studijní program

Konstrukční a procesní inženýrství

Fakulta: FSIZkratka: D-KPI-KAk. rok: 2022/2023

Typ studijního programu: doktorský

Kód studijního programu: P0715D270017

Udělovaný titul: Ph.D.

Jazyk výuky: čeština

Akreditace: 18.2.2020 - 18.2.2030

Forma studia

Kombinované studium

Standardní doba studia

4 roky

Garant programu

Oborová rada

Oblasti vzdělávání

Oblast Téma Podíl [%]
Strojírenství, technologie a materiály Bez tematického okruhu 100

Cíle studia

Hlavním cílem doktorského studia ve studijním programu Konstrukční a procesní inženýrství je, v souladu se zákonem o vysokých školách, výchova vysoce kvalifikovaných a vzdělaných odborníků, kteří jsou schopni samostatné vědecké, výzkumné a tvůrčí činnosti v oblastech konstrukčního a procesního inženýrství. Studium poskytuje absolventům patřičné znalosti a dovednosti, které umožňují vykonávat tyto činnosti v akademických i aplikačních institucích na mezinárodně požadované a standardizované úrovni. Důraz je kladen na poskytnutí potřebných teoretických znalostí a praktických zkušeností z oblasti tématu doktorského studia. Intenzivně je podporováno rovněž získání zkušeností ze zahraničních výzkumných pracovišť. Studijní program je koncipován svým zaměřením a obsahem tak, aby v maximální míře uspokojoval nároky a požadavky průmyslu a společnosti na vysoce vzdělané a kvalifikované odborníky v oblastech konstrukčního a procesního inženýrství.

Doktorské studium je založeno především na vlastní výzkumné a tvůrčí činnosti studentů – doktorandů. Tyto aktivity jsou intenzivně podporovány participací studentů ve výzkumných projektech národního i mezinárodního charakteru. Výzkumné oblasti zahrnují konstrukční inženýrství (analýzu, koncepci, konstrukci a projekci strojních zařízení, dopravních prostředků, výrobních strojů a energetiky) a procesní inženýrství (analýza, návrh a projekce procesů strojírenského, dopravního, energetického a petrochemického průmyslu).

Profil absolventa

Absolvent doktorského studijního programu Konstrukční a procesní inženýrství je vysoce kvalifikovaným odborníkem s hlubokými teoretickými znalostmi a praktickými dovednosti v oblasti tématu doktorského studia, které mu umožňují vykonávat tvůrčí a výzkumnou činnost jak samostatně, tak ve vědeckých týmech. Absolvent je vybaven znalostmi současného stavu poznání z oblasti konstrukčního a procesního inženýrství, které nachází uplatnění v dalších činnostech výzkumu a vývoje a umožňují absolventovi realizovat navazující výzkumné a tvůrčí aktivity. Absolvent je rovněž schopen připravit návrh výzkumného projektu a následně jej vést. Současně je vybaven dovednostmi pro aplikaci a transfer teoretických poznatků základního výzkumu do aplikační sféry. Absolvent je dále schopen se přizpůsobit a adaptovat i dalším příbuzným vědním oborům, spolupracovat na interdisciplinárních úlohách a zvyšovat svoji profesní kvalifikaci. Vysoká úroveň získaného vzdělání je podpořena zapojením studentů do národních a mezinárodních výzkumných projektů a spoluprací se zahraničními výzkumnými institucemi. Tyto zkušenosti umožňují absolventům nejen uskutečňovat vlastní vědeckou činnost, ale také profesionálně prezentovat své výsledky, diskutovat o nich a prosazovat své názory a myšlenky na mezinárodní úrovni.

Absolvent doktorského studijního programu Konstrukční a procesní inženýrství disponuje znalostmi a dovednostmi ve třech hlavních oblastech, jejichž synergie umožňuje široké uplatnění.
1. Vysoce odborné teoretické znalosti i praktické dovednosti úzce související s tématem dizertační práce (viz níže).
2. Odborné znalosti a dovednosti nezbytné pro vykonávání vědecké práce, výzkumných a tvůrčích činností.
3. Osobnostní a interpersonální dovednosti (soft skills), které umožňují absolventovi na profesionální úrovni prosazovat své myšlenky a názory, prezentovat a obhajovat výsledky své práce a diskutovat o nich a také efektivně pracovat ve vědeckém týmu či být jeho vedoucím.
Podle tématu dizertační práce získá absolvent vysoce odborné znalosti a dovednosti strojního inženýrství v konstrukci, projekci, návrhu a provozu strojů, strojních zařízení, inženýrských procesů a pochodů či transportních a dopravních prostředcích. Tyto znalosti a schopnosti umožňují uplatnění absolventů jak ve výzkumných institucích v ČR i zahraničí, tak i v komerčních společnostech a aplikovaném výzkumu.

Charakteristika profesí

Absolvent doktorského studijního programu Konstrukční a procesní inženýrství je vybaven vysoce odbornými a specializovanými teoretickými znalostmi a praktickými dovednostmi strojního inženýrství v oblastech konstrukce a projekce strojů a strojních zařízení, procesů a pochodů, transportu a dopravních prostředků, které mu umožňují vykonávat samostatnou i týmovou vědecko-výzkumnou a vývojovou činnost jak v akademických či výzkumných institucích, tak ve firmách a aplikačně orientovaných institucích. Charakteristickou pracovní pozicí zastávanou absolventem je výzkumník, vědecký pracovník, vývojář, výpočtář, projektant či konstruktér. Absolvent je také vybaven schopnostmi pro vykonávání vedoucí či manažerské pozice.

Podmínky splnění

Viz platné předpisy, Směrnice děkana Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně).

Vytváření studijních plánů

Pravidla a podmínky pro tvorbu studijních programů určují:
ŘÁD STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STANDARDY STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STUDIJNÍ A ZKUŠEBNÍ ŘÁD VUT,
SMĚRNICE DĚKANA Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně),
SMĚRNICE DĚKANA FSI Jednací řád oborových rad doktorských studijních programů FSI VUT v Brně.
Studium v DSP se neuskutečňuje v kreditovém systému. Klasifikační stupně jsou „prospěl“, „neprospěl“, u obhajoby disertační práce je výsledek „obhájil“, „neobhájil“.

Dostupnost pro zdravotně postižené

Na VUT jsou zohledněny potřeby rovného přístupu k vysokoškolskému vzdělávání. V přijímacím řízení ani ve studiu nedochází k přímé či nepřímé diskriminaci z žádných důvodů. Studujícím se specifickými vzdělávacími potřebami (poruchy učení, fyzický a smyslový handicap, chronická somatická onemocnění, poruchy autistického spektra, narušené komunikační schopnosti, psychická onemocnění) je poskytováno poradenství v poradenském centru VUT, které je součástí Institutu celoživotního vzdělávání VUT. Podrobně tuto problematiku řeší Směrnice rektora č. 11/2017 „Uchazeči a studenti se specifickými potřebami na VUT“. Rovněž je vytvořen funkční systém sociálních stipendií, který popisuje Směrnice rektora č. 71/2017 „Ubytovací a sociální stipendium“.

Návaznost na další typy studijních programů

Doktorský studijní program Konstrukční a procesní inženýrství je zaměřen na poskytnutí nejvyššího stupně terciárního vzdělání a je pokračováním navazujícího magisterského studijního programu Strojní inženýrství a bakalářského studijního programu Strojírenství, které jsou aktuálně akreditované a uskutečňované na FSI VUT v Brně. Absolventi jiných studijních programů se zájmem o studium v doktorském studijním programu Konstrukční a procesní inženýrství musí prokázat úroveň svých znalostí odpovídající výše uvedeným studijním programům.

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Aditivní výroba nosných soustav CNC obráběcích strojů

    V současné době je používán pro nosnou soustavu CNC obráběcích strojů (lože, stojan) tradiční materiál jako je litina a ocel. Nyní se nabízí využití moderních materiálů jako je například vysokohodnotný UHPC beton. Díky tomuto materiálu je možné využívat aditivní výrobu (3D tisk), pomocí robotů. Cílem této dizertační práce je navrhnout takový způsob výroby za použití systémového přístupu. Výstupem pak bude konkrétní metodika jejich tvorby.

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

  2. Optimalizace dispečerského řízení v reálném čase

    Operativní dispečerské řízení se používá pro optimalizaci různých systémů například v logistice (letecké, železniční), nebo pro řízení provozu výtahů. Tyto systémy často vykazují náročně zpracovatelné vlastnosti jako velké množství možných stavů, nestacionaritu, nemožnost přesného určení systémového stavu, nebo nutnost nalezení řešení v reálném čase. Cílem výzkumu bude vývoj nových technik založených na dynamickém programování a zpětnovazebním učení pro úlohy dispečerského řízení v reálném čase.

    Školitel: Šeda Miloš, prof. RNDr. Ing., Ph.D.

  3. Výpočtové modelování dynamiky rotoru hybridního turbodmychadla se zahrnutím elektromagnetických interakcí

    Cílem práce je simulovat chování hybridních turbodmychadel a analyzovat vliv elektromagnetických interakcí v důsledku využití elektrických točivých strojů. Výzkumné činnosti zahrnují vývoj efektivních výpočtových modelů pro interakci rotoru a elektrického stroje, analýzu energetických toků především v důsledku přestupu tepla z turbíny na elektrický stroj a analýzu vlivu pohybu rotoru na silové působení ze statorové části elektromotoru. Předpokládá se využití softwarů pro multibody dynamiku (ADAMS), metody konečných prvků (ANSYS Mechanical, ANSYS Maxwell) v rámci komerčních softwarů s následným ověřením pomocí cíleného technického experimentu. Ověřený výpočtový model bude následně aplikován na reálné turbodmychadlo a ověřen pomocí technických experimentů na specializovaném experimentálním stavu. V průběhu studia se předpokládá úzká spolupráce s průmyslovým partnerem a reálné uplatnění výsledků práce. Součástí studia jsou dlouhodobá stáž na světově významném výzkumném pracovišti v zahraničí, pravidelná účast na mezinárodních konferencích v oboru a publikace v časopisech.

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

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9BSZBezpečnost strojů a zařízení - systémový přístupcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9DMADesign-managementcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9EMMEmpirické modelycs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9LDMLogistika v dopravě a manipulacics, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9TSTTeorie a stavba tvářecích strojůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9VNPVibrace a hluk pohonných jednotekcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9MORMatematické metody optimálního řízenícs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9KARSpeciální konstrukce a aplikace mobilních robotůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9VDETeorie vizuálního stylu v designucs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9AJJazyk anglický pro doktorské studiumen0PovinnýdrzkCj - 60ano
9BEIBezpečnostní inženýrstvícs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9DDEDějiny designucs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9DSMDynamika spalovacích motorůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9EXTExperimentální metody v tribologiics0DoporučenýdrzkP - 20ano
9FLIFluidní inženýrstvícs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9LKKLetecké kompozitní konstrukcecs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MRIManagement rizikacs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MBOMatematické modelování mechanismů strojůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MASMetody a algoritmy pro simulaci a optimalizaci systémůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MOPMetody a organizace vědecké prácecs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MLVMetrologie legální a průmyslovács, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MPDModerní přístupy v diagnostice a životnosti technických soustavcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MDTMultiparametrická diagnostika technických systémůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9PSLPalubní soustavy letadelcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9PDTPokročilá diagnostika technických systémůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9EHDPokročilá tribologiecs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9PTLPřenos tepla a látkycs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9RIPŘízení pohybucs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9TSOTeorie a stavba obráběcích strojůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9TDCTermodynamika pracovních oběhůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9USZÚdržba strojů a zařízenícs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9VPRVědecko-výzkumný projekt a jeho řízenícs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9SESVybrané statě z elektrických strojůcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9VMTVýpočtové modelování turbulentního prouděnícs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9ZVMZáklady vědecké metrologie a řízení kvalitycs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9ZLLZkoušení letadelcs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano