Křemíkové údolí nedaleko San Francisca na západním pobřeží USA nemusí být jistě žádnému nadšenci do výpočetní techniky obzvlášť představováno. Jedná se o rodiště celé řady převratných objevů, které ovlivnily výpočetní techniku již v dobách hnutí hippies. V oblasti San Francisca a jeho okolí má své sídlo celá řada významných firem, které známe ze současnosti výpočetní techniky, ale také výzkumných středisek a univerzit. Historicky nejvýznamnější je bezesporu výzkumné středisko Xerox PARC, které se do dějin výpočetní techniky zapsalo takovými objevy, jako je grafický uživatelský interface nebo síťový standard Ethernet, a Stainfordská universita, která patří mezi nejuznávanější vysoké školy v USA.

Do USA jsme jeli za výukou CAD/CAM

Její aplikací v průmyslové praxi

A za skutečnou historií informatiky

Na oblast výroby "křemíkových technologií" je navázána strojírenská výroba úzce specializovaných a vysoce přesných strojů, kontrolních a manipulačních zařízení. Jsou vyráběny ve středně velkých firmách umístěných v oblasti San Francisca a patří mezi špičkově vybavená pracoviště ve své oblasti. Právě tyto firmy úzce svázané s technologiemi CAD/CAM/CAE a školy byly cílem cesty zástupců VOŠ a SPŠ ve Žďáře nad Sázavou.

Celý program pracovní stáže byl orientován s ohledem na grantový projekt Výuka CAM technologií, a proto do něj byly zahrnuty především firmy a školy využívající těchto technologií. Hlavním cílem bylo nejen zmapování problematiky úrovně a metodiky výuky CAD/CAM/CAE technologií v rodišti hi-tech technologií, ale také její nasazení v praxi. Vlastní cestě tedy předcházel detailní výběr nabízených návštěv a příprava vlastní cesty.

Den 1. - Cesta za Atlantik - sobota

Do USA se přirozeně nedostanete bez potřebného víza, které získáte na základě zdůvodnění a podkladů na americké ambasádě. Cesta "za velkou louži" začala v Praze na Ruzyňském letišti. Existuje celá řada nabídek letenek, ale vzhledem k přestupu na letišti ve Franfurtu je ideální zvolit let jedné společnosti. V našem případě to byla německá Lufthansa. Let z Prahy do Frankfurtu trvá necelou hodinu, ale po nalodění na baculatý Boeing 747-400 nás čekalo ještě devět hodin letu. Na těchto strojích je přece jen již vidět jejich jistá letitost, a proto je pohodlí economy classe srovnatelné spíš s druhým podlažím patrového autobusu. Velmi příjemným zpestřením je letová cesta přes území Anglie, Islandu, Grónska a západní části Kanady. Výhledy z letové hladiny 11 000 metrů jsou opravdovou lahůdkou.

Docela velké letadlo - Boeing 747

Economy class - pohodlí autobusu

Grónsko z 12 000 metrů

Po přistání na letišti v San Franciscu nás stejně jako na celém území USA čekal nezbytný rozhovor s emigračním úředníkem o cílech naší cesty. Bezesporu nejlepším podkladem v tuto chvíli byl program stáže, pozvání a znalost angličtiny. Jediným problémem po příletu je kromě vypůjčení nezbytného vozu a ubytování aklimatizace na časový posun. Trvá dva dny, než se s tímto malým zmatkem vyrovnáte. Odpoledne po příletu jsme strávili procházkou a konečně pohodlným spánkem v hotelu ze sítě Super 8 motel, která mapuje území celého USA několika tisíci hotely s cenou za ubytování od 40 do 90 USD podle období a vybavení pokoje.

Letadlem do San Francisca

Autem po San Franciscu

Jsme se dostali do hotelu

Den 2. - San Francisco - neděle

San Francisco je pouze část celé aglomerace, která se rozprostírá kolem zálivu ústícího do Pacifiku úžinou s Golden Gate Bridge. Zahrnuje celou řadu průmyslových a obytných aglomerací. Centrum San Francisca jsme navštívili několikahodinovou exkurzí po hlavních atrakcích města, jež je rozděleno do celé řady čtvrtí jednotlivých komunit, které postupně území města osídlovaly. Každá čtvrť je typická svým koloritem a architekturou. Chvíli si připadáte jako v Číně, chvíli jako v Itálii.

Malé - velké město

Plné různých národností a kultur

S řadou památek a atrakcí (Alcatraz)

Na město a celý záliv je excelentní výhled z rozhledny vybudované nad městem. Vstupné se pohybuje někde od dvou do pěti USD. Podobnou částku zaplatíte za svezení ve velmi známé atrakci Cable Car, což je obdoba naší tramvaje tažené lanem v podzemí. Mezi další atrakce města patří bezesporu tři několikakilometrové mosty, věznice Alcatraz nebo přístav s nezapomenutelným koloritem.

Viktoriánské domy

Výrazné dominanty

A inspirativní podzim

Podvečerní klasika - Stanford University

Návštěvu jedné z nejvýznamnějších univerzit na světě a prakticky té nejvýznamnější v oboru informačních technologií jsme si opravdu nemohli nechat ujít. Ne nadarmo se říká, že každý druhý špičkový specialista z oboru IT v Silicon Valley studoval na této škole. Stanford je prostě klasika a klasicky se vůči návštěvníkům i tváří. Pokud sledujete nit historie celého údolí a vlastně informačních technologií vůbec, je tato universita vždy tou váženou eminencí. Byla založena v roce 1891 a prvního října tohoto roku také přivítala své studenty. Semester ve Stanford University stojí kolem 40 000 $.

Stanford Union Quad

Místo pro kulturu

A špičkové vzdělání

Den 3. - Hurá do školy! - Los Gatos high school

Cílem naší první návštěvy byla škola ve městě Los Gatos. Nachází se jižně od Palo Alta přibližně půl hodiny jízdy po několikaproudých silnicích. Po velmi příjemném uvítání jsme byli zaevidováni do návštěvní knihy a pak už naše cesta směřovala do pavilonu praktické výuky. Školní systém v USA je diametrálně odlišný od evropského. High school jsou obecné s výběrovou specializací. Vyučující, Dag Jung, nás detailně seznámil s průběhem probíhající hodiny praktických cvičení. Jednalo se o demonstraci obráběcích procesů na konvenčních obráběcích strojích. Prakticky srovnatelná výuka s prvním ročníkem našich středních průmyslových škol. Dílna pro praktická cvičení byla vybavena pro všechny základní technologie od zámečnických prací přes obrábění až po svařování elektrickým obloukem.

Samostatné projekty ve výuce CNC

S velkým podílem praktické výuky

Na desítkách cvičení

Naše pozornost se soustředila především na výklad samostatných projektů a metodiku výuky. Lze říci, že jednoznačným prostředkem výuky je maximální podíl samostatně hodnocených projektů. Studenti jsou tak neustále nuceni přemýšlet nad daným problémem a realizovat jej buď samostatně, nebo později v menších týmech. Teoretická výuka se opírá o využití názorných studijních materiálů a velký podíl domácího samostudia. Hodnocení probíhá na základě testů. Jistě pozitivním aspektem je vysoká úroveň samostatnosti a jisté dravosti jednotlivých studentů za co nejlepším výsledkem práce. U kolektivně řešených problémů je zde možné navíc sledovat určitý pozitivní vliv kooperace celého týmu.

Žádné módní výstřelky, rutina a klasika

Výrazný podíl názorných pomůcek

Skupinová konzultace a diskuse

Další částí návštěvy byla výuka CAD/CAM technologií. V samostatné laboratoři a oddělené učebně s dvaceti počítači probíhala současně základní výuka úvodu do strojírenství a výuka pokročilých uživatelů CNC strojů. Jistě překvapující, ale velmi funkční díky efektivně koordinovaným projektům.

Konvenční stroje

Kosmické technologie v Silicon Valley

Učebnice a odborná literatura

Studenti nižšího ročníku věnovali svou pozornost základům názorného zobrazování a projektům v AutoCADu. Tento produkt byl všeobecně zastoupen jak v navštívených školách, tak ve firmách. Jedná se o standard současného 2D zobrazování. Studenti vyššího ročníku (volitelný předmět) zpracovávali součást v u nás poměrně neznámem produktu MasterCAM. Jedná se o aplikaci postavenou na tradičních prvcích pokročilých CAM aplikací (intuitivní modelář - generování partprogramu a postprocesor). Geometrie byla také v některých případech přenášená z aplikací CAD.

Maják na pobřeží

Pobřeží Pacifiku

S nádhernou přírodou

Je nutné ovšem podotknout, že základy výuky CAM technologií byly obdobně jako u nás realizovány v základním tvaru NC kódu pomocí přípravných a řídících funkcí M a G. Učebna byla velmi efektivně vybavena desítkou výukových strojů s mobilní řídící jednotkou. Základním postřehem z této návštěvy je především velmi efektivní příprava studentů postavená na samostatných a týmových projektech. Cestou domů jsme neodolali a naše cesta směřovala na pobřeží Pacifiku. Přivítaly nás více než pětimetrové vlny, na kterých se proháněly desítky surfařů. Příliš jsme nezáviděli, protože voda neměla po osobním měření ani patnáct stupňů celsia. Den jsme zakončili projížďkou po pobřeží a návratem do hotelu.

Den 4. - Tomu říkám velká střední škola - Milpitas high school

Jistou lahůdkou byla návštěva na škole nacházející se na spodním okraji zálivu. Milpitas high school je opravdu gigantická, studuje zde v jednotlivých oborech více než 2500 studentů. Již při příjezdu před školu bylo zřejmé, že hranici šestnácti let pro možnost získat řidičské oprávnění využívají opravdu stovky studentů.

Výborně vybavené učebny

Samostatnost, samostatnost

Moderní technologie

Není divu, protože v USA je automobil součástí základního vybavení každé domácnosti. Je to dáno především vzdálenostmi jednotlivých regionů a dojížděním do školy i zaměstnání často na několik desítek mil.

Maximální soustředění

Kvalitní zázemí pro výuku CNC

Zajímavé týmové projekty

Po přivítání na škole jsme byli uvedeni do samostatného pavilonu určeného výhradně technickým specializacím. Již na první pohled bylo zřejmé, že se jedná o školu s výrazně vyšší úrovní finančních prostředků. Desítky počítačů v síti Novell s připojením 100Mbps na páteř v Silicon Valley jsou u nás zatím budoucností. Počítače byly osazeny vesměs operačním systémem Windows 2000. Jednalo se o výrobky firmy Dell. Učebna byla tentokrát postavena na neoddělených pracovištích pro výuku CNC, eletrotechniky a teoretických předmětů.

Velký most s metrovými lany

S parádním výhledem

To je Golden Gate Bridge

Výuka je opět postavena na samostatných projektech, vyučující se soustředí tedy především na jisté monitorování práce studentů a týmu a snaží se o upřesnění nejasností. Teoretická výuka opět tvoří menší část studijních osnov. Vlastní programování strojů je realizováno na čistě výukových strojích Amatrol. Jedná se o firmu dodávající čistě metodické pomůcky pro školy v USA. Z CAD aplikací byl zastoupen opět AutoCAD.

Joseph B. Strauss a jeho dílo

S tisíci palcovými nýty

Cable Car tažená lanem v zemi

Odpoledne jsme věnovali prohlídce nejznámější dominantě San Francisca gigantickému mostu Goldem Gate Bridge a projížďce podzemním lanem taženým historickou tramvají Cable Car.

Den 5. - První návštěva v praxi - Adem LLC. Santa Clara

Prvním hledáním nasazení NC technologií v praxi byla malá firma v centu Santa Clary. Firma Adem zaměstnává přibližně dvacet zaměstnanců a soustředí se jak jinak v Silicon Valley na výrobní zařízení pro polovodičový průmysl. Firmy zde vznikaly především v období růstu a potřeb polovodičového průmyslu a soustředí se především na přesnou mechaniku a dodavatelské služby. Firma má navíc vlastní vývoj a konstrukci využívající produkty Solid Works, Autodesk Inventor a AutoCAD. Vývoj se soustředí především do oblasti kontrolních a měřicích zařízení pro výrobu polovodičů.

Výroba strojů pro Silicon Valley

Středně velké firmy (do 100 lidí)

Převážně stroje z Japonska

Výrazná pozornost byla věnována aplikaci NC strojů ve všech fázích výroby. Stroje byly programovány na externím pracovišti a obsluha se již soustředila pouze na odladění výrobního zařízení. Pro programování frézek byl opět využit MasterCAM. Velká pozornost byla věnována kontrole a měření pomocí laserových technologií a souřadnicových měřicích strojů. Ve výrobě byly zastoupeny především zařízení z Japonska, která podle názoru prakticky ve všech firmách patří ke světové špičce svým vysokým poměrem ceny, kvality a extrémně nízké poruchovosti. Obecně platí v současné době v USA útlum výroby, a tím poměrně složité získávání zakázek. Největšími konkurenty jsou především státy Dálného východu.

Typický firemní pedestal

Technologie a architektura

Příjemné životní prostředí

Americký sen v realitě - Calmax Technology Inc.

Druhou návštěvou byla firma založená před dvaceti lety panem Marcinkowskim z Polska. Jednalo se o ukázkový růst nejen lidského potenciálu zakládajících členů, ale také především o dravost chytit se příležitosti v tehdy začínajícím oboru. Firma dnes vlastní poměrně rozsáhlý areál budov v Santa Claře. Soustředí se výhradně na výrobu vysoce přesných zařízení pro medicínu a polovodičový průmysl. Má desítku velmi lukrativních zákazníků a díky tomu bylo zde možné vidět špičkové stroje, výrobní postupy a měřicí zařízení. Firma začínala před dvaceti lety prakticky od nuly a vypracovala se na předního výrobce v Silicon Valley.

Špičková firma s pracovitými lidmi

CNC stroje a robotizace

Vysoká profesionalita zaměstanců

Výrobní haly působí spíš jako vzorně uklizená a připravená výstava než jako reálný provoz. Vedle obráběcích center se stovkami nástrojů a robotickou manipulací zde bylo k vidění několik desítek NC strojů. Výroba je přísně monitorována a řízena pomocí systému založeného na přesné identifikaci probíhajících procesů pomocí čárového kódu.

Navrhování ve 3D aplikacích

Přísná kontrola a evidence

A máte domeček za 15 000 000 $ :o)

Ve vývoji, který nebyl tentokrát nijak rozsáhlý, byly využity produkty AutoCAD a Pro Engineer. Na této firmě byl vysoce hodnocen odborný vzdělávací systém v Evropě a v uplynulých obdobích zprostředkovala již několik stáží studentů především z Polska.

Automaty, automaty, automaty

CNC obráběcí centra

Čistá montáž přesných prvků

V odpoledních hodinách jsme na pozvání majitele firmy navštívili jeho rodinné sídlo ve čtvrti Saratoga, kde bydlí celá řada předních osob počítačového průmyslu v Silicon Valley.

Pěkně od začátku a pravdivě, aneb, jak to opravu bylo

Často slýchám v tisku řadu nepodložených faktů z historie informatiky. Největší mýty a pověry jsou především v oblasti, komu za co vděčíme, kdo vymyslel jako první to a to. My jsme se podívali na dvě místa v Silicon Valley, která si naši pozornost z hlediska historie informatiky a PC především jistě zaslouží. Prvním je bezesporu výzkumné středisko firmy XEROX, které najdete pod názvem PARC (Xerox Palo Alto Research Center) pod celou řadou významných objevů, které určily v informatice směr. Nás zajímal nejvíce ten, který dal filosofii obsluhy všem operačním systémům, "myšoidní" GUI (Graphic User Interface). Právě tento projekt je nádhernou ukázkou toho, "jak jeden něco vymyslí a neumí to prodat a druhý na tom vydělá miliardy". Ano skutečná cesta k GUI vedla od vývojářů z PARC přes firmu Apple, až k Microsoftu.

Od prvního GUI na počítači Xerox Alto

Přes stovky aplikací (Oracle)

Vše konverguje směřuje k Internetu

Kus historie a současnosti ve firmě Intel

Opravdovou lahůdkou pro všechny zájemce o výpočetní techniku je modrá budova na 2200 Mission College Blvd. v Santa Claře. Špičková architektura se zde snoubí s technologickou dokonalostí předního výrobce procesorů, čipových sad a periferií. Intel dnes patří bezesporu vedle IBM a Apple k nejstarším firmám působícím v branži osobní výpočetní techniky. Na procesorech této firmy jsou dnes postaveny desítky miliónů osobních počítačů používaných na celém světě. Právě muzeum Intelu patří k cílům, který by neměl chybět při cestě do slunné Kalifornie každého počítačového nadšence.

Tak tady jsme u Intelu

Od Altairu (první PC na světě)

Po desítky miliónů tranzistorů na čipu

Expozice vás provede celou historií mikroprocesorů od základů logických obvodů přes řídící systémy a první osobní počítače až k detailnímu popisu výroby mikroprocesorů s desítkami miliónů tranzistorů. Můžete si zde detailně prohlédnout nejen křemíkové desky, ale také finální produkty a seznámit se s jejich vlastnostmi a výkonem.

Den 6. - Tentokrát bez fotek - Expedia Precision Works San Jose

Šestý den pobytu jsme věnovali firmě, která svůj výrobní program věnovala výrobě zařízení pro plastikářský průmysl a výrobky pro aplikovanou chirurgii. V této firmě nebylo díky speciálně orientovanému programu možné pořídit fotografickou dokumentaci, proto informace soustředíme do několika řádků. Zřejmě největší pozornost u nás si získala technologie výroby nástrojů pro medicínu. Vysoce profesionální nasazení CNC techniky a následné kontroly pomocí 3D souřadnicových měřicích strojů patří mezi současnou špičku výrobních technologií. Součásti a sestavy o rozměrech několika milimetrů byly výhradně vyráběny pomocí průmyslových automatů. V odpoledních hodinách naše cesta směřovala do městečka Monterey, které leží na pobřeží Pacifiku přibližně čtyřicet mil od San Francisca. Je zde vybudováno největší akvárium v USA mapující zrod a současnost mořské fauny a flóry.

Racek u moře v Monterey

Největší akvária v USA

Tajuplná atmosféra

Den 7. - Poslední návštěva - L & P Machine, Inc. Maniteca

Poslední pracovní den stáže jsme věnovali velmi inspirativní návštěvě firmy, která se svou produkcí orientuje na výrobu, která je vázána nejen na produkci v Silicon Valley. Výroba byla orientována na standardní produkci v oblasti zpracování plechů a plastů. Ve velké míře zde byly zastoupeny především CNC stroje využívající laserových a plasmových technologií pro výrobu přesných součástí definovaných požadavky zákazníka.

Laserová metrologie

Laserové řezání

Desítky větrných elektráren

Velice zajímavým prvkem byla především kontrola výrobků pomocí porovnávání skutečné geometrie a zdrojové geometrie součástí pomocí zařízení Laser QC. Kontrolovaná geometrie může být při tom importována z řady grafických formátů.

Redwood

Svobodná příroda

El Capitan, dominanta Yosemitu

V odpoledních hodinám jsme navštívili Yosemitský národní park, kde je vidět největší vodopád na území USA, který svou výškou přes 700 metrů tvoří dominantu parku.

Den 8. - Návrat domů a vzpomínky na velkou zemi

Máme před sebou deset tisíc kilometrů přes Atlantik a začínáme střádat první dojmy z úspěšné výpravy do rodiště řady pokrokových technologií. Jistě největší inspirací pro nás v oblasti vzdělávání je vysoká úroveň samostatnosti studentů v realizaci jednotlivých projektů, která je posílena vysokou spoluprací v týmu. Studenti tak získávají nejen reálnější pohled při řešení skutečných problémů, ale jsou vzájemně nuceni k sebezdokonalování.

Český lihový teploměr v praxi :o)

Poslední foto u Pacifiku

A hurá domů :o)

Úspěch firem je v Silicon Valley založen bezesporu na využití vysoce přesných technologií a získávání zakázek v oblasti výroby strojů a zařízení pro polovodičový průmysl. Produktivita, přesnost a kvalita výroby je od materiálu až po finální výrobek kontinuálně sledována s maximálním potlačením manuální práce.
 

No a závěrem? v kraji pěkné přírody

Špičkových digitálních technologií

Potkáte i odkaz Foresta Gumpa

Jak ve školství, tak v praxi lze jednoznačně konstatovat vysoké nasazení číslicově řízených strojů. Ty jsou programovány jak pomocí standardního ISO kódu, tak pomocí speciálních aplikací.