设计工程与机电一体化

设计工程与机电一体化是一个博士研究项目，旨在满足未来雇主的需求，以及他们对能够进行基础和应用研究与开发、将知识转化为现实、专注于与运输机械设备、制造机械设备、机器人、操纵器、仪器仪表和其他设备的设计和机电一体化相关的行业的高素质专业人员的需求。该研究项目的理念强调科学研究和独立的创造性努力，同时考虑到现代机械工程特定领域之间强大的跨学科联系。最终目标是通过采用新的机器概念、非传统结构特征、非常规材料和机电一体化解决方案，包括大量结合新型传感器和执行器，来改善各种类型机器和设备的功能特性。重点在于通过传感器和执行器对机械和光学部件、仪器仪表的设计质量进行协调，以及合理引入自动化控制和人工智能。研究和论文将深入关注复杂模拟和模拟模型优化在机器设计中的整合。支持设计的模拟模型将开发到“数字孪生”级别。与工业4.0概念的整体联系发挥着重要作用。鉴于这种方法，研究更侧重于与机器人集成、人机工程学和人机协作或预测性维护相关的研究课题。在制造机械方面，注重精度和质量，强调集成尺寸和质量控制、生产力、可靠性、环境影响最小化以及当前的研究课题，例如机器多功能性、在同一台机器中结合传统加工和增材制造的机会，或激光技术。研究和论文的课题还包括开发实验活动，以验证计算模型或从受监控机器获取操作数据。在运输机械设备领域，重点是符合资源优化利用、环境保护以及将车辆作为大型运输系统一部分的复杂方法的要求。机电一体化和车辆自动驾驶受到高度关注。因此，非常强调不会过时的通用原则，以及在运输技术领域迅速扩展的现代方法。这些包括机电一体化组件的研究，以及在新设计（CAD）中结合虚拟现实和先进模拟程序（CAx - 有限元法和固体相力学中的多体模型MBS，计算气体动力学CFD，1D动力系统模拟，基于模型的驾驶以及模拟与物理现实的快速发展 - HiL、SiL CAT等）的实验。在混合动力驱动、自动驾驶以及虚拟与现实世界结合领域，预计会产生许多新的动力，这些动力源于工业4.0倡议。在航空航天技术中，一个重要目标是根据欧洲和全球在飞机、空间物体及其系统设备设计和生产方面的竞争，发展技术。这些特别包括特定的喷气结构及其影响、空间空气动力学、喷气和火箭推进单元中的内部流动和热力学、固体和柔性飞行器的飞行性能和特性、航空结构和空间结构的强度、疲劳和气动弹性特性，以及结构的积极振动衰减。此外，研究还侧重于航空结构的创新，特别是采用现代复合材料，以及航空结构中的实验空气动力学和静态、动态强度研究。作为设备设计的一部分，研究和论文侧重于各种类型的机械或光学传感器和设备，从位置传感器、压力计、折射计等单用途设备到显微镜、光谱仪、粒子探测器、色谱仪等复杂系统。其他关键课题包括光学和机械元件小型化领域的专业知识、真空或低温应用设备的設計、特定功能单元功能数值模拟的能力，包括设计和将仪器仪表集成到复杂过程单元中的能力。研究还侧重于使用适用于光学、真空或医疗应用的特殊材料、防反弹定位方法、与控制系统集成或实现创新设备设计的特殊技术。设计工程与机电一体化博士研究项目旨在培养具有特定知识和技能的专业人才，他们能够创造研发领域新的原创成果并将其转化为商业实践。此外，预计该项目的一些毕业生将继续从事基础研究，并支持其在机械工程领域的国际竞争力。设计工程与机电一体化毕业生能够进行研发，并将跨学科的见解转移到工业中，特别是在各种类型的运输机械设备、制造机械设备、机器人、操纵器、仪器仪表和其他设备的构造和整体设计方面。毕业生将成为专业人士，拥有在科学和研究活动经验支持下的新机器和设备设计方面的深厚和受欢迎的知识和技能。此外，他们还能够响应当前市场需求，以实施工业4.0、机电一体化、现代传感器、增材技术、智能交通或空间技术。依靠所学的核心能力，他们能够发展和应用所获得的知识和技能，超越其特定博士研究的狭窄专业重点框架。博士毕业生拥有深厚的知识来完成最具挑战性的研究任务，以及最新的实验和诊断方法以及世界一流的试点和操作设备的经验。这使他们能够从理论层面解决新技术和设备开发中的复杂任务，并通过设计和实现实验设备、进行评估和产生概括性结果来实验验证其结论。鉴于教育所关注的最新技术的复杂性，重点放在加强博士研究项目特定领域之间的联系，以及在相关领域层面促进跨学科联系。依靠这些知识，毕业生能够全面解决、客观评估和阐述所获得的科学研究任务的原创结果。此外，他们还能够在国际范围内展示或实现这些成果，同时考虑到知识产权问题。项目毕业生是工业研发、新技术设计和实施以及复杂工业系统管理领域工作的合适人选。其他机会可以在学术界和国家及国际层面的其他专注于科学、研发和创新的机构中找到。

布拉格捷克技术大学作为全球高等教育的标杆性机构，其设计工程与机电一体化项目依托学校在领域的深厚学术传统与实践经验，致力于培养学生的系统性分析能力。