17. října 2025 20:08

Evropský projekt MOSAIC startuje: Vědci z CEITEC budou vyvíjet senzor pro včasnou detekci závad elektromotorů

V polském Gdaňsku byl zahájen tříletý evropský projekt MOSAIC, jehož cílem je rozsáhlý výzkum v oblasti elektronických komponent a systémů. Úvodního setkání konsorcia partnerů z akademické sféry i průmyslu se za Českou republiku zúčastnil také CEITEC VUT, který se v rámci projektu zaměří na vývoj na vývoj speciálního senzoru pro elektromobilitu.

Mezinárodní projekt MOSAIC s celkovým rozpočtem 56 milionů eur finančně podporuje Evropská unie a Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy (MŠMT) v rámci iniciativy CHIPS JU. Pod vedením německé technologické společnosti Infineon Technologies se jej účastní 46 partnerů z 15 zemí Evropy, Blízkého východu a Asie. Za vědeckou komunitu jmenujme například prestižní Fraunhoferův institut z Německa, izraelskou Bar-Ilanovu univerzitu, taiwanský institut ITRI, který je známý excelentním výzkumem v oblasti průmyslových technologií, či právě český CEITEC VUT orientovaný zejména na výzkum na poli materiálových věd.

„Smyslem tohoto projektu je vývoj řady senzorů nové určených pro automobilový průmysl, robotiku a infrastrukturu. Tyto senzory umožní například rychlé zpracování dat a intuitivní rozhodování s podporou umělé inteligence,“ vysvětluje Pavel Václavek, hlavní řešitel dílčího projektu vývoje optovláknového senzoru magnetického pole pro diagnostiku elektrického pohonu. Dodává, že MOSAIC klade důraz i na standardizované komunikační protokoly a kompatibilitu systémů, což je pro využití v průmyslu klíčové.

„Během tohoto dvoudenního úvodního setkání konsorcia se zaměříme především na plánování jednotlivých fází a koordinaci počátečních výzkumných aktivit, aby mohli partneři co nejdříve začít spolupracovat.“

Magnetické pole a umělá inteligence v hlavní roli

Optovláknový senzor, který má na CEITEC VUT vzniknout během příštích tří let, bude pracovat na principu detekce změn magnetického pole a bude schopen zaznamenat i sebemenší chyby v chodu motoru. „Magnetické pole totiž ovlivňuje optické vlastnosti vlákna a my tyto změny budeme schopni měřit. Na základě získaných hodnot pak bude možné za využití dalších údajů a modelů umělé inteligence sledovat stav motoru a vyhodnocovat, zda je v pořádku, nebo zda vykazuje známky poškození,“ popisuje Václavek. Senzorický systém tak umožní nejen detekci probíhajících technických závad a odpovídající reakci, ale také predikci drobných poškození, která by mohla v delším časovém horizontu vést k závažnějším poruchám.

Přestože se na CEITEC VUT zkoumání magnetických vlastností látek výzkumníci věnují dlouhodobě, tento projekt je na půdě institutu zcela unikátní. „V minulosti jsme podobné úlohy řešili s využitím již existujících senzorů, které měří elektrický proud ve vinutí motoru. Tentokrát se ale zaměřujeme na odchylky magnetického pole, což by mohlo přinést zásadní technologický průlom s velkým potenciálem nejen v oblasti diagnostiky motorů elektromobilů, ale i dalších průmyslových zařízení,“ dodává Václavek.

Na vývoji nového optovláknového senzoru bude kontinuálně pracovat minimálně pět odborníků z výzkumné skupiny Kybernetika a robotika na CEITEC VUT, kterou Pavel Václavek vede. K náročnému matematickému modelování a simulacím využijí výpočetní systémy Nvidia DGX A100 a DGX H100, které jsou od loňského roku součástí vědecké infrastruktury RICAIP Testbed Brno.

„Tyto superpočítače poskytují výkonné nástroje pro masivně paralelní výpočty. Oba výpočetní uzly jsou navíc propojeny sítí InfiniBand s přenosovou rychlostí až 200 Gb/s, což zaručuje mimořádně rychlou a efektivní komunikaci mezi systémy,“ upřesňuje Václavek. Testování fyzického modelu senzoru pak bude probíhat rovněž v RICAIP Testbed Brno, který disponuje nejen IT infrastrukturou, ale i širokou škálou průmyslových testovacích zařízení včetně kompletního vybavení pro testování pohonů a měničů.

„Výsledkem našeho výzkumu bude funkční technologie ověřená v laboratorním prostředí blízkém realitě, kterou bude možné rozvíjet dalším výzkumem a následně do budoucna i aplikovat v praxi,“ uzavírá.

Autorka: Kristina Blűmelová