Detail předmětu
Optika a elektronika v automobilovém průmyslu
FSI-HOE Ak. rok: 2020/2021 Zimní semestr
Předmět je nadstavbou povinného předmětu Optoelektronika o praktickou část. Předmět rozšiřuje znalosti týkající se optické části světlometů automobilů a zahrnuje proces od legislativního pozadí návrhu světlometů až po praktické ukázky simulací optických ploch. Dále se budeme zabývat technickým řešením silnostěnných atypicky tvarovaných optických čoček z plastových materiálů. Další část je věnována LED technologiím využívaných ve světlometech, řeší praktické návrhy aplikace výkonových LED čipů a jejich aplikace v sestavách tvořených třemi směry (reflektivní, projekční a matrix systémy). Elektronická část je spojena s praktickými ukázkami vzorků, systémů řízení a kontroly systémů, a zabývá se i možnostmi aplikace laserových LED diod. Součástí je pohled na technologičnost montážních linek pro LED systémy a pro optické systémy, jejich specifika a rizika spojená se sériovou výrobou, a zabývá se i výrobními náklady sestav a pracovišť.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti získají praktické znalosti z fungování světlometů automobilů, optických simulací světelného toku, homologace, průmyslového vlastnictví, elektronických systémů spojených s výkonovými LED zdroji světla, a budou schopni prakticky řešit související technologii výroby zahrnující manipulace a sestavování optických dílů a LED zdrojů.
Prerekvizity
Fyzika: základní znalosti z optiky (paprsková optika, interference a difrakce světla, princip laseru, vlny v látkovém prostředí) a fyziky polovodičů (energiové pásy, přechod p-n).
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
Zakončení předmětu: klasifikovaný zápočet
Požadavky na studenta: docházka + seminární práce vypracovaná samostatně nebo v týmu (podle počtu přihlášených studentů)
Učební cíle
Rozšíření znalostí optiky a elektroniky při praktické aplikaci na výkonové LED systémy světlometů automobilů. Součástí je upřesnění procesu schvalování produktu, průmyslové vlastnictví a jeho zákonitosti, rozlišování světelných zdrojů a fungování jednotlivých typů optických systémů a nejnovějších trendů ve světlometech automobilů. V praktické části se student naučí, jak vytvořit optickou simulaci a jak hodnotit výsledky dané simulace. Student se seznámí s nejnovějšími trendy ve vnějším automobilovém osvětlení. Na optickou část přímo navazuje oblast elektroniky, kde dojde k představení využití moderních technologií LED včetně technických zajímavostí z budoucího směřování oboru. Student získá přehled o principu a vlastnostech LED diod, způsobech jejich napájení, teplotních parametrech a poměrech u LED modulů i o pokročilých systémech řízení osvětlení v automobilu. Seznámí se také s problematikou výroby LED modulů představujících komplexní skupinu LED čipů a optických členů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Všechna cvičení jsou povinná. Prezence ve všech cvičeních. Hospitace jinými učiteli (nepravidelná). Nahrazeni v jiných cvičeních, nebo samostatná práce na zpracovávané téma.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program M2I-P: Strojní inženýrství, magisterský navazující
obor M-VAS: Výroba automobilových světel a technických svítidel, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
1. Optické systémy a funkce automobilového osvětlení. Rozdělení trhu z hlediska technických požadavků a dle procesu schválení, průběh.
2. Osnova homologace dle ECE. Fotometrie pro homologaci dle ECE, světelné zdroje a fotometrické veličiny. Standardy CIE a GTB
3. Optické počítačové simulace a moderní trendy ve vnějším automobilovém osvětlení
4. Průmyslové vlastnictví (ochranné vzory, patenty)
5. Průmyslové vlastnictví v podnikové praxi
6. Průmyslové inženýrství – digitální továrna (simulace)
7. Toleranční analýzy (simulace)
8. Časové náročnosti jednotlivých plánovaných pracovních úkonů MTM Analýza času, normování
9. Finanční studie, kalkulace, Life-Cycle-Costing (LCC)
10. MUDA, MURI, MURA, optimalizace procesu a zvyšování efektivity
11. Základy elektroniky v oblasti LED diod, LED modulů a technologii předních světlometů
12. Lepení a polohování LED
13. Adaptivní a Full LED světlomet
Cvičení
26 hod., povinná
Osnova
1. Optické systémy a funkce automobilového osvětlení. Rozdělení trhu z hlediska technických požadavků a dle procesu schválení, průběh.
2. Osnova homologace dle ECE. Fotometrie pro homologaci dle ECE, světelné zdroje a fotometrické veličiny. Standardy CIE a GTB
3. Optické počítačové simulace a moderní trendy ve vnějším automobilovém osvětlení
4. Průmyslové vlastnictví (ochranné vzory, patenty)
5. Průmyslové vlastnictví v podnikové praxi
6. Průmyslové inženýrství – digitální továrna (simulace)
7. Toleranční analýzy (simulace)
8. Časové náročnosti jednotlivých plánovaných pracovních úkonů MTM Analýza času, normování
9. Finanční studie, kalkulace, Life-Cycle-Costing (LCC)
10. MUDA, MURI, MURA, optimalizace procesu a zvyšování efektivity
11. Základy elektroniky v oblasti LED diod, LED modulů a technologii předních světlometů
12. Lepení a polohování LED
13. Adaptivní a Full LED světlomet