Letadla, vlaky nebo průmyslové stroje při svém provozu neustále vibrují. A právě tyto pohyby mohou prozradit, v jakém jsou stavu, zda potřebují opravu nebo jestli nejsou přetěžované. Zdeněk Hadaš se s kolegy z Ústavu automatizace a informatiky dlouhodobě zabývá vývojem senzoriky, která dokáže tyto informace získávat. Nyní se svým týmem hledá cesty, jak naměřeným datům lépe porozumět a využít je v praxi.
Naslouchat řeči stroje je jedna věc. Rozumět, co nám říká, a podle toho rozhodnout, co se strojem dál, je ale mnohem složitější úkol. Právě tímto směrem se nyní ubírá výzkum Zdeňka Hadaše a jeho kolegů. Zatímco dříve se věnovali především získávání elektrické energie z okolního prostředí pro napájení senzorů (takzvanému energy harvestingu), dnes je stále více zajímá samotný signál, který senzory poskytují.
„Letadla, vlaky, stroje, ty všechny vytvářejí nějakou dynamickou odezvu. My ji převádíme na elektrický signál, z něhož pak můžeme vyvodit závěr: stroj je v pořádku, nebo potřebuje opravu, nebo je třeba přetížený a musíme mu odlehčit. Díky tomu by mohly firmy lépe plánovat výrobu a ušetřit materiál i peníze. A na to firmy slyší,“ vysvětluje Hadaš nejen svoji motivaci, ale také motivy průmyslových partnerů.
Senzory přitom nejsou ve strojírenství žádnou novinkou. Výzvou je posunout jejich využití za hranici prostého měření a porovnávání hodnot s předepsanými limity. Právě v dopravě, kde jsou požadavky na bezpečnost a spolehlivost mimořádně vysoké, může být schopnost správně vyhodnotit stav zařízení zásadní.
„Zjednodušeně doteď v průmyslu všechno funguje podle norem: vibrace jsou do určité hodnoty v pořádku a pak už ne. Ale nevíme, co se tam děje a proč vibrace vzrůstají. Teď cílíme na analýzu projevů a pro jednoduchost vytvoření škály, díky níž by se dalo zasáhnout dřív, než se oprava prodraží nebo dojde k poruše,“ popisuje Hadaš. Cílem je tedy získat nejen informaci, že se stroj chová jinak, než by měl, ale také lépe pochopit příčinu a závažnost změny.
Co se naučíš tady, může pomoci jinde
K tomuto směru výzkumu vedla cesta přes mezinárodní projekty ODIN a BAANG. Zatímco v prvním se Hadaš věnoval především získávání elektrické energie z okolního prostředí pro napájení senzorů v letectví, druhý mu umožnil vyvíjené technologie integrovat do experimentální konstrukce křídla letadla. Zkušenosti z letectví nyní vědci přenášejí i do dalších oblastí, například monitorování větrných elektráren nebo železniční dopravy.
Hadaš přitom zdůrazňuje, že si hlídá, aby na sebe jednotlivé projekty navazovaly a posouvaly výzkum i lidi dál. „Asi před deseti lety jsem si říkal, že vedu osm výzkumných skupin, které byly zcela různé. A najednou se v tom inteligentním inženýrství potkávají zpátky. V minulosti jsem se pracoval na několika vědeckých směrech, ale teď se to celé dává dohromady smysl,“ konstatuje s uspokojením. V dalších projektech chce tým rozvíjet především zmíněnou diagnostiku, která dokáže nejen upozornit na problém, ale také vysvětlit jeho příčinu a pomoci s rozhodováním.
Mladý tým plný nápadů
Vedle odborných výsledků si Hadaš na mezinárodních projektech cení především kontaktů a příležitostí pro mladé vědce a studenty. Díky spolupráci se zahraničními kolegy mohl například vyslat doktorandy do Velké Británie, Švédska či na Taiwan. Právě práce s mladými lidmi patří k oblastem, které ho na vedení ústavu očividně baví.
„Nějak se mi stalo, že jsem na ústavu nejstarší, takže z mé strany je to hodně o mentoringu. Snažím se naše lidi vysílat do zahraničí, kde nasají atmosféru, nápady a přivezou si vlastní výzkumné téma. A s čím se vracejí, to je často úžasné,“ říká Hadaš, který na mladých kolezích oceňuje hlavně otevřenost novým nápadům a technologiím. A jak sám stíhá sledovat rychlý vývoj v oboru, který propojuje tolik různých technologií a rozvoj AI jej dál zrychluje? „Na to mám ty mladé kluky, to já nestíhám,“ odpovídá se smíchem.