Procesná technika

Zobrazuje sa opis platný do 22.02.2017. Nahrádza ho odbor strojárstvo.

Skupina:

konštruovanie, technológie, výroba a komunikácie

Oblasť výskumu:

strojárstvo

Obsah študijného odboru - všeobecná časť

Absolventi študijného odboru Procesná technika sú spôsobilí vykonávať podľa dosiahnutého stupňa profesiu:

-          konštruktér alebo projektant (1. a 2. stupeň) – konštruuje jednotlivé stroje, aparáty a zariadenia procesnej techniky, projektuje investičné celky (1. stupeň jednoduchšie, 2. stupeň zložité prevádzkové celky), ovláda výpočtovú techniku (1. stupeň) vrátane zobrazovania v 3D priestore (2. stupeň),

-          absolvent 1. stupňa (Bc.) môže byť technológom, prevádzkovateľom a kontrolórom pri výrobných linkách chemického, potravinárskeho a spracovateľského (spotrebného) priemyslu. Môže byť tiež malým alebo stredným podnikateľom v oblasti drobných špecializovaných potravinárskych alebo spracovateľských výrob,

-          pracovník na oddeleniach techniky životného prostredia, v servisných organizáciách, pri realizácii investičných programov na investičných oddeleniach, v poradenskej a expertíznej činnosti (2. a 3. stupeň),  v pedagogickom pôsobení, v obôasti managementu, marketingu a pod

-           manager výroby a tiež aj predaja všetkého druhu procesnej techniky vo všetkých oblastiach priemyslu (1. a 2. stupeň), prevádzkový inžinier (2.stupeň),

-          pracovník výskumu a vývoja (1. a 2.stupeň), – konštruuje rôzne prvky v tíme a zostavuje experimentálne stanice (1. stupeň), analyzuje a realizuje výskum rôznych procesov, aparátov, strojov a zariadení pri definovaných podmienkach (2. stupeň), tvorí koncepcie výskumu procesov a nových prvkov pri rôznych podmienkach v procesnej technike,

-          vedecký pracovník – (2. a 3. stupeň) – ovláda teórie procesov, vedecké metódy výskumu a vývoja procesov v procesnej technike s orientovaním na vývoj nových prvkov pre štandardné stroje, aparáty a zariadenia procesnej technky, pre reaktory (bioreaktory a chemické reaktory, ako aj mikroreaktory), pre separačné procesy určené pre techniku ochrany životného prostredia, ovláda meracie metódy procesných veličín a vyhodnocovacie metódy meraní. Dokáže riešiť najzložitejšie úlohy v špecializovanej oblasti procesnej techniky.

Príklady podobných študijných odborov v zahraničí

ČR – ČVUT FS Praha – Procesní inženýrství, VUT FS Brno – Konštrukční a procesní inženýrství; Nemecko – odbor Verfahrenstechnik : TH Aachen, TU Berlin, TU Braunschweig,,  TU Clausthal , TH Darmstadt,  Universität  Karlsruhe, Universität Dortmund, Universität-GH-Essen, TU Hamburg- Harburg, Universität Hanover, Universität Kaisertslautern, TU München, Ruhr –Universität Bochum,Universität Bremen, Universität - GH-Paderborn, Universität Stuttgart,    Rakúsko - TU Wien, TU Graz , Švajčiarsko - ETH Zürich ,  Maďarsko -  BME Budapest – Vegyipari és Élelmiszeripari Gépek; Poľsko -  Politechnika Warszawska - Inžynieria Chemiczna i Procesowa, Politechnika Krakow,  TU Łódž - Inžynieria Chemiczna i Procesowa. Je možné uviesť ďalšie vysoke školy v Anglicku, Francúzsku,Španielsku a ďalších krajínách EU ako aj v USA, Kanade, Japonsku ,Číne a podobne, ktoré v uvedenom odbore uskutočňujú výchovu inžinierov, doktorandov pripadne bakalárov.

Prehľad  spomenutých vysokých škôl je uvedený v ročenke, ktorú každé tri roky pri príležitosti konania svetovej výstavy z oblasti strojov a zariadení pre chemický,potravinársky a spotrebný priemysel ACHEMA vydáva DECHEMA Frankfurt n.M. /  www.achema.de / pod názvom ACHEMA – JAHRBUCH, Band 1.  Uvedený odbor je štandardným  vo všetkých  vyspelých krajinách sveta, čo dokazuje i predchádzajúca literatúra.

Vymedzenie príbuzných študijných odborov a rozdielov medzi nimi

-         Strojárstvo – všeobecné strojárstvo sa venuje v prevažnej miere výrobe strojov (obrábacie, tvárniace, zváracie, atď.), ktoré slúžia v prevažnej miere na výrobu iných strojov. Špecializované strojárstvo vyrába stroje a zariadenia pre energetiku, dopravnú techniku a pod. V minimálnej miere sa využívajú poznatky z fyzikálnej chémie, chemického, resp. bioinžinierstva pre návrh a výrobu strojov a zariadení, ktoré slúžia pre realizáciu výrobných technológií v chemickom, potravinárskom a spracovateľskom priemysle.

-         Chemické inžinierstvo - zaoberá sa len procesmi, nezahŕňa konštruovanie, výrobu, prevádzkovanie a údržbu procesnej techniky. Chemické inžinierstvo a  bioinžinierstvo študuje súvislosti medzi fyzikálno-chemickými a biologickými zmenami látok v prírode a vo výrobných procesoch, ale nezaoberá sa strojmi a zariadeniami pre realizáciu takýchto zmien. Pre realizáciu výrobného procesu je však konštrukčný a pevnostný návrh strojov a aparátov neoddeliteľne spätý s procesným výpočtom.

-         Energetika – sleduje procesy premeny energie z jednej formy na inú a zaoberá sa  strojmi a zariadeniami na realizáciu týchto premien.

Štandardná dĺžka denného štúdia: 3

Štandardná dĺžka externého štúdia:

 

Obsah študijného odboru - opis prvého stupňa

Absolventi odboru Procesná technika (1. stupeň) dokážu analyzovať procesy prebiehajúce v procesnej technike z rôznych oblastí priemyselnej a potravinárskej výroby. Poznajú techniku na spracovanie a recykláciu tuhých a tekutých odpadov. Ovládajú prácu s počítačom a vedia čítať technickú dokumentáciu. Sú schopní ovládať procesnú techniku, riadiť ju a manažovať výroby v nej. Dokážu komunikovať a spolupracovať s technológmi, chemickými inžiniermi-procesármi, projektantami, manažérmi a špecialistami iných profesií. Ovládajú základy svojho študijného odboru, organizácie práce a manažmentu, základy strojárskych technológií. Uplatnia sa v rôznych odvetviach priemyslu pri riadení procesnej techniky, ČOV, riadení skládok odpadov, pri vývoji PT,  pri investičnej výstavbe a aj ako referenti techniky ochrany a monitorovania životného prostredia.



Teoretické vedomosti (1. stupeň)

Absolvent procesnej techniky

-          ovláda základy vysokoškolskej matematiky, technickej fyziky a chémie, mechaniky, termodynamiky, elektrotechniky a elektroniky, pozná strojárske technológie,

-          získa základné vedomosti o procesoch mechanických, hydraulických, tepelných, difúznych, o chemických reaktoroch a  bioreaktoroch, má všeobecné poznatky z ekológie, procesného strojníctva, podnikového hospodárstva a z podnikania,

-          chápe podstatné javy v procesoch prebiehajúcich v procesnej technike a má prehľad o strojoch a zariadeniach na realizáciu týchto procesov,

-          vie použiť primeranú teóriu, praktické postupy a nástroje na špecifikovanie, navrhovanie, projektovanie a hodnotenie PT.

Praktické schopnosti a zručnosti (1. stupeň)

Absolvent procesnej techniky získa schopnosť:

-          špecifikovať, navrhovať, prevádzkovať a riadiť PT,

-          hodnotiť PT podľa všeobecných kritérií platných pre PT,

-          komunikovať s projektantami v investičných aktivitách,

-          spolupracovať pri výskume a vývoji procesov a konštrukčných prvkov pre PT,

-          posúdiť správnosť aplikácie procesov a vhodnosť nastavených parametrov v procesnej technike vo výrobe.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (1. stupeň)

Absolvent Procesnej techniky (1. stupňa) dokáže:

-          prezentovať funkciu PT, procesy prebiehajúce v PT a problémy vyskytujúce sa pri riešení, vývoji a výskume,

-          je schopný efektívne pracovať ako člen vývojového a výskumného tímu,

-          riadiť menší kolektív jemu zverených pracovníkov,

-          samostatne organizovať vlastné poznávanie problému, učenie a vývoj, udržovať kontakt s trendami vo vývoji PT a vo svojom profesionálnom odbore sa vie zdokonaľovať.

Vymedzenie jadra znalostí (1. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (1. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí 1. stupňa vysokoškolského štúdia sú viazané predovšetkým na procesné strojníctvo.. Jadro obsahuje:

-          fyzikálno-matematické základy (vysokoškolská matematika, technická fyzika, technická chémia, programovanie, konštrukčná geometria a  numerické výpočty na PC pomocou štandardných programov),

-          strojárske technológie a náuku o materiáloch, technickú mechaniku, mechaniku tekutín, pružnosť pevnosť, elektrotechniku a elektroniku, základy procesného strojníctva, odbornú prax,

-          fyzikálnu podstatu javov základných procesov (mechanických, hydraulických, tepelných a difúznych) prebiehajúcich v procesnej technike, mechanické separačné procesy a separačnú techniku, konštruovanie, meranie procesných veličín a riadenie PT

-          záverečná práca (bakalárska práca), štátna skúška Bc.

Ďalšie témy jadra znalostí študijného odboru (1.stupeň)

-          spoločenské, morálne a právne aspekty profesie,

-          základy podnikania a manažmentu, riadenie výroby,

-          prevádzkovanie a spoľahlivosť PT, údržba a inovácia PT.

Štátna skúška (1. Stupeň)

-          prezentácia výsledkov bakalárskej práce,

-          obhajoba bakalárskej práce na základe recenzie,

-          odborná diskusia k téme záverečnej práce,

-          overenie spôsobilosti samostatne riešiť problémy zadania z PT,

-          kolokviálna skúška z oblasti poznania študijného odboru Procesná technika,

-          vyhodnotenie dosiahnutých výsledkov práce a znalostí.

Obsah študijného odboru - opis spojeného prvého a druhého stupňa

Štandardná dĺžka denného štúdia: 2 (pre uchádzačov, ktorí ukončili prvostupňové štú

Štandardná dĺžka externého štúdia:

 

Obsah študijného odboru - opis druhého stupňa

Profil absolventa tvoria znalosti z fyzikálnych princípov a teoretických základov  javov prebiehajúcich v procesnej technike, teoretických súvislostí javov pri spracovateľských operáciách a procesoch pretvárania látok na získanie ich požadovaných vlastností a to konkrétne z mechanických, hydraulických, tepelných, difúznych procesov, z chemických reaktorov a bioreaktorov. Pozná konštrukcie aparátov, strojov a zariadení na realizáciu výrobných operácii pre získanie požadovaných produktov. Absolvent si osvojí teóriu prebiehajúcich procesov v procesnej technike a konštrukcii celkov aj jednotlivých konštrukčných prvkov v nej, ktoré zabezpečujú vhodné podmienky pre realizáciu navrhovaných procesov a operácií. Dokáže analyzovať, navrhovať, konštruovať, prevádzkovať, udržovať nielen jednotlivé stroje, ale aj zložité výrobné systémy a výrobné linky. Uplatnenie nájde ako prevádzkový inžinier, výpočtár, konštruktér, projektant výrobných procesov, strojov a zariadení, výrobných liniek pre chemický, potravinársky a spotrebný priemysel



Teoretické vedomosti (2.stupeň)

Absolvent odboru Procesná technika:

-          má teoretické vedomosti z prenosu hybnosti, tepla a látky, z teórie konštruovania aparátov, strojov a zariadení procesnej techniky,

-          ovláda teóriu mechanických, hydraulických, tepelných, difúznych procesov a reaktorov, špeciálne oblasti fyzikálnej chémie, ovláda procesy spracovania tuhých látok, práškových materiálov, kvapalín, plynov, rôznych zmesí tak newtonovskej, ako aj nenewtonovskej povahy,

-          pozná stroje a zariadenia procesnej techniky, vie ich konštrukčne navrhovať na požadované funkcie a rovnako aj projektovať vrátane ich realizácie,

-          sa môže na základe širokých teoretických poznatkov o jednotlivých procesoch a ich súvislostiach zúčastňovať aj na výskumných projektoch z oblasti realizácie procesnej techniky pre nové výrobné technológie s vysokou mierou tvorivosti a samostatnosti,

-          má poznatky o modelovaní procesov, ich matematickom opise, pozná metódy merania statických aj kinetických charakteristík,

-          ovláda meranie procesných veličín a riadenie procesnej techniky modernými prostriedkami (PC, mikroprocesormi a pod.),

-          je vyškolený pre využívanie najmodernejších metód a prostriedkov pri riešení zložitých technických problémoch z procesovej techniky.

Praktické schopnosti a zručnosti (2.stupeň)

-          Na základe vizuálneho pozorovania a z meraní mechanických, hydraulických a tepelných procesov dokáže analyzovať a posúdiť priebeh a závady v príslušnom procese, vie sa rozhodnúť a navrhnúť nápravné opatrenia.

-          Je schopný riadiť a kontrolovať činnosť zložitých zariadení procesnej techniky usporiadanej do výrobných liniek v chemickom, potravinárskom a spracovateľskom priemysle.

-          Absolvent vie komunikovať so špecialistami aj z iných príbuzných študijných odborov.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (2.stupeň)

Absolvent odboru Procesná technika (2.stupeň) dokáže:

-          pracovať efektívne nielen ako samostatný pracovník, ale aj ako člen vývojového, resp. výskumného kolektívu, aj ako vedúci tímu.

-          adaptovať sa na riešenie nových úloh v oblasti nasadenia a využívania procesnej techniky vo vývoji, počas realizácie a tiež i v rôznych výrobách, ale tiež aj v technike ochrany životného prostredia pri zachytávaní a likvidovaní, či recyklovaní škodlivín z výrobných technológií.

Vymedzenie jadra znalostí (2.stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (2.stupeň)

-          prehĺbenie znalostí z matematiky v oblasti numerických metód a štatistiky,

-          prehĺbenie poznatkov z vybraných statí teórie procesov, z konštruovania aparátov, strojov a zariadení procesnej techniky,

-          poznatky z chemických reaktorov a bioreaktorov, ich navrhovania, konštruovania, projektovania a realizácie,

-          ovládanie niektorých špeciálnych programových systémov procesnej techniky pre technologické bilancie, procesné a konštrukčné výpočty procesnej techniky s vysokými parametrami (tlakov, teplôt, vysokého vákua, chemickej reaktívnosti reakčných poloproduktov a pod), s vysokými požiadavkami na účinnosti separačných, purifikačných stupňov, na vysoké koncentrácie spracovávaných zmesí, resp. nízke koncentrácie preniknutých zložiek v odpadových prúdoch, na výmenu tepla a konštrukčné návrhy výmenníkov s vyžadovanou vysokou intenzitou prestupu tepla a látky, atď.

-          prehĺbenie poznatkov voči 1. stupňu (Bc.) v oblasti mechanických, hydraulických,tepelných a difuznych  procesov .

-          systémové riešenia problémov pri navrhovaní procesnej techniky a zohľadňovanie pritom aj technicko –ekonomických a právnych aspektov (napr. aj v súvislosti s bezpečnosťou, spoľahlivosťou, resp. haváriami procesnej techniky), schopnosť analyzovať možné havarijné situácie zariadení PT,

-          špeciálne poznatky z procesnej techniky získané počas riešenia problematiky diplomovej práce.

Štátna skúška (2.stupeň)

-          prezentácia výsledkov diplomovej práce,

-          obhajoba diplomovej práce na základe recenzie,

-          odborná diskusia, analytické reakcie na diskutované problémy riešené v DP, overenie spôsobilosti riešiť inžinierskymi metódami zadanie DP,

-          kolokviálna skúška zo syntézy zakladných   predmetov procesnej techniky,

-          vyhodnotenie práce a úrovne znalostí diplomanta.

Štandardná dĺžka denného štúdia: 3

Štandardná dĺžka externého štúdia:

 

Obsah študijného odboru - opis tretieho stupňa

-          Absolvent ovláda „detailnú filozofiu“ študijného odboru procesná technika, ovláda a vie  používať vedecké metódy výskumu a vývoja nových procesov a technológií.

-          Dokáže rigorózne hodnotiť a porovnávať získané informácie z literatúry a vlastných experimentov.

-          Ovláda potrebné meracie a vyhodnocovacie techniky náročných experimentov, vie plánovať experimenty.

-          Dokáže zovšeobecňovať získané poznatky a formulovať ich v primeranej forme v rôznych druhoch publikácií.



Teoretické vedomosti (3.stupeň)

-          Uplatňuje špeciálne metódy skúmania v študijnom odbore procesná technika.

-          Ovláda metódy modelovania procesov a konštrukčného navrhovania novej, resp. netradičnej procesnej techniky.

-          Má potrebné matematické, fyzikálne a fyzikálno-chemické poznatky na riešenie špecifických problémov v oblasti procesnej techniky.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (3.stupeň)

-          Pozná a ovláda najmodernejšiu laboratórnu techniku na vlastný výskum a vývoj.

-          Vie presne formulovať vedecký problém, zadanie výskumu.

-          Dokáže komunikovať so špecialistami elektronikmi, fyzikmi, chemikmi, chemickými inžiniermi pri riešení časti jeho výskumných problémov, pri konštrukcii nových druhov aparátov, strojov a celých zariadení z pro­cesnej techniky a pri navrhovaní jej riadenia vo výrobe nových produktov.

-          Je schopný hodnotiť právne, environmentálne a bezpečnostné aspekty produkcie, skúmanej (vyvíjanej) výroby, produktov, technológie a použitej procesnej techniky.

Vymedzenie jadra znalostí (3.stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (3.stupeň)

Jadro znalostí leží v spoločnej prekrývajúcej sa oblasti vedných odborov strojárstva, chemického inžinierstva, fyzikálnej chémie a elektroniky. Využívanie poznatkov uvedených vied poskytuje zázemie (platformu) vedeckého bádania javov a  procesov prebiehajúcich v procesnej technike. Z rigoróznej znalosti procesov vyplýva aj schopnosť navrhovať novokoncipované konštrukčné riešenia aparátov, strojov a zariadení procesnej techniky s vyššími úžitkovými vlastnosťami, umožňujúcimi produkovať aj nové, doteraz nevyrábané produkty.

Študijná časť:

Podľa zamerania témy doktorandskej práce (PhD) sa orientuje štúdium na:

-          vybrané state z matematickej analýzy, matematickej štatistiky, teórie pravdepodobnosti, tenzorového počtu, z mechaniky kontinua, diferenciálne a integrálne bilancie viacfázových sústav využitím aj metód spriemerovania veličín (časové, plošné, objemové a pod),

-          špeciálne state z oblasti fyziky, fyzikálnej chémie, termodynamiky, teória medznej vrstvy, teória turbulencie, toky nenewtonovských látok (zmesí), reologické chovanie rôznych tekutých systémov, práškových materiálov, konštitutívny opis takýchto štruktúrovaných zmesí v statickom stave a v pohybe, v tokovom stave, v prítomnosti iných zložiek, prestup tepla a látky pri toku nenewtonovských látok pri rôznych geometrických a hydrodynamických konfiguráciách zariadení,

-          špeciálne state zo štúdia separačných procesov (koláčová a hĺbková filtrácia, filtrácia systémom crossflow, mikrofiltrácia, ultrafiltrácia, nanofiltrácia, obrátená osmóza, odvodňovanie pri extrémnych podmienkach, separácia v odstredivom, resp. inom vysokointenzívnom silovom poli), štúdium absorpčných, adsorpčných a desorpčných javov a zariadení pre takéto difúzne procesy, štúdium riadenej kryštalizácie vo vhodných geometrických a hydrodynamických konfiguráciách zariadení,

-          štúdium problémov zanášania (fouling-u),

-          state z mikrobiológie a biochémie, teórie analógií medzi živými a modelovanými systémami,

-          špeciálne poznatky z meracích metód a najmodernejšej prístrojovej techniky (rýchle merania, záznam a zber údajov), snímače fyzikálnych veličín s nízkou časovou zotrvačnosťou, dynamické chovanie a riadenie rôznych systémov vrátane mikroreaktorov, možnosti objektívnych meraní procesných veličín v mikropriestore (využitie poznatkov v štúdiu živých organizmov, z medicíny a pod).

Vedecká časť:

-          Vedecké bádanie zvolenej problematiky - výskumného problému práce PhD z oblasti teórie procesov a konštrukcie procesnej techniky s využitím vedeckých metód a analýz, formulovaním adekvátnych vedeckých hypotéz, matematických modelov z experimentálnych údajov a získaných poznatkov.

-          Prezentácia získaných výsledkov vedeckého výskumu v dizertačnej práci, vo vedeckých časopisoch a na vedeckých konferenciách. Možnosti získania autorského osvedčenia na nový konštrukčný prvok, zariadenie, aparát, stroj, produkt, princíp, proces a pod a jeho následná aplikácia vo výrobnej praxi.

História opisov

Späť