PROJEKT REGIOPOPULÁR

Ing. Josef Dvořák 

student doktorského studia na katedře konstruování strojů Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni

Konstruování je ta největší strojařina 

Na Fakultě strojní Západočeské univerzity v Plzni se Josef Dvořák naučil, jak konstruovat nové stroje a zařízení. Nyní je ve čtvrtém ročníku doktorského studia, učí budoucí bakaláře a magistry svého oboru, navrhuje a modeluje výrobní systémy virtuálních firem a zkoumá, jak zvýšit konkurenceschopnost mašin. Na svůj obor je Josef Dvořák jaksepatří pyšný. Ví, že v nepsané hierarchii strojařských disciplín stojí hodně vysoko, možná nejvýš. A že se nestal právníkem, jak si přáli rodiče, vůbec nelituje.

Právník. Stavař. Strojař. Z této trojice profesí si Josef Dvořák, jako maturant sedmiletého gymnázia v Bílině na severu Čech, vybíral své budoucí povolání. Na práva se těsně nedostal, na Stavební fakultu ČVUT v Praze sice ano, ale tam pro něj neměli místo na koleji, a tak se ve finále rozhodoval mezi dvěma Strojírenskými fakultami – Západočeské univerzity v Plzni a Technické univerzity v Liberci. „Představa, že se naučím vymodelovat auto nebo třeba jeřáb, byla klukovsky lákavá,“ říká. Bavila ho navíc matematika a fyzika – pro svou logiku a také proto, že i když nebyl na hodinu připravený, zpravidla dokázal řešení odvodit. A to v takovém dějepise rozhodně nešlo…

Na přednáškách z odborných předmětů ale zažíval jako gymnazista těžké rozčarování. „Vůbec jsem zpočátku netušil, co vyučující na tabuli kreslí. Jestli je to nějaký nůž nebo geometrie břitu, co znamenají naznačené úhly, absolutně jsem neměl potuchy o přednášených technologiích,“ líčí svízelné začátky na vysoké škole. A vzpomíná, jak z obrábění získali napoprvé z dvaceti lidí zápočet jen dva šťastlivci. „Mockrát jsem si říkal, že skončím, že se to snad nikdy nedoučím,“ popisuje skeptické chvíle. A dodává, že obtížné byly vlastně celé první tři roky studia. Ještě, že v matematice a fyzice dlouho vystačil s tím, co již uměl ze střední školy, a mohl se soustředit na dohánění manka ve strojírenských předmětech. Každý zápočet, každá složená zkouška byla pro něho povzbuzením. Pomohli také kamarádi z průmyslovek. Nyní, s odstupem pár let, je toho názoru, že: „Když se chce, lze školu zvládnout, ať student přichází z gymnázia nebo průmyslovky.“

Jeho doménou je stavba výrobních strojů a zařízení a vytváření jejich modelů v trojrozměrném prostředí. Tři roky po získání inženýrského titulu se může Josef Dvořák pochlubit několika desítkami přednášek na mezinárodních konferencích, dvěma zahraničními stážemi – na Metropolitní univerzitě v Manchesteru a Univerzitě v polském městě Zielona Gora – a také dvaceti užitnými a průmyslovými vzory. Týkají se například speciálních krytů na obráběcí stroje nebo filtračního zařízení na čištění průmyslových vod. Přesto zůstává při zemi a zdůrazňuje: „Vyvinutí určitého postupu a ochrana tohoto vytvořeného duševního vlastnictví ještě neznamená, že postup bude úspěšný. O tom se rozhodne až ve chvíli, kdy se začne využívat v praxi a na trhu uspěje. Když něco vymyslím a vyvěsí se to na internetu, tak to ještě neznamená, že je to dobré,“ podotýká.

A co by měl umět dobrý konstruktér? „Určitě mít velmi slušné strojírenské základy, tedy znát dobře mechaniku, dále mít celkový přehled o výrobních technologiích a systému výroby, a též umět cizí jazyky, aby se orientoval v zahraniční odborné literatuře,“ vypočítává J. Dvořák. Do výbavy konstruktéra řadí též invenci, i když ji nepovažuje za ten úplně nejdůležitější předpoklad. „Mezi konstruktéry se říká, že jen pět procent z nich skutečně inovuje, má vizionářské nápady a táhne konstrukční týmy dopředu. Zbytek, že jen drobně rozvíjí či upravuje, již stávající řešení,“ podotýká. Ostatně z průmyslu přichází zpravidla požadavky nikoli na konstrukci nových strojů, ale hlavně na vyladění, optimalizaci provozu těch stávajících. Vzpomíná, jak třeba jednomu dodavateli automobilových součástek ze Západních Čech, upravovali lis, který si přivezl z Německa a z něhož po zapojení místo koberečků do aut lezla spečená hmota.

Konstrukce je podle něho „ta největší strojařina“. „Jakmile konstruktér špatně navrhne stroj, další strojírenské profese s tím už moc nesvedou. Technologové, ať už jde například o odborníky na obrábění nebo tváření, postupují podle toho, co jim konstruktér navrhne. Chybu konstrukce nevyřeší ani specialisté na řízení výroby,“ soudí mladý výzkumník. Na druhé straně ale přiznává, že právě proto musí konstruktér s těmito specialisty spolupracovat a reagovat na jejich požadavky a připomínky. A co považuje při stavbě stroje nebo zařízení za nejobtížnější? „Předjímat všechny důsledky navrhovaného konstrukčního řešení,“ vůbec neváhá s odpovědí. A dodává: „Dobrý konstruktér musí s jistotou vědět, že stroj, který vyvíjí, nebude vyrábět zmetky, ale konkurenceschopné výrobky, a také, že jeho provoz bude efektivní.“ Naivní představy, že konstruktér si maluje odvážná řešení, která ho napadnou, jednoznačně vyvrací. „Jsme vázáni jednak přísnými požadavky zákazníka na konkrétní výstup a jednak normami platnými v České republice i v zahraničí,“ zdůrazňuje.

Ve své doktorské práci se zabývá predikcí vlastností strojů a indikací nákladů a rovněž rizik spojených s jejich používáním, včetně rizik ekologické povahy, a to ve vazbě na konkrétní průmyslové firmy. Ujišťuje, že to neznamená, že by testoval nějaký píst tři roky, seděl u toho a koukal, co to dělá. „Pracujeme s databázemi konstrukčních prvků a pomocí vcelku jednoduchého softwaru dokážeme zjistit, co se stane, když ve stroji změníme nějaký z jeho parametrů, a také, kolik by to asi mělo stát,“ naznačuje způsob svého bádání. Když to zadání vyžaduje, vyhotoví koncept modelu v softwaru CAD.

A protože konstrukce strojů úzce souvisí s patentovými právy, má J. Dvořák na katedře na starost též ochranu duševního vlastnictví vytvořeného jejími pracovníky. Je už zběhlý v patentových rešerších, jimiž zjišťuje, zda někdo již určité produkty, zařízení či technologické postupy, o jejichž využití se při konstrukci určitého stroje uvažuje, v ČR nebo v zahraničí nevymyslel a má vůbec cenu se touto cestou ve výzkumu a vývoji pouštět. A pokud rešerše ukáže, že patentově chráněny jsou, je důležité zjistit, jak a kde, v jakých teritoriích. Podle výsledku tohoto šetření pak navrhuje, jakým způsobem při stavbě stroje postupovat, případně jaké výsledky vytvořené výzkumníky fakulty má smysl ochránit.

Zda po ukončení studia zůstane na Strojní fakultě Západočeské univerzity v Plzni jako pedagog a výzkumný pracovník, nebo zvolí zaměstnání v průmyslu, nechává zatím otevřené. „Stále mám pocit, že se tady dokážu něco naučit. Během doktorského studia pracoval v týmech, které se věnovaly např. návrhu nemocničních lůžek apod. Zároveň pracoval v týmu, který se zabýval modelováním výrobních systémů virtuálních firem. Jedná se vlastně projektování firmy jako komplexního produktu včetně výrobních procesů tj. návrhu výrobních prostor, strojního vybavení, toku materiálu apod. Na fakultě ho drží i to, že tu vzniká nové výzkumné centrum – Regionální technologický institut, do jehož výzkumných programů je již nyní jako výzkumník-junior částečně zapojen.

V každém případě je rád, že z trojlístku fakult (právní, stavební a strojní), mezi nimiž se před deseti lety rozhodoval, si vybral dobře. „Strojírenství je jeden z nejprogresivnějších oborů, který má v Česku tradici a také pořád vcelku slušnou úroveň, byť u nás nevyrábíme složité roboty a další inteligentní výdobytky, jako třeba v Japonsku či v Koreji. Spojit s ním svou profesní kariéru je určitě dobrá volba,“ soudí J. Dvořák. A je toho názoru, že by o něm měli uvažovat všichni, kteří nemají k technice záporný vztah a z nějakého důvodu (třeba náročné matematice) váhají. Hlavně proto, že najdou po škole dobré uplatnění, a to nejen v Česku, ale i v zahraničí. Po absolventech strojní fakulty je zájem nejen pro vědomosti, které během studia získali, ale také pro jejich logické uvažování. Proto se z nich nestávají jen konstruktéři, technologové, ale třeba šéfové výroby nebo ředitelé firem.

Základní škola Zbůch
Základní škola Letiny