Master's Thesis

Simulation of the repair of wooden Europallets

Final Thesis 3.92 MB Appendix 330.02 MB

Author of thesis: Ing. Martin Dubovický

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Mikuláš Szabari, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jan Vetiška, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the design of a robotic workstation intended for the repair of Euro pallets by replacing damaged peripheral blocks. The aim of the thesis is to carry out a literature review in the given field, analyze the addressed problem, and propose at least two variants of the robotic workstation, followed by their evaluation and selection of the optimal solution. The work also includes the mechanical design of the selected variant, its verification through simulation with cycle time evaluation, and an economic assessment of the proposed solution. The input and output of the system is a stack of pallets, while the designed workstation ensures an automated and efficient pallet repair process.

Keywords:

robotic workstation, Europallet repair, replacement of peripheral blocks, pallet handling, europallet repair automation

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Prezentace: - Zadání a cíl práce - Poškození europalety - Oprava europalety - Robotstudio - Varianty pracoviště - Porovnání konceptů - Hlavní prvky pracoviště - Simulace - Ekonomické zhodnocení Student seznámil členy komise s výsledky své práce a odpověděl na otázky oponenta. Otázky členů komise: - S jak velkými nečistotami je nutné počítat při čištění stolu a co když vypadne z palety celý špalek? Částečně zodpovězeno. - Jaký senzor použít v zásobníku špalků? Zodpovězeno. - Jak se vyřezává středový špalek na paletě? Zodpovězeno. - Jaký je takt při manuální opravě palet a kolik je potřeba lidí? Zodpovězeno. - Z čeho jste spočítal návratnost pracoviště? A proč to není spočítáno pro třísměnný provoz? Částečně zodpovězdno. - Nešlo by snížit počet použitých robotů a jakým způsobem? Částečně zodpovězeno. - Jak je řešeno, že robot nenastřílí nové hřebíky do míst, kde jsou zbytky starých hřebíků? Částečně zodpovězeno. - Co se stane, když se špalek z palety nepodaří vyřezat rovně? Je to ošetřeno? Zodpovězeno. Student odpověděl na otázky členů komise s drobnými nedostatky.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Department

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., FEng. (předseda)
Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Kolář, Ph.D. (místopředseda)

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

Úkolem studenta bylo simulovat opravu europalety. Práce začíná dobře zpracovanou rešerší zahrnující vše podstatné z řešené oblasti a správně používá citace. Následuje rozbor, který popisuje europaletu a její poškození, vytváří požadavky a předpoklady pro realizaci. Rozbor je kompletní a vypracován správně. Práce pokračuje dvěma detailními návrhy a jejich zhodnocením. Zde student ukázal originální řešení problému. V návaznosti na to je vybrané řešení vypracováno včetně detailně navržených periferií. Konec práce je věnován simulaci a taktu. Výstupem této kapitoly je videozáznam potvrzující funkčnost navrženého simulačního řešení. Práce vytvořila funkční teoretický základ pro reálnou realizaci. Závěr práce je věnován také ekonomickému zhodnocení navrženého řešení.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jan Vetiška, Ph.D.

Předložená diplomová práce se zabývá návrhem robotického pracoviště pro opravu europalet výměnou poškozených obvodových špalků. Cílem práce bylo zpracovat rešerši v dané oblasti, analyzovat řešenou problematiku, navrhnout dvě varianty robotického pracoviště, tyto varianty porovnat, vybrat optimální řešení a následně jej ověřit pomocí simulace a ekonomického zhodnocení. Lze konstatovat, že stanovené cíle zadání byly splněny.

V první části práce autor zpracovává obecnou rešerši zaměřenou na oblast průmyslových robotů, řídicích systémů, senzoriky a problematiky europalet. Tato část poskytuje dostatečný přehled a vhodně uvádí čtenáře do řešené problematiky. Závěrečná část rešerše je věnována poškození palet a jejich opravám, což je pro vlastní návrh klíčové. V této oblasti bych však očekával podrobnější rozpracování zejména možností odstraňování poškozených špalků, například z hlediska různých technologických postupů či jejich srovnání.

V návrhové části student zpracoval dvě varianty robotického pracoviště, které následně hodnotí pomocí vícekriteriální analýzy a vybírá optimální řešení. Tento postup je vhodně zvolen a odpovídá požadavkům na diplomovou práci. Pozitivně hodnotím, že student při návrhu bere v úvahu i některé problematické provozní stavy, například kroucení dřeva po vyřezání špalků nebo rozměrové odchylky palet. Tyto aspekty ukazují na snahu přiblížit návrh reálným podmínkám provozu. Na druhé straně zde postrádám řešení některých praktických detailů, například automatické čištění upínacího stolu před položením palety, což by mohlo mít vliv na spolehlivost celého procesu.

Simulační část práce je zpracována na dobré úrovni a umožňuje ověřit funkčnost navrženého řešení i stanovit základní parametry provozu. Student zde správně využívá simulační nástroje a analyzuje časový průběh jednotlivých operací. Určitým nedostatkem však je, že simulace nezahrnuje širší spektrum nestandardních nebo poruchových stavů, například situaci, kdy nový špalek není připraven v odkládací pozici, případně další možné komplikace v logistice materiálu. Zahrnutí těchto scénářů by zvýšilo robustnost návrhu a jeho praktickou využitelnost.

Z hlediska formálního zpracování je práce na dobré úrovni. Grafická, stylistická i jazyková úroveň je vyhovující, text je přehledný a doplněný vhodnými obrázky a schématy, což přispívá k celkové srozumitelnosti práce.

Celkově lze konstatovat, že student prokázal schopnost samostatně řešit technický problém, navrhnout komplexní systém a ověřit jeho funkčnost pomocí simulace. Přestože práce obsahuje některé dílčí nedostatky, jedná se o kvalitní diplomovou práci. Z těchto důvodů práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. 1. Jakým způsobem by bylo možné doplnit navržené robotické pracoviště o prvky zajišťující automatické čištění pracovního prostoru (např. upínacího stolu) a jaký vliv by to mělo na takt pracoviště?
  2. 2. Jak by bylo možné rozšířit simulační model tak, aby lépe zohledňoval poruchové a nestandardní stavy (např. absence nového špalku v zásobníku) a jaký dopad by to mělo na spolehlivost navrženého řešení?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová