DP TN02000067-002N – Senzory a systémy pro průmysl 4.0

Řešitel dílčího projektu: prof. Ing. Miroslav Husák, CSc., České vysoké učení technické v Praze
Kontakt: husak@fel.cvut.cz

Dílčí projekt NPO navazuje na platformu Centra NCK II FEIM, přináší dílčí řešení v oblasti průmyslových senzorů, jejich technologií, příslušejících elektronických řídicích obvodů a automatizace na bázi konceptu Průmyslu 4.0. Využití nových a environmentálně šetrných materiálových a technologických přístupů zahrnujících mikroelektronické a opto-elektronické senzorové systémy a principy plně aditivní výroby pro realizaci velkoplošných a 3D strukturálních prvků vytvoří silný inovační potenciál napříč celou Českou Republikou (díky zapojení partnerů Centra NCK FEIM z různých regionů) pro oživení hospodářského růstu. Zároveň podpoří ekologickou a digitální transformaci průmyslu v ČR založenou na vysoké míře automatizace výrobních procesů a hospodárnějšímu využití materiálů a energií. Tím celkově přispěje ke zvýšení konkurenceschopnosti ČR.

Cíle a aktivity:

Výzkum a vývoj propojených oblastí ze senzorových technologií a elektronických systémů za podpory perspektivních materiálů
Aplikace zaměřené na velkoplošné senzory napojené na řídicí systémy
Tištěné senzory využívající flexibilní i rigidní substráty za podpory tisku nemetalických i metalických senzorových a obvodových struktur.
Využití senzorových, elektrodových, kontaktních a propojovacích struktur na 2D a 3D nosičích na bázi pokročilých keramických materiálů.
Řešení selektivní depozice vodivých a funkčních vrstev, dosažení vysoké adheze vodivých a funkčních vrstev na keramických substrátech.
Aplikace do automobilového průmyslu ve formě smart textilií, 3D elektronických struktur apod.
Vývoj optimalizovaných systémů pro automobilové komponenty určených pro elektromobilitu.
Vývoj senzorů pro měření tloušťky plechů s přímým uplatněním v průmyslu.
Vývoj semi-distribuovaných senzorových systémů s přímým napojením na IoT a cloudové zpracování senzorových dat na bázi vláknově-optických difrakčních elementů pro detekci v hazardních prostředí.
DP tak zahrnuje všech 6 pilířů českého plánu pro oživení a odolnost, směřuje do oblastí udržitelné a bezpečné dopravy, cirkulární ekonomiky a recyklace, snižování spotřeby energie a materiálů pomocí nových úsporných výrobních postupů a technologií, podporuje inovace a digitalizaci výrobních technologií, zavádění inovací do podnikové praxe.
Bezdrátově napájené senzory s dlouhou životností trvale zabudované do konstrukcí.
Senzory na keramických substrátech pro průmysl s využitím ekologicky nezávadných materiálů.
Pozornost je věnována úsporám, energetické a materiálové šetrností a minimalizaci zatěžování okolního prostředí.
Zvyšování energetické účinnosti průmyslových systémů, vývoj nástrojů pro mobilní diagnostiku, aplikace energy harvesting, lokální extrakce energie v místě užití, autonomní senzory pro monitorování okolního prostředí, propojení s RFID pro sledování pohybu/pozice zboží/předmětů v budově/výrobní lince.
Podpora oboustranného transferu znalostí a dovedností mezi podnikovou a výzkumně-vzdělávací sférou.
DP tak zahrnuje všech 6 pilířů českého plánu pro oživení a odolnost, směřuje do oblastí udržitelné a bezpečné dopravy, cirkulární ekonomiky a recyklace, snižování spotřeby energie a materiálů pomocí nových úsporných výrobních postupů a technologií, podporuje inovace a digitalizaci výrobních technologií, zavádění inovací do podnikové praxe.

Plánované výstupy:

2x užitný vzor (Fuzit)

Strukturální interiérový prvek s integrovaným elektrickým ohřevem a zpětnovazebním měřením teploty pro dopravní techniku
Keramický nosič pro senzorové a funkční struktury s vysokou tepelnou, chemickou a mechanickou odolností

10x funkční vzorek (Gfunk)

Velkoplošný senzor pro detekci obsazenosti skladovacích ploch
FDM tisková struna z polymerního odpadního materiálu
Strukturální interiérový prvek s integrovaným elektrickým ohřevem a zpětnovazebním měřením teploty pro dopravní techniku
Keramický nosič pro senzorové a funkční struktury
Modul pro generaci elektrické energie z odpadního tepla
RFID systém pro sledování pohybu zboží v logistickém řetězci
Senzorický systém na bázi vláknově-optických difrakčních elementů s cloudovým zpracováním dat
Senzory pro měření tlouštěk plechů s odrazným eliptickým zrcadlem
Modul bezdrátového napájení/dobíjení pro embedded senzory
Zařízení pro záznam psychického stavu operátorů výrobních linek z kamer komunikačních zařízení při dialogu s virtuálními avatary