Přihlásit

Taiwanská inspirace

Na Tchaj-wanu poznáte technologie, které moderní strojírenství vyžaduje. Znát by je potřebovali i čeští studenti

Byl jste jediný z České republiky, kdo se tohoto kurzu letos zúčastnil. Jak jste se k tomu dostal?
Vybrané české univerzity oslovilo tchajwanské zastoupení v České republice s nabídkou vyslat na kurz své pedagogy. Protože obsah kurzu konvenoval s problematikou, kterou na naší fakultě řešíme, přihlásil jsem se do výběrového řízení. Jsem rád, že jsem byl vybrán, protože Tchaj-wan je jasný lídr v moderních chytrých technologiích.

V čem se to lídrovství projevuje?
Tchaj-wan investuje hodně peněz do výzkumu a vývoje moderních technologií a jejich aplikací v praxi, tamější průmysl se zaměřuje na výrobky s vysokou přidanou hodnotou i na výrobu odpovídajících technologií. V České republice se sice hodně mluví o Průmyslu 4.0 na politické úrovni, ale v průmyslu jsou tyto technologie většinou nedostupné. Firmy stále váhají investovat do nejmodernějších technologií a přiznejme také, že naším dluhem ve školství je nedostatek patřičně vzdělaných odborníků. Tchaj-wan je z tohoto pohledu špička a pro mě bylo absolvování kurzu cennou zkušeností.

Co vás v oblasti technologií zaujalo?
Třeba důsledná aplikace informatiky do průmyslové výroby. Navštívili jsme například strojírenskou firmu, která se specializuje na zakázkovou výrobu hřídelových matic s maximálním využitím automatizace a robotiky. Pro svých přibližně 2 000 zákazníků z celého světa je schopná produkovat matice v malosériové výrobě už od dvou kusů. Z celého výrobního řetězce sbírá detailní informace o každém stroji, zaměstnanci i výrobku a tyto informace jsou k dispozici on-line. Data jsou zpětně vyhodnocována a využívána při plánování výroby, v predikci údržby, nasazování jednotlivých zaměstnanců i strojů na konkrétní operace. Zaujalo mě, že 10 % zaměstnanců firmy jsou IT specialisté. Vždyť koncept Průmyslu 4.0 se od stávajícího průmyslu odlišuje právě maximálním zapojením informačních technologií, pružností výroby a vysokým stupněm automatizace a robotizace.

Co jste si z toho jako pedagog odnesl? Liší se nějak výuka na českých a tchajwanských technických vysokých školách?
Na Tchaj-wanu se školy při výuce technických předmětů systémově zaměřují na projektovou výuku. Student při výuce absolvuje kompletní cestu od úvodní myšlenky, ideového návrhu výrobku až po jeho konečnou realizaci. Pokud je tento koncept doveden do důsledků, absolvuje student sám všechny kroky, které vedou k hotovému výrobku, naučí se pracovat se všemi potřebnými programy, nástroji a technologiemi. Taková výuka je velmi efektivní, protože se studenti neseznamují izolovaně s jednotlivými fázemi, ale jsou nuceni projít celou problematiku ve všech souvislostech. Nemělo by se tak – jako občas u nás – stávat, že student připraví výkresovou dokumentaci, ale protože neřeší následnou výrobu, je nemile překvapený, že je dostupnými materiály, nástroji a technologiemi nerealizovatelná. Projektově pojatá výuka má i výrazný motivační prvek, protože jejím výsledkem je finální výrobek jako hmatatelný výsledek studentovy práce.

Kde myslíte, že je příčina našeho „zaostávání“?
Výuka, jaká je na Tchaj-wanu, je velmi náročná finančně, organizačně i logisticky. Vyžaduje kvalitní softwarové a přístrojové vybavení, moderní nástroje, materiál i prostory a klade také vysoké nároky na znalosti pedagogů. Takový komplexní náhled na výuku se u nás zatím neprosazuje. Některé vysoké školy rády ukazují své supermoderní zařízení. To je ale často určeno hlavně na ukázku návštěvám, k vědecké práci pedagogů, ale studenti na něm sami pracovat nemohou. Je ale pravda, že podmínky nejsou zcela srovnatelné. Kurz jsme absolvovali v Centrálním středisku praktické výuky pro oblast přesného strojírenství, automatizace a elektrotechniky, které je určeno pro celý Tchaj-wan. Vše je koncentrováno na jednom místě, a nakupují proto veškeré technologie ve velkém a tomu odpovídá vybavení laboratoří a dílen. Ve většině případů má každý student k dispozici svoje vlastní pracoviště, ať se jedná o kovářskou výheň, soustruh, CNC obráběcí stroj, nebo robotické pracoviště. Na to žádná česká škola peníze nemá. Jeden konkrétní příklad: pro laboratoř řídicí techniky jsme na fakultě koupili školní model výrobní linky za 3,5 milionu korun. Je to stavebnice složená z jednotlivých modulů, které studenti podle potřeby naprogramují a spojují do funkčního celku a učí se na nich prakticky programovat řídicí aplikace. V ekvivalentním tchajwanském středisku pro praktickou výuku jsem takových stavebnic napočítal patnáct.

Je to utopie, dostat se u nás ve výuce na stejnou úroveň?
Není. My chceme projektovou výuku zavést i u nás a naše fakulta už dělá první kroky. Vloni jsme například otevřeli otevřenou dílu – takzvanou bastlírnu, kde mají studenti k dispozici dílenské vybavení pro základní mechanické práce, výrobu a servis mikroelektroniky, kompletní sestavy pro návrh a realizaci tištěných spojů, pájky a mnoho dalšího nářadí, materiálu i součástek. Stačí jen přijít a pustit se do práce. V nově akreditované specializaci „Inteligentní systémy“ se na projektovou výuku také připravujeme – budujeme ateliér praktické výuky, kde budou studenti v rámci výuky realizovat své vlastní nápady od začátku až do finální fáze.

Moderní projektovou výuku jste si vyzkoušel z pohledu studenta, tedy z opačné strany, než na jaké jako pedagog stojíte. Dostal jste nějaký úkol, který jste musel vyřešit komplexně ve všech fázích? Něco jste sám vyrobil?
V průběhu dvou měsíců jsme navrhovali a sestrojovali robotický model automobilu. Na první pohled vypadá jako autíčko na hraní, ale je to zcela funkční výrobek, na kterém se dá demonstrovat multioborový přístup. V první linii je třeba připravit mechanickou konstrukci, to znamená navrhnout podvozek, kabinu atd. Potom následuje příprava výrobní dokumentace a data pro CNC obráběcí stroj
nebo 3D tiskárnu a student musí také mechanickou část vyrobit a zkompletovat. Přitom se musí vyrovnat s předem danými prvky a limity dostupných materiálů i technologií, musí řešit problematiku uchycení jednotlivých dílů atd. Druhá linie je zaměřena na návrh a výrobu elektroniky, kdy se s ohledem na zadání řeší výběr a osazení jednočipového procesoru s perifériemi pro snímače a akční členy, bezdrátová komunikace atd. Ve třetí linii je nutné navrhnout a naprogramovat aplikace, které budou model ovládat a řídit. Každá z těchto linií je nosná sama o sobě a je možné ji řešit podle dosažených znalostí studentů i potřebné náročnosti zadání. Dohromady pak tvoří komplexní celek.

Takže budete při výuce navrhovat a vyrábět autíčka?
Proč ne. Ta zdánlivá hračka je ve výsledku komplexní úloha s řadou složitých úkonů, vyžadující, aby student zapojil své dovednosti a znalosti z oblasti strojírenství, mechaniky, elektroniky a programování. Je to úloha, která také umožňuje tuto problematiku škálovat. Mohu nakoupit základní standardizované díly, elektroniku, koupit nebo připravit i software, se kterým se budou studenti učit pracovat. Mohu ale také nechat studenty ty díly navrhnout a vyrobit a stejně tak navrhnout a vyrobit vlastní elektroniku či vymyslet vlastní software. Součástí autíčka je i webová kamera, takže se na něm dají řešit úlohy rozpoznávání obrazu, navigace atd. Sestrojit takovou „hračku“ může představovat i rok intenzivní práce. Mohu také zadání rozfázovat pro různé stupně studia. V bakalářském studiu můžeme řešit jen mechanickou linii a základy elektrotechniky, v magisterském dostane student za úkol kompletně vyřešit elektroniku a programování a doktorand může dostat hotové autíčko s tím, že se bude zabývat rozpoznáváním obrazu a navigací v prostoru. Na takové úloze mohu zaměstnat studenty z různých oborů – strojaře, programátory, elektroniky – a každý z nich bude řešit úlohu ze své specializace. Mohu přidávat i složitější zadání – například z ovládání přes mobil přejít k samořiditelnému modelu.

Projektová výuka tedy vede ke komplexnímu pochopení pohledu na danou problematiku, i k větší samostatnosti studenta. Ale když student nastoupí do firmy, nebude přece řešit výrobu komplexně?
Ano, bude řešit nějaký detail. Ale díky komplexnímu chápání nebude ten detail řešit izolovaně, ale bude ho posuzovat v širších souvislostech. V každé firmě vám potvrdí, že nastupující absolventi se musí nejprve seznámit s celou výrobou, a ověřil jsem si, že projektovou výuku, kdy pedagog respektuje komplexní náhled, by firmy velmi uvítaly.

A jaký názor na to měli vaši spolužáci z jiných zemí?
V kurzu se vystřídalo hodně pedagogů, z nichž se každý – stejně jako u nás – zabývá především svou specializací a často ji nedává do souvislostí s jinými předměty. V kurzu nás bylo deset z deseti zemí světa. Hodně jsme si rozuměli s polským a maďarským kolegou. Shodli jsme se na tom, že naše výuka je v našich zemích stále hodně teoretická a odtažená od reality průmyslové praxe. Práce na projektu zaměřeném na praktická řešení, kdy se mezi sebou musí domluvit lidé různých specializací, je rozhodně zajímavá. Bylo by velmi užitečné takové projekty s praktickými prvky vzdělávání dostat do našeho vysokoškolského školství.

Autor: Jaroslava Kočárková
Zdroj: Technický Týdeník, 23/2019

Hlavní partneři
  • ČEZ
    ČEZ
  • Škoda Auto
    Škoda Auto
Partneři
  • ABB
    ABB
  • Actis
    Actis
  • Adient
    Adient
  • INISOFT
    INISOFT
  • MicroNova
    MicroNova
  • RS Components
    RS Components
  • Siemens
    Siemens
Školy
  • SPŠ a VOŠ Jičín
    SPŠ a VOŠ Jičín
  • SPŠ Česká Lípa
    SPŠ Česká Lípa
  • SPŠSE a VOŠ Liberec
    SPŠSE a VOŠ Liberec
  • SOŠ, SPŠ Varnsdorf
    SOŠ, SPŠ Varnsdorf
  • SPŠ Mladá Boleslav
    SPŠ Mladá Boleslav