Basic HTML Version
46
Keramický zpravodaj 27 (2) (2011)
HIGHT TECHNOLOGY NA HOŘICKÉ ŠKOLE
JOSEF MORAVEC
V České republice již řadu let můžeme kolem sebe pozoro-
vat typické modré cedule, které sdělují, že čtenář hledí na
nějakou stavbu nebo technologii, která se v naší zemi rea-
lizovala s finanční spoluúčastí EU. Nebude ale trvat dlouho
a prostě přestaneme být příjemcem těchto peněz. I sebe-
kritičtější pohled na EU musí připustit, že současné období
bylo a je dobrou a neopakovatelnou příležitostí něco zlep-
šit, dohnat nebo dokonce nastolit. Pro oblast rozvoje tech-
nologií se jedná o příležitost inovace vyššího řádu.
Střední průmyslová škola kamenická a sochařská Hořice
uspěla ve výběrovém řízení v programu „Regionální ope-
rační program NUTS II Severovýchod“ v oblasti podpory
„13.4.2 Podpora spolupráce se středními školami a uči-
lišti, dalšími regionálními vzdělávacími institucemi a úřa-
dy práce, rozvoj inovačních aktivit v regionu“. Předmět
úspěšného projektu je „Robotizované pracoviště 3D“.
Celkové výdaje projektu jsou 12,38 mil. Kč a dotace z EU
8,7 mil. Kč.
Při prvním testování podnikatelského ba i akademického
prostředí se syrovým konceptem projektu jsem zazname-
nal nezvyklé množství udivených tváří a otázek, kde na
konci věty, bylo kromě otazníků cítit i vykřičník. Inovovat
tisíce let staré a mnohdy neměnné technologie, které stojí
a padají na statisticky vzácné extrémní zručnosti a tvořivé
invenci, je pro mnohé sochaře a restaurátory „silná káva“.
Jak takové pracoviště bude vypadat? Z názvu je patrné, že
se jedná robota se sedmi stupni volnosti, mimochodem
naše ruka má stupňů volnosti pět. I laik zná tyto stroje
z televizních záběrů, kde pracují např. na linkách u hro-
madné výroby automobilů. Umějí montovat jednotlivé díly,
svářet apod. Robot pro sochařské práce má jako základ
vřeteno, které má regulovatelné otáčky a výkon v řádu
několika kW. Toto vřeteno je schopno v režimu řízení
měnit asi 16 druhů nástrojů. Od kotoučové pily pro odře-
závání materiálů až pro miniaturní frézku, která je schop-
na povrch kamene leštit „do podlesku“. Je samozřejmé,
že celá technologie řezání je postavena fyzikálním principu
abraze a tomu odpovídají i materiály nástrojů – cermety
na bázi diamantu. Použití cerrnetu pak vyžaduje účinné
chlazení a celá technologie je opticky v disperzi vody ve
vzduchu – mlze. Kinematika robotického ramene je řízena
a pracuje ve sférické soustavě.
Dalším významným článkem je 3D scanner. Jde o zařízení,
které je schopno bezdotykově a velmi přesně načíst tvar
modelu nebo díla. Tento scanner je často kombinován se
systémem fotogrammetrie. Pracovat může za denního
světla nebo pracuje s vlastním zdrojem – laserem. Náš pro-
jekt (zatím) počítá se skenováním nejenom tvaru, ale také
kalibrací barev objektu.
Údaje scanneru zpracuje počítač, který v interaktivním
režimu nabízí operátorovi možné technologie vyřezání
skulptury. Dále se celé zařízení chová jako obráběcí stroj.
Tedy nejdříve pracuje nahrubo s hlavním cílem odebrat co
nejvíce materiálu a poslední operací je jemné dotvoření
povrchu a zmenšení drsnosti povrchu.
Vstup pro řízení ramene robota však nemusí být pouze ze
scanneru „načtením“ nějakého reálného modelu a jeho
případné transformaci velikosti. Může být výsledkem práce
další periferii pracoviště, kde pomocí výkonného počítače
lze modelovat objekty v digitální podobě, tedy virtuální
realitu.
Obecně zpracování digitálních dat umožňuje celou řadu
možností, které programátoři znají pod pojmem editace.
Restaurátoři jistě ocení, že mohou na poškozeném díle,
kterého se ani nedotkli, navrhnout v digitální podobě
např. chybějící část, vyzkoušet varianty řešení složitějších
děl apod.
Scanner umožní dokumentaci skulptur v jiné kvalitě.
Dnes i velmi dobře zdokumentovaná skulptura je sbírkou
fotografií, tedy 2D. Je pravda, že zkušený sochař nebo
restaurátor dokáže z fotografie udělat 3D, ale je to spo-
jeno s určitými podmínkami. Ve své fantazii jdeme na
škole dál a vidíme možné celé digitální galerie. Dnešní
jejich návštěvník může dílo prohlížet, někdy chodit
kolem něj a maximálně si může kleknout nebo stoup-
nout na špičky. Víc možností s polohováním očí nemá.
V digitální galerii bude možné pozorovat dílo z poloh,
které jsou částečně možné např. pod vodou pro pozoro-
vatele – potápěče. Pro takovou galerii v zatopeném lomu
již naší žáci sochy sekali.
Digitální tvorba, která počítá s konstelací tvůrce obdařené-
ho zručností a invencí počítá od svého vzniku. Dnes lze
modelovat s virtuální hlínou pomocí speciální periferie
počítače, která snímá pohyb ruky ve 3D s virtuálním
nástrojem. Klasickou myš, tedy 2D, dnes ovládá většina
populace.
Z hlediska SW, případně podobných pracovišť, jsou dnes
spíše používány technologie, které ve 3D tisknou. Tyto
jsou finančně únosné v oblasti designu např. v automobi-
lovém průmyslu. Technologie, která je předmětem projek-
tu je pouze jakási „obrácená tiskárna“.
Ve světě jsou na výstavách již podobné komplety k dispo-
zici. Jejich základní charakteristikou je skutečnost, že obrá-
běný materiál je relativně měkký. Podle mohseho stupnice
se jedná o tvrdost 3, tedy kalcit. Lze očekávat, že obrábění
tvrdších materiálů bude předmětem vývoje těchto zařízení.
Pro účely vzdělávání není problém používat měkké přírod-
ní materiály nebo např. pěnové betony – ytong. Do
budoucna budou periferie robotů zaznamenávat vývoj
ekvivalentní NC a CNC obráběcích strojů. Pro střední Evro-
pu, kde sochy v exteriéru jsou sekány z materiálů tvrdších
než jsou mramory, je tato technologie výzvou. Jako výzvu
ji přijala i naše škola a byla schopna přesvědčit svojí vizí
i posuzovatele projektu.
Zároveň je to zdůvodnění, proč je podobných zařízení tak
málo. Pro komerční účely je tato technologie velmi náklad-
ná. Dokud nebude skončen vývoj ramen, které snesou vět-
ší hodnoty řezných odporů a nebudou schopny adaptace.
nelze očekávat nějaký překotný růst počtu jejich nasazení.
Pro vzdělávací instituce, nejenom v naší zemi neplatí příliš,
že žáci jsou připravování na technologie s určitým předsti-
hem. Hlavním argumentem projektu byla skutečnost, že
tady je možné vytvořit předstih jedním krokem. Projekt je
zajímavý i pro akademická pracoviště pro svoji technický
i umělecký potenciál využití.
Velké inovace obvykle neslouží k pouhému naplnění něja-
ké sumy představ, ale přinášejí a otevírají nové možnosti
těm, kteří zvládli jejich základy. Mým cílem nebylo pochlu-
bit se úspěchem. Ani poskytnout suchou informaci. Jako
člověk schopný vždy kooperovat, chci vyzvat všechny, kteří
pracují s materiály, které je nutné velmi složitě tvarovat
Ing. Josef Moravec, ředitel, Střední průmyslová škola kamenická a sochařská Hořice, moravec@spsks.cz