Tento obor připravuje studenty na samostanou tvůrčí práci v konstrukční praxi a klade důraz na komplexní znalosti, integrování poznatků vědy, techniky a také umění v procesu projektování. Studenti , kteří se soustředí na problémy oblasti procesního inženýrství, jsou vedeni k samostatnosti při řešení vývoje, optimálního vedení, efektivního navrhování a projekce procesů v různých průmyslových oblastech.

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

1. Aplikace Fin Ray principu pro automatizaci výrobních procesů

   Disertační práce bude zaměřena na analýzu možností uplatnění Fin Ray principu pro automatizaci výrobních procesů. Mezi dílčí cíle patří: - Vytvoření matematického modelu - Vytvoření fyzikálního modelu. - Návrh aplikace pro automatizaci výrobních procesů

   Školitel: Simeonov Simeon, doc. Ing., CSc.

2. Diagnostika a životnost transformátorů v energetice

   Téma je zaměřeno na diagnostiku a životnost transformátorů pro energetické aplikace. Předpokládá komplexní shrnutí poznatků o diagnostice a životnosti těchto zařízení, a to s důrazem na diagnostiku izolační soustavy olej-papír. Výstupem bude získání podrobných informací o životnosti transformátorů a stanovení nových diagnostických postupů pro zjišťování stavu a predikci životnosti těchto zařízení.

   Školitel: Hammer Miloš, doc. Ing., CSc.

3. Heuristické algoritmy rozvrhování výroby

   Navrhovaná vědecká práce je zaměřena na rozpracování heuristických algoritmů rozvrhování výroby v systémů řízení strojírenské a nestrojírenské výroby. Cíl vědecké práce spočívá v následujícím: navrhnout tyto inteligentní algoritmy, naprogramovat a ověřit správnost jejich funkcí. Rozpracovat metodologii jejich využití ve výrobních systémech a navrhnout jejich zařazení do informačního systému výrobního podniku. Rozpracovat odpovídající SW podporu pro úspěšnou aplikaci těchto nových přístupů do průmyslu.

   Školitel: Simeonov Simeon, doc. Ing., CSc.

4. Inteligentní MES systémy

   Navrhovaná vědecká práce je zaměřená na rozpracování metodologií a algoritmů inteligentních MES systémů řízení strojírenské výroby, využívajících simulačních metod, metod umělé inteligence, heuristických algoritmů, apod. zejména pro hodnocení rozdílů vznikajících mezi výrobními plány (rozvrhy) a skutečným průběhem výroby. Na základě inteligentních algoritmů je znovu spouštěn systém plánování a jsou zpracována doporučení pro managery. Cíl vědecké práce spočívá v následujícím: navrhnout tyto inteligentní algoritmy, naprogramovat a ověřit správnost jejich funkcí. Rozpracovat metodologii jejich využití ve výrobních systémech a navrhnout jejich zařazení do informačního systému výrobního podniku. Rozpracovat odpovídající SW podporu pro úspěšnou aplikaci těchto nových přístupů do průmyslu.

   Školitel: Simeonov Simeon, doc. Ing., CSc.

5. Monitoring a simulační modelování trakčních akumulátorů

   Disertační práce bude zaměřena na analýzu a modelování akumulátorových trakčních baterií s ohledem na predikci jejich stavu a chování v mobilních aplikacích. Postup řešení disertační práce bude následující: - analýza současného stavu v oblasti napájecích zdrojů pro mobilní aplikace, - definování aktuálních požadavků na napájení v této oblasti, - stanovení faktorů a jejich definování důležitých pro vytvoření modelu, - naměření charakteristik akumulátorů, - matematické modelování stanovených typů akumulátorů, - verifikace matematického modelu v závislosti na naměřených datech, - optimalizace matematického modelu. Teoretickým přínosem disertační práce bude vytvoření modelu akumulátoru v závislosti na naměřených datech. Dále pak ověření modelu a jeho verifikace v reálném použití. Praktickým přínosem bude model akumulátoru a jeho validace pro mobilní aplikace včetně modulárního systému pro monitoring aktuálního stavu daného akumulátoru.

   Školitel: Singule Vladislav, doc. Ing., CSc.

6. Nové algoritmy pro APS

   Navrhovaná vědecká práce je zaměřená na rozpracování metodologií a nových algoritmů pro APS, využívajících simulačních metod, metod umělé inteligence, heuristických algoritmů. Na základě inteligentních algoritmů je vytvářen APS systém plánování a jsou zpracována doporučení pro managery. Cíl vědecké práce spočívá v návrhu těchto inteligentních algoritmů, naprogramování a ověření správnosti jejich funkcí. Je nutno rozpracovat metodologii jejich využití ve výrobních systémech a navrhnout jejich zařazení do informačního systému výrobního podniku. Cílem je i rozpracovat odpovídající SW podporu pro úspěšnou aplikaci těchto nových přístupů do průmyslu.

   Školitel: Simeonov Simeon, doc. Ing., CSc.

7. Off-line diagnostika transformátorů pro strojírenské a energetické aplikace

   Téma je zaměřeno na diagnostiku transformátorů pro strojírenské a energetické aplikace. Pozornost je zaměřena na vývoj a verifikaci nových off-line diagnostických postupů a metod pro sledování stavu a predikci životnosti transformátorů.

   Školitel: Hammer Miloš, doc. Ing., CSc.

8. On-line diagnostika transformátorů pro strojírenské a energetické aplikace

   Téma je zaměřeno na diagnostiku transformátorů pro strojírenské a energetické aplikace. Pozornost je zaměřena na vývoj a verifikaci nových on-line diagnostických postupů a metod pro sledování stavu a predikci životnosti transformátorů.

   Školitel: Hammer Miloš, doc. Ing., CSc.

9. Pravděpodobnostní metody ve spolehlivosti a diagnostice technických systémů

   Téma je zaměřeno na použítí pravděpodobnostních metod ve spolehlivosti a diagnostice technických systémů, které nachází uplatnění ve strojírenském a energetickém provozu. Předpokládá se podrobný teoretický rozbor uvedené problematiky a dále verifikace navržených pravděpodobnostních postupů k určení spolehlivosti a dále rozboru diagnostiky stavu a predikce životnosti elektrických strojů točivých, transformátorů, vypínačů, kabelů, atd. Získané výsledky budou také sloužit k řízení životnosti sledovaných technických zařízení.

   Školitel: Hammer Miloš, doc. Ing., CSc.

10. Problematika využití technologie virtuální reality při hodnocení ergonomických parametrů výrobních strojů.

    Disertační práce bude zaměřena na vytvoření metodiky pro aplikace technologií 3D-virtuální reality při ověřování ergonomických parametrů výrobních strojů, a to z pohledu jejich snadné obsluhy a údržby. Důraz bude kladen zejména na ověřování dosahových prostor a zorných polí uživatelů. Mezi dílčí cíle patří: - analýza připravenosti technologie 3D virtuální reality pro podporu reálné aplikace v oblastech ergonomie; - provedení pilotní ergonomické analýzy v imerzním prostředí 3D virtuální reality u vybraného výrobního stroje; - vytvoření metodiky aplikace technologií virtuální reality v oblastech kontroly ergonomických parametrů prototypů pomocí 3D modelů.

    Školitel: Blecha Petr, doc. Ing., Ph.D., FEng.

11. Problematika využití technologie virtuální reality při procesu zabezpečování kvality produktů

    Disertační práce bude zaměřena na analýzu možností uplatnění technologií 3D-virtuální reality (3D-VR) v oblasti zabezpečování kvality produktů (zejména výrobních strojů) v jejich počátečních návrhových fázích. Její součástí bude vytvoření metodiky pro včasnou identifikaci vývojových a konstrukčních nedostatků v předvýrobních etapách vzniku výrobku. Mezi dílčí cíle patří: - analýza připravenosti technologie 3D virtuální reality pro podporu reálné aplikace v oblasti zabezpečování kvality produktu; - provedení pilotní analýzy kvality v imerzním prostředí 3D virtuální reality u vybraného výrobního stroje; - vytvoření metodiky aplikace technologií virtuální reality v předvýrobních etapách procesu zabezpečování kvality.

    Školitel: Blecha Petr, doc. Ing., Ph.D., FEng.

12. Problematika vývoje energeticky efektivních výrobních strojů

    Disertační práce bude zaměřena na využití současných vědeckých poznatků (v oblasti energetického hodnocení strojních zařízení) při identifikaci energetických souvislostí ve výrobních procesech a výrobních systémech. Součástí disertační práce bude návrh metodiky vývoje energeticky efektivních strojních zařízení zahrnující jak aspekt efektivního využívaní přírodních zdrojů, tak i rozhodovací pravidla pro management podniku.

    Školitel: Blecha Petr, doc. Ing., Ph.D., FEng.

13. Problematika zajišťování funkční bezpečnosti ve vztahu s ecodesignem strojního zařízení

    Analýza současného stavu vědy a techniky v oblasti funkční bezpečnosti a ecodesignu strojních zařízení. Vytvoření modelu identifikace potenciálních nebezpečí souvisejících s funkční bezpečností ve vztahu s ecodesignem strojního zařízení. Příprava metodiky včasné identifikace nebezpečných interakcí mezi funkční bezpečností stroje a jeho ecodesignem.

    Školitel: Bradáč František, Ing., Ph.D.

14. Simulační modelování a optimalizace elektrických pohonů pro kritické aplikace

    Disertační práce bude zaměřena na analýzu a optimalizaci řídicích algoritmů stávající koncepce elektrických pohonů ve stanovených průmyslových aplikacích metodami počítačového modelování a simulace. Důraz bude kladen na oblast kritických aplikací, především na jejich spolehlivost a funkčnost v širokém rozmezí pracovních podmínek. Postup řešení disertační práce bude následující: - analýza současného stavu v oblasti pohonů pro kritické aplikace, - definování aktuálních požadavků na pohony v této oblasti, - matematické modelování chování stanovených typů bezkartáčových elektromotorů, - definování vývojového cyklu s ohledem na metodu MBD (Model-Based Design) - implementace a ověření matematických modelů simulací v reálném čase v systému dSPACE, - návrh nových řídicích algoritmů, vývoj software pro řídicí elektroniku, - optimalizace řídicích algoritmů na základě zajištěného chování řízené soustavy, - verifikace užitnosti vytvořené metodiky matematického modelování s následným uplatněním v cílových aplikacích průmyslového partnera.

    Školitel: Singule Vladislav, doc. Ing., CSc.

15. Simulační modelování a optimalizace semi-aktivního a aktivního tlumení

    Disertační práce bude zaměřena na analýzu, simulační modelování a optimalizaci semi-aktivního a aktivního tlumení v mechatronických aplikacích. Tyto metody tlumení představují interakcí SMART materiálu s daným vnějším prostředím, kde řízením změny vnějšího vlivu na daný materiál (magnetické a elektrické pole, teplota atd.) je dosahováno změny vlastnosti daného tlumiče. Disipovanou energii v tlumiči lze využít také pro generování elektrické energie a proto součástí práce bude i analýza semi-aktivního tlumení s možností získávání elektrické pro potřeby napájení části mechatronické soustavy. Postup řešení disertační práce bude následující: - analýza současného stavu v oblasti semi-aktivního a aktivního tlumení, - definování aktuálních požadavků na aktivní tlumení, - simulační modelování chování daných typů tlumičů, - vývoj semi-aktivního tlumiče s možností získávání elektrické energie pro další potřeby napájení mechatronické soustavy, - návrh řízené disipace energie pro generování elektrické energie, - optimalizace parametrů vyvinutého tlumiče, - verifikace simulačního modelování dané soustavy s vyvinutým tlumičem.

    Školitel: Singule Vladislav, doc. Ing., CSc.

16. Statistické metody ve spolehlivosti a diagnostice technických systémů

    Téma je zaměřeno na použítí statistických metod ve spolehlivosti a diagnostice technických systémů, které nachází uplatnění ve strojírenském a energetickém provozu. Předpokládá se podrobný teoretický rozbor uvedené problematiky a dále verifikace navržených statistických postupů k určení spolehlivosti a dále rozboru diagnostiky stavu a predikce životnosti elektrických strojů točivých, transformátorů, vypínačů, kabelů, atd. Získané výsledky budou také sloužit k řízení životnosti sledovaných technických zařízení.

    Školitel: Hammer Miloš, doc. Ing., CSc.

17. Systémy pro plánování a rozvrhování výroby založené na teorii úzkých míst (TOC)

    Navrhovaná vědecká práce je zaměřená na rozpracování metodologií a nových algoritmů pro plánovaní výroby, využívajících teorii úzkých míst (TOC), simulačních metod, metod umělé inteligence, heuristických algoritmů, apod. Na základě TOC je vytvářen systém plánování a jsou zpracována doporučení pro managery. Cíl vědecké práce spočívá v návrhu těchto TOC algoritmů, naprogramování a ověření správnosti jejich funkcí. Je nutno rozpracovat metodologii jejich využití ve výrobních systémech a navrhnout jejich zařazení do informačního systému výrobního podniku. Cílem je i rozpracovat odpovídající SW podporu pro úspěšnou aplikaci těchto nových přístupů do průmyslu.

    Školitel: Simeonov Simeon, doc. Ing., CSc.

18. Umělá inteligence v diagnostice technických systémů

    Téma je zaměřeno na využití umělé inteligence v diagnostice vybraných technických systémů, které nachází uplatnění ve strojírenském a energetickém provozu. Jedná se především o použití a aplikaci neuronových sítí, genetických algoritmů, fuzzy systémů, expertních systémů, apod.. Předpokládá se podrobný teoretický rozbor problematiky v diagnostice elektrických strojů točivých, transformátorů, vypínačů, kabelů, atd. Dále bude pozornost zaměřena na vývoj netradičních diagnostických postupů a metodik, u kterých budou implementovány výše naznačené metody umělé inteligence.

    Školitel: Hammer Miloš, doc. Ing., CSc.

19. 3D obrazová analýza pro průmyslové aplikace

    Disertační práce bude zaměřena na vývoj metod 3D obrazové analýzy, využitelné v oblasti průmyslové robotiky. Především jde o problémy typu: identifikace a výběr neorientovaných součástí ze zásobníku, identifikace předem nespecifikovaných vad u plošných materiálů apod. Teoretické aspekty spočívají ve studiu technologických možností získávání 3D obrazových dat a analýze algoritmů pro následné zpracování. Tuto část je nutné podrobit kritické analýze z hlediska rychlosti zpracování, spolehlivosti a robustnosti algoritmů a poté navrhnout konkrétní praktický způsob použití. Implementační aspekty zahrnují programování v prostředí MATLAB, optimalizace softwaru s finálním výstupem v jazyce C++.

    Školitel: Singule Vladislav, doc. Ing., CSc.