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
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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
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
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].
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- 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)
- Design thinking a návrhový proces
- Úvod do metodologie design thinking
- Fáze návrhu produktu – od potřeby po prototyp
- Inspirace příkladovými studentskými projekty
- 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
- 3D modelování a 3D skenování
- Principy parametrického modelování
- 3D skenování jako metoda získání virtuálního modelu fyzického dílu
- Získání a zpracování skenovaných dat
- 3D tisk a finišování
- Pravidla návrhu pro 3D tisk
- Materiály, chyby, omezení, možnosti, SW nástroje
- Povrchové úpravy dílů
- CNC obrábění
- CAM systémy, nástroje, dráhy, uchycení
- Strategie hrubování a dokončování
- Základy elektroniky a senzoriky
- Přehled základních součástek (rezistory, LED, senzory)
- Práce s prototypovací deskou, testování obvodů
- Bezpečnost a zásady návrhu jednoduchých zapojení
- 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
Vyučující / Lektor
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
Vyučující / Lektor
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
Elearning