Zásadní vliv digitální doby na tvorbu učebnic

V Československu a později v České republice existovala jediná kniha o konstrukci číslicově řízených obráběcích strojů, která vyšla v roce 1985 díky prof. J. Houšovi z ČVUT v Praze. Poté dlouhou dobu se na podobné téma nevydalo nic, a tak se v roce 2003 v hlavě prof. J. Marka z VUT v Brně zrodila myšlenka napsat moderní učebnici pojednávající o této problematice. Jenom díky pochopení a zdravému risku Romana Dvořáka v letech 2006 až 2018 vyšla v jeho rodinném vydavatelství MM publishing série knih o konstruování CNC obráběcích strojů. Třetí vydání z roku 2014 bylo o rok později přeloženo i do anglického jazyka. V roce 2018 jej doplnila již čtvrtá verze knižní monografie Konstrukce CNC obráběcích strojů IV.0, a následně její firemní verze pro společnost DMG Mori. Tyto knihy byly v tištěné formě vydány ve více než v 10 000 exemplářů.

V roce 2023 vyšla e-kniha Stavba a provoz CNC obráběcích strojů, která na edici těchto knih navazuje. Jiný název byl zvolen z důvodu odlišení se od předešlé papírové verze. Následující příspěvek má přiblížit čtenářům podstatu této nové moderní publikace.

Na konci března 2023 byla na půdě FSI VUT v Brně slavnostně uvedena do života kniha autorského kolektivu pod vedením prof. Jiřího Marka. Slavnostního aktu se zúčastnil děkan FSI doc. Jiří Hlinka, proděkani FSI, děkan FS ZČU v Plzni doc. Duchek, členové akademické obce z ČR a zástupci průmyslu jak z řad donátorů, tak i ostatních českých i zahraničních strojírenských firem. Hlavním sponzorem byla firma Fosfa, vydání knihy podpořilo dále 24 průmyslových firem a ČVUT v Praze. Přítomno bylo 114 pozvaných. Knize jak v tištěné, tak i v elektronické formě požehnal P. Jaroslav Filka, katolický farář z Kuřimi.

Kniha vyšla ve dvou formách, z nichž každá mé své ISBN. První formou je tištěná verze, která je plně pod patronací MM publishing a je tzv. „Průvodcem digitální verzí“. Má celkem 200 celobarevných stran a jsou v ní zkrácené kapitoly obsahující QR kód s odkazem na jejich plnou digitální verzi. Čtenář si tak zvolí pouze kapitolu svého zájmu, dostane se tak na její hlavní stránku.

Stěžejní a klíčová forma knihy je plně elektronická verze, která má také své ISBN. Obsahuje přes 1 600 obrázků a 42 tabulek. Pokud bychom tento rozsah zpracovali do tištěné formy A4, kniha by čítala téměř 1 200 stran, což jasně vypovídá a skutečnosti, že takový rozsah je velice obtížné a neekonomické tisknout, a samozřejmě i uživatelský komfort by zde hrál negativní roli. Elektronická verze je doplněna o videogalerii, která obsahuje 440 odkazů na YouTube. Odkazy jsou umístěny ve stejné struktuře jako obsah kapitoly. Poslední novinkou, která aktuálně v době uzávěrky tohoto vydání e-knihu rozšířila, je odborný výkladový slovník a vícejazyčný česko-anglicko-německý terminologický slovník.

Ve své podstatě tedy byly rozhodnutím o e-vydání této knihy naplněny dvě skutečnosti, a sice ekonomičnost publikace díla a reflexe moderního způsobu vydávání s možností pozdějších elegantních oprav a doplňování textů, obrázků a videí. Autorský kolektiv tvořilo 25 spolupracovníků Jiřího Marka. Ti pocházeli z řad průmyslu, akademické obce, ale také to byli lidé působící jak v průmyslu, tak i v akademickém prostředí.

Kniha je primárně určena studentům Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně a za tímto účelem byla i sestavena, ale samozřejmě je plně k dispozici všem studentům strojních fakult v magisterském oboru výrobních strojů a systémů. Ve zjednodušené formě je pak vhodná i pro studenty bakalářského studia. Jak ukázaly předchozí zkušenosti, je též hojně využívána v praxi, zejména pak v konstrukčních kancelářích výrobců strojů, a dále u prodejců a techniků ze strojírenských firem. Uplatnění najde též na středních školách. Díky své formě může být jednoduše sdílena na všech fakultách technických vysokých škol, a její obsah je možné průběžně aktualizovat a doplňovat.

Kniha nese poselství, a proto volba kapitol nebyla náhodná. První část poselství je vyjádřena přímo na obálce knihy a hovoří o složitosti vzniku takového CNC obráběcího stroje. Jak je patrné z kresby vnuka hlavního autora Jana Jiřího Svobody, musí konstruktér stroj načrtnout od ruky. Prostřední část obrázku pak ukazuje, že ho konstruktéři pomocí CADu přetvoří do výkresové dokumentace, která pak slouží pro technologii výroby a montáže. Teprve potom může být finalizován stroj, což ukazuje pravá část obrázku.

Druhé poselství knihy je v konstatování, že číslicový stroj není jenom konstrukce a jeho design. Navazují na ně totiž další velice komplikované procesy, jako je obchod, výroba a montáž, expedice a servis. Takže pokud konstruktér chce vytvořit kvalitní produkt, musí při jeho návrhu zvažovat všechny tyto synergicky spolupůsobící procesy.

Třetí velmi důležité poselství knihy je o tom, že tvorba číslicového stroje je multioborovou záležitostí. Už nejde jenom o samotné strojní inženýrství, ale o součinnost matematického, fyzikálního (zejména pak mechaniky, hydrauliky a pneumatiky), materiálového, stavebního, elektro a ekonomického inženýrství, dále pak kvality a spolehlivosti. Čtvrté poselství říká, že pokud bude mít tvůrce stroje respekt ke třem předcházejícím, tak jsou splněny předpoklady k tomu, že může vzniknout produkt, který bude pracovat u zákazníka správně. A konečně posledním poselstvím je sdělení odborné veřejnosti o existenci úspěšné brněnské konstrukční školy výrobních strojů a průmyslových robotů.

Na základě výše sděleného potom čtenář lehce pochopí skutečnost, že struktura kapitol má pět hlavních částí. V první jde o to, co vzniká – je to číslicový obráběcí stroj. Posléze, v druhém okruhu, jsou popsány procesy jeho vzniku. Třetí okruh pak pojednává a různých druzích a typech CNC obráběcích strojů. Čtvrtý okruh, který je snad důležitější než všechny předchozí procesy vzniku, ukazuje provoz a servisování těchto strojů. Pátý, poslední okruh mluví o konkurenci číslicovým strojům.

Koncept ovládání e-knihy díky mladým tvůrcům pod vedením Jakuba Bražiny z VUT v Brně je intuitivní a přináší možnosti zvětšování obrázků, vyhledávání klíčových slov a jiné výhody digitálního zpracování. Garanci za e-vydání nese Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky, z FSI VUT v Brně. Dále vydání této knihy přináší:

– komplexní pohled na tvorbu CNC obráběcích strojů;

–  přehledně uspořádané inženýrské výpočty hlavních částí CNC obráběcích strojů;

–  srozumitelný a čtivý popis základních principů u skupin CNC strojů;

–  poslední poznatky a trendy z mechanické stavby CNC obráběcích strojů;

–  poslední poznatky a trendy z nasazení virtuální reality, digitalizace a digitálních dvojčat v nástavbě CNC obráběcích strojů;

–  ukázky z mnoha průmyslových a akademických měření a výzkumu stavebních prvků CNC obráběcího stroje;

–  u stěžejních kapitol na jejich konci vždy praktická doporučení a metodiky.

Aniž docházelo k cílenému výběru prezentovaných obráběcích strojů, tak 30 % z nich je z Asie (Japonsko, Tchaj-wan a Jižní Korea), 30 % z Německa, 12 % z České republiky, 10 % z Itálie, 10 % ze zbytku evropských zemí a 8 % od výrobců z ostatních částí světa. O čem tento zcela náhodný výběr svědčí? Vnímavý čtenář si odpoví sám.

Touto elektronickou a tištěnou formou Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky zahájil tvorbu ucelené duální podpory výuky (e-kniha a průvodce digitální verzí) ve třech hlavních nosných pilířích. Prvním pilířem jsou výrobní stroje (obráběcí, tvářecí a aditivní). Druhým je pak kvalita, spolehlivost a bezpečnost. Třetím nosným pilířem jsou průmyslové roboty, roboti a robotika. Postupně tak budou vznikat v ucelené řadě všem volně dostupné učební texty. Tento způsob publikací též podporuje současný děkan FSI doc. Jiří Hlinka.

VUT v Brně, FSI, společně s hlavním autorem prof. Jiřím Markem a jeho kolektivem, a vydavatelství MM publishing děkují generálnímu sponzorovi firmě Fosfa a všem firmám a institucím za finanční podporu, díky níž bylo možné vydat e-knihu Stavba a provoz CNC obráběcích strojů a jejího tištěného průvodce digitální verzí. Tyto firmy si na rozdíl od jiných, kteří pouze mluví o tom, co má škola učit, uvědomují potřebu spolupodílet se na výchově nové generace techniků a na kontinuálním vzdělávání odborné veřejnosti.