malé zámečnické obrobny, stroje jsou vytvořeny pomocí funkčního designu

Velmi dob­rým zá­kla­dem pro kon­kre­ti­za­ci va­ri­ant dis­po­zi­ce pra­co­viš­tě firmy se stal in­for­mač­ní model bu­do­vy, který umožňuje vy­tvá­řet uce­le­né pa­ra­me­t­ric­ké pro­jek­ty budov s vý­bor­nou fle­xi­bi­li­tou. Stu­den­ti měli díky tomu mož­nost zvá­žit hned ně­ko­lik scé­ná­řů a vy­brat pro své po­tře­by ten nej­vhod­něj­ší. Pří­jem­nou mož­nos­tí apli­ka­ce je jeho bez­pro­blé­mo­vá ko­mu­ni­ka­ce s dal­ší­mi soft­ware, pře­de­vším PLM ná­stro­ji. Dis­po­zi­ce BIM mo­de­lu byla po­stup­ně při­způ­so­bo­vá­na po­ža­do­va­né­mu tech­nic­ké­mu vy­ba­ve­ní kon­krét­ní­ho pra­co­viš­tě. Pro návrh stroj­ní­ho vy­ba­ve­ní bylo vy­u­ži­to pře­váž­ně adap­tiv­ních se­stav. Vy­u­ži­tí kon­strukč­ní­ho soft­ware se uká­za­lo na­ko­nec jako velmi vhod­né nejen pro návrh stroj­ní­ho vy­ba­ve­ní dílny, ale také pro návrh TZB vy­ba­ve­nos­ti, kte­rou byla kli­ma­ti­zač­ní jed­not­ka a vy­tá­pě­ní. Prů­běž­ně byly všech­ny ná­vrhy kon­zul­to­vá­ny a dis­ku­to­vá­ny v rámci jed­not­li­vých týmů stu­den­tů.

Polygonální analýza a optimalizace konzistence vstupních 3D dat pro virtuální realitu

Zpracování projektu s využitím PLM a BIM dat

Všech­ny vznik­lé pod­kla­dy byly po­stup­ně uklá­dá­ny po­mo­cí PDM sys­té­mu na cen­t­rál­ní ser­ve­ry školy. Dal­ším úko­lem pro stu­den­ty bylo vlast­ní ná­pa­dy pre­zen­to­vat s vy­u­ži­tím tech­no­lo­gic­kých no­vi­nek vy­u­ží­va­ných ve výuce na SPŠ ve Žďáře nad Sá­za­vou. Zá­klad­ní vstup­ní PLM a BIM data in­ter­pre­to­va­ná v po­do­bě vi­zu­ál­ních stu­dií a vir­tu­ál­ní re­a­li­ty po­sky­tu­jí skvě­lé mož­nos­ti nejen pro pro­jekč­ní tým, ale také pro bu­dou­cí in­ves­to­ry. Zde je vždy nutné najít ro­zum­ný sou­lad před­stav a mož­ných ře­še­ní. V této ob­las­ti se uka­zu­je tech­no­lo­gie vi­zu­a­li­za­ce 3D dat a její spo­je­ní s vir­tu­ál­ní re­a­li­ty jako oprav­du je­di­neč­ný ná­stroj. Další mož­nos­tí pro pre­zen­ta­ci dat ná­vr­hu je vy­u­ži­tí 3D tisku pro zpra­co­vá­ní ná­vr­ho­vých stu­dií, která ovšem u takto roz­sáh­lé­ho ná­vr­hu dává pouze rám­co­vou mo­de­lo­vou před­sta­vu ve vý­raz­ně zmen­še­ném mě­řít­ku.

Virtuální realita je výborným nástroje pro komunikaci PLM a BIM projektů

Pro kom­ple­ta­ci mul­ti­o­bo­ro­vých 3D dat byl vy­u­žit vi­zu­a­li­zač­ní soft­ware s vaz­bou na VR. Tech­no­lo­gie dy­na­mic­ké vi­zu­a­li­za­ce se uka­zu­je na řadě pro­jek­tů jako velmi ilu­stra­tiv­ní a efek­tiv­ní. Pre­zen­tač­ní vý­sled­ky jsou navíc díky po­ly­go­nál­ní op­ti­ma­li­za­ci mo­de­lů rych­le do­stup­né s pří­mou vaz­bou na vir­tu­ál­ní re­a­li­tu.

Finalizace PLM archivu 3D dat modelů výrobních zařízení a export do BIM formátu

Pár myšlenek závěrem

Práce s mul­ti­o­bo­ro­vý­mi té­ma­ty nejsou ve výuce snad­né. Obo­ro­vý nad­hled a zna­lost re­ál­né­ho fi­rem­ní­ho pro­stře­dí je v tomto pří­pa­dě oprav­du žá­dou­cí. Vý­znam­nou úlohu v pro­jek­tu hrály zku­še­nos­ti ze spo­lu­prá­ce s na­ši­mi part­ne­ry z prů­mys­lo­vé praxe. Z po­hle­du re­a­li­za­ce pro­jek­tu je vhod­né vsa­dit na notu vzá­jem­né spo­lu­prá­ce stu­den­tů nad jed­not­li­vý­mi té­ma­ty. Všem našim ko­le­gům bychom rádi po­dě­ko­va­li za je­jich pod­po­ru a stu­den­tům za je­jich úsilí. Další in­for­ma­ce o stu­dent­ských pro­jek­tech na SPŠ ve Žďáru nad Sá­za­vou mů­že­te zís­kat na www.spszr.cz.