Prezentace aplikace PowerPoint

1
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu 19. ríjen 2011 Vedoucí projektu
Ing. Vladimír Volák Odborný garant Prof. Ing.
Jan Macek, DrSc
2
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu Program 9.30 - 10.00 Registrace
úcastníku 10.00 - 10.05 Úvod, Ing. Vladimír
Volák - vedoucí projektu 10.05 - 11.00
Predstavení strategické výzkumné agendy 11.30 -
11.50 Diskuze 11.50 - 12.00 Závery
semináre 12.00 Obcerstvení
Rídí Ing. Ladislav Glogar, clen
predstavenstva Sdružení automobilového prumyslu
3
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu

• Základní údaje
• - založena v listopadu 2009 (projekt predložen
  v listopadu 2009)
• - 8 clenu - z toho 1 vysoká škola, 1 výzkumný
  ústav, 1 asociace a 5
• výrobních podniku (CVUT v Praze, Ricardo,
  AutoSAP, Brisk, Hella
• Autotechnik, Iveco Czech Republic, Škoda Auto,
  Visteon - Autopal)
• TPVozidla pro udržitelnou mobilitu není
  samostatný právní subjekt,
• vztahy mezi cleny jsou rešeny uzavrenou
  smlouvou
• - http//www.tp-vum.cz

4
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu Organizacní schéma
5
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu
Osnova SVA
1) Úvod 2) Technologická platforma - spolecenská
smlouva o ustavení, clenská základna,
organizacní struktura, zástupci v EU 3) Duvody
vzniku TP (TP v CR a EU s vazbou na automobilový
prumysl) 4) Automobilový prumysl - soucasný stav
(konkurenceschopnost, základní smery VaV,
národní politika VaV - vazba vliv krize) 5)
Závery z projektu EU v oblasti autoprumyslu 6)
Výzvy v rámci 7 RP. a aktivity EARPA 7)
Infrastruktura a vzdelávání (VaV kapacity v CR,
strategie v technickém vzdelávání) 8) Vlastní
návrh globální strategie v automobilovém
prumyslu - hnací jednotky a paliva -
bezpecnost dopravy - podvozky a karoserie
- elektrická a elektronická výbava vozidel
- inteligentní dopravní systémy v silnicní
doprave - mobilita a infrastruktura -
užití simulacních a virtuálních technik pro VaV v
automobilovém prumyslu - zpracování
materiálu a výrobní procesy 9) Príprava projektu
pro implementaci vytvorených strategií
6
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu
1) Analýza stavu ve svete - obecne -
spolecenské výzvy dekarbonizace (uhlík z
fosilních paliv, závislost na politicky
nestabilních regionech, bezpecnost a
spolehlivost dopravy, konkurenceschopnost) -
zhodnocení prínosu musí být komplexní, tj.
Well-to-Wheels a Craddle-to-Grave -
neexistuje rešení jen vozidly nebo
infrastrukturou - jde o interdisciplinární
problém s nejednoznacným optimálním rešením
7
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu
2) Priority VaV doporucené pro CR - nutno
vzít v úvahu vnitrní dopravní a energetickou
situaci CR i export výrobku ceského prumyslu s
nadnárodním vlastnictvím na typické trhy - TP
se zabývá vozidly samotnými, ale neignoruje
vazby na infrastrukturu, zpracovávanou v
dalších TP
8
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu
Vlastní návrh globální strategie v automobilovém
prumyslu - 8.1 hnací jednotka a paliva
- 8.2 bezpecnost dopravy - 8.3
podvozky a karoserie - 8.4 elektrická a
elektronická výbava vozidel - 8.5
inteligentní dopravní systémy v silnicní doprave
- 8.6 mobilita a infrastruktura - 8.7
užití simulacních a virtuálních technik pro VaV
v automobilovém prumyslu - 8.8
zpracování materiálu a výrobní procesy
9
Technologická platforma Vozidla pro udržitelnou
mobilitu Vlastní návrh globální strategie
v automobilovém prumyslu predstaví vedoucí
pracovních skupin - Hnací jednotka a paliva,
Prof. Ing. Jan
Macek, DrSc. - Bezpecnost dopravy,
Ing. Jan Vodstrcil -
Podvozky a karosérie,
Ing. Vladimír Volák - Elektrická a
elektronická výbava vozidel, Ing. Karel
Bill, MBA,
Ing.
Oldrich Rybnikár - Inteligentní dopravní
systémy (ITS) v silnicní doprave, vazba na
silnicní vozidla,
Doc. Ing.
Jaroslav Machan, CSc. - Mobilita a
infrastruktura,
Ing. Jan Vodstrcil - Užití simulacních a
virtuálních technik pro VaV výrobku
v automobilovém prumyslu,
Doc. Ing.
Jaroslav Machan, CSc. - Zpracování materiálu a
výrobní procesy, Ladislav Vopravil
10

• 8.1 Hnací jednotka a paliva
• Prof. Ing. Jan Macek, DrSc.
• Ceské vysoké ucení technické

11
8.1 Hnací jednotka a paliva

• Analýza stavu ve svete
• 2) Priority doporucené pro CR
• 3) Casový program VaV pro pokrytí priorit
• a jejich relativní závažnost
• 4) Diskuse - ruzné

12
8.1 Hnací jednotka a paliva

• Analýza stavu ve svete - hnací jednotka a zdroje
• akumulované energie - paliva
• - spolecenské výzvy dekarbonizace,
  konkurenceschopnost
• prumyslu)
• - neexistuje jedno rešení, hledá se vyvážený
  pomer
• evoluce (downsized spalovací motory,
  alternativní paliva,
• pokrocilé adaptivní rízení a prevodová
  ústrojí s více stupni
• volnosti) a revoluce (ciste elektrické
  vozidla) a jejich
• kombinace ve forme hybridu
• - vedle hnací jednotky nutné zásahy na vozidle,
  
• v integrovaném rízení, v materiálech a
  výrobních
• technologiích.

13
8.1 Hnací jednotka a paliva

• 1) Analýza stavu ve svete - výhled ERTRAC

14
8.1 Hnací jednotka a paliva

• 1) Analýza stavu ve svete - spotreba energie a
  hustoty energie

NEDC spotreby Tank-to-Wheels (dole ideální
e-mobil)
15
8.1 Hnací jednotka a paliva

• 1) Analýza stavu ve svete - príklad WTW

Porovnání soucasného stavu (budoucí požadavek EU
až 50 g CO2/km) s reálnými možnostmi v závislosti
na dráhové spotrebe - príklad pro vodík. 1
kWh3.6 MJ
16
8.1 Hnací jednotka a paliva

• 2) Priority VaV doporucené pro CR 1/3
• neexistuje jediné rešení pro energetické,
  environmentální a socioekonomické požadavky
  vcetne konkurenceschopnosti na vznikajících
  trzích
• musí být vázáno i na vývoj evropské a svetové
  energetiky
• hnací jednotky ve dvou casových horizontech a
  dvou provedeních (spalovací motory,
  elektromobily, hybridy) synergií postupného
  zavádení nových paliv a infrastruktury i
  postupné elektrifikace.

17
8.1 Hnací jednotka a paliva

• 2) Priority doporucené pro CR 2/3
• a) VaVaI pro spalovací motory se zvýšenou
  úcinností a jejich komponenty pri provozu na
  fosilní paliva, biopaliva 1. a 2. generace pro
  vozidlové i pro mimosilnicní použití (spalování,
  downsizing, emisní systémy, rízení) v mestském i
  mimomestském provozu
• b) flexibilní spalovací motory na syntetická
  paliva a biopaliva vyšších generací (sdílení
  výkonu s dalším zdrojem, prizpusobivost palivum,
  kompenzace sníženého výkonu, odpadní energie,
  adaptivní a prediktivní rízení)
• c) komponenty alternativních hnacích jednotek
  (pokrocilé mechanické prevodovky a delice,
  elektrické komponenty hybridu a elektromobilu)
  pro mestský i mimomestský provoz. Bezpecnost.
  Vazby na infrastrukturu. ?

18
8.1 Hnací jednotka a paliva

• 2) Priority doporucené pro CR 3/3
• d) hnací jednotky nových koncepcí (prevodová
  ústrojí, koncepce pohonu, vcetne hybridních a s
  palivovými clánky, systémy akumulace energie,
  rídicí systémy)
• e) výroba a infrastrukturních opatrení pro
  alternativní paliva a provozní tekutiny
  spalovacích motoru a elektromobilu (prednostne
  nefosilní syntetická paliva biomasa, odpady
  skladování, distribuce kapalin i plynu)
• f) materiály hnacích jednotek v návaznosti na
  jejich koncepci a konstrukci (hmotnost, chemická
  aktivita pro katalyzátory, magnetické,
  piezoelektrické, termoelektrické materiály,
  multifunkcnost, tvarová riditelnost kompozity,
  nanomateriály a recyklace)

19
8.1 Hnací jednotka a paliva
3) Casový program VaV pro pokrytí priorit
a jejich relativní závažnost
zlepšené spalovací motory palivove flexibilní
motory komponenty alternativních pohonu pohony
nových koncepcí výroba a infrastruktura
paliv materiály hnacích jednotek
2015 2020 2025

20

• 8.2 Bezpecnost dopravy
• ERTRAC do roku 2030 požadováno snížení
• zdravotních následku nehod o 60
• a materiálních škod o 70
• Ing. Jan Vodstrcil
• Iveco Czech Republic, a.s.

21
8.2 Bezpecnost dopravy
1) Analýza stavu ve svete - kompatibilita
vozidlo-prostredí-ridic - prevzetí nebo
podpora reakcí ridice - bezpecnostní systémy
- podrobný výzkum reálných nehod -
provozní bezpecnost
22
8.2 Bezpecnost dopravy

• Kompatibilita vozidlo-prostredí-ridic
• Prevzetí nebo podpora reakcí ridice
• ridic (cyklista, chodec) jako senzor i akcní clen
  vazby mezi vozidlem a prostredím
• 71 nehod zpusobeno chybou identifikace
  (nepozornost, nedostatecné overení)
• podpurné systémy - vývoj technický a etický
• optické i elektronické prostredky zviditelnení
• únava úcastníku, psychologie a etika chování

23
8.2 Bezpecnost dopravy

• Bezpecnostní systémy
• vývoj pasivních prvku pro okrajové skupiny
• adaptace vozidel na typické prostredí
• prednárazové a post-crash systémy
• výbava nejen vozidel (prilby, mekká dlažba)
• rozširování prvku do dalších kategorií vozidel
• vývoj pasivní bezpecnosti alternativních vozidel

24
8.2 Bezpecnost dopravy

• Podrobný výzkum reálných nehod
• Nutnost získání reálných dat pro podporu vývoje
• Overení reálné funkcnosti vyvinuté techniky
• Nedostatecnost statistik

• Provozní bezpecnost
• výchova odborníku na nové technologie
  (konstrukce, výroba, rízení, servis)
• Príprava záchranných složek
• Vývoj technik a postupu pro ošetrení nehod
  vozidel s alternativními pohony

25
8.2 Bezpecnost dopravy

• 2) Priority doporucené pro CR
• - pokrocilé prvky pasivní bezpecnosti
• - pokrocilé prvky aktivní bezpecnosti
• - prvky integrované bezpecnosti
• - podpurná opatrení pro zvyšování
  bezpecnosti
• OBMENA VOZOVÉHO PARKU

26
8.2 Bezpecnost dopravy
VaV pokrocilých prvku pasivní bezpecnosti

• bezpecnost vozidel s alternativními pohony
• VaV prostredku pro zvýšení identifikovatelnosti
  zranitelných úcastníku
• adaptivní systémy pro osoby nestandardní
• príprava legislativních nástroju pro výrobu
  vozidel s alternativními pohony

27
8.2 Bezpecnost dopravy
VaV prvku aktivní bezpecnosti vozidla

• LDWS
• noktovizorové systémy
• optimalizace bezpecnosti vozidel s ohledem na
  typické prostredí
• detekce únavy ridice
• zlepšení kvality odpocinku ridice
• zlepšení prehledu ridice nad okolím vozidla
• príprava norem (legislativa, etika) pro výrobu
  samostatne reagujících vozidel

28
8.2 Bezpecnost dopravy
VaV integrované bezpecnosti vozidla

• integrace vozidla do dopravního systému
• adaptace vozidel pro ridice s nestandardním
  chováním
• VaV OBD a materiálu, zajištujících bezpecnost
  vozidla po celou dobu životnosti
• harmonizace evropské legislativy
• výchova úcastníku provozu s ohledem na pokrocilé
  konstrukce vozidel a systémy IB
• príprava legislativního rámce pro rešení nehod
  pokrocilých vozidel

29
8.2 Bezpecnost dopravy
3) Casový program VaV pro pokrytí priorit a
jejich relativní závažnost
Pokrocilé prvky pasivní bezpecnosti Pokrocilé
prvky aktivní bezpecnosti Integrovaná
bezpecnost Podpurná opatrení infrastruktury
2015 2020 2025

30

• 8.3 Podvozky a karoserie
• Ing. Vladimír Volák
• RICARDO Prague s.r.o.

31
8.3 Podvozky a karoserie

• Celosvetový vs. lokální vývoj konstrukce vozidel
• Priority v konstrukci vozidel
• ekonomicnost vozidel
• ekologie
• výkonnost, bezpecnost, spolehlivost a jízdní
  komfort
• Technické prostredky dosažení cílu
• snižování spotreby - redukce jízdních odporu
  (hmotnost, trení,
• valivý odpor, aerodynamický odpor
• optimalizace emisí a odpadu - plynné
  škodliviny, hluk, EMC, recyklace
• investice do inovací, využití nových materiálu
  a technologií,
• optimalizace konstrukce a vývojových prací
• Stavba podvozku a karoserie, zde stavba vozidla,
  s vyjímkou pohonného retezce je komplexní
  problematika vyžadující rešení jednotlivých
  komponentu a systému v kontextu konstrukce celého
  vozidla. Teprve kombinace a spolupráce
  jednotlivých systému a komponentu definuje
  vlastnosti celého vozidla, jeho výkony a jeho
  pusobení na naše prostredí.

32
8.3 Podvozky a karoserie

• Hlavní oblasti související s konstrukcí vozidla
• rámy a karoserie
• nápravy, zavešení kol, systémy odpružení
• uchycení kol, rízení a posilovace
• elektronika a podpurné systémy
• pneumatiky
• vývoj podvozku
• Subkapitoly se venují základním komponentnum
  urcujícím z hlediska výsledných vlastností
  vozidla a profesní struktury. Podstatná cást RD
  aktivit spocívá na externích dodavatelích, což
  rozširuje technické možnosti, zefektivnuje RD
  investice a výdaje, ale také podstatným zpusobem
  prerozdeluje ekonomické toky.

33
8.3 Podvozky a karoserie

• Rámy a karoserie
• rám i karoserie jsou základní nosnou strukturou,
  která krome nosného-pevnostního poslání,
  definuje funkcní vlastnosti vozidla, urcuje
  disposici vozidla s ohledem na rozmístení
  hlavních funkcních uzlu plní, definuje prostor
  posádky, ložný prostor i funkcnost nástavby
• optimalizace konstrukce a využití materiálu
  vcetne aplikace nových konstrukcních,
• výpocetní, simulacních, a zkušebních postupu
• aplikace nových materiálu a výrobních
  technologií (nerez, hliník, lamináty a
• komposity, plasty, nano - materiály,
  sandwiche, atd.)
• urcující vlastnosti karoserie - pasivní
  bezpecnost (deformacní vlastnosti),
• aerodynamický odpor, hmotnost, tuhost
• technicko-ekonomické parametry - použité
  materiály, technologie zpracování,
• modularita, outsourcing, logistika
• vývoj nových kategorií vozidel (SUV, off-road,
  ctyrkolky, trikes, EV)

34
8.3 Podvozky a karoserie

• Nápravy, zavešení kol a systém odpružení
• klasické nápravy komercních vozidel -
  modularita, outsourcing, servisovatelnost
• zavešení kol osobních vozidel a standartní
  usporádání nebrání variabilite podle
• konkrétních zadání - optimalizace konstrukce
  (závislost na nakupovaných
• komponentnech, platformy), nové materiály,
  outsourcing, rízení podvozku -
• chassis management
• odpružení klasické, pneu a hydraulické (jízdní
  vlastnosti, ovladatelnost, jízdní
• komfort) - konstrukcní optimalizace a rízení
• tlumice - interakce pružících a tlumících
  jednotek a jejich rízení (semi- a aktivní
• odpružení a tlumení, rheologické kapaliny,
  lineární elektromotory, rídící jednotky)
• brzdové systémy (dle kategorie vozidla) -
  elektronizace rízení rozširuje funkcní
• možnosti náprav jednotlivých kategorií a
  umožnuje zavádení nových funkcí vozidel
• od ABS až po integrované rízení dopravy

35
8.3 Podvozky a karoserie

• Uchycení kol, rízení a posilovace
• funkcní požadavky - rostoucí nároky na brzdy,
  lepší geometrie, vetší jízdní
• komfort
• pomerne ustálené konstrukce obou náprav (mení se
  pouze provedení a
• geometrie podle provozních a technologických
  nároku cílové skupiny
• komponenty urcující smer vývoje
• integrální ložiska, brzdové trmeny, chlazené
  kotouce, litá kola
• elektrifikace trakce (centrální nebo kolové
  elektromotory, elektromotor
• jako dynamický tlumic)
• elektronizace (ABS, ASR, ESP, .... , x-by-wire,
  chassis management,
• automatické funkce a integrální rízení)

36
8.3 Podvozky a karoserie

• Elektronika a podpurné systémy rešeno i v dalších
  kapitolách
• elektronika využita predevším jako informacní
  a kontrolní
• bezpecnostní medium
• informacní funkce - provozní, bezpecnostní,
  komunikacní automatické funkce -
• ABS, ASR, EPS, rízení úpravy spalin (waste
  gate, AGR, regenerace katalytických
• reaktoru, automatické funkce svetel.....
• integrální rízení - v2x
• dodatecné funkce - infotainment, provozní
  komfort (instrumentace, akcní cleny,
• sedadla, ovládání, nové funkcní a informacní
  technologie, holografie,

37
8.3 Podvozky a karoserie

• Pneumatiky
• funkcní požadavky - bezpecnost, jízdní komfort,
  nízké valivé odpory tzn. nízká
• spotreba paliva, životnost, bezhlucnost
• konstrukce vývoj - nasazení CAD a simulace
  (omezená možnost využití), nové
• materiály, technologie
• funkcní omezení - kritický prvek aktivní
  bezpecnosti není možno uspokojive
• specifikovat, vlastnosti se mení v prubehu
  provozu (tlak, opotrebení, kombinace
• pneu, stárnutí pneu) a u podstatného procenta
  vozu kombinace vozu a
• pneumatik odpovídá základním provozním a
  bezpecnostním požadavkum pouze
• ve správne nahuštené prvovýbave
• elektronizace chassis - výrazne lepší možnost
  využití vlastností materiálu,
• korekce zásahu ridice a zvýšení bezpecnosti

38
8.3 Podvozky a karoserie

• Bezpecnost (pouze z hlediska konstrukce vozidla)
• Bezpecnost - aktivní i pasivní (obojí zakodováno
  v základní koncepci, konstrukci a výbave vozidla
  a rozvíjeno následnými zásahy ve prospech celkové
  bezpecnosti
• aktivní bezpecnost - jízdní vlastnosti, poloha
  težište, rozložení vah, tuhost karoserie/rámu
  podle jednotlivých os
• pasivní bezpecnost - celkové pevnostní a
  deformacní charakteristiky skeletu vozidla a
  dalších dílu podílejících se na deformacích i
  usporádání interiéru a výcnelky, otevírání dverí,
  požární odolnost, kotevní místa, sedadla, volant,
  nádrže, použité materiály, atd.)
• elektronická bezpecnost (aktivní, pasivní i
  obecná) - informacní, organizacní, rízení
  bezpecnostních systému (chassis management,
  pre-crash, adaptivní zádržné systémy)

39
8.3 Podvozky a karoserie

• Vývoj podvozku a kalibrace vozidla
• vlastnosti vozidla nejsou dány jen kvalitou
  koncepce, vlastní konstrukce, volbou
• kvalitních dodávaných komponentu a systému,
  ale v podstatné míre úcelnou
• kombinací jednotlivých položek a naladením
  celého systému
• teprve v prubehu realizace navrženého vozidla
  je možno zvažovat komplexní
• vlastnosti vozidla a v urcité míre korigovat
  výsledek sofistikované práce konstrukce
• (vcetne CAD, simulací a virtuálních prístupu)
  
• presto konecnou fází je kalibrace vozidla
  postavená na zkušenosti a subjektivních
• dojmech

40
8.3 Podvozky a karoserie

• Vytipované priority v konstrukci podvozku a
  karoserií
• nové koncepce podvozku pro sofistikované systémy
  pohonu a integrovaného rízení
• uplatnení inteligentních silových prvku
• lehká stavba podvozku a karoserie
• vnejší aerodynamika z hlediska spotreby(vcetne
  vlivu nezbytného chlazení provozních medií)
• vnitrní aerodynamika, filtrace, jízdní komfort
• rízení proudení provozních medií
• Ve stavbe vozidel existuje celá rada
  dílcích problematik, které není možno považovat
  za problematiku stavby vozidla, ale podstatným
  zpusobem ovlivní provozní a užitné vlastnosti
  vozidla (vývoj brzd, chladicu, elektromotory pro
  pohon v kolech, elektrické a elektronické prvky,
  a atd.)

41
8.3 Podvozky a karoserie
Možnosti ceského automobilového prumyslu

• aktivní zapojení do koncernových RD projektu
• inovace vlastního výrobního programu v souladu s
  globálními trendy s perspektivou rozšírení objemu
  dodávek a poctu odberatelu
• vytváret podmínky pro rozvoj RD aktivit
  (vzdelávání, využívání moderních RD prístupu,
  využití outsourcingu vcetne akademických
  pracovišt, aktivní využití grantového financování
  RD)
• hledání perspektivních produktu i mimo hlavní
  vytipované smery vcetne úzce zamerených projektu
  (rídící jednotky, elektrifikace pohonu, chladice,
  tlumice, využití alternativních materiálu a
  technologií, automobilová bižuterie, atd.)

42
8.3 Podvozky a karoserie
Predpokládané naplnování RD priorit a jejich
relativní závažnosti z pohledu energ.úcinnosti,
materiálu, bezpecnosti, spolehlivosti a
konkurenceschopnosti
Uplatnení inteligentních silových prvku Lehká
stavba karoserií, podvozku a vozidel Nové
koncepce podvozku s integrovaným rízením a
sofistikovanými hnacími agregáty Vnejší
aerodynamika vozidel Energetická optimalizace v
motorovém prostoru (merení a rízení proudení v
motorovém prostoru) Vnitrní aerodynamika,
filtrace a jízdní komfort
2015 2020 2025

43

• 8.4 Elektrická a elektronická výbava vozidel
• Ing. Oldrich Rybnikár
• Visteon-Autopal, s.r.o.
• Ing. Karel Bill MBA
• Hella Autotechnik, s.r.o.

44
8.4 Elektrická a elektronická výbava vozidel

• 1) Analýza stavu ve svete
• 2) Priority doporucené pro CR
• 3) Casový program VaV pro pokrytí priorit a
  jejich relativní závažnost
• 4) Diskuse - ruzné

45
8.4 Elektrická a elektronická výbava vozidel
1) Analýza stavu ve svete

• elektrická a elektronická výbava predstavuje
  nervový systém automobilu, který zasahuje do
  všech segmentu a integruje je do jednoho celku za
  úcelem správného a bezpecného chodu automobilu
• v soucasné dobe se pokrok v oblasti automobilu
  odehrává z 60 v oblasti elektroniky a
  technologií IT a je možno ocekávat, že tento
  trend bude nadále pretrvávat
• každým pridaným stupnem volnosti, napr. systému
  integrální bezpecnosti, se geometrickou radou
  znásobují nároky na sber, prenos a zpracování dat

46
8.4 Elektrická a elektronická výbava vozidel
2) Priority doporucené pro CR
T8.4-1 Výzkum a vývoj vozidlových sdelovacích
sítí z hlediska spolehlivosti a zapojení
autonomních spolupracujících jednotek do
hierarchického systému. T8.4-2 Výzkum a vývoj
adaptivního a prediktivního rízení parametru
hnacích jednotek, predevším pro pokrocilá a
hybridní vozidla i podvozku a prostredku pro
jejich rychlou kalibraci. T8.4-3 Výzkum a vývoj
integrovaných a hierarchických systému rízení
vozidel vcetne automatizace rutinních procesu
(napr. zarazování do proudu vozidel, jízda
v kolone, parkování do rady vozidel) a napojení
na systémy v2v, v2i a v2g. T8.4-4 Výzkum a vývoj
komponent elektrických systému vozidel s cílem
snížení príkonu, snížení ceny, zajištení
robustnosti a vysoké funkcní spolehlivosti po
celou dobu životnosti vozidla (elektronické prvky
obecne, osvetlení vozidel, pomocné pohony,
steracové systémy) pro zvyšování bezpecnosti,
snižování energetických nároku, rešení problému
EMC a snižování hluku.   T8.4-5 Výzkum a vývoj
diagnostických prostredku pro zabezpecení
spolehlivosti integrovaných systému rízení
s novými spotrebici.
47
8.4 Elektrická a elektronická výbava vozidel
3) Casový program VaV pro pokrytí priorit a
jejich relativní závažnost
Prediktivní rízení parametru hnacích jednotek
(hybridní vozidla) Spolehlivost sdelovacích
sítí Systémy rízení vozidel, napojení na systémy
v2v, v2i a v2g Celková optimalizace
el.prvku, vc. osvetlení, steracu, atd.
Spolehlivost integrovaných systému rízení
2015 2020 2025

48

• 8.5 Inteligentní dopravní systémy
• (ITS) v silnicní doprave, vazba
• na silnicní vozidla
• Doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc.
• Škoda Auto a.s.

49
ITS - Intelligent Transport Systems

• ITS jsou pokrocilé aplikace, které zajištují
  lepší informovanost, bezpecnejší a
  koordinovanejší využívání dopravních síti.
• ITS v silnicní doprave využívá telekomunikacních,
  elektronických a informacních technologií, které
  propojuje s dopravním inženýrstvím za úcelem
  snížení vlivu dopravy na životní prostredí,
  zlepšení efektivity dopravy a bezpecnosti
  silnicního provozu.
• Základní funkce ITS
• Integrované rízení dopravy jako celku
• Zajištení bezpecnosti silnicního provozu (eCall,
  GMES)
• Podpora individuální a verejné dopravy, podpora
  systému pro
• bezpecné a chránené parkování
• Podpora bezpecnostních vozidlových systému

Inteligentní dopravní systémy v silnicní doprave,
vazba na silnicní vozidla, doc. Ing. Jaroslav
Machan, CSc., Škoda Auto a.s.
50
Vliv ITS na bezpecnost dopravy

• S využitím ITS je možné implementace systému
  automatického tísnového volání (eCall),monitoring
  nebezpecných nákladu, vážení nákladních vozidel
  za jízdy, atd.
• Další možnosti použití systému ITS monitorování
  chování úcastníku z hlediska bezpecnosti provozu
  a porušování pravidel provozu a zákonu (napr.
  monitorování jízd na cervený signál na
  križovatce, nebo prekracování nejvyšší povolené
  rychlosti)

Inteligentní dopravní systémy v silnicní doprave,
vazba na silnicní vozidla, doc. Ing. Jaroslav
Machan, CSc., Škoda Auto a.s.
51
Vliv ITS na bezpecnost dopravy

• ITS mohou pozitivne ovlivnit také všechny hlavní
  fáze kolize vozidla
• (viz obr.)
• Fáze výmeny informací
• Fáze funkce aktivních
• bezpecnostních systému
• Fáze funkce pasivních
• protinárazových systému
• Fáze ponárazová
•  

Inteligentní dopravní systémy v silnicní doprave,
vazba na silnicní vozidla, doc. Ing. Jaroslav
Machan, CSc., Škoda Auto a.s.
52
Specifické aplikace ITS

• Uplatnení ITS v mestské aglomeraci - informace o
  prujezdnosti mesta, bezhotovostní platba
  poplatku, informace o parkovacích možnostech,
  atd.
• Specifika podpory elektromobility - efektivní
  provoz elektromobilu a informace o parkovacích
  místech s možnosti dobíjení, prípadne informace o
  cekací dobe na uvolnení.
• Dopady rozvoje ITS na konstrukci silnicních
  vozidel - zde je potreba, aby vozidlo bylo
  schopno oboustranné komunikace a podávalo
  informace o sobe i svém okolí. Pri tom se musí
  splnovat požadavky HMI (Human Machine
  Interaction), tak že ridic nemuže být presycen
  informacemi.

Inteligentní dopravní systémy v silnicní doprave,
vazba na silnicní vozidla, doc. Ing. Jaroslav
Machan, CSc., Škoda Auto a.s.
53
Prioritní oblasti rozvoje ITS

• Optimální využití aktuálních dat o silnicní síti,
  dopravním provozu a cestování.
• Návaznost služeb ITS v oblasti rízení provozu a
  nákladní dopravy.
• Aplikace ITS pro bezpecnost silnicního provozu a
  jeho ochranu pred vnejšími hrozbami
• Propojení vozidla s dopravní infrastrukturou

Inteligentní dopravní systémy v silnicní doprave,
vazba na silnicní vozidla, doc. Ing. Jaroslav
Machan, CSc., Škoda Auto a.s.
54
Cíle VaVaI v oboru ITS pro CR

• Výzkum a vývoj kooperativních systému pro on-line
  sdílení informací mezi vozidly (v2v). (T8.5-1)
• Výzkum a vývoj kooperativních systému pro on-line
  sdílení informací mezi vozidlem a ostatními druhy
  dopravy. (T8.5-2)
• Výzkum a vývoj kooperativních systému pro on-line
  sdílení informací mezi vozidlem a okolím, vcetne
  dopravní infrastruktury (v2x) napr. zajištení
  stabilní a bezchybné funkce systému eCall nebo
  GMES. (T8.5-3)
• Výzkum a vývoj systému pro optimální využití dat
  o silnicní síti, dopravním provozu a cestování.
  (T8.5-4)
• Sdružování vozidel do konvoju a jiné formy vedení
  vozidel v proudu. (T8.6-1)
• Modularizace osobní prepravy. (T8.6-2)

Inteligentní dopravní systémy v silnicní doprave,
vazba na silnicní vozidla, doc. Ing. Jaroslav
Machan, CSc., Škoda Auto a.s.
55

• 8.6 Mobilita a infrastruktura
• Vývoj vozidel není možný bez vývoje
  infrastruktury
• Ing. Jan Vodstrcil
• Iveco Czech Republic

56
8.6 Mobilita a infrastruktura

• 1) Analýza stavu ve svete
• - komunikace prostredí-vozidlo-ridic
• - prizpusobení vozidla typickému provozu
• - prizpusobení komunikací vývoji vozidel
• - modularizace prepravy

57
8.6 Mobilita a infrastruktura

• Komunikace prostredí-vozidlo-ridic
• ridic (cyklista, chodec) jako senzor i akcní clen
  vazby mezi vozidlem a prostredím
• 35-60 nehod zpusobeno nekompatibilitou dopravní
  prostredí-ridic
• optické i elektronické prostredky komunikace
  obema smery
• sjednocení legislativy, pravidel provozu a
  dopravního znacení

58
8.6 Mobilita a infrastruktura

• Prizpusobení vozidla typickému provozu
• Používání vozidel vhodných k danému úcelu
• Optimalizace vozidel k jejich typickému prostredí
• (rozmery, bezpecnost, pohon, komunikace s
  prostredím)

• Prizpusobení komunikací vývoji vozidel
• Normalizace všech matérií silnicního provozu
  (kompatibilita)
• Zvýšení zatížitelnosti vozovek
• Sjednocení dopravního znacení
• (provedení, rozmery, viditelnost, údržba,
  umístení)

59
8.6 Mobilita a infrastruktura

• Modularizace prepravy
• normalizace a budování síte cerpacích stanic pro
  alternativní pohony
• stárnutí populace
• intermodální terminály
• hromadná preprava
• komunikace cestující-vozidlo-cíl cesty

60
8.6 Mobilita a infrastruktura

• 2) Priority doporucené pro CR
• - aktivní úcast na zavádení ITS v EU
• - budování intermodálních terminálu
• - cerpací stanice pro energetický mix
• - vývoj standardu pro komunikace s ohledem na
  
• vývoj vozidel
• - unifikace a spojení infosystému hromadné
  dopravy
• - aftermarketové produkty pro starší vozidla a
• nevozidlové úcastníky

61
8.6 Mobilita a infrastruktura

• Casový program VaV pro pokrytí priorit
• a jejich relativní závažnost

Aplikace, vývoj ITS Intermodální
terminály Vývoj standardu pro komunikace Unifika
ce infosystému infrastruktura paliv Aftermarketo
vé produkty ITS
2015 2020 2025

62
8.7 Užití virtuálních technik (VR) v
automobilovém prumyslu Doc. Ing. Jaroslav
Machan, CSc. Škoda Auto a.s.
63
8.7 Užití (VR) v automobilovém prumyslu

• Pojem VR
• Virtuální realita je vysoce interaktivní a
  imerzní propojení komunikace clovek - stroj.
  Pocítacem je vytváren umelý svet, ve kterém je
  možné se pohybovat, videt trídimenzionálne,
  slyšet ci cítit. Cílem výzkumu virtuální reality
  je perfektní syntetická simulace virtuálního
  sveta za použití vhodného softwaru a hardwaru.
  V automobilovém prumyslu je velký pocet oblastí
  využití techto technologií.

Užití virtuálních technik (VR) v automobilovém
prumyslu, doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc., Škoda
Auto a.s.
64

• 1) Proces vývoje výrobku
• V prubehu procesu vývoje výrobku probíhá
  paralelne celá rada dílcích procesu. Techniky VR
  podporují paralelitu prubehu dílcích procesu.
• Mezi hlavní cíle užití metod VR ve fázi vývoje
  výrobku radíme napríklad
• casové zkrácení procesu vývoje výrobku,
• úspora hmotnosti náradí a vývojových nákladu
• náhrada reálných modelu a prototypu virtuálními.
• Proces vývoje výrobku je clenen na jednotlivé
  cinnosti
• Design
• Stanovení koncepce
• produktu
• Konstrukce produktu
• Technické výpocty
• Výroba prototypu
• Zkoušky
• Rendering

Potenciál rozvoje
Užití virtuálních technik (VR) v automobilovém
prumyslu, doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc., Škoda
Auto a.s.
65

• 2) Fáze vývoje a výroby náradí
• Mezi hlavní cíle užití metod VR ve výrobe radíme
• Ohodnocení produktu z hlediska kvality
• Zkrácení procesu.
• Úspora nákladu.
• Úspora hmotnosti náradí.
• Vyzkoušení více variant (optimalizace).
• Zavedení Robustního procesu.
• Proces vývoje výroby náradí je clenen na
  jednotlivé cinnosti
• Stanovení koncepce procesu lisování dílu
• Konstrukce náradí
• Výpocty náradí
• Výroba modelu
• Výroba náradí

Potenciál rozvoje
Užití virtuálních technik (VR) v automobilovém
prumyslu, doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc., Škoda
Auto a.s.
66

• 3) Fáze plánování výroby
• Mezi hlavní cíle užití metod VR ve fázi plánování
  výroby
• Eliminace chyb v datech.
• Eliminace potencionálních kolizí pri výrobe.
• Zkrácení (urychlení) procesu.
• Úspora nákladu.
• Fáze plánování výroby je clenena na jednotlivé
  cinnosti
• Overení smontovatelnosti produktu sériovou
  technologií (Pilotní hala)
• Návrh pracovište ve výrobe
• Vytvorení digitální továrny

Potenciál rozvoje
Užití virtuálních technik (VR) v automobilovém
prumyslu, doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc., Škoda
Auto a.s.
67

• Podpora vzdelávání personálu schopného pracovat s
  postupy VR
• Predpokladem dalšího rozvoje je dostatek
  príslušne vzdelaného personálu.
• Doporucení
• Zavedení výukových predmetu na technických VŠ
  zamerených na problematiku užití technik VR.
• Zavedení dalších vzdelávacích programu pro
  zamestnance zamerených na problematiku užití
  technik VR.

Užití virtuálních technik (VR) v automobilovém
prumyslu, doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc., Škoda
Auto a.s.
68

• Cíle pro CR
• Zkrácení casu procesu vývoje výrobku.
• Snížení vývojových i výrobních nákladu.
• Zvýšení technické úrovne výrobku (inovativnost,
  kvalita, atd.)
• Zvýšení konkurenceschopnosti.
• Oblasti VR s nejvetším potencionálním rozvojem
• Rozvoj využití technik VR v následujících letech
  by melo být maximálne podporováno v následujících
  oblastech
• Implementace silové vazby.
• Optimalizace celého procesu vývoje a výroby
  náradí.
• Tolerancní analýza, ergonomie a digitální
  továrna.

Užití virtuálních technik (VR) v automobilovém
prumyslu, doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc., Škoda
Auto a.s.
69

• Doporucení
• Vývoj a zavedení studijních oboru v této oblasti
  na úrovni rádného studia,terciárního vzdelávání a
  celoživotní vzdelávání. (T8.7-1)
• Výzkum simulacních technik a technik VR pro
  parametrickou optimalizaci vysoce
  konkurenceschopných výrobku i jejich soucástí.
  (T8.7-2)
• Výzkum simulacních technik a technik VR pro
  konceptuální optimalizaci inovací vyšších rádu u
  finálních výrobcu i subdodavatelu. (T8.7-3)
• Výzkum technik VR pro urychlení prípravy výrobní
  fáze v celém retezci výrobních podniku, tedy
  výrobcu i dodavatelu. (T8.7-4)
• Výzkum využití VR pri návrhu výrobní linky.
  (T8.7-5)
• Výzkum aplikací pro návrh Digitální továrny.
  (T8.7-6)

Užití virtuálních technik (VR) v automobilovém
prumyslu, doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc., Škoda
Auto a.s.
70
8.8 Zpracování materiálu a výrobní
procesy Ladislav Vopravil Brisk Tábor a.s.
71
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy

• Analýza stavu ve svete v oblasti zpracování
• materiálu a výrobních technologií
• Pro konkurenceschopnost evropského
  automobilového prumyslu je treba vyrábet vozidla
  udržitelným zpusobem
• Udržitelnou výrobou je taková výroba která
• - nevytvárí škodlivé emise
• - limituje potrebu zdroju
• - respektuje podmínky ekonomické udržitelnosti

72
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy

• V oblasti materiálového inženýrství se ocekávají
  praktické výsledky jako
• zvyšování funkcnosti materiálu
• snižování hmotnosti pri zachování mech.
  Vlastností
• energetická nenárocnost
• recyklovatelnost
• - minimalizace trení

73
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy

• V oblasti výrobních technologií se ocekávají
  praktické výsledky jako
• samo adaptivní výrobní zarízení
• flexibilní výrobní moduly s velkou
  použitelností
• sledování toku materiálu v reálném case
• - odolnost proti poruchám

74
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy

• Nano-technologie pro multifunkcní materiály
• ultra lehké materiály na bázi aerogelu
• nano vrstvy s malým koeficientem trení
• materiály s velmi malým elektrickým odporem
• integrace fotovoltaických clánku do povrchu
  karoserie
• zmeny zabarvení karoserie ve vztahu k aktuální
  viditelnosti
• samo-opravitelné povrchy
• - akumulace zbytkové energie pri deceleraci
  vozidla do materiálu
• karoserie formou super kapacitoru

75
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy

• Pokrocilé kovové, plastové a kompozitní materiály
• materiály pro Tribologii
• kompozitní materiály s tkanou výztuží a
  polymerními pojivem pro
• výrobu karoserií
• kovové kompozitní materiály pro elektrody
  zapalovacích svícek,
• kontaktu spínacu a katalyzátoru
• kovové kompozitní materiály pro díly karoserií
  na bázi lehkých
• kovu
• ocele s velmi vysokou pevností tvárené za tepla
• - bio-plasty

76
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy
Moderní metody delení a spojování
materiálu - produktivní rezání vodním
paprskem - produktivní rezání laserovým
paprskem - laserové spojování ruznorodých
materiálu - dokonalé lepení polymerních
kompozitu - dokonalé spojování ruzných kovových
materiálu
77
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy
Metody zvyšování produktivity - štíhlá
výroba-Lean production - hromadná výroba na
zakázku (Mass Customization) - unifikace
(sjednocování soucástek a materiálu) -
flexibilita v oblasti vývoje, výroby, kvality
.) - virtuální simulace výrobních procesu
78
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy

• Optimalizace výrobních procesu a zvyšování
  jejich flexibility
• inteligentní stroje s plug and produce
  pripojením
• výrobní moduly s vysokou upotrebitelností
• RFID monitorování toku materiálu
• simulace zamerená na potreby zákazníka
• projektování výrobního zarízení dynamickou
  pocítacovou
• simulací
• bunkové usporádání a segmentace
• - flexibilita s ohledem na zmeny produktu

79
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy
Likvidacní metody - rízený životní cyklus
vozidel a výrobního zarízení - využívání
recyklovatelných materiálu - centrální likvidace
s vysokou produktivitou - efektivní využívání
energií z odpadu
80
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy

• Priority doporucené pro CR
• nano-technologie pro multi-funkcní materiály
• pokrocilé kovové, plastové a kompozitní materiály
• moderní metody delení a spojování materiálu
• zvyšování produktivity vcetne Design 4x
• optimalizace výrobních procesu a jejich
  flexibility
• - nové likvidacní systémy

81
8.8 Zpracování materiálu a výrobní procesy
Casový program VaV pro pokrytí priorit a jejich
relativní závažnost
Nano-technologie pro multifunkcní
materiály Pokrocilé kovové, plastové a
kompozitní materiály Moderní metody delení a
spojování materiálu Zvyšování produktivity
vcetne Design 4x Optimalizace výrobních procesu
a jejich flexibility Nové likvidacní systémy
2015 2020 2025

82
9. Implementacní akcní plán Nalezené priority
nutno harmonizovat s výstupy dalších príbuzných
SVA. Na základe nich tc. vzniká Implementacní
akcní plán, ukazující poskytovatelum prostredku
státní podpory vhodné náplne budoucích programu
(podprogramu VaV) a jejich výzev, založený na
potrebách dynamicky se rozvíjejícího odvetví
prumyslu, prinášejícího podstatnou cást HDP i
exportu pro CR. Velmi významným vedlejším
efektem bude podstatne lepší pozice CR pri úcasti
na projektech 8. RP, vázaných na spoluúcast
národního rozpoctu a na stanovení lokálních
národních priorit.