Master's Thesis

Virtual commissioning of a flexible production system for robotic screwdriving

Final Thesis 5.57 MB Appendix 9.49 MB

Author of thesis: Ing. Lukáš Novák

Acad. year: 2024/2025

Supervisor: Ing. Jakub Bražina

Reviewer: Ing. Mikuláš Szabari, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the virtual commissioning of robotic workplace, where primarily screwing and manipulation operations are occuring. The thesis is divided into research part, in which fundamental principles and informations are described. The second part is practical part,
which is describing student’s own solution of commissioning specific robotic workplace with help of Process Simulate (creating simulation model) and TIA Portal (creating PLC program and HMI panel) softwares. In the end of the thesis the evaluation of the thesis from the point of view of creation of simulation model, creating of PLC program and overall commissioning of
robotic workplace is discussed.

Keywords:

Virtual commissioning, robotic workplace, Process Simulate, TIA Portal, robots, manipulators, HMI panel, PLC programming

Date of defence

16.06.2025

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student seznámil členy komise se svou diplomovou prací na téma „Virtuální zprovoznění flexibilního výrobního systému pro robotické šroubování“. Student zodpověděl otázky oponenta. Otázky komise: Co by se stalo, kdyby byl použit typ pohybu LINEAR? V čem je chyba u pohybu robotu ve videoukázce? Setkal jste se s problémem při najetí do polohy pro šroubování? Jak nabíráte šestihran? Jaká je konstrukce šroubovací hlavy? Jak byste zajistil chycení šroubu při montáži? Jak máte řešené komunikace robot-PLC-šroubovák? Jaký je použitý mechanismus pojezdu robotu? Student odpověděl na otázky komise s drobným zaváháním.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Production Machines, Systems and Robotics

Study programme

Production Machines, Systems and Robots (N-VSR-P)

Composition of Committee

Ing. Tomáš Marek, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Vetiška, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Vlček (člen)
doc. Ing., Dipl.-Ing Michal Holub, Ph.D. (předseda)
Dr. h. c. prof. Ing. Ĺubomír Šooš, PhD. (místopředseda)
Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jakub Bražina

Kolega Novák přistupoval k řešení diplomové práce již od začátku velmi svědomitě, pravidelně konzultoval a proaktivně pracoval na dosažení, co nejlepšího řešení. Práce je logický strukturovaná. Rešeršní část výstižně popisuje problematiku pokládající znalostní základ pro řešení praktické části diplomové práce. Následuje analýza celého pracoviště, což byl nelehký úkol, jelikož pracoviště bylo poskytnuto jako hrubý model, který bylo nutno analyzovat a vyselektovat z něj relevantní výrobní celky. V rámci diplomové práce by nebylo možné pokrýt celou výrobní linku, proto musím ocenit systematičnost kolegy Nováka, že tento nelehký úkol zvládnul. Diplomant dále vytvořil kompletní virtuální zprovoznění vybraného pracoviště, které v rámci možnosti považuji za zdařilé. Práce je napsána čtivě a bez nějakých zásadních formálních nedostatků. Všechny cíle považuji za splněné. Na základě výše zmíněného doporučuji práci k obhajobě s výslednou známkou výborně A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Mikuláš Szabari, Ph.D.

Práci studenta bylo virtuálně zprovoznit flexibilní výrobní systém. Práce začíná rešerší, která obsahuje informace o robotizaci, simulačních programech, PLC komunikačních rozhraních a bezpečnosti. V části robotizaci je popsána technologie svařování, která nesouvisí s prací, a uvítal bych spíše informace o robotických pojezdech a šroubovací technologii, které se v práci použita. Jinak hodnotím rešerši kladně. Následuje část analýza zadaného pracoviště, kde chybí popis součásti pro montáž, jednotlivé operace a v popisu pracoviště popis pojezdu. Bez těchto informací je těžko hodnotit správnost posloupnosti operací a řízení. Následuje praktická část, kde student vytváří celou simulaci, řízení a HMI, kterou hodnotím kladně. Také kladně hodnotím přístup studenta za vypracování chybové scénáře. Páce je zakončena kapitolou virtuální zprovoznění. Součásti práce byl videozáznam pracovního cyklu, ve kterém je vidět několikrát protočení osy číslo 6. Student to také zmiňuje jako chybu, která se projeví při pohybu robota po dopravníku. Toto řešení pohybu je nesprávné.

Práce splnila požadované cíle a práci hodnotím známkou B, velmi dobře.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Co je to virtuální zprovoznění? Jaké benefity přináší?
  2. Popište singulární polohy robota použitého ve vaši práci. Jaké jsou možnosti odstranění singulární pozice při pohybu robota? Došlo někdy během přiloženého videozáznamu k této poloze? Kdyby ano, jaké jsou možnosti řešení?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová