Inžinierske štúdium

Inžiniersky študijný program: Automatizácia a informatizácia v chémii a potravinárstve

• Prihlásenie na štúdium
• Študijný plán

Forma štúdia: denná
Dĺžka štúdia: 2 roky
Udelený akademický titul po absolvovaní: Ing.
Študijný odbor: kybernetika

Inžinierske štúdium nadväzuje na bakalárske štúdium, je druhým stupňom vysokoškolského štúdia. Ukončené je obhajobou diplomovej práce a štátnou skúškou. Externé inžinierske štúdium sa na FCHPT v akademickom roku 2021/2022 neotvára.

Absolvent inžinierskeho študijného programu Automatizácia a informatizácia v chémii a potravinárstve na FCHPT STU reprezentuje vysoko kvalifikovaného odborníka s unikátnymi vedomosťami a zručnosťami reflektujúcimi moderné trendy riadenia, automatizácie, optimalizácie, modelovania v procesnom priemysle, informatizácie a digitalizácie. Študent sa počas štúdia zapája do inovatívnych projektových riešení reálnych technických problémov, pričom získa pokročilé vedomosti a skúsenosti v oblasti mäkkých zručností (manažment a plánovanie práce, technická komunikácia, prezentácia výsledkov, práca s podporným softvérom). Nadobúda predpoklady na samostatnú a kreatívnu prácu pri technologických inováciách a next-gen riešeniach. Tiež získa neoceniteľné kontakty s priemyselnou praxou a zamestnávateľmi. Výsledkom je vysoko žiadaný absolvent 2. stupňa štúdia s uplatniteľnosťou na globálnom trhu práce.

• má pokročilé vedomosti z teórie automatického riadenia, vie navrhnúť spätnoväzbové riadenie jednorozmerových a mnohorozmerových spojitých a diskrétnych systémov v stavovej a vstupno-výstupnej oblasti
• má pokročilé vedomosti z riadenia konkrétnych jednotkových procesov v chémii a potravinárstve
• vie zapísať problém optimálneho riadenia, vrátane rôznych typov účelových funkcií a ohraničení, vychádzajúcich z rôznych praktických problémov v priemyselnej praxi
• pozná koncept predikcie na základe dynamického modelu a jeho úlohe pri riadení systémov
• pozná základné typy neurčitostí a vie analyzovať robustnú stabilitu systémov so štruktúrovanými neurčitosťami
• ovláda základy modelovania a riadenia fuzzy systémov
• ovláda princípy vytvárania matematických modelov zložitejších procesov v procesnom priemysle, a to nepretržitých procesov s rozloženými parametrami, prítokových a vsádzkových procesov.
• vie sformulovať a matematicky zapísať materiálové a energetické bilancie pre procesy s prestupom tepla, procesy s chemickou reakciou, procesy s prestupom látky
• vie matematicky opísať kinetiku chemických reakcií, prestup tepla, prestup látky
• vie vytvoriť dynamický matematický model procesu v tvare nelineárneho stavového opisu, lineárneho stavového opisu, v tvare parciálnych diferenciálnych rovníc alebo sústavy obyčajných diferenciálnych rovníc
• má vedomosti zo základov identifikácie systémov a dátovej vedy
• vie odhadovať parametre procesu z experimentálnych vstupno-výstupných údajov na základe prechodových a frekvenčných charakteristík, aplikovať regresné metódy a ich rekurzívne varianty
• má vedomosti o komponentoch systémov automatizovaného riadenia
• pozná typy a princíp fungovania snímačov a akčných členov a vie, pre aké aplikácie a aké podmienky sú vhodné ktoré snímače a akčné členy
• ovláda základné informačné štandardy: vývojové diagramy (Flowchart) pre opis procesov a algoritmov; procesné diagramy (PFD, P&ID, LD, SAMA) pre opis súčastí a inštrumentov procesných výrob
• má základný prehľad o fungovaní distribuovaných systémov riadenia, SCADA systémoch, a pokročilé zručnosti programovania logických regulátorov Siemens SIMATIC, návrhu a implementácie algoritmov riadenia pre priemyselné aplikácie, ako aj návrhu operátorských procesných obrazoviek
• má vedomosti o základných princípoch priemyselných postupov destilácie, extrakcie, absorpcie, úpravy vzduchu a sušenia a o využití poznatkov z bilancovania, termodynamiky viacfázových systémov a teórie prestupu látky pre výpočty delenia jednoduchých zmesí
• vie realizovať materiálovú a energetickú bilanciu uvedených procesov a navrhnúť základné parametre jednoduchých destilačných, absorpčných a extrakčných zariadení
• má vedomosti o vlastnostiach systému vzduch – vodná para a vie navrhnúť procesy úpravy vzduchu pre jeho aplikáciu pri procese sušenia.
• ovláda princípy fungovania numerických optimalizačných metód založených na gradientoch a Hessových maticiach
• vie formulovať inžinierske optimalizačné úlohy z pohľadu účelovej funkcie a ohraničení. Ovláda princípy voľby najvhodnejšieho algoritmu na riešenie konkrétnej úlohy
• rozumie princípom deterministických a stochastických optimalizačných algoritmov, ich hlavným výhodám i slabým stránkam
• má vedomosti z prípravy vedeckých typov dokumentov a to jednak WYSIWYG ako aj transformačného typu
• ovláda základy riešenia diferenčných rovníc, funkcionálnej analýzy a variačného počtu
• vie hľadať extremály funkcionálov a aplikovať získané poznatky v teórii riadenia
• ovláda technickú a odbornú angličtinu

• vie riešiť praktické problémy priemyselnej automatizácie chemického a potravinárskeho priemyslu v celej jeho komplexnej štruktúre
• vie aplikovať modelovacie techniky a teóriu riadenia na procesy v chémii a potravinárstve ako napr. zásobníky, výmenníky tepla, chemické reaktory alebo rektifikačné kolóny
• má schopnosť tímovej práce pri navrhovaní riešenia, manažovania úloh a spolupráce pri riešení problémov
• vie využiť kombináciu svojich teoretických poznatkov a praktických zručností z rozličných predmetov inžinierskeho štúdia zameraných na návrh a implementáciu riadenia procesov v priemyselných podmienkach
• vie aplikovať optimalizáciu a prediktívne riadenie v chemickom, biotechnologickom a potravinárskom priemysle
• vie pracovať s webovými programovacími jazykmi a databázami
• ovláda nástroje slúžiace na správu verzií zdrojových kódov, získal vedomosti o decentralizovanej architektúre, nástrojom GIT, pokročilým spôsobom spracovania a správy súborov
• ovláda základy nástrojov dátových vied
• vie používať pre úlohy automatického riadenia, modelovania a identifikácie sotfvéry Matlab, Yalmip a optimalizačné solvery
• pozná používanie programovateľných logických regulátorov (PLC) a návrh programov pre systémy riadenia.
• má praktické zručností z elektrotechniky pre automatizáciu a vie elektricky pripojiť a nakonfigurovať snímače, akčné členy, PLC, prevádzať/upravovať signály, a diagnostikovať poruchy
• vie uplatniť pravidlá návrhu HMI pre zabezpečenie vysokej výkonnosti operátorov a bezpečnosti prevádzok
• ovláda nástroj spracovania dokumentov LaTeX, dokáže dávkovo generovať z neho rozličné prezentačné a tlačové formáty výstupu
• vie uplatniť v praxi teoretické a metodologické poznatky získané v priebehu svojho univerzitného štúdia
• má overené svoje vedomosti a odbornú orientáciu. Pozná možnosti svojho uplatnenia v praxi
• dokáže spracovať bibliografické informácie, citovať literárne zdroje

• je samostatný pri riešení odborných úloh, projektov a koordinovaní čiastkových činností
• je schopný samostatne a kreatívne riešiť zložité projekty, s ohľadom na svoje odborné zameranie dokáže analyticky myslieť, prezentovať vlastné názory a riešenia nových a neštandardných situácií a pochopiť súčasný stav techniky
• je pripravený efektívne pracovať v tíme, spolupracovať a motivovať ľudí, niesť zodpovednosť za výsledky tímu
• dokáže plánovať svoje vlastné vzdelávanie, organizovať si prácu a samostatne získavať nové poznatky
• vie samostatne stanoviť časový plán riešenia projektu tak, aby minimalizoval nákladovú zložku a dodržal časový plán zamestnávateľa resp. zákazníka tým, že aplikuje moderné prístupy k plánovaniu pracovného času aj s ohľadom na iných členov pracovného kolektívu
• sa vyznačuje schopnosťou identifikovať, kvantifikovať a zhodnotiť dopady riešení problémov na sociálnu oblasť a oblasť životného prostredia
• vie vhodne a profesionálne prezentovať vlastné stanoviská a technické riešenia pred rôznym typom obecenstva na rôznych úrovniach riadenia

Študijný program Automatizácia a informatizácia v chémii a potravinárstve je ako jediný z inžinierskych študijných programov v študijnom odbore Kybernetika zameraný na aplikáciu riadenia, automatizácie a informačných technológií v procesnom priemysle a ako jediný poskytuje interdisciplinárne štúdium v oblasti prírodných vied – chémie, matematiky a fyziky, chemických technológií, automatizácie, informačných technológií a optimalizácie. Uplatnenie absolventov je teda predovšetkým v chemickom, procesnom, petrochemickom, potravinárskom, farmaceutickom a papierenskom priemysle, ale s presahom aj do medziodborových profesií v oblasti energetiky, elektrotechniky a strojárstva, teda všade tam, kde je potrebné rozpoznať vlastnosti prevádzkovaných procesov a tieto informatizovať, automatizovať, optimalizovať a riadiť tak, aby sa zvýšila ekonomická efektivita a bezpečnosť ich prevádzky. V týchto oblastiach sa absolvent študijného programu Automatizácia a informatizácia v chémii a potravinárstve uplatní ako manažér projektov, projektant, konštruktér, systémový návrhár, špecialista v rôznych druhoch podnikov a organizácií, ktoré na zlepšenie svojho fungovania využívajú metódy a prostriedky automatizácie, informačných a komunikačných technológií a matematického spracovania a vyhodnocovania údajov. Absolvent tohto študijného programu sa vyznačuje hlbokými znalosťami z oblasti materiálových a energetických bilancií javov, ktoré prebiehajú v kontinuálnych i vsádzkových procesoch s výmenou látky a energie, čo mu oproti absolventom iných študijných programov v študijnom odbore Kybernetika umožňuje lepšie pochopiť fyzikálnu a chemickú podstatu týchto procesov a túto využiť na ich informatizáciu, optimalizáciu a efektívne riadenie s cieľom redukovať energetickú náročnosť, uhlíkovú stopu a celkové dopady na životné prostredie na jednej strane a na druhej strane zvyšovať kvantitu a kvalitu produkcie ako i celkovú produktivitu práce. Absolvent sa vyznačuje hlbokými znalosťami o priebehu a kinetike chemických reakcií prebiehajúcich v procesoch chemickej a potravinárskej technológie, ako i o ich vedľajších dopadoch na produkciu a životné prostredie. Ovláda rôzne spôsoby merania fyzikálnych veličín a tieto vie spracovávať, analyzovať a vyhodnocovať. Absolvent vie samostatne i ako súčasť tímu analyzovať technické problémy, navrhnúť ich riešenie, implementovať informatizačné, automatizačné, optimalizačné a riadiace algoritmy a systémy na procesnom hardvéri, pričom existujúce systémy vie diagnostikovať, udržiavať, spravovať a ďalej rozvíjať. Absolvent je schopný aplikovať najnovšie teoretické poznatky na riešenie praktických problémov, pričom vie samostatne posúdiť rôzne možnosti riešenia a vybrať z nich to najefektívnejšie, ktoré zohľadňuje prínosovú, ale aj nákladovú zložku. Uplatní sa tak vo firmách zaoberajúcich sa meraním, reguláciou, automatizáciou nielen v chemickom a potravinárskom priemysle, kde znalosť chemických a potravinárskych technológií býva výhodou pri uplatňovaní sa v týchto odvetviach, ale i v obchodných firmách zameraných na výpočtovú techniku, meraciu a regulačnú techniku, pri vývoji internetových riešení nielen v chemickom a potravinárskom priemysle, ale i vo finančníctve a bankovníctve, ako programátor vo všetkých odvetviach hospodárstva, ako stredný článok riadenia v chemických a potravinárskych podnikoch, a to na ekonomických, obchodných, technických aj personálnych úsekoch a má predpoklady podnikať v oblasti výroby a služieb zameraných primárne na chemické a potravinárske technológie.

Študijný program Automatizácia a informatizácia v chémii a potravinárstve za 10 rokov svojej existencie vychoval množstvo úspešných absolventov, ktorí sa uplatnili v komerčnej i akademickej sfére. Za komerčnú sféru je možné spomenúť napríklad nasledovných absolventov: Ing. Barbora Šátková (rok ukončenia Ing. štúdia 2006), Ing. Ivana Hercegová (rod. Rauová, 2010), Ing. Karol Ľubušký (2014) a Ing. Natália Mikušová (2017), všetci Slovnaft a.s., člen skupiny MOL, Ing. Monika Bučková (Terneuzen; Holandsko), Ing. Juraj Holaza, PhD. (2012) a Ing. Daniela Képešiová (rod. Pakšiová, 2015), obaja Honeywell; ČR, Ing. Martin Mišenko - Volkswagen Slovakia (2017), Ing. Juraj Kukla - Innovatrics (2018), Ing. Bálint Takács, PhD. - Vertiv Co (2012), , Ing. Jakub Jakabšic (2017), Ing. Jakub Nosko (2019) a Ing. Daniel Boroš (2019) - všetci SIEMENS, Ing. Linda Dvorštiaková (rod. Hanulová, 2018) - Mondi SCP, a mnohí iní. Veľmi úspešní sú absolventi v akademickej a výskumnej sfére – spomeňme doc. Juraja Oravca, PhD. a Ing. Martina Klauča, PhD., ktorí sú úspešne etablovaní na Slovenskej technickej univerzite v Bratislave, a predovšetkým Ing. Jána Drgoňu, PhD., ktorý v súčasnosti pôsobí vo výskumnom ústave Pacific Northwest National Laboratory v USA.