Strategická výzkumná agenda a Implementační akční plán zpracovaný Technologickou platformou
Sdružení automobilového průmyslu ČR stanovilo priority výzkumu a vývoje pro časový horizont 2020 – 2025 Udržitelnost – Bezpečnost - Konkurenceschopnost
Socioekonomické priority
Struktura Strategické výzkumné agendy
Harmonizováno s Horizon 2020
Bezpečnost proti náhodě i zlé vůli
í stn no eč gie zp lo Be chno te
y a gi e es oc olo Pr chn te
Udržitelnost - energie a prostředí
Konkurenceschopnost a zaměstnanost
Elektrika a elektronika
Vozidla – karoserie a podvozky
tu uk a Hnací str ilit jednotky fra ob In a m ra ba ro vý la riá te Ma a e a lit lac rea mu lní SI tuá vir
Výrobky a komponenty
Téma: Hnací jednotky
Downsizing - přeplňování
Optimalizovaná paliva a emisní vybavení SUPERCAP NP
Hybridní ELM SP AM
NP
MM
SG PM
a elektrické pohony TM
AM
Frame of a testbed 20-01-2005
Závěrečná oponentura LN 00B073
86
Priority dalšího rozvoje hnacích jednotek vozidel •
Spalovací motory inovativních hnacích jednotek pro vozidla, letectví i energetiku se zvýšenou účinností a jejich komponenty s dostatečnou pružností pro použití optimálních paliv v městském i mimoměstském provozu.
•
Komponenty alternativních hnacích jednotek (pokročilé mechanické převodovky, komponenty hybridů a elektromobilů) a nové koncepce hnacích jednotek (pohony včetně hybridních a s palivovými články, řídicí systémy, převodová diferenciální ústrojí) v městském i mimoměstském provozu.
•
Výroba a infrastrukturní opatření pro alternativní paliva a provozní tekutiny pokročilých hnacích jednotek.
Téma: Vozidla – podvozky a karoserie Modelový výzkum
Komponenty a chlazení Dynamika, jízdní vlastnosti, vibrační pohodlí
Aplikace a zkoušky
Integrace
Hmotnost a pasivní bezpečnost
Priority dalšího rozvoje konstrukce vozidel, podvozků a karosérií • Optimalizovaná konstrukce vozidla (hmotnost, technologičnost, aerodynamika, ...). • Nové koncepce podvozků vozidel s pokročilými hnacími jednotkami. • Chassis management (vývoj h/w i s/w, model-based a adaptivní strategie). • Implementace inteligentních silových prvků a nových konstrukcí. • Implementace automatických funkcí a prvků inteligentní dopravy. • Vnitřní aerodynamika a řízení provozních teplot, chlazení, HVAC, výfukový systém, filtrace, světlomety, akumulátory. • Paralelizace simulací a experimentů při vývoji vozidla.
Téma: Elektrická a elektronická zařízení vozidel Koncepce Integrace
Komponenty – snímače, aktuátory, procesory, ...
Modelový výzkum vozidlových sítí a integrace do infrastrukturních systémů
Integrace
Aplikace v hardwaru i softwaru Realizace
Priority dalšího rozvoje elektrické a elektronické výbavy vozidel • •
• •
Komponenty elektrických systémů vozidel se sníženým příkonem, cenou a s vysokou funkční spolehlivostí. Adaptivní a prediktivní řízení parametrů hnacích jednotek založené na modelech a zpětných vazbách v reálném čase. Vozidlové sítě s vysokou spolehlivostí a zapojení autonomních jednotek do hierarchického systému. Integrované a hierarchické systémy řízení vozidel s napojením na systémy v2v, v2i i v2g pro automatizaci rutinních činností při řízení a zvýšení integrované bezpečnosti založené na interakci člověk-stroj.
Téma: užití virtuální reality a simulací
Technický vývoj – virtuální realita
Výzkum výrobku - simulace
Výroba
Výroba nářadí
Priority dalšího rozvoje simulačních a virtuálních technik v automobilovém průmyslu ―
Multidimenzionální, vyvíjející se inteligentní reprezentace výrobku a metod jeho vývoje k podpoře procesu vývoje a využití znalostí – spojení simulačních kapacit s reprezentací výrobku pomocí virtuální reality.
―
Nástroje, technologie a postupy pro řízení návrhu produktu a výrobní komplexitu zahrnující rostoucí počet variant a vícenásobných aplikací subsystémů a komponent napříč platformou a výrobci.
―
Součinnost ověření výrobku a analýzy výrobních procesů ve všech jejich fázích.
―
Výukové, studijní , servisní a další vzdělávací pomůcky za podpory technik VR.
Téma: Materiály a výrobní technologie
Od materiálu k technologii výroby komponent a celému výrobku až k jeho likvidaci
Priority dalšího rozvoje nových materiálů a výrobních procesů v automobilovém průmyslu Materiály
• Další vývoj existujících materiálů pro splnění protichůdných požadavků v konstrukci vozidel (pevnost/měrná hmotnost, schopnost akumulovat energii, technologické vlastnosti z hlediska změny tvaru, dělení a spojování) na úrovni mikro- a nanostruktury. ―Vývoj kompozitních materiálů s cílenými vlastnostmi na úrovni makrostruktury. ―Výzkum a vývoj multifunkčních a inteligentních materiálů.
Výrobní procesy
• Přechod z Mass Production na Mass Customization. • Nové technologie pro dělení, změnu tvaru, ovlivňování povrchových vrstev a spojování materiálu i montáž • Modularizace výrobního zařízení. • Zařízení pro likvidaci výrobků. • Řídící systémy s možností využívání virtuální reality.
Téma: Bezpečnost dopravy Bezpečnost nových pohonů
Požár elektromobilu způsobený zkratem uvnitř akumulátoru dva dny po banální kolizi
Bezpečnostní prvky VRU
Viditelnost nese bezpečnost. Přilba a chránič páteře mohou ochránit lépe než nákladná opatření na automobilech
Automatické funkce Etický a právní rámec
Podpora řidiče. Pokud ale systém zareaguje nesprávně, kdo nese odpovědnost za nehodu?
Obměna vozového parku
V moderním vozidle by řidič přežil pravděpodobně by ani nebyl zraněn
Priority dalšího rozvoje bezpečnosti vozidel a silniční přepravy osob a zboží ―
―
― ―
―
―
―
Rozvoj techniky vozidel s ohledem na účinnost nových opatření – sledování a analýza vlivu při reálných nehodách. Bezpečnostní prvky aplikované na zranitelné uživatele silnic VRU a infrastruktuře. Podpůrné systémy pro eliminaci chyb řidiče. Techniky pro odstranění rizik spojených s možnou dysfunkcí automatizovaných a systémových funkcí. Průzkum rizik a vývoj norem a techniky pro řešení výrobní, provozní a další bezpečnosti alternativních pohonů. Etické a právní normy a zákony pro řešení nehod, kterým předcházela (semi-)autonomní reakce vozidel. Obměna vozového parku.
Téma: Infrastruktura a mobilita Národní strategie Světová unifikace
Ochrana osobních údajů Kvalitní a jednoduché normy
Nelze reálně používat systémy, které nebudou zcela kompatibilní jednak navzájem, jednak mezistátně
Optimalizace vozidel pro typické použití
Uživatel typicky využívá vozidlo pro krátké jízdy ve městě, ale pro víkendovou cestu potřebuje velké kombi
Potřeba kvalitních, jednotných a přehledných norem, umožnění sběru, zpracování a sdílení dat
Rozvoj energetických sítí
Dislokace elektromobilů a tankování CNG změní potřeby dimenzování sítí (průmyslové x obytné zóny)
Modularizace přepravy
Využití optimálního dopravního prostředku, přestupy, překládka
Priority dalšího rozvoje infrastruktury pro zlepšení mobility – ITS, Intelligent Transport Systems ―
―
―
―
―
―
Národní strategie rozvoje ITS, kompatibilní s národní dopravní politikou a strategií EU. Vývoj a aplikace jednoznačných, jednotných a prakticky použitelných norem komunikace uvnitř ITS. Etické a právní normy a zákony pro řešení sběru a zpracování dat s ohledem na ochranu osobních dat. Tvorba datových souborů a sítí pro sběr aktuálních dat a algoritmů pro jejich praktické využití. Optimalizace vozidel pro typické použití, podpora sdílení, modularizace a jiných forem snížení potřebného objemu vozidel Analýza budoucí potřeby „tankování“ alternativních pohonů, rozvoj adekvátních energetických sítí.
Další práce na SVA a IAP – udržitelnost projektu
řešení soukromých, národních i evropských VaVaI projektů, zpracovaných s využitím podkladů z SVA a IAP (např. Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka, celkem 13 účastníků, z 9 soukromých průmyslových i výzkumných partnerů a 4 univerzit 10 členů SAP;
návrh a řešení nových VaVaI projektů všech úrovní s využitím podkladů SVA a IAP;
spolupráce a harmonizace výsledků s dalšími TP;
doporučení obecných témat pro podporu VaVaI automobilového sektoru, přinášející mezi 20-25% z HDP a exportu vytvářeného průmyslem, poskytovatelům veřejné podpory VaV (např. TA ČR); aktualizace SVA a IAP dle potřeby (projektový tým dále zůstává aktivní).
Poděkování Vám všem za pozornost; MPO ČR a EU za podporu v rámci OP PI/Spolupráce projektu 5.1 SPTP02/008; autorům SVA a IAP za jejich práci: Ing. Vladimír Volák - vedoucí projektu a pracovního týmu Podvozky a karoserie Prof. Ing. Jan Macek, DrSc. – odborný garant a vedoucí pracovního týmu Hnací jednotky Ing. Jan Vodstrčil – vedoucí pracovních týmů Bezpečnost a ITS Ing. Karel Bill, MBA, Ing. Oldřich Rybnikář – vedoucí pracovního týmu Vozidlová elektrika a elektronika Doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc. – vedoucí pracovního týmu Virtuální realita a simulace Ladislav Vopravil – vedoucí pracovního týmu Materiály a technologie Spolupracovali: Ing. Zdeněk Novák – sekretariát AutoSAP Ing. Pavel Ešner – sekretariát AutoSAP
