Aplikované vědy ve strojním inženýrství

Garant studijního programu: Prof. Ing. Michael Valášek, DrSc.  

Doktorský studijní program „Aplikované vědy ve strojním inženýrství“ vychází z potřeb budoucích zaměstnavatelů a jejich poptávky po vysoce kvalifikovaných odbornících, kteří jsou schopni provádět základní i aplikovaný výzkum a vývoj včetně následného transferu poznatků do průmyslu zejména v oborech zaměřených na pokročilé výpočty, matematické a počítačové modelování a simulace, řízené experimenty, užití aktivních řízených systémů při konstrukci strojů a zařízení, návrhu pokročilých materiálů a výrobních technologií pro jejich výrobu, udržitelnou a bezpečnou výrobu elektrické a dalších druhů energie, průmyslové a environmentální biotechnologie, biomechaniku, inteligentní průmyslové systémy založené na moderní informatice a další. 

Koncepce studia je zaměřena na vědecké bádání a samostatnou tvůrčí činnost zohledňující silné mezioborové vazby v oblasti moderního strojního inženýrství. Studijní program je koncipován jako multidisciplinární s překryvy mezi jednotlivými užšími oblastmi aplikované mechaniky, termodynamiky a mechaniky tekutin, matematického a fyzikálního inženýrství, mechatroniky a biomechaniky.

Doktorský studijní program reaguje na potřebu výchovy odborníků, kteří jsou schopni chápat a vyvíjet stále komplexnější výrobní systémy napříč všemi oblastmi průmyslu (strojírenství, energetika, biotechnologie, zpracovatelský průmysl, letecké a kosmické technologie) ve virtuálním světě výpočtů, matematických a počítačových modelů a simulací propojených s reálným fyzickým světem řízenými experimenty. Tato komplexnost narůstá díky stále větší integraci dodavatelsko-odběratelských řetězců, masivnímu rozvoji automatizace a robotizace jednotlivých procesů a jejich stále většímu provázání směřujícímu k vytváření autonomních výrobních systémů, které jsou schopné díky pokročilým senzorům adaptivně řídit a optimalizovat jednotlivé výrobní procesy v reálném čase. Dalším důležitým momentem, na který je nutné v rámci vzdělávání reagovat je nástup celé řady nových materiálů (biomateriály, kompozity a plasty, materiály obsahující nanočástice) stejně tak jako nových výrobních technologií včetně např. aditivních, řízených, informatických, jejichž špičkové osvojení a schopnost jejich dalšího vývoje na základně vlastního výzkumu, je nutným předpokladem pro jejich možnou následnou integraci v rámci inteligentních výrobních systémů, moderní informatice, kybernetice a umělé inteligenci. 

Cílem doktorského studijního programu je nejen vychovávat odborníky, kteří jsou těmito znalostmi vybaveni, ale v rámci výzkumu a vývoje jsou schopni nové originální výsledky vytvářet a následně je komercionalizovat v praxi. Dále se předpokládá, že část absolventů bude pokračovat v základním výzkumu v technických vědách a posílí mezinárodní konkurenceschopnost strojírenství a průmyslu v ČR.

Profil absolventa

Absolventi doktorského studijního programu „Aplikované vědy ve strojním inženýrství“ jsou schopni rozvíjet znalosti strojního inženýrství a realizovat výzkum, vývoj a následný transfer interdisciplinárních poznatků do průmyslu zejména v aplikovaných vědách ve strojním inženýrství, které jsou základem pro oblasti konstrukčního, energetického a procesního, materiálového a výrobního inženýrství, a zároveň jsou schopni reagovat na aktuální potřeby trhu v oblastech zaměřených na inteligentní průmyslové systémy ve vazbě na zavádění konceptu „Průmysl 4.0“, mechatroniku, moderní informatiku, umělou inteligenci, aditivní technologie, letecké a kosmické technologie, moderní průmyslové biotechnologie a biomechaniku. 

V rámci osvojených klíčových kompetencí jsou schopni dále rozvíjet a aplikovat získané znalosti a dovednosti v užším odborném zaměření, tj. v rámci pokročilého strojního inženýrství jsou schopni dále rozvíjet nejen klasický pohled na výpočty, modelování a experimenty, ale i moderní oblasti zaměřené na užití informatiky, umělé inteligence, strojového učení, a tak zajistit rozvoj poznatků strojního inženýrství pro inteligentní průmyslové systémy reagující v rámci konceptu čtvrté průmyslové revoluce s klíčovými novými technologiemi „Průmysl 4.0“, mechatronika, informatika internetu, aditivní technologie, nové materiály, virtuální a rozšířená realita, umělá inteligence. Teoretický základ potřebný pro výše uvedené odbornosti získávají v rámci kompetence aplikované vědy ve strojním inženýrství, ve kterých získávají potřebné znalosti z matematického a fyzikálního inženýrství, mechaniky, biomechaniky, termomechaniky a mechaniky tekutin, technické kybernetiky, materiálového inženýrství včetně řízení a ekonomiky životního cyklu inovací. 

Absolvent doktorského studia má nejen hluboké teoretické znalosti uplatnitelné při řešení těch nejnáročnějších výzkumných úkolů, ale i praktické zkušenosti s nejmodernějšími matematickými, počítačovými a experimentálními metodami a poloprovozními i provozními zařízeními na špičkové světové úrovni. Tím je připraven nejen teoreticky řešit složité úlohy při modelování a vývoji nových technologií a zařízení, ale též své závěry experimentálně ověřit počínaje návrhem experimentálního zařízení přes jeho realizaci až po vyhodnocení a zobecnění získaných výsledků. Vzhledem k složitosti nejmodernějších technologií, na které se zaměřuje výchova studentů, je kladen důraz nejen na posílení mezioborových vazeb v rámci vlastního doktorského studijního programu, ale i na posílení interdisciplinárních vazeb na úrovni příbuzných oborů. Absolvent je schopen na základě těchto znalostí komplexně řešit, objektivně hodnotit a formulovat dosažené původní výsledky zadaného vědecko-výzkumného úkolu, včetně jejich mezinárodní prezentace nebo realizace, a to i s přihlédnutím k jejich duševní ochraně. Takto vybavení absolventi najdou uplatnění jak v oblasti základního výzkumu v technických vědách, průmyslového výzkumu a vývoje, projektování a zavádění nových technologií a řízení složitých průmyslových systémů, tak i v akademické sféře a v dalších institucích zabývajících se vědou, výzkumem, vývojem a inovacemi v tuzemském i mezinárodním měřítku. 

Podmínky k přijetí ke studiu

• Základní podmínkou přijetí ke studiu je dosažení vysokoškolského vzdělání v magisterském studijním programu souvisejícího s tématem disertační práce.
• Podání řádně vyplněné přihlášky v určeném termínu a předepsaným způsobem.
• Předložení originálu dokladu o ukončeném vysokoškolském vzdělání (tj. diplom a dodatek k diplomu) nebo jeho ověřené kopie na Oddělení pro vědu a výzkum Fakulty strojní ČVUT.
• Přijímací zkouška je realizována ústní formou, zpravidla ze tří předmětů zvolených tak, aby uchazeč prokázal znalosti teoretických základů doktorského studijního programu. Součástí zkoušky je také ústní ověření dosavadních odborných aktivit, aktuálního stavu znalostí jazyků a orientace v oblasti zvoleného tématu disertační práce. Kritériem pro přijetí je konsensus členů zkušební komise o tom, zda má uchazeč předpoklady k úspěšnému absolvování studia a vypracování disertační práce. V případě více uchazečů o jedno vypsané téma určí komise pořadí a doporučí do studia uchazeče, který se umístil na prvním místě. Při přijímací zkoušce má dle SZŘ školitel právo veta na rozhodnutí o přijetí uchazečů ke studiu na jím navržené téma.

Podrobné informace o průběhu přijímacího řízení jsou zveřejněny na webových stánkách fakulty.