Detail předmětu

3D metrologie a inspekce

FSI-ZRIAk. rok: 2026/2027

Předmět poskytuje ucelený přehled z oblasti průmyslové metrologie se zaměřením na 3D metrologické systémy, standardizaci, analýzu chyb měření a metrologickou návaznost. Studenti se seznámí s kontaktními a bezkontaktními metodami měření, včetně moderních technologií 3D skenování a fotogrammetrie.

Součástí výuky je také zpracování a analýza digitálních dat z metrologických měření, inspekce strojních dílů podle výkresové dokumentace, práce s GD&T, porovnání norem ISO a ASME, a základy reverzního inženýrství ve strojírenství.

Důraz je kladen na propojení teoretických a praktických dovedností – studenti se naučí samostatně provést měření 3D skenerem a fotogrammetrickým systémem, zhodnotit stabilitu výrobního procesu pomocí statistických metod a využít digitální data v procesech kontroly kvality.

Praktické i teoretické znalosti získané v tomto předmětu rozšiřují odborný profil a interdisciplinární zázemí konstrukčních a výrobních inženýrů a posilují jejich kompetence v oblasti moderní průmyslové metrologie.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Vstupní znalosti

- znalosti CAD modelování, MKP, matematiky, fyziky a metodiky konstruování na úrovni bakalářského studia.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky udělení zápočtu:
- test znalostí z oblasti inspekce strojních dílů (max. 40 bodů),
- odevzdání odborné zprávy ze semestrální úlohy (max. 30 bodů),
- závěrečný teoretický test (max. 30 bodů),
- celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Maximálně 2 omluvené absence jsou tolerovány bez nutnosti náhrady. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci vedoucího cvičení.

Učební cíle

Absolventi budou schopni aplikovat teoretické a praktické znalosti z oblasti průmyslové 3D metrologie a inspekce strojních dílů v praxi. 

Po absolvování předmětu bude student schopen:

  • Vysvětlit vztahy mezi metrologií, inspekcí a standardizací a chápat jejich roli v moderní výrobě.

  • Popisat technologie a principy používané v současné průmyslové metrologii, včetně kontaktních i bezkontaktních metod.

  • Orientovat se v mezinárodních normách a standardech, zejména ISO vs. ASME, principech GD&T, metrologické návaznosti a fungování metrologických institucí.

  • Samostatně provést měření pomocí 3D skeneru a fotogrammetrického systému, včetně přípravy měření, snímání dat a základního vyhodnocení.

  • Provést inspekci strojních dílů na základě výkresové dokumentace, včetně volby vhodné měřicí metody a interpretace požadovaných tolerancí.

  • Vyhodnotit stabilitu výrobního procesu na základě digitálních dat pomocí statistických metod.

  • Zpracovat, analyzovat a efektivně využít digitální data z metrologických měření, včetně jejich integrace do procesů kontroly kvality nebo reverzního inženýrství.

Základní literatura

Karl Kraus, Photo grammetry,Geometry from Images and Laser Scans, Second Edition, ISBN 978-3-11-019007-6.
Vinesh Raja and Kiran J. Fernandes (Eds.). Reverse Engineering, An Industrial Perspective. ISBN 978-1-84628-855-5 e-ISBN 978-1-84628-856-2.

Doporučená literatura

Wohlers, Terry T. Prototyping & Tooling State of the Industry 98 Worldwide Progress Report, 204stran, Wohlers Associates, Inc.,1998

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-AAE-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program N-KSI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Osnova

  • Úvod do metrologie, inspekce a standardizace ve strojírenství
  • 3D metrologické systémy v průmyslu: technologie a principy získávání prostorových informací
  • ISO a ASME standardy, GD&T, chyby měření a stabilita výrobního procesu
  • Matematické a metrologické základy 3D měření: návaznost, certifikace a kalibrace
  • Digitální obrazová data a technická fotografie v metrologii
  • Zpracování 3D digitálních dat, automatizace měření a aplikace ve strojírenství
  • Souřadnicové měřicí stroje (CMM): principy, strategie a inspekce strojních dílů
  • Průmyslová počítačová tomografie: princip, rekonstrukce a kontrola materiálů

Laboratorní cvičení

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Osnova

- Fotogrammetrické měření deformací v rámci semestrální úlohy,
- 3D skenování v rámci semestrální úlohy.

Cvičení s počítačovou podporou

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Osnova

  • Příprava a zpracování 3D digitálních dat pro metrologické aplikace
  • Inspekce dílu podle výkresové dokumentace: ustavení, odchylky ploch a řezů, kóty, rozměrové a geometrické tolerance, tvorba inspekčního protokolu
  • Vyhodnocení deformací pomocí digitální fotogrammetrie
  • Tvorba CAD modelu na základě principů reverzního inženýrství
  • Vyhodnocení stability výrobního procesu pomocí digitálních metrologických dat