Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Inovativni izdelovalni sistemi in procesi

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.10.00  Tehnika  Proizvodne tehnologije in sistemi   
1.07.00  Naravoslovje  Računalniško intenzivne metode in aplikacije   

Koda Veda Področje
T130  Tehnološke vede  Produkcijska tehnologija 

Koda Veda Področje
2.03  Tehniške in tehnološke vede  Mehanika 
1.01  Naravoslovne vede  Matematika 
Ključne besede
Pametne tovarne, izdelovalni sistemi in procesi (ISP), realno-časovno krmiljenje, digitalizacija industrije, digitalne tovarne, internet stvari (IoT), pametna orodja, adaptivna orodja, prenos informacij, veliki podatki, inteligentni optimizacijski algoritmi, mikrotehnologije
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (26)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  29052  Edo Adrović    Tehnični sodelavec  2017 - 2018  151 
2.  21232  dr. Mihael Debevec  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  633 
3.  38468  Pavel Drešar    Tehnični sodelavec  2017 - 2020  26 
4.  10499  dr. Niko Herakovič  Konstruiranje  Vodja  2017 - 2021  699 
5.  53512  Denis Jankovič  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  16 
6.  33239  dr. Marko Jerman  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  86 
7.  09006  dr. Mihael Junkar  Proizvodne tehnologije in sistemi  Upokojeni raziskovalec  2017 - 2021  552 
8.  12260  dr. Andrej Lebar  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  308 
9.  07125  dr. Peter Metlikovič  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2019  65 
10.  32686  dr. Tina Novak  Naravoslovje  Raziskovalec  2018 - 2021  30 
11.  23469  dr. Henri Orbanić  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  166 
12.  12957  dr. Tomaž Pepelnjak  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  431 
13.  33801  dr. Miha Pipan  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  182 
14.  51161  Miha Prijatelj    Tehnični sodelavec  2018  11 
15.  17999  Matjaž Rot    Tehnični sodelavec  2017 - 2021  175 
16.  21774  dr. Darja Rupnik Poklukar  Matematika  Raziskovalec  2018 - 2021  57 
17.  30912  dr. Izidor Sabotin  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2019  117 
18.  54780  Ema Stefanovska  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2021 
19.  31322  dr. Marko Šimic  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  272 
20.  39194  dr. Maja Turk  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2017 - 2020  29 
21.  24274  dr. Marko Uplaznik  Fizika  Raziskovalec  2017 - 2021  40 
22.  18553  dr. Joško Valentinčič  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2017 - 2021  442 
23.  51943  Suzana Vinetič  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2018 - 2021 
24.  21773  dr. Helena Zakrajšek  Matematika  Raziskovalec  2018 - 2019  27 
25.  37172  dr. Hugo Zupan  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2019 - 2021  113 
26.  03430  dr. Janez Žerovnik  Matematika  Raziskovalec  2017 - 2021  805 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0782  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo  Ljubljana  1627031  29.082 
2.  2803  BSH Hišni aparati d.o.o. Nazarje  Nazarje  5684943  93 
Povzetek
Tema predlaganega raziskovalnega programa je digitalizacija industrije. Izdelovalni sistemi in procesi (ISP), ki vključujejo izdelovalna orodja, izdelovalne naprave, izdelovalne stroje, proces toka materiala in informacij skozi celotni izdelovalni proces, so eni izmed ključnih členov v verigi vrednosti. Realno-časovni (real-time) ISP se razlikujejo od tradicionalnih, saj so krmiljeni s pametnimi mrežami, pametnimi sistemi in inteligentnimi programskimi orodji, ki so povezana s pametnimi orodji, stroji in napravami. V sodelovanju s koncesionarjem programa in drugimi podjetji bomo zagotovili obvladovanje izdelave pri zmanjševanju velikostnega razreda izdelkov, prenos znanja v navidezno okolje in obvladovanje inovacijskega cikla. Nadaljevali bomo z razvojem in posodabljanjem izdelovalnih tehnologij in mehatronskih podsistemov v okviru prehoda iz makro-, mezo- v mikro okolje. Razvijali bomo nove mikroreaktorske sisteme in optimizirali mikroizdelovalne procesne verige. Nadaljevali bomo delo skladno s trendom zmanjševanja energijske porabe posameznih strojev in komponent, kar sovpada z načelom trajnostnega razvoja. Glavni fokus raziskav programske skupine so koncepti Pametnih tovarn. S tem želimo doseči povečanje učinkovitosti in fleksibilnosti ISP, ki bodo sloneli na principih Digitalne tovarne, LEAN, AGILE in TQM ter so usklajeni z usmeritvijo Industrija 4.0. Obenem želimo omogočiti individualno izdelavo v okviru velikoserijske proizvodnje z visoko stopnjo ponovljivosti kakovosti izdelkov, kar bomo dosegli tudi z uvedbo modularne gradnje izdelovalnih sistemov, procesov in izdelkov. Za prenos informacij bomo uporabili distribuirane sisteme, brezžično komunikacijo in tehnologije Interneta stvari (IoT). Pri gradnji samo-prilagoditvenih mehanizmov ISP z definirano vlogo se bomo osredotočili na razvoj inteligentnega algoritma, ki bo samodejno predlagal optimizacijske korake in rešitve. Obenem bomo razvili ustrezne programske vmesnike, ki bodo omogočili implementacijo obstoječih IoT tehnologij na posameznem ISP. Omenjene tehnologije, vezane na koncepte Pametnih tovarn, bomo aplicirali tudi na področjih pametnih preoblikovalnih orodij; sprotnega opredeljevanja optimalnega napetostno-deformacijskega stanja izdelave izdelka; rezanja z lednim abrazivnim vodnim curkom; visokodinamične hidravlične pozicionirne osi, krmiljene z digitalnimi piezo ventili in integriranimi preciznimi merilniki poti v batnico hidravličnega valja; inteligentnih ISP na področju montaže in pakiranja izdelkov; zmanjševanja hrupa pri malih gospodinjskih aparatih z aktivnim dušenjem vibracij; povečanju stopnje avtomatizacije malih godpodinjskih aparatov ob hkratni možnosti izražanja individualnih potreb in okusov uporabnikov pri procesiranju hrane. S tem sledimo evoluciji in perspektivi izdelovalnih sistemov in procesov, ki poteka od trenutnega stanja, t.j. vitke proizvodnje, preko vizije Manufuture do pametnih tovarn in naprej do Tovarn na daljavo.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalci, člani programskega konzorcija so ob svojem dosedanjem delu in raziskovalnih aktivnostih naleteli na pozitivne odmeve v svetovni znanstveni skupnosti. Ker navedeni projekt teži k poglobljenemu delu predvsem na področju v Evropi spodbujane paradigme Pametne tovarne, v prihodnjih letih realno pričakujemo nove odmevne dosežke tako na področju temeljnih kot tudi aplikativnih raziskav. Med realno dosegljive rezultate kadrovsko in vsebinsko prenovljene programske skupine uvrščamo: novi prilagodljivi izdelovalni koncepti, prilagodljive izdelovalne tehnologije, sproten nadzor in krmiljenje izdelovalnih procesov za zoževanje izdelovalnih toleranc, optični nadzor izdelovalnih procesov in implementacija povratnih zank za stabilizacijo in povečanje kakovosti procesov, piezoventili v pnevmatiki in hidravliki, koncepti, tehnologije in optimizacije za minimizacijo porabe energije izdelovalnih procesov, tehnologije in koncepti digitalizacije in celovite proizvodne integracije, vitka proizvodnja, skrajševanje izdelovalnih ciklov, snovanje izdelkov za hitro demontažo in sortiranje surovin ob demontaži, nova metoda identifikacije curka pri obdelavi z vodnim curkom, nove inovativne preoblikovalne tehnologije inkrementalnega preoblikovanja za hitro maloserijsko proizvodnjo, metodologije za določitev optimalnih montažnih operacij, metodologije napovedovanja delovanja in prilagajanja izdelovalnih sistemov v maloserijski proizvodnji, metodologije povečevanja fleksibilnosti, zanesljivosti in razpoložljivosti kompleksnih izdelovalnih sistemov in procesov, metodologije uvajanja robotizirane podpore izdelovalnim sistemom, razvoj odločitvenih sistemov in sistemov za izbiro procesov (decision making systems), posplošeni model stabilizacije procesov oblikovanja pločevinskih komponent z istočasnim pozicioniranjem v stabilna tehnološka okna, uporaba metode induktivnega strojnega učenja v izdelovalnih sistemih, kriteriji za izbiro optimalnih kombinacij izdelovanih tehnologij, rezultati raziskav nekaterih ključnih segmentov mikrotehnologij: nove mikroprocesne verige, razvoj novih mikroreaktorjev, obdelovalni procesi z direktnim dovodom energije, tehnologije in orodja za mikropreoblikovanje, razpoznavanje in identifikacija mikrokomponent, mikromontaža in logistika, povečevanje dinamičnih zmogljivosti aktuatorjev in zmanjšanje porabe energije, odločitveni kriteriji za izbiro procesov s stališč minimalne obremenitve okolja in rabe energije.
Pomen za razvoj Slovenije
Programski konzorcij je v okviru programske skupine v preteklosti sodeloval z uglednimi industrijskimi partnerji Domel, FDS Research, Gorenje Orodjarna ter v zadnjem obdobju s podjetjem BSH, ki je industrijski partner tudi v predloženi programski prijavi. Z dosedanjimi partnerji smo v industrijsko okolje prenesli vrsto razvojno-raziskovalnih nalog na različnih področjih izdelovalnih tehnologij. Z različnimi slovenskimi podjetji smo v preteklem projektnem obdobju tudi prijavili več patentov, ki ščitijo slovensko znanje širom po svetu. Vendar le raziskave parcialnih tehnoloških rešitev danes več ne zadošča za globalno konkurenčnost slovenske industrije, ampak je nujno vključevanje v sodobne evropske industrijske pobude, izpostavljene v paradigmi »Pametnih tovarn« oz. »Tovarn prihodnosti«. Zato smo o digitalizaciji industrije, posebej izdelovalnih sistemov in procesov, začeli v zadnjem času veliko govoriti tudi v Sloveniji. Pametne tovarne so postale celo eden od stebrov Strategije Pametne Specializacije (SPS), ki jo je Slovenska vlada sprejela v letu 2015. Naša programska skupina se je intenzivno vključila v ta dogajanja in različne iniciative, ki imajo za cilj razviti manjkajoče tehnologije in znanja, ki bodo omogočila digitalizacijo izdelovalnih sistemov in procesov. Nacionalna identiteta se bo krepila le, če se bo intenzivno krepila tudi izvozno naravnana industrija. Slovenija ima kljub turbulentnim razmeram na industrijskih trgih v zadnjih desetih letih še vedno pomemben delež svoje proizvodnje izvozno usmerjen v evropsko avtomobilsko industrijo. Ta se žal v zadnjih letih razvija hitreje kot industrija slovenskih dobaviteljev. Nastajajoče razkorake bomo lahko zmanjšali le z implementacijo fleksibilne in pametne proizvodnje ter usmerjanjem v industrijske veje z visoko dodano vrednostjo. Pametne tovarne in njihovo uvajanje v slovenska podjetja so tako ključnega pomena za njihovo bodočo konkurenčnost v svetu. Še posebej velja to za mala in srednje velika podjetja, ki v svoje delovanje pogosto še vedno ne vključujejo niti osnovnih konceptov pametne proizvodnje. Implementacija v programski skupini pridobljenega znanja lahko tako bistveno vzpodbudi dvig dodane vrednosti v slovenskih podjetjih. S ciljnim reševanjem problemov v industriji in podpori pri prehodih na koncept pametnih tovarn, lahko člani programske skupine pripomorejo k dvigu konkurenčnosti slovenskih podjetij. To se že kaže pri aktivnem vključevanju članov programske skupine v pobude pametne specializacije, kakor tudi v številnih industrijskih projektih s tega področja s podjetji Yaskawa Ristro, Plastika Skaza, Gorenje d.d., BSH, Polycom, Numip, Elaphe, Kreativni Aluminij, Yaskawa Europe, Yaskawa Electric Corporation, Danfoss, Perndorfer Maschinenbau, Best Fluid Technology, KGL, ARMAT, Iskra Mehanizmi itd.. Člani projektnega konzorcija se nadalje zavedajo, da razvoj v slovenskem prostoru temelji na mladih, strokovno usposobljenih kadrih. Zato aktivno sodelujejo pri dodiplomskem in podiplomskem študiju. Tako so člani konzorcija trenutno mentorji štirim doktorandom in številnim magistrantom druge bolonjske stopnje, pri čemer so vse njihove teme naravnane zanantveno oz. razvojno-industrijsko. Nekatere od obravnavanih tem pokrivajo področja digitalne in virtualne tovarne, kakor tudi inteligentnih odločitvenih algoritmov kakor tudi področja vitke proizvodnje, prilagodljivih procesov in novih inovativnih tehnologij za zmanjševanje porabe energije v proizvodnji, zoževanja izdelovalnih toleranc, metod “Odstrani in nadomesti” itd.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2017, 2018, 2019
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2017, 2018, 2019
Zgodovina ogledov
Priljubljeno