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

   Navrhovaná vědecká práce je zaměřena na rozpracování metodologií a aplikací Fin Ray principu pro automatizaci výrobních procesů. Cíl vědecké práce spočívá v návrhu robotů využívajících Fin Ray principu, naprogramování a ověření správnosti jejich funkcí. Je nutno rozpracovat metodologii jejich využití ve výrobních systémech a navrhnout jejich zařazení do výrobního podniku. Cílem je i rozpracovat odpovídající SW a HW podporu pro úspěšnou aplikaci těchto nových přístupů do průmyslu.

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

2. Bionický přístup v mechatronice a robotice

   Bionika je interdisciplinární obor propojující znalosti biologie, matematiky (obecně přírodních věd) s technickým řešením daného problému (obecně inženýrský přístup). Úkolem bioniky je vyhledávat ty biologické struktury a procesy, které by mohly mít význam jako podnět pro realizaci technických a technologických zařízení, bez ohledu na to, zda je daný biologický systém již dostatečně znám a prozkoumán. Navrhovaná vědecká práce je zaměřená na rozpracování metodologií a nových bionických přístupů v oblasti robotiky a obecně i mechatroniky. Jedná se o bionický přístup v oblasti článkových robotů a manipulátorů a také v oblasti robotiky ve specifickém prostředí (podvodní roboty, létající roboty, apod.). Cíl vědecké práce spočívá v aplikaci bionického přístupu pro tento druh robotů, jejich modelování za použití speciálních SW nástrojů (Matlab, Simulink, apod.) a realizace funkčních prototypů.

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

3. Hodnocení kvality vývrtu hlavní

   Analýza možností využití moderních metod pro hodnocení kvality vývrtu hlavní ve výrobě. Navržení a ověření vhodné metody pro hodnocení kvality hlavní ve výrobě s důrazem na zvolenou část vývrtu.

   Školitel: Jankových Róbert, 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. Lidská hlediska spolehlivosti

   Téma bude zaměřeno na problematiku lidských hledisek spolehlivosti v pracovním systému (člověk, stroj, technická zařízení, pracovní prostředí), a to ve všech etapách životního cyklu. Budou rozebrány jednotlivé součásti pracovního systému a jejich interakce. Budou zkoumány faktory utvářející výkonnost lidí, dále se téma bude zaobírat analýzou bezporuchovosti lidské činnosti, identifikací možností vzniku lidské chyby a analýzou lidských selhání s cílem stanovit protiopatření. Předpokládá se rozbor a hodnocení stávajících přístupů a především vývoj přístupů a metod nových, které budou náležitě verifikovány na konkrétních příkladech ze strojírenské praxe.

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

6. Management a inženýrství údržby

   Téma se bude týkat organizace údržby ve firmě, metod plánování a rozvrhování, financování, klíčových ukazatelů výkonnosti, hodnotově řízené údržby, řízení a controllingu i benchmarkingu údržby. Zvláštní pozornost bude soustředěna na modelování a optimalizaci preventivní údržby a na údržbu zaměřenou na bezporuchovost. Budou hodnoceny a porovnávány stávající přístupy, postupy, metody a rovněž předloženy metody zcela nové, které budou náležitě verifikovány na konkrétních případech ze strojírenské praxe.

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

7. Návrh hydraulického vyvažování mechanických lisů

   Vyvažování u mechanických lisů slouží k vymezení vůlí a snížení rázů v klikovém mechanismu při dosednutí nástroje na materiál. Vyvažování se skládá s vyvažovacích válců, které jsou umístěny ve stojanu zařízení a spojeny s beranem. Do vyvažovacích válců je připojený obvod ovládacího média. Změnou tlaku v obvodu se reguluje síla působící proti pohybu beranu a největší je v dolní mrtvé poloze. V současné době je obvod napájen vzduchem. Z hlediska velikosti vyvažovaných hmot u velkých lisů jsou vyvažovací válce napájené vzduchem robustní konsrukce. Využitím hydraulického média lze velikost válců zmenšit, případně využitím proporcionální techniky lépe řídit průběh vyvažovací síly.

   Školitel: Kolíbal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

8. Numerické teplotní analýzy částí mechatronických soustav

   Téma práce bude zaměřeno na problematiku numerického modelování teplotní analýzy částí mechatornikcé soustavy. Bude zde řešena zejména problematika návrhu numerických modelů zohledňující okolní podmínky. Z výše uvedených bodů bude proveden návrh opatření a systémový přístup modelování teplotní analýzy mechatornických soustav.

   Školitel: Marek Jiří, prof. Dr. Ing., Ph.D., DBA, FEng.

9. Optimalizační kriteria pro volbu lineární náhonové soustavy CNC obráběcího stroje

   Cílem práce bude provést analýzu vlastností lineárních náhonových soustav různých typů CNC obráběcích strojů (soustružnické obráběcí centrum, vyvrtávací stroje …..). Zejména bude diskutována doposud neuspokojivě vyřešená otázka, co je pro určitou délku posuvové souřadnice výhodnější z mechatronického hlediska. Např. zda je to kuličkový šroub a matice, nebo pastorek a hřeben. Diskutováno bude také použití různých typů vodících ploch v závislosti na druhu zvoleného náhonu. Z výše uvedených bodů bude proveden návrh opatření a sestavení systémového přístupu k volbě lineární náhonové soustavy pro různé typy obráběcích strojů.

   Školitel: Marek Jiří, prof. Dr. Ing., Ph.D., DBA, FEng.

10. Pokročilé metody ve spolehlivosti a diagnostice strojů

    Téma je zaměřeno na vývoj a verifikaci pokročilých metod ve spolehlivosti a diagnostice strojů. Předpokládá se systémový přístup k řešení uvedené problematiky, a to s cílem získání obecných závěrů.

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

11. Predikování vybraných vlastností rotačních kinematických dvojic obráběcích strojů

    Cílem práce bude provést analýzu vlastností rotačních kinematických dvojic používaných u CNC obráběcích strojů, popsat chyby těchto rotačních kinematických dvojic a určit závislosti těchto chyb na okolních podmínkách. Práce bude obsahovat: - Analýzu a popis okolních podmínek u rotačních kinematických dvojic. - Návrh efektivního využití progresivních technologií při identifikaci vlastností rotačních kinematických dvojic - Zpracování modelu vybraných rotačních dvojic pro predikci jejich chování.

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

12. Problematika tlumení vibrací u obráběcích strojů

    Téma bude zaměřeno na komplexní studium vlivů na konstukci obráběcích strojů s ohladem na co nejvyšší tuhost a zamezení nežádoucích vibrací

    Školitel: Kolíbal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

13. Systémová volba materiálu nosných soustav CNC obráběcích strojů

    Cílem práce bude provést analýzu mechanických vlastností nosných soustav různých typů CNC obráběcích strojů (soustružnické obráběcí centrum, vyvrtávací stroje …..). Zejména bude diskutována doposud neuspokojivě vyřešená otázka, co je pro nosnou soustavu lepší, zda šedá (tvárná) litina anebo ocelový svarek. Diskutováno bude také použití kompozitních materiálů, případně granitu. Z výše uvedených bodů bude proveden návrh opatření a sestavení systémového přístupu k volbě materiálu nosné soustavy pro různé typy obráběcích strojů.

    Školitel: Marek Jiří, prof. Dr. Ing., Ph.D., DBA, FEng.

14. Technologie MOLECUBES v robotice

    Navrhovaná vědecká práce je zaměřena na rozpracování metodologií a aplikací technologie MOLECUBES v robotice pro automatizaci výrobních procesů. Cíl vědecké práce spočívá v návrhu robotů využívajících technologie MOLECUBES, naprogramování a ověření správnosti jejich funkcí. Je nutno rozpracovat metodologii jejich využití ve výrobních systémech a navrhnout jejich zařazení do výrobního podniku. Cílem je i rozpracovat odpovídající SW a HW podporu pro úspěšnou aplikaci těchto nových přístupů do průmyslu, vytvoření matematického modelu, analýza řídicích systémů pro MOLECUBES a jejich aplikace v robotice a při automatizaci výroby.

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

15. Trendy rozvoje charakteristik drsnosti povrchu a jejich využití pro hodnocení kvality výrobků

    Analýza možností využití moderních metod hodnocení drsnosti povrchu pro řízení kvality technických výrobků.

    Školitel: Jankových Róbert, doc. Ing., CSc.

16. Vibrační diagnostika strojů a zařízení

    Analýza možností využití moderních metod vibrační a související diagnostiky pro tvorbu systému řízení údržby.

    Školitel: Jankových Róbert, doc. Ing., CSc.

17. Využití perspektivních metod řízení a zabezpečování kvality při vývoji a výrobě elektronických konektorů

    Analýza možností využití moderních metod hodnocení kvality elektronických konektorů ve výrobě. Navržení a ověření vhodných metod pro řízení a zabezpečování kvality při vývoji a výrobě zvolených typů elektronických konektorů.

    Školitel: Jankových Róbert, doc. Ing., CSc.

18. Vývoj algoritmů diagnostikovatelnosti asynchronních motorů

    Ve strojírenství jsou nejčastěji používané asynchronní motory, a to jako výkonové členy elektrických pohonů. Tyto stroje jsou v provozu vystavovány různým vlivům, které mají vliv na jejich životnost. Ke zjišťování technického stavu motorů se používají různé metody technické multiparametrické diagnostiky. Téma práce je zaměřeno na vývoj a verifikaci nových algoritmů diagnostikovatelnosti uvedených strojů, a to i s použitím moderních přístupů, jako je např. umělá inteligence. I v práci vyvíjené algoritmy budou součástí diagnostického systému, který bude v technické praxi sloužit k rozboru a prognóze stavu ve strojírenské praxi používaných asynchronních motorů.

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

19. Vývoj HW elektronické řídicí jednotky pro palivový aktuátor leteckého motoru

    Cílem disertační práce je vývoj HW řídicí jednotky s bezkartáčovým stejnosměrným motorem (EC motor) jako akčním členem. Podmínkou řešení je použití komerčně dostupných komponent za předpokladu dodržení stejné spolehlivosti a životnosti jako u obvykle používaných komponent v letectví, a HW musí respektovat stanovené požadavky předepsané normou RTCA DO-160G.. Navržené řešení HW bude verifikováno navrženými metodikami HALT a AAT testů za účelem ověření požadované životnosti a robustnosti při zadaných extrémních provozních podmínkách.

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

20. Výzkum kinematické struktury hybridních paralelních kinematik robotů

    Disertační práce bude zaměřena na získání znalostí vybraných nových vlastností a charakteristik u nové vyvíjených technických objektů, kterými jsou roboty s hybridní paralelní kinematickou strukturou s využitím výpočtových metod mechaniky manipulačních zařízení. Obsah: - Provedení patentových rešerší v oblasti vývoje hybridních PKS - Analýza požadavků na technicko-ekonomické vlastnosti robotů s PKS; - Vývoj 3D modelu robotu s hybridní PSK - Zkoumání vlastností z hlediska kinematiky, dynamiky a řízení vybrané varianty řešení.

    Školitel: Knoflíček Radek, doc. Ing., Dr.