Výzkum a vývoj

Strategické výzkumné oblasti ústavu

Doprava pro 21. století 

Strategická výzkumná témata:

RIS 3 ve strategiích ústavu


Doprava pro 21. století zahrnuje aplikační odvětví Automotive, které se zabývá vývojem, výrobou, marketingem, prodejem, údržbou a likvidací silničních a terénních motorových vozidel a jejich příslušenství. Pro účely RIS3 strategie tento sektor zahrnuje silniční a terénní osobní a nákladní vozidla, autobusy, elektrobusy a trolejbusy. Strategické téma „Autonomní mobilita“ pokrývá širokou oblast technických, systémových a společensko-ekonomických aspektů, které jsou s dalším rozvojem trendu autonomní mobility spojené. Související aktivity VaVaI a podpora inovací v tomto strategickém tématu přispěje k urychlení přechodu z vývojové do implementační fáze a umožní posílit konkurenceschopnost ČR v této oblasti, která bude v dalším rozvoji dopravy klíčová. Přínosy, které jsou s postupným zaváděním vozidel s pokročilými asistenčními systémy do provozu spjaty, spočívají především ve zvýšení bezpečnosti provozu, zlepšení dopravní obslužnosti a přístupnosti dopravy, resp. služeb a konceptů zaměřených na uživatele a životní prostředí. 

Nízkoemisní pohony motorových vozidel. Eletromobilita, vodík, syntetická paliva.

Strategická výzkumná oblast nízkoemisních pohonů motorových vozidel se zaměřuje na inovace a technologický rozvoj v oblasti elektromobility, vodíkových technologií a syntetických paliv. Tento výzkum je klíčový pro přechod k udržitelnému dopravnímu sektoru a má za cíl snížit emise skleníkových plynů, zlepšit kvalitu ovzduší a snížit závislost na uhlovodíkových palivech.

Elektromobilita: Studuje použití elektrické energie jako zdroje pro pohon vozidel. Zahrnuje vzužití vysokokapacitních baterií, efektivních elektromotorů a rozšíření infrastruktury pro nabíjení. Klíčovou součástí je integrace vozidel do elektrické sítě, tzv. vehicle-to-grid systémy, které mohou podporovat stabilitu sítě a využití obnovitelných zdrojů energie.

Vodík: Zaměřuje se na vodíkové palivové články, které přeměňují chemickou energii vodíku na elektrickou energii, přičemž produkují pouze vodu jako vedlejší produkt. Výzkum se soustředí na zlepšení účinnosti, snížení nákladů na výrobu vodíku, jeho skladování a distribuci, a na bezpečnostní aspekty vodíkové infrastruktury.

Syntetická paliva: Jde o kapalná nebo plynná paliva vyráběná z obnovitelných zdrojů, jako je biomasa nebo přímá syntéza z atmosférického CO2 a vody. Výzkum se soustředí na optimalizaci výrobních procesů, zvýšení energetické efektivity a snížení celkových emisí skleníkových plynů v celém životním cyklu paliva.

Cílem výzkumu v této oblasti je nejen technologický pokrok, ale i podpora politických a ekonomických strategií, které umožňují široké nasazení nízkoemisních pohonů a přispívají k dosažení klimatických cílů. Tato práce je multidisciplinární a vyžaduje spolupráci mezi vědci, inženýry, učiteli a průmyslem.

Pokročilé asistenční systémy řidiče, autonomní řízení

Strategická výzkumná oblast pokročilých asistenčních systémů řidiče (ADAS) a autonomního řízení se soustředí na vývoj a integraci sofistikovaných technologií, které zvyšují bezpečnost, efektivitu a pohodlí při řízení motorových vozidel. Tato oblast klade důraz na propojení mezi řidičem, vozidlem a dopravním prostředím za účelem vytvoření inteligentnějších, bezpečnějších a více autonomních dopravních systémů.

Pokročilé asistenční systémy řidiče (ADAS): Tyto systémy zahrnují širokou paletu funkcí, od adaptivního tempomatu, přes systémy varování před opuštěním jízdního pruhu, až po autonomní brzdění v případě nouze. Výzkum se zaměřuje na zdokonalení senzorických a výpočetních technologií, jako jsou kamery, radar, lidar a umělá inteligence, které společně pracují na zpracování komplexních datových sad v reálném čase a umožňují vozidlu rozpoznat a reagovat na různé dopravní situace.

Autonomní řízení: Autonomní vozidla jsou navržena tak, aby se pohybovala bez přímého lidského zásahu, což vyžaduje pokročilé ADAS a další technologie, jako je strojové učení a podrobné mapování. Výzkum v této oblasti se soustředí na vývoj algoritmů pro plánování trasy, rozhodování a navigaci v různorodých a nepředvídatelných prostředích. Zahrnuje také práci na komunikaci mezi vozidly (V2V) a infrastrukturou (V2I), což umožňuje vozidlům vzájemně sdílet informace a koordinovat své akce pro zvýšení bezpečnosti a plynulosti dopravy.

Tato výzkumná oblast představuje klíčový prvek v budoucím vývoji inteligentních dopravních systémů a je nezbytná pro dosažení cílů v oblasti bezpečnosti, udržitelnosti a efektivity dopravy. Vyžaduje multidisciplinární přístup a spolupráci mezi akademickým sektorem, automobilovým průmyslem, vývojáři softwaru a legislativními orgány.

Logistika 4.0. Podpora výroby v automobilové průmyslu.

Strategická výzkumná oblast Logistika 4.0 představuje inovativní přístup k řízení a optimalizaci logistických procesů v automobilovém průmyslu s využitím moderních informačních a komunikačních technologií. Tato oblast se zaměřuje na integraci komponentů jako jsou umělá inteligence, automatizace, robotizace, a Internet věcí (IoT), aby se vytvořily inteligentní, propojené a flexibilní logistické systémy, které podporují výrobu a distribuci.

Automatizace a robotizace: Logistika 4.0 zahrnuje rozšířené nasazení robotů a automatizovaných vedených vozidel (AGV) na výrobních linkách a ve skladech, což zvyšuje efektivitu a snižuje lidskou práci v monotónních a náročných úkolech.

Pokročilé informační systémy: Centrální datové platformy, které sbírají a analyzují velké objemy dat z různých částí logistického řetězce, umožňují lepší plánování a předvídání potřeb produkce a distribuce.

Internet věcí (IoT): IoT technologie poskytují real-time sledování zásob, stavu strojů, a umožňují majetku komunikovat mezi sebou, což přispívá k optimalizaci celého logistického řetězce.

Integrovaná logistika: Systémy Logistiky 4.0 podporují integraci vnitropodnikové a mezipodnikové logistiky, což umožňuje plynulou spolupráci mezi dodavateli, výrobními závody a distribučními centry.

Cílem Logistiky 4.0 v automobilovém průmyslu je dosáhnout vyšší úrovně automatizace, zvýšit pružnost výrobních procesů a zlepšit přesnost v řízení zásob a dodavatelských řetězců, což povede ke snížení nákladů a zvýšení efektivity. Tato oblast vyžaduje silnou spolupráci mezi výrobci, logistickými firmami, dodavateli technologií a IT odborníky, aby bylo možné dosáhnout plné integrace a automatizace procesů.

Prezentace výzkumných aktivit

IAE_FME_BUT_13_02_2022