Detail předmětu

Projekt – Jak vyrobit (téměř) cokoliv

FSI-ZPCAk. rok: 2025/2026

Projektový předmět vychází z kurzu MIT „How to Make (Almost) Anything“ a studentům nabízí praktické seznámení s moderními technologiemi digitální výroby a prototypování. Individuálně i v malých týmech (4–5 studentů) se naučí navrhovat a vytvářet funkční systémy, které mohou kombinovat mechanické, elektronické i softwarové prvky.

Výuka probíhá ve vybavených dílnách strojLABu, které nabízejí přístup k CNC strojům, laserovým řezačkám, 3D tiskárnám i elektronickým pracovištím. Kurz klade důraz jak na individuální řešení, tak na týmovou spolupráci při řešení reálných inženýrských úkolů a povzbuzuje studenty k tomu, aby se nebáli realizovat své vlastní nápady.

Cílem předmětu je rozvíjet kreativitu a praktické dovednosti potřebné pro návrh a výrobu prototypů v multidisciplinárním prostředí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

11

Garant předmětu

doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Vstupní znalosti

Předpokládají se znalosti na úrovni všeobecného středoškolského studia. Výhodou jsou technické znalosti z konstruování strojů, mechaniky těles, 3D modelování, elektrotechniky, programování a zkušenosti s prací v týmu. Absence čehokoliv z výše uvedeného ale není limitem pro absolvování předmětu.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky získání zápočtu (0-100 bodů, minimum pro získání zápočtu je 50):

  • aktivní účast na cvičeních formou konzultací (min. 10 bodů z 20),
  • odevzdání dílčích úkolů a jejich dokumentace formou online portfolia (min. 40 bodů ze 80).

Podmínky získání zkoušky (0-100 bodů, minimum pro absolvování zkoušky je 50):

  • obhajoba týmového projektu před komisí (min. 20 bodů ze 40),
  • obhajoba individuálního projektu před komisí (min. 20 bodů ze 40),
  • dokumentace individuálního projektu formou online portfolia (min. 10 bodu ze 20),

celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Učební cíle

  • Rozvíjet tvořivé myšlení a inovační přístup při řešení technických výzev.
  • Osvojit si praktické dovednosti v oblasti digitální výroby a návrhu: od 3D modelování (CAD), přes 3D tisk, CNC obrábění a laserové řezání, až po práci se senzory, akčními členy, elektronikou a programování mikrokontrolérů.
  • Procvičit týmovou spolupráci v rámci projektového týmu – včetně efektivního rozdělení rolí, koordinace činností a společné prezentace výsledků.
  • Navrhnout, realizovat a otestovat funkční prototyp dle vlastního návrhu.
  • Podporovat komunitní formy učení („peer learning“) a aktivní sdílení znalostí a zkušeností v týmu i s odborníky z praxe.

Studijní opory

Studijní opory jsou uloženy v e-learningu předmětu.

Základní literatura

HTMAA 2024. Online. MIT. Fab Central. 2024. Available from: https://fab.cba.mit.edu/classes/MAS.863/. [cit. 2025-06-19]. – publicly available materials and the syllabus of the MIT course that serves as inspiration for this subject (EN)
GERSHENFELD, Neil. Fab: The Coming Revolution on Your Desktop--from Personal Computers to Personal Fabrication. Basic Books, 2007. ISBN 0465027466. (EN)
PLATT, Charles. Make: electronics. Third edition. Make. Santa Rosa, CA: Make Community, 2021. ISBN 978-1-68045-687-5. (EN)

Doporučená literatura

DRUMM, Brook; KELLY, James F.; ROE, Brian; BOLIN, Steven; PARK, John Edgar et al. Make: 3D printing projects. San Francisco: Maker Media, 2015. ISBN 978-1-4571-8724-7. (EN)
FITZGERALD, Scott; SHILOH, Michael a IGOE, Tom (ed.). Arduino Projects Book. Online. Torino, Italy: Arduino, 2012. Available from: https://www.eitkw.com/wp-content/uploads/2020/03/Arduino_Projects_Book.pdf. [cit. 2025-05-30]. (EN)
REDWOOD, Ben; SCHÖFFER, Filemon a GARRET, Brian. The 3D printing handbook: technologies, design and applications. Amsterdam: 3D Hubs, [2018]. ISBN 978-90-827485-0-5. (EN)
STŘÍTESKÝ, Ondřej; PRŮŠA, Josef; BACH, Martin a FEIK, Štěpán. Basics of 3D Printing. Online. 3. Praha: Prusa Research, 2025. Available from: https://www.prusa3d.com/downloads/basics-of-3d-printing.pdf. [cit. 2025-05-30].

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-KSI-P bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Krejčiřík
Ing. Filip Uhlíř
Ing. Petr Křivohlavý
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
Ing. Vojtěch Florián
Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.
Ing. Jan Vítek
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.

Osnova

  1. Úvod do kurzu, bezpečnost, týmová práce a dokumentace
    • Cíl a filozofie předmětu
    • BOZP ve strojLABu
    • Týmová spolupráce, rozdělení rolí, projektové plánování
    • Jak dokumentovat vývoj (online portfolio, verze návrhu)
  2. Design thinking a návrhový proces
    • Úvod do metodologie design thinking
    • Fáze návrhu produktu – od potřeby po prototyp
    • Inspirace příkladovými studentskými projekty
  3. 2D kreslení a grafika, laserové řezání a řezání vinylových fólií
    • Principy 2D kreslení a 2D grafiky
    • Softwarové nástroje
    • Příprava dat pro výrobu
    • Výroba pomocí laserové řezačky a řezačky vinylových fólií
  4. 3D modelování a 3D skenování
    • Principy parametrického modelování
    • 3D skenování jako metoda získání virtuálního modelu fyzického dílu
    • Získání a zpracování skenovaných dat
  5. 3D tisk a finišování
    • Pravidla návrhu pro 3D tisk
    • Materiály, chyby, omezení, možnosti, SW nástroje
    • Povrchové úpravy dílů
  6. CNC obrábění
    • CAM systémy, nástroje, dráhy, uchycení
    • Strategie hrubování a dokončování
  7. Základy elektroniky a senzoriky
    • Přehled základních součástek (rezistory, LED, senzory)
    • Práce s prototypovací deskou, testování obvodů
    • Bezpečnost a zásady návrhu jednoduchých zapojení
  8. Embedded systémy a programování mikrokontrolérů
    • Základy programování (např. Arduino, RP2040)
    • Vstupy/výstupy, zpracování dat, jednoduché logiky
    • Možnosti rozšíření o komunikaci (např. Bluetooth, IoT)

Laboratorní cvičení

72 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Vítek
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
Ing. Petr Křivohlavý
Ing. Vojtěch Florián
Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.
Ing. Petr Krejčiřík
Ing. Pavol Lupták

Osnova

Hlavní část výuky probíhá v laboratořích strojLAB. Studenti zde individuálně pracují na svých dílčích úkolech k praktickému zvládnutí jednotlivých technologií:

  • Laserové řezání, řezání vinylových fólií
  • 3D tisk
  • Dílenské operace (finišování, zámečnická dílna)
  • CNC obrábění
  • Mikrokontroléry a elektronické obvody
  • Programování mikrokontrolérů, vstupní a výstupní zařízení

V rámci týmů realizují svůj finální projekt krok za krokem: od zadání a návrhu až po stavbu a testování prototypu. 

Cvičení s počítačovou podporou

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. David Škaroupka, Ph.D.
Ing. Filip Uhlíř
Ing. Petr Křivohlavý
Ing. Vojtěch Florián
Ing. Jan Vítek

Osnova

Cvičení s počítačovou podporou zahrnují práci se SW pro 2D grafiku, CAD nástroji a důležitou součástí je také průběžná dokumentace dílčích úkolů i semestrálního projektu. Náplní cvičení je také rozdělení rolí v týmu, plánování postupu, průběžné konzultace a kontrolní milníky vývoje.

  • Dokumentace průběžných úkolů, semestrálního projektu
  • 2D kreslení, grafika
  • 3D modelování