Spojení mechaniky s kybernetikou má velkou budoucnost, říká mechatronik
Domluveno. Dofoceno. Po několika hodinách strávených s profesorem Michaelem Valáškem (52) se při odchodu ze strojní fakulty ČVUT shodneme s fotografem týdeníku EURO na jediném – mít tak v Česku průmyslový podnik, zařídíme tomuto činorodému muži laboratoř, necháme mu volnost k bádání a vše zadotujeme. Inteligence, um i tvořivost se spojily ve Valáškovi s nebývalou hloubkou myšlení a domýšlení souvislostí. „Mechatronika je jedním z pěti nejdůležitějších vývojových trendů inženýrství pro 21. století,“ vypráví profesor, jenž byl u zrodu oboru na ČVUT, Západočeské univerzitě i v Liberci. Co už pražští vědci vynalezli? Pyšní jsou nejen na výrobní stroje, virtuální navrhování přístrojů, inteligentní materiály s „elektronicky“ vylepšenými vlastnostmi, řízení motorů, ale i na prototypy podvozků pro nákladní auta, které snižují poškozování vozovek. Dle informací týdeníku EURO už zájem o toto unikátní řešení projevila americká armáda a NATO.
Výzvou je nanomechatronika
„Mechatronika je definována jako spojení strojního inženýrství či stroje s elektronikou a inteligentním počítačovým řízením s cílem získat synergie. Mechatronika přináší novou funkčnost výrobků, a tedy i větší užitnou hodnotu a všechny ekonomické benefity, které jsou toho důsledkem,“ tvrdí Valášek o oboru, který vznikl v Japonsku a přispěl k hospodářskému růstu země. Uplatnění naleznete všude – od prvního elektronického šicího stroje přes výrobní roboty, faxy, fotoaparáty, xeroxy až po dnešní hi-tech auta. „Automobil je nejmechatroničtější výrobek na trhu. Na něm můžeme demonstrovat, jak každých několik let zmizí jeden klasický mechanismus a je nahrazen nějakou kombinací mezi mechanickou funkčností, elektronikou a řízením. Nemáme už karburátor ani kličku na stažení oken,“ říká Valášek. Následovat mají protetika, chytré domy či nahrazení precizní lidské práce – jako je šití obleků. A nevznikne časem i „neurotronika“ čili propojení s biomateriály? „To nevím. Mám živé organismy příliš v úctě, a proto je nechci spojovat s chladným kovem. Obrovskou výzvou je však nanomechatronika – přenést strojní funkčnost na tuhle mikroúroveň,“ odpovídá profesor, jemuž v Česku citelně schází užší propojení ekonomického a technického vzdělání. Důležitá je i tvorba strojních součástek s výrazně zlepšenými vlastnostmi – tuhostí, tlumením i přesností. „Občas tu skoro až rušíme fyzikální zákony,“ směje se v laboratoři.
Nekývavý jeřáb, neničivý podvozek
Tržní potenciál nápadů je nabíledni. Třeba zmiňovaný podvozek, který je řízen počítačově, zlepšuje i brzdnou dráhu až o šest metrů při nuceném zastavení ze sta kilometrů za hodinu na nulu. Přepočtěte si to na zachráněné životy. A nekývavý jeřáb, jímž byla v dětmarovické elektrárně demontována turbína, zvládl akci za patnáct minut, přestože klasický postup trvá osm hodin! Na opravě se ušetřilo několik milionů korun. Koupil někdo patent, zahájil výrobu? „Bohužel musím říci, že nikoli všechny inovativnější věci se v českém průmyslu podařilo uplatnit. Firmy jsou konzervativní. Obecně se nám v Evropě daří až příliš dobře a ztrácíme vůli a chuť být první na světě. Přemýšlíme, co můžeme ztratit, než abychom šli do rizika a na trh přinesli něco skutečně nového. Chybí nám manažeři s vizí a odvahou,“ upozorňuje Valášek na neblahý styl, který lze shrnout mottem: Chceme někoho pouze dohnat, nikoli ho o míle předhonit.
V případě podvozků by dle Valáška měl zapracovat i stát: „Ten neplní svou funkci – ve smyslu řízení společnosti.“ Opravy silnic platíme ze státního rozpočtu, leč nenutíme provozovatele, aby vozovky šetřil a do nových zařízení investoval. „Objevily se ekonomické studie, jež ukázaly, že minimální bonifikace mýtného nebo silniční daně vedou k tomu, aby se nová technologie zaplatila. Řeknu-li, že kdo má přívětivý podvozek, obdrží bonus, okamžitě nastartuji průmysl. Je zde potenciál pro vznik nových výrobků a celého odvětví,“ říká Valášek.
„Proč nemůžeme vytvořit zákon, dle něhož kamion, který veze nebezpečný materiál, musí být povinně vybaven různými elektronickými zařízeními?“ klade si řečnickou otázku profesor, jenž vystudoval strojírenství a pak i kybernetiku. Účastnil se výzkumů ve Stuttgartu a na University of Connecticut. Nyní vede Komisi pro rozvoj a vědu ČVUT. Nikoli nadarmo obdržel v roce 2003 ocenění Česká hlava – Invence. Bylo to za obráběcí stroj TriJoint, jenž zdvojnásobuje technické vlastnosti podobných zařízení. Dalšími počiny, jež na brněnském strojírenském veletrhu zaujaly i premiéra Mirka Topolánka, jsou výrobní stroje Sliding Star a HexaSphere. Využít paralelní kinematiku je však možné i jinde –jako základ teleskopů pro záření gama nebo mechanismu rychlého naklápění antén či radaru.
Vbrzku i pro Amíky?
Mechatronici z ČVUT pochopitelně též „okupují“ seznam předvybraných českých týmů pro spolupráci s Pentagonem. „Patří do skupiny nejvýše hodnocených pracovišť,“ sdělil týdeníku EURO profesor Vladimír Mařík, koordinátor výběru nejzajímavějších projektů pro agentury USA. Je možné, že právě řešení podvozků pro vojenská vozidla získá jeden z dalších amerických grantů? „Ano, proč ne. A možná že to nebude přímo grant z obranné agentury, ale spíše průmyslový kontrakt. O zkvalitnění podvozku má například zájem firma Oshkosh Track, která spolupracuje s Tatrou,“ doplňuje Mařík. Oceňuje také mezioborovost výzkumu i Valáškovu výuku, která dokáže studenty zapálit a připravit pro praxi. Katedra je prý unikátní, protože hledá inovační řešení včetně zobecňujících teoretických závěrů, jež zpětně uplatňuje v reálných prototypech. Dotažených až do strojařské perfektnosti.
Valášek byl u zrodu nadace ČVUT MediaLab propojující studentské záměry s průmyslovým využitím – mladíci například vyvíjeli tlumiče pro Škodu Auto. I na pražském „Karláku“ se však obávají poklesu zájmu o technické obory. Valášek si budoucnost nepřikrášluje: „Inženýrství je pro společnost klíčové. Pokud je nebudeme rozvíjet a nepřitáhneme k němu nejtvořivější mozky, hrozí nám ekonomická i ekologická smrt. Za prvé nebudeme konkurenceschopní. A za druhé se ekologie nevyřeší, vypneme-li veškerou techniku. Jsme s ní spjati. Návrat do jeskyní nepomůže. Jedinou cestou, jak zastavit poškozování životního prostředí, je přijít s novými technologiemi konkurenceschopnými na globálním trhu, jež budou levnější, produktivnější a také šetrnější k přírodě.“
*
BOX (foto čip):
Mechatronika pro pokročilé**
Uplatnění mechatroniky:
– autoprůmysl (řízení, pohon, šetrné podvozky)
– medicína (protetika, operační zařízení)
– stavebnictví (chytré domy, kontrola rzi ve stožárech)
– strojírenství (obráběcí stroje, pevnost materiálů)
– vojenství (natáčecí antény, robotičtí mezci)
Pramen: týdeník EURO
