Master's Thesis

Rationalization of the winding process

Final Thesis 7.75 MB

Author of thesis: Ing. Jan Halíř

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Petra Sliwková, Ph.D.

Reviewer: Ing. Oskar Zemčík, Ph.D.

Abstract:

This master’s thesis deals with the rationalization of the winding process in the production of solenoids with a focus on increasing the efficiency of assembly and reducing the scrap rate. The aim of the thesis was to propose a technical solution leading to the improvements of the production process. It summarizes basic knowledge about the design and function of spindles, also used in winding processes, and also deals with the basic characteristics of solenoids. Focus on the design of a type of winding spindles for the production of solenoids, which replaces the original threaded design with an expansion sleeve and a locking element, and on the design of a pressing fixture for mounting pins into the coil frame. The proposed solutions were verified in real serial production, where assembly time was shortened, the number of production operations was reduced and the scrap rate was reduced. The thesis also includes an economic evaluation based on real operating data, which confirms an approximate payback period of two years. The results demonstrate the benefit of the proposed measures to the rationalization of the winding process.

Keywords:

winding process, solenoids, spindle, assembly fixture, manufacturing rationalization

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Diplomant seznámil komisi s obsahem a výsledky své diplomové práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise: V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Jakým způsobem jste se podílel na konstrukci nového návrhu? zodpovězeno 2. Jaká je přibližně životnost vřeten? zodpovězeno 3. Jak byla vyčíslena úspora? zodpovězeno

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Manufacturing Technology

Study programme

Manufacturing Technology (N-STG-K)

Specialization

Manufacturing Technology and Management in Industry (STM)

Composition of Committee

prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jozef Majerík, PhD., EUR ING (místopředseda)
prof. Ing. Igor Barényi, PhD., EUR ING (člen)
prof. Ing. et Ing. Mgr. Jana Petrů, Ph.D. (člen)
Ing. Mgr. Lada Vejmělková, Ph.D. (člen)
Ing. Monika Horáková, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Valášek (člen)

Supervisor’s report
Ing. Petra Sliwková, Ph.D.

Tato diplomová práce se zabývá racionalizací navíjecího procesu při výrobě solenoidů s cílem zvýšení efektivity montáže a snížení zmetkovitosti v konktrétní firmě. Byl navržen nový typ vřetena určeného pro výrobu solenoidů a návrh lisovacího přípravku určeného pro montáž pinů do koster cívek solenoidů. Navržená řešení byla ověřena v reálném provozu sériové výroby.

Student získával potřebné informace a podklady na pravidelných konzultacích, velice dobře se studentem spolupracovalo. Podklady potřebné pro svoji práci student čerpal převážně z elektronických zdrojů. Po grafické stránce je práce zpracována na výborné úrovni. Práce je přehledná a srozumitelná. Prezentované výsledky jsou přehledně uspořádány.

Diplomová práce je zpracována v souladu se zadáním a splňuje náležitosti dané příslušnými předpisy pro vysokoškolské kvalifikační práce. Doporučuji diplomovou práci k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations B
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Oskar Zemčík, Ph.D.

Diplomová práce se zabývá racionalizací navíjecího procesu při výrobě solenoidů prostřednictvím návrhu nového konceptu navíjecích vřeten a lisovacího přípravku pro montáž pinů. Práce má výrazně praktický charakter a vychází z reálných potřeb sériové výroby společnosti Solero Technologies. Pozitivně hodnotím zejména skutečnost, že navržená řešení byla ověřena v provozu a vedla ke zkrácení manipulačních časů i ke snížení zmetkovitosti. Autor prokázal schopnost řešit praktický konstrukční problém a propojit návrh s ekonomickým vyhodnocením.

Práce však vykazuje i několik nedostatků. Teoretická část je místy příliš rozsáhlá a značná část textu je věnována obecným obráběcím vřetenům namísto hlubší analýzy navíjecích mechanismů. Chybí případná podrobnější výpočtová část návrhu, zejména doložení vyvážení vřeten, toleranční analýzy či kvantifikace rozpínacích sil. Technicko-ekonomické hodnocení řeší pouze dílčí časové úspory, nikoliv komplexní kapacitní analýzu pracoviště. Za závažnější nedostatek považuji také absenci kompletní technické dokumentace v přílohách, což omezuje možnost plného posouzení konstrukčního řešení i vlastního přínosu autora. Přes uvedené výhrady práce splňuje zadání a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations C
Topics for thesis defence:
  1. V čem konkrétně spočívá konstrukční originalita navrženého vřetena oproti běžným rozpínacím navíjecím vřetenům? A byla zvažována možnost právní ochrany navrženého řešení (užitný vzor, patent)?
  2. Byly provedeny nějaké kontrukční výpočty, například jakým způsobem bylo po výrobě ověřeno dynamické vyvážení a házení vřeten?
  3. Které části návrhu představují vlastní konstrukční a technický přínos autora a které byly převzaty nebo adaptovány z existujících podnikových řešení, požadavků výrobce či doporučení dodavatelů?
  4. Proveďte kapacitní zhodnocení pracoviště – jaký je takt výroby a proč bylo pro sériovou výrobu zvoleno ruční lisování pinů?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová