Department of Instrumentation and Control Engineering

Historie

Ústav přístrojové a řídicí techniky vznikl v roce 1998 spojením kateder Elektrotechniky, Přesné mechaniky a optiky a Automatického řízení do jednoho subjektu pod vedením prof. Ing. Pavla Zítka, Dr.Sc. Katedry se transformovaly na odbory s vedoucími bývalých kateder, tj. prof. Uhlířem, doc. Zichou a prof. Zítkem. V letech 2003 až 2009 vedl ústav Přístrojové a řídicí techniky prof. Bíla a od roku 2009 doc. Chyský. V Současnosti vede ústav prof. Vyhlídal.

Ústav přístrojové a řídicí techniky na semináři Nové trendy, Podlesí u Příbrami, 2018

Záměrem při restrukturalizaci vnitřní struktury fakulty bylo spojit katedry s příbuzným programem do společného celků a tak využít synergický efekt vzájemné spolupráce. V případě ÚPŘT se tento záměr, na rozdíl od některých jiných ústavů vydařil (během uplynulých 15 let se tři ústavy rozdělily zase zpět) a současné tři odbory se ve vzájemně výhodné spolupráci podílí na zajišťování výuky 4letého bakalářského oboru (Informační a Automatizační Technika), 2letého navazujícího oboru Automatizace a přístrojová technika a doktorského oboru Technická kybernetika. Kromě toho v základním studiu pracovníci ústavu zajišťují výuku předmětů Počítačem podporované studium, Elektrické obvody a elektronika, Elektrické stroje a pohony, Automatické řízení a Technická měření a dále celou řadu předmětů v dalších oborech bakalářského a magisterského studia.

Ke vzniku ÚPŘT

autor textu prof. Zítek

Zatímco fakulty v ČR se člení zpravidla na katedry, Fakulta strojní ČVUT se dělí na ústavy. Ke vzniku ústavů se na fakultě přikročilo k 1. dubnu 1998 a úvodem bych rád připomněl okolnosti jejich vzniku v našem případě. Devadesátá léta následující po revolučním roce 1989 byla obdobím, které pro technické univerzity nebylo zrovna příznivé, protože jejich perspektivním akademickým pracovníkům se otevřely v nově se rozvíjející soukromé sféře příležitosti s násobně vyššími výdělky, takže z univerzit hodně odcházeli. Fakultou ČVUT, která pocítila tento odliv velmi silně byla Fakulta strojní a leckde byly ohroženy možnosti personální generační obnovy v učitelských a vědeckých profesích. 

A jaká konkrétní situace vedla ke vzniku Ústavu přístrojové a řídicí techniky (ÚPŘT)? V devadesátých letech tehdejší katedra automatického řízení  (KAŘ) byla odlivem pracovníků postižena zcela mimořádně, protože mladí pracovníci, kteří dokázali zachytit tehdejší převratný nástup digitální řídicí techniky a informačních systémů měli opravdu lukrativní nabídky. Katedra měla ovšem na druhé straně výhodu, že garantovala akreditovaný obor nově se rozvíjejícího doktorského studia Technická kybernetika, o který byl rostoucí zájem a stal se zdrojem určitých prostředků na stipendia. V poměrně opačné situaci byla katedra elektrotechniky (KE), která byla zaměřena na aplikace elektrických měření a elektrických pohonů ve strojírenství a její pracovníci získávali své vědecké hodnosti na jiných oborech, včetně FEL. Vedoucím katedry byl prof. Ivan Uhlíř, DrSc. a v této situaci bylo rozumné už během roku 1997 jednat s ním o užší spolupráci obou pracovišť, při níž by KAŘ posílila personální zastoupení pracovníků s elektrotechnickým diplomem a KE získala přímý přístup k vědecké výchově doktorandů. Zájem byl oboustranný a hledali jsme spíše organizační rámec, na němž by se tato myšlenka uskutečnila. Takže jsme jen uvítali, když tehdejší vedení fakulty děkana prof. Ing. Jana Macka, DrSc. oznámilo záměr rekonstruovat fakultu sloučením kateder do větších a robustnějších celků – ústavů. Zbytek fakulty přijal tento plán dosti zdráhavě, ale my jsme na tuto změnu byli připraveni. Nakonec o vstup do ústavu projevila zájem i katedra přesné mechaniky a optiky (KPM) vedená doc. Ing. Zichou, CSc. Reorganizace „katedry → ústavy“ se uskutečnila k 1. dubnu 1998.

Katedra elektrotechniky, 1976, zleva: Štastný, Procházková, Dvořák, Závodský

Prvních sedm let ústavu

V prvních sedmi letech ústavu, kdy jsem byl jeho vedoucím, bylo obdobím zásadních změn vyplývajících z implementace nového zákona o vysokých školách (1998), kdy se konečně univerzity dočkaly poněkud lepšího finančního zabezpečení. Na druhou stranu však se staly příspěvkovou organizací, kdy kromě státního příspěvku z rozpočtu musely podstatnou část svých rozpočtů zajistit z jiných zdrojů, zejména z výzkumné činnosti a ze smluvní spolupráce s jinými subjekty. A uvnitř fakulty se finanční prostředky ústavům začaly rozdělovat podle klíče daného jejich výkony v pedagogické a výzkumné a aplikační činnosti. Tyto souhrnné výkony se začaly počítat podle zvláštních vzorců.

Prvním bezprostředním výsledkem spojení kateder v rámci ústavu bylo zavedení předmětu Technická měření (TEM), jehož vedení se ujal prof. Ing. J. Volf, DrSc. To byla první úzká spolupráce dřívějších KAŘ a KE. Později se přidala i KPM. Pro dosažení  výkonů měl ústav dobrou pozici v tom, že kromě garantovaného oboru Přístrojová a řídicí technika (PŘT) měl také silné zastoupení v základním, tj. nově „bakalářském“ studiu (předměty EL1 a EL2, AŘ, TEM). Nebyl tedy tak závislý na počtu magisterských studentů.

Pokud jde o výzkumnou činnost pokračovala účast na výzkumném projektu Evropské unie zaměřeného na kvalitativní a kvantitativní metody detekce poruchových stavů v systémech, koodinovaného z Velké Británie. Účast získala KAŘ v podstatě na základě kontaktů získaných v předchozím projektu TEMPUS. Podstatným přínosem byla i spolupráce s firmou Honeywell, která nakonec podpořila katedru darem ve výši v přepočtu cca jeden milion Kč. Získané prostředky byly vloženy do rozhodující rekonstrukce už zastaralé laboratoře předmětu AŘ.

Zajímavá spolupráce se naskytla v souvislosti s rekonstrukcí Kaple sv. Kříže na hradě Karlštejn. Hlavně díky iniciativě a myšlenkám prof. Ing. M. Němečka, DrSc. byla akce spojena se zcela původní studií škodlivých vlivů vnitřního prostředí na památky v interiéru, v tomto případě sbírku obrazů tzv. mistra Theodorika ze 14. století. Šlo zejména o škodlivý vliv nebezpečných kombinací teploty a vlhkosti v kapli. Do kaple byl nainstalován zcela původní systém řízení vnitřního prostředí zajišťující nejpříznivější souběh těchto veličin.

Laboratoře elektrotechniky – Dejvice 1975

Publikace vzniklé na základě výsledků projektu a navržená metoda řízení teploty a vlhkosti vedly následně k tomu, že ČVUT byla nabídnuta a potvrzena účast ústavu PŘT v řešení výzkumného projektu EU zaměřeného na záchranu kulturního dědictví uchovávaného v historických objektech. Výsledkem naší účasti byl návrh úpravy vnitřního klimatu pro různé typy historických objektů s ohledem na jejich geografickou polohu na evropském kontinentu a metoda vyhodnocení rizika poškození památek podle záznamů teploty a vlhkosti vnitřního prostředí.

Už během řešení tohoto projektu jsme byli osloveni ve věci možné účasti v dalším projektu EU zaměřeného na vnitřní prostředí v kabinách velkých dopravních letadel. Konkrétně byl záměr formulován jako „potlačení stresu cestujících vlivem vnitřního prostředí v kabině letadla“. Koordinován byl z Velké Británie a po jeho přidělení byla skupině na ČVUT svěřena problematika mikroklimatu obklopujícího jedno sedadlo v letadle. Šlo tedy o to vyvinout systém zajištění každého pasažéra jeho „vlastním“ vzduchem z klimatizace kabiny který by byl individuálně přiveden z klimatizace kabiny a tak i odveden zpět. Výsledky našeho řešení jsme publikovali a prototyp křesla s personalizovanou dodávkou vzduchu jsme předvedli na závěrečné demonstraci v Toulouse. Už tehdy jsme zdůrazňovali význam této inovace v souvislosti s tím, že letadla mohou být nebezpečným prostředkem pro šíření vzduchem přenosných infekcí. 

Kromě uvedených projektů se ovšem období prvních sedmi let vyznačovalo tím, že se ústav stal součástí Centra aplikované kybernetiky (CAK). Prof. Ing Vladimír Kučera, DrSc. si delší dobu všímal našich výsledků ve výzkumu a ke konci roku 1999 mi nabídl účast ve svém projektu. Podmínkou byla nominace dvou mladých pracovníků perspektivních pro výzkum, nejlépe studentů nově se rozbíhajícího doktorského studia. Takovými byli Ing. Tomáš Vyhlídal a Ing. Jaromír Fišer a můj návrh byl přijat. Centrum se rozběhlo k 1. červenci 2000 a naše účast v něm byla z roku na rok hodnocena s rostoucím uznáním. Později, v roce 2010 dvojice prof. Vyhlídal a prof. Zítek získala cenu rektora ČVUT za výsledky výzkumu a v roce 2015 byly jejich výsledky oceněny jako dosažení tzv. „pilíře“ v rámci ČR.

Roky 2005 – 2009

Vedoucí ústavu: prof. Ing. Jiří Bíla, DrSc.

Zástupce vedoucího ústavu: doc. Ing. Jan Chyský, CSc.

Vedoucí odboru elektrotechniky: prof. Ing. Ivan Uhlíř, DrSc.

Vedoucí odboru přesné mechaniky: prof. Ing. Karel Studenovský, DrSc.

Vedoucí odboru AŘII: doc. Ing. Josef Kokeš. CSc.

Význačné projekty: 

  • Vývoj metody stanovení toků energie a látek ve vybraných ekosystémech, návrh a ověření principů hodnocení hospodářských zásahů pro zajištění podmínek autoregulace , 2006 – 2011, 2B06023, dotace MŠMT.

Nositel: prof. Ing. Jiří Bíla, DrSc. Rozpočet 2006 – 2011, cca: 15 mil Kč, 

  • Rozvojový projekt fakulty strojní, ČVUT v Praze. Financovaný MŠMT. Z rozdělovaných 105 mil Kč v roce 2006 pro celé ČVUT získala fakulta strojní cca 10 mil Kč. 
  • Projekt výměnných mobilit “ČVUT v Praze – Technical University in Bandung, Indonésie”. Nositel: prof. Ing. Ivan Uhlíř, DrSc. Pochvala od rektora ČVUT.

Důležité aktivity:

  • Vedení třídy university 3.věku zaměřené na výpočetní techniku (2005-2011),
  • Uspořádání konference Principia Cybernetica 2007 v Praze.
  • Spolupořádání konference MENDEL 2007 (International Conference in Soft Computing) v Praze spolu s VUT v Brně. 
  • Založení semináře ústavu “Nové metody a postupy v oblasti přístrojové techniky, automatického řízení a informatiky”, který se každoročně pořádá dodnes. První rok 2005, Herbertov. 

Odbor přesné mechaniky

Obor přesné mechaniky a optiky vznikl na ČVUT v Praze v roce 1951 pod vedením prof. Hajna, známým a úspěšným konstruktérem letadel BH, který využil svých výborných znalostí z konstrukce leteckých přístrojů pro založení oboru přesné mechaniky a optiky v rámci tehdejší katedry obráběcích strojů Fakulty strojního inženýrství ČVUT. Již od počátku oboru se studium zaměřovalo na konstrukci jak mechanických, tak i optických přístrojů, kde optickou technologii a optiku vyučoval v přední český optik RNDr. Mazurek.

Prvními studenty a posléze následovníky profesora Hajna na oboru byli prof. Kamarád, prof. Podzimek, doc. Šulc a ing. Otáhal. V roce 1963 jsou na Fakultě strojní ČVUT zavedeny nové směry studia, v rámci kterého vzniká i samostatná katedra Přesné mechaniky a optiky vedená až do roku 1984 prof. Kamarádem. Katedra se podílela na výuce v oboru „Přístrojová, regulační a automatizační technika“, se dvěma zaměřeními: „Přesná mechanika a optika“ a „Automatizační technika“. V této době nastupuje na katedru další generace, absolventů: ing. Sobotka, ing. Bumbálek, prof. Studenovský a z praxe doc. Bernard a ing. Václavík. Po prof. Kamarádovi se ve vedení katedry postupně vystřídali prof. Studenovský, prof. Podzimek, doc. Zicha a doc. Bernard.V roce 1998 došlo ke spojení samostatné katedry Přesné mechaniky a optiky do Ústavu přístrojové a řídící techniky jako odbor přesné mechaniky a optiky. To bylo provázeno náročným stěhováním celého odboru včetně laboratoří z Albertova do hlavní budovy Fakulty strojní v Praze 6 Dejvicích v letech 2002 a 2003. Kromě výuky v rámci mateřského ústavu Přístrojové a řídící techniky lze Přesnou mechaniku a optiku studovat i v postgraduálním studiu jako zaměření oboru Konstrukční a procesní inženýrství. Odbor také spolupracuje na výuce oboru Biomedicínské a lékařské přístroje na FS ČVUT a dále pak oboru Optik optometrista na FBMI ČVUT v Kladně.

V současné době odbor připravil samostatné zaměření Optomechanika v rámci magisterského studia oboru Přístrojové a řídící techniky, jehož obsah vyšel z aktuálních požadavků průmyslových podniků a dalších institucí, například Akademií věd ČR, kde absolventi zaměření Optomechanika najdou uplatnění, například na budování a provozu největších laserových center v blízkosti Prahy.

Odbor elektrotechniky

V roce 1962, byl vedoucím katedry Prof.Ing.Dr. František Fetter. Dříve byl ředitel Sekce elektrických točivých strojů v ČKD Praha. Byl to odborník elektrotechniky, ale také všeobecně vzdělaný člověk v hudbě, literatuře i v dějinách. Napsal knihu „Obecná elektrotechnika pro strojní inženýry“. Tato kniha se stala učebnicí elektrotechniky v celé republice a nejen na strojních fakultách. V pozdějších letech vyšla ještě dvě další upravená vydání.

Katedra elektrotechniky sídlila v zadní části areálu Strojní a Elektrotechnické fakulty na Karlově náměstí v budově G ve druhém poschodí. Budova sousedila s ulicí „Na Zderaze“ a tak se říkalo, že katedra elektrotechniky je na Zderaze.

Zásadní změna nastala v roce 1965. V Dejvicích byl po mnoha letech dostavěn areál ČVUT a my jsme se mohli stěhovat ze stísněných, nevyhovujících prostor, do pro nás luxusního prostředí. Dostali jsme místnosti na levé straně chodby ve třetím poschodí budovy B1. Jak tehdy bylo zvykem, stavbaři opustili stavbu v dost velkém nepořádku. Takže než jsme se mohli stěhovat, tak jsme jezdili do Dejvic na brigádu uklízet naše budoucí pracoviště.

Katedra elektrotechniky na setkání kateder SEKEL, Ostrava, Důl Vítězný únor, n.p. Ostrava, 70. léta

V halových laboratořích jsme dostali deset místností pro naše pokojové laboratoře a velkou laboratoř pro měření a výzkum na velkých strojích. Pokojové laboratoře prošli několika přestavbami, protože byly vyprojektovány před mnoha lety a pro laboratorní měření se studenty byly nevyhovující. Zejména elektrárenské stoly v pokojových laboratořích byly zcela nevyhovující z hlediska bezpečnosti práce s elektrickým proudem. Všechny úpravy jsme dělali vlastními silami.

V sedmdesátých letech se doc. Vladař habilitoval na profesora a převzal vedení katedry.

V osmdesátých letech se habilitoval na docenta Ivan Uhlíř a koncem osmdesátých let převzal vedení katedry.

Odbor elektrotechniky, rektorský den, skanzen Řepora, přibližně 2005, zleva Chyský, Lukáš Novák, Jaroslav Novák, Volf, Čambál, Dušek, Sedlecká, Buřič, Martin Novák