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. Identifikace pohyblivých silových účinků na nosné konstrukce dopravních a manipulačních strojů s cílem jejich optimalizace.

   Práce bude zaměřena na výzkum identifikace pohyblivých silových účinků na nosné konstrukce dopravních a manipulačních strojů. Cílem bude tvorba ucelené koncepce metodiky pro modelování simulaci a identifikaci zatěžování pohyblivými silovými účinky, které působí na nosné konstrukce. Práce bude orientována na identifikaci zatížení vznikajících zejména u jeřábů, dopravníků a obdobných strojů. V experimentální části se bude jednat o jak o měření zatížení, tak také dynamických vlastností nosných konstrukcí.

   Školitel: Škopán Miroslav, doc. Ing., CSc.

2. Modelování dynamiky hnacích traktů

   Náplní disertační práce je výzkum a vývoj metod řešení mechanických problémů hnacích traktů osobních a nákladních vozidel na základě aplikace virtuálního hnacího traktu, koncipovaného jako modulární výpočtový systém. Výsledky virtuálních prototypů a technických experimentů budou aplikovány při vývoji pohonných jednotek osobních a nákladních automobilů. Předpokládané práce povedou ke skutečnostem, že nové pohonné jednotky budou vykazovat požadované funkční vlastnosti již ve fázi prvních prototypů, tedy dojde ke značné redukci nákladných technických experimentů spolu s výrazným zkrácením doby vývoje od prvních koncepčních návrhů k finálnímu výrobku. Řešení bude úzce propojeno s finálními výrobci osobních a nákladních automobilů TATRA a.s. a ŠKODA AUTO, a.s. Ověření výsledků výpočtových modelů bude provedeno na pracovištích výrobců a v laboratořích Ústavu automobilního a dopravního inženýrství. V průběhu studia se předpokládá dlouhodobá studijní stáž v zahraničí (FEV, AVL, Ricardo, OVG Magdeburg nebo MAGNA Steyr).

   Školitel: Novotný Pavel, prof. Ing., Ph.D.

3. Modelování mechanických ztrát pohonných jednotek

   Pohonné jednotky automobilů na základě spalovacích motorů budou pravděpodobně dominantní ještě minimálně příští dvě desetiletí. Současné trendy zřejmé na vyspělých trzích jsou zvyšování podílu vznětových spalovacích motorů a zvyšování měrného výkonu (Downsizing) v kombinaci s různými druhy přeplňování. Výraznější zvyšování podílu hybridních elektro/zážehových nebo elektro/vznětových pohonných jednotek je očekáváno v nejbližších letech. Ve všech případech jsou pro celkovou účinnost pohonné jednotky velice důležité nízké třecí ztráty. Části a subsystémy pohonné jednotky, kde se významně uplatní redukce tření, jsou pístní skupina, hlavní ložiska klikového hřídele, ojniční ložiska, ložiska vačkových a vyvažovacích hřídelů, řemenové a řetězové pohony, příslušenství a ventilový rozvod. Cílem disertační práce je navrhnou výpočtové nástroje vhodné pro optimalizaci dílčích třecích uzlů spalovacích motorů jako například pístní skupina nebo kluzné ložiska. Pomocí těchto nástrojů bude umožněno výrobcům dílčích komponent dosáhnout nižší třecí ztráty a tím i spotřebu paliva a produkci CO2. Řešení bude úzce propojeno s finálním výrobcem automobilů ŠKODA AUTO, a.s. a rovněž firmami vyvíjející pístní kroužky BUZULUK a.s. Ověření výsledků výpočtových modelů bude provedeno na pracovištích výrobců a v laboratořích Ústavu automobilního a dopravního inženýrství. V průběhu studia se předpokládá dlouhodobá studijní stáž v zahraničí (FEV, AVL, Ricardo, OVG Magdeburg nebo MAGNA Steyr).

   Školitel: Novotný Pavel, prof. Ing., Ph.D.

4. Optimalizace výrobní logistiky v hromadné výrobě automobilů pomocí stabilizace výrobního programu

   Jedním z předpokladů racionalizace hromadné výroby automobilů a snížení nákladů na finální výrobek je optimalizace stability výrobního programu. Jedná se o nalezení optima dvou protichůdně působících výrobních vlivů - z hlediska snižování nákladů je optimální model výroby jediné verze vozu po co nejdelší období (stabilita výrobního programu), z hlediska nutnosti pružnosti výroby dle požadavků odbytu jsou vyráběny a montovány v jednom výrobním toku nejrůznější verze vozidel. Cílem práce bude provedení analýzy stability výrobního programu a jeho vlivů a dopadů na skladové hospodářství a koncepty navážení materiálu k montážním linkám při zachování požadované úrovně spolehlivosti plynulosti zásobování montážních linek včetně následné verifikace. Předpokládá se tvorba koncepčních modelů a jejich analýza v softwarovém prostředí Plant Simulation a dalších (Ave Sim, Matlab).

   Školitel: Škopán Miroslav, doc. Ing., CSc.

5. Termodynamika motorů na zemní plyn

   Integrací spolehlivých komponent dieselových motorů zejména do těžkých užitkových pohonných jednotek na alternativní paliva se nabízí výkon, hospodárnost i tichý a čistý provoz. Především motory na zemní plyn jsou vhodné pro autobusy, nákladní i železniční vozidla. Téma disertační práce je zaměřeno na specifickou problematiku výpočtového modelování a experimentálního výzkumu termodynamiky pracovních cyklů motorů na zemní plyn.

   Školitel: Píštěk Václav, prof. Ing., DrSc.

6. Toky nehomogenních materiálů ve žlabech a skluzech

   Laboratorní výzkum toků nehomogenních materiálů s cílem optimalizace konstrukce žlabů a skluzů pro nehomogenní materiály. Vhodné korekce uplatňování teoretických fyzikálních i empirických popisů v technické praxi.

   Školitel: Malášek Jiří, doc. Ing., Ph.D.

7. Toky nehomogenních materiálů ze skladovacích zásobníků

   Laboratorní výzkum toků nehomogenních materiálů s cílem optimalizace konstrukce výpustí a výtokových otvorů zásobníků a nádrží. Vhodné korekce uplatňování teoretických fyzikálních i empirických popisů v technické praxi.

   Školitel: Malášek Jiří, doc. Ing., Ph.D.

8. Vliv aerodynamiky motorového prostoru na jízdní vlastnosti vozu.

   Cílem disertační práce je posoudit vliv aerodynamických vlastností motorového prostoru na celkovou aerodynamiku vozu a následně stanovit vliv na jízdní vlastnosti automobilu. Práce na projektu zahrnuje aerodynamická měření motorového prostoru, simulační výpočty jízdních stavů vozidla a verifikaci výsledků jízdními zkouškami.

   Školitel: Píštěk Václav, prof. Ing., DrSc.