CPIT TL3 - budova se sofistikovaným building management systémem, fotovoltaickou elektrárnou, rychlodobíjecími stanicemi pro elektrická vozidla, možnostmi sledování a řízení energetických toků a integrovanou rozsáhlou sítí rozmanitých technologií senzorických systémů. Je součástí struktury budov, umožňující vysoko objemové datové přenosy a ukládání velkých dat a dále sdílení infrastrukturních kapacit, využívaných za účelem výrobního procesu.
Výstavba testbedu na VŠB-TUO byla realizována v rámci projektu „Platforma nových technologií FEI CPIT TL3“.
INFORMACE O TESTBEDU CPIT TL3
Budova pro laboratorní výuku s názvem CPIT TL3 doplnila budovu Fakulty elektrotechniky a informatiky, otevřenou v roce 2014. Projekt „Platforma nových technologií FEI CPIT TL3“ byl schválen v rámci Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání. Projekt se zaměřuje na zkvalitnění vzdělávací a vývojové infrastruktury VŠB-TUO prostřednictvím výstavby samotného objektu CPIT TL3 a pořízení infrastruktury pro zajištění kvalitní výuky zejména v nových Bc./Mgr. studijních programech. Tento záměr je v souladu s Dlouhodobým záměrem vzdělávací a vědecké, výzkumné, vývojové a inovační, umělecké a další tvůrčí činnosti VŠB-TUO pro období 2016-2020 a se Strategickým plánem rozvoje VŠB-TUO do roku 2020 (2030).
Jedná se o komplexní testbed se sekcí
- Smart Factory Lab (robotizovaný digitalizovaný výrobní proces s elementy Průmyslu 4.0 - IoT, digitální dvojče, zpracování velkých dat, robotika, prediktivní údržba, virtuální a rozšířená realita, rozpoznání obrazu a identifikace 3D objektů, strojové učení, provoz autonomně naváděných vozidel a další),
- Health Lab (pozorovací byty pro sledování behaviorálních projevů osob, sloužící pro vývoj a výuku nových technologií biomedicínského inženýrství),
- Mobility Lab (laboratoře se zaměřením na e-mobilitu, moderní systémy autonomní jízdy automobilů a průmyslových vozidel, funkční bezpečnost automobilových systémů, kvality při vývoji, sofistikované simulace a testování automobilových elektronických systémů).
Budova se sofistikovaným building management systémem, fotovoltaickou elektrárnou, rychlodobíjecími stanicemi pro elektrická vozidla, možnostmi sledování a řízení energetických toků a integrovanou rozsáhlou sítí rozmanitých technologií senzorických systémů, je součástí struktury budov, umožňující vysoko objemové datové přenosy a ukládání velkých dat a dále sdílení infrastrukturních kapacit, využívaných za účelem výrobního procesu. V blízkosti CPIT TL3 je možné navštívit sharepoint již spuštěné fakultní aktivity provozování platformy sdílených vozidel (Carsharing).
Testbed byl vybudován FEI VŠB-TUO a při provozu byly aktivně zapojeny další fakulty a pracoviště, např. FS (roboty, aditivní výroba), FBI (BOZP člověk-stroj), FAST (BIM), EkF (management výrobní procesu), IT4I (výpočty a simulace) a IdeaHUB (design produktu).
Výstavba
- Zahájení výstavby 9/2018, dokončení stavby 3/2020, spuštění provozu a výuky 10/2020, finalizace integrace všech technologií 12/2020.
- Datum ukončení fyzické realizace projektu 6/2021.
- Celkové způsobilé výdaje projektu 164.5 mil Kč.
Základní informace a možnosti budovy
Celá budova je koncipována jako komplexní laboratoř/testbed s možnostmi řízení (sledování i řízení) energetických toků ve všech částech budovy a u významných elektrických zařízení a instalovaných technologií, včetně osvětlení, topení, ventilace, chlazení, přístupu osob. Technologie pro sledování technologických procesů, pohybu a potřeb osob.
Integrace nadčasového building management systému (BMS) SIEMENS Desigo CC. Konkrétně integrace do jedné ovládací stanice s přístupem ke všem technickým systémům a funkcím v budově. Tento systém umožňuje dynamicky a s velkou energetickou účinností automatizovat chod budovy.
- Integrována specifická senzorická síť optických vláken (podlahy, zdi, nosná konstrukce, přístupová místa), vyhodnocení zatížení podlah, monitoring vibrací vlivem provozu technologií, teplot, plynů, identifikace osob a další.
- Fotovoltaická elektrárna s akumulační stanicí pro provoz části budovy v ostrovním režimu. Sekce budovy s označením „Home Care“ je nastavena jako tzv. kritická zátěž a deklarována jako energeticky nezávislá část. V případě nutnosti možnost odběru z distribuční sítě.
- Energetické a datové propojení s budovou „Parking House“ (v budoucnu technologie pro nabíjení vozidel ve formě nabíjecích kontejnerů, automatizované řízení parkovacího systému s možností nabíjení vozidel).
Budova je součástí soustavy budov propojených optickým kanálem 10 Gbit pro vysoko objemové datové přenosy, tj. budova CPIT TL3 – budova Parking House – Centrum informačních technologií VŠB-TUO – budova FEI. Dále je 10 Gbit přenos i v rámci všech tří částí CPIT TL3.
Mobility Lab
Testbed se speciálním zařízením pro („HPS“, HIL-PIL-SIL) modelování, simulace a testování elektronických systémů v komponentní nebo integrační sestavě, je zejména zaměřen na pokročilé asistenční systémy a systémy pro autonomní jízdu automobilů a průmyslových vozidel.
- Oddělení tzv. funkční bezpečnosti a standardizace vývojových procesů v automobilovém průmyslu „Automotive SPICE“.
- Oddělení pro jízdní testy vozidel s konvenčním, elektrickým nebo hybridním pohonem až do rychlosti 330 km/h a výkonu 1000 kW na jednu nápravu testovaných vozidel s možností prodění vzduchu 150 km/h s objemem 50 000 m3/hod.
- Vnitřní i venkovní nabíjecí stanice pro elektrická vozidla a plug-in hybridní vozidla. Instalované stanice s možnosti řízení energetického toku, pracující až do režimu superchaging (2x venkovní dobíjecí stanice pro vozidla s hybridním nebo elektrickým pohonem, 2x 150 kW, 1x vnitřní dobíjecí stanice pro vozidla s hybridním nebo elektrickým pohonem, 1x 80 kW).
V sekci je možnost řízení (sledování i řízení) energetických toků každého spotřebiče s významnou spotřebou elektrické energie (HIL systémy, aktivní dynamická zkušebna, řízená ventilace, hydraulické systémy a další technologie).
Smart Factory Lab
Smart Factory Lab představuje platformu postavenou v souladu s principy konceptu Průmysl 4.0. Je to komplexní, špičkově vybavená laboratoř pro výuku, demonstraci, testování a výzkum technologií využívaných pro digitalizaci průmyslu. Smart Factory je prostorem pro střetávání a spolupráci akademické sféry s průmyslovými partnery.
Základem laboratoře je montážní linka vybavená průmyslovými roboty, distribuovaným řídicím systémem na bázi PLC, vizualizačními systémy HMI/SCADA. Linka je doplněna komplexním systémem pro sběr provozních a diagnostických dat. Montážní linka je komplexním demonstrátorem využití konceptu Průmyslu 4.0 v průmyslové praxi.
V rámci Smart Factory Lab jsou využívány pro přepravu hotových výrobků mobilní průmyslové roboty, umožňující autonomní pohyb v celém prostoru laboratoře. Laboratoř je připravena pro demonstraci a testování mobilních průmyslových robotů v různých typech aplikací.
Laboraotř je vybudována s využitím technologií virtualizace. V první fázi návrhu vznikl komplexní virtuální model montážní linky a dalších částí, označovaný jako digital twin. Tento komplexní model umožnil otestování a virtuální zprovoznění ještě před tím, než byly jednotlivé části Smart Factory vyrobeny.
Smart Factory Lab je možné procházet, objevovat a ovládat také pomocí virtuální reality. Jednotlivé varianty vytvořených digitálních dvojčat umožňují vstoupit pomocí nástrojů pro virtuální realitu do digitální podoby Smart Factory a podrobně ji zkoumat.
Smart Factory Lab je vybavena řídicím systémem v souladu s nejnovějšími trendy v současné automatizaci. Distribuovaný řídicí systém s mnoha programovatelnými automaty propojenými Průmyslovým Ethernetem, vizualizační systémy s operátorskými panely a SCADA vizualizačním pracovištěm, rozsáhlá datová úložiště pro procesní a diagnostická data.
Health Lab
Health Lab je sekce dvou plnohodnotných bytových jednotek (integrace senzorických systémů a akčních členů, možnost změn instalací senzorických technologií s přístupem skrze zdvojené zdi a přístupné stropní konstrukce, sledování, řízení a analýzy energetických toků do úrovně každé jednotlivé zásuvky pro elektrické spotřebiče, vzdálené sledování a analýzy spotřeby tepla a vody).
Jeden byt je koncipován jako sledovací s reálným životem osob. Druhý byt je koncipován jako zrcadlo reálného sledovacího bytu pro přístup pracovníků/studentů pracujících na realizovaných projektech. Dále je součástí také oddělení pro vyhodnocování sledovaných veličin (velín).
Provoz je vybudován jako energeticky nezávislá ostrovní síť (fotovoltaická elektrárna s akumulační stanicí) s možností odběru energie z distribuční sítě.
