Student se ve své bakalářské práci zabývá problematikou metod měření a analýzy výrobní přesnosti v systému geometrických specifikací produktu (GPS). Práce je zaměřena na porovnání různých metrologických přístupů používaných při kontrole rozměrových a geometrických tolerancí a jejich praktické ověření na reálné strojní součásti. Při řešení práce student prokázal velmi dobrou orientaci v oblasti technické dokumentace, geometrických tolerancí i metrologie. Oceňuji zejména rozsah a kvalitu zpracované rešeršní části, která poskytuje ucelený přehled problematiky GPS, principů tolerování a metod měření. Student pracoval samostatně, aktivně vyhledával odborné zdroje a průběžně konzultoval dílčí výsledky práce. V praktické části student navrhl metodiku měření vybrané součásti a provedl její kontrolu pomocí konvenčních měřidel, souřadnicového měřicího stroje a optického 3D skeneru. Pozitivně hodnotím zejména systematický přístup k vyhodnocení získaných dat a snahu o objektivní porovnání jednotlivých metod měření. Přínosná je rovněž kritická diskuze dosažených výsledků, včetně identifikace limitů optického 3D skenování při měření přesných strojírenských součástí. Po formální stránce je práce zpracována na velmi dobré úrovni. Text je logicky členěn, jednotlivé kapitoly na sebe navazují a jsou vhodně doplněny obrázky, tabulkami a grafickými výstupy z měření. Práce splňuje zadání v plném rozsahu a stanovené cíle byly naplněny. Student během řešení prokázal schopnost samostatné odborné práce, systematického přístupu k řešení technických problémů a schopnost kriticky vyhodnocovat získané výsledky. Vzhledem k výše uvedenému doporučuji práci k obhajobě s výslednou známkou "A".

Hlavním cílem práce bylo provedení komplexní analýzy metod měření rozměrových a geometrických tolerancí a následné experimentální ověření výrobní přesnosti reálné strojní součásti. Student v teoretické části shrnul základní principy tolerance rozměrů a geometrických specifikací výrobků (GPS) a v praktické části provedl kontrolu součásti pomocí třmenových mikrometrů, číselníkových a páčkových úchylkoměrů a optického 3D skeneru ATOS III Triple Scan. Výsledky následně porovnal s měřením provedeným na souřadnicovém měřicím stroji (CMM). Stanovený cíl práce lze považovat za splněný.

Práce však vykazuje několik závažných metodických nedostatků. Za nejvýznamnější považuji absenci informací o nejistotě měření a způsobilosti použitých měřicích systémů. U žádného z použitých měřidel ani měřicích systémů není uvedena nejistota měření, případně maximální přípustná chyba (MPE) měřicího systému, ačkoliv právě tato informace představuje základní předpoklad pro korektní rozhodování o shodě či neshodě výrobku dle ČSN EN ISO 14253-1.

V metrologické praxi bylo tradičně používáno tzv. „zlaté pravidlo metrologie“, podle kterého by nejistota měření měla být alespoň desetkrát menší než kontrolovaná tolerance (poměr 10:1). Současný přístup však vychází z analýzy způsobilosti měřicího systému a zohlednění nejistoty měření při rozhodování o shodě výrobku. Norma ČSN EN ISO 22514-7 umožňuje hodnotit způsobilost měřicího systému pomocí ukazatelů způsobilosti měření (Cg, Cgk), přičemž v průmyslové praxi bývá za přijatelný považován poměr nejistoty měření přibližně 20 % tolerance, tedy přibližně pětkrát menší nejistota než hodnocené toleranční pole. Právě na základě této analýzy lze posoudit, zda je konkrétní měřicí systém způsobilý pro vyhodnocování daných rozměrových a geometrických tolerancí.

V případě optického systému ATOS III Triple Scan není uvedena použitá optika ani zvolený měřicí objem. Bez těchto údajů nelze posoudit dosažitelnou přesnost měření ani vhodnost systému pro vyhodnocování tolerancí v řádu jednotek až desítek mikrometrů. Za předpokladu, že byla použita optika MV170 s deklarovanou limitní hodnotou Length Measurement Error 0,014 mm dle Acceptance Testu, lze uvažovat minimální efektivně měřitelnou toleranci přibližně 0,07 mm. Řada hodnocených rozměrových a geometrických tolerancí na měřené součásti je však výrazně menší.

Dalším problémem optického měření je použití sublimujícího zmatňujícího spreje. Pro vysoce přesná optická měření bývají zpravidla používány titanové nástřiky, které umožňují vytvoření tenčí a homogennější vrstvy díky vyšší kryvosti. Z práce také není zřejmé, zda byly či nebyly použity metody postprocessingu skenovaných dat.

Problematické je rovněž porovnání dotykových a optických metod měření. Souřadnicové měřicí stroje zpravidla umožňují měření velmi malých rozměrových a geometrických odchylek s nízkou nejistotou měření. Současně je třeba upozornit, že při dotykovém měření s malým počtem diskrétních bodů nemusí být zachyceny lokální extrémy povrchu, což může vést k podhodnocení skutečných odchylek tvaru a polohy.

V případě měření pomocí číselníkových a páčkových úchylkoměrů a zařízení Norelem nebyla použita metodika odpovídající GPS verifikaci. Poloha středu tolerančního pole byla stanovována z průměrných hodnot naměřených v jednotlivých řezech a poloha základní osy byla závislá na ustavení hřídele v prizmatických podpěrách. Navíc byla hřídel podepřena pouze na části své délky, což mohlo ovlivnit výslednou polohu odvozené osy. Takový způsob měření neodpovídá principu tvorby asociovaných prvků definovanému v systému GPS, přesto se jedná o běžně používaný průmyslový postup pro provozní a dílenskou kontrolu. Očekávala bych však alespoň stručnou diskusi této metodické odlišnosti a jejího možného vlivu na porovnání výsledků jednotlivých měřicích metod.

Teoretická část práce popisuje převážně samotné geometrické tolerance a jejich značení, nikoliv principy jejich ověřování pomocí metrologických systémů a související metodiku GPS verifikace popsanou v normách ISO 17450 a ISO 14253 a tvorby asociaciovaných prvků dle ISO 4351 . Vzhledem k zaměření práce na porovnání různých metod měření považuji tuto problematiku za významně podhodnocenou. Tyto nedostatky se následně promítly do ne zcela objektivních závěrů vyvozených na základě provedených měření.

Přes uvedené výhrady student prokázal schopnost samostatně realizovat měření několika rozdílnými metodami, zpracovat získaná data a prezentovat výsledky v přehledné formě. Cíl práce byl splněn, avšak uvedené metodické nedostatky významně snižují vypovídací hodnotu některých prezentovaných závěrů. Topics for thesis defence:

1. Vysvětlete princip tvorby asociovaných prvků v systému GPS. Jaký je rozdíl mezi asociovanými prvky používanými pro stanovení polohy tolerančního pole při verifikaci geometrických tolerancí a asociovanými prvky používanými pro tvorbu základen?
2. Vysvětlete pojem nejistota měření a její význam při rozhodování o shodě výrobku. Jakým způsobem byste stanovil nebo experimentálně ověřil způsobilost měřicího systému použitého pro měření pomocí číselníkových a páčkových úchylkoměrů a přípravku Norelem?