Loading...
Projekti / Programi vir: ARRS

Proizvodni sistemi, laserske tehnologije in spajanje materialov

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.10.00  Tehnika  Proizvodne tehnologije in sistemi   

Koda Veda Področje
2.03  Tehniške in tehnološke vede  Mehanika 
Ključne besede
decentralizirane strategije upravljanja, samoizboljšanje skozi učenje, globoko učenje, napredne površinske obdelave, laserska aditivna proizvodnja, lasersko utrjevanje površin, polimerni kompozitni material, hibridni spojim porazdeljeni proizvodni sistemi, opto-mehatronski sistemi, produktno storitveni sistemi, laserski izvori, laserski merilni sistemi, adaptivno krmiljenje, laserski obdelovalni procesi, oplemenitenje površin, neporušne preiskave, integriteta površin, varivost materialov, varjenje s trenjem
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
1.408,42
A''
355,06
A'
788,78
A1/2
1.150,19
CI10
639
CImax
65
h10
13
A1
5,3
A3
10
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 03. december 2022; A3 za obdobje 2016-2020
Podatki za razpise ARRS ( 04.04.2019 - Programski razpis , arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  84  910  642  7,64 
Scopus  94  1.045  770  8,19 
Raziskovalci (1)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  15646  dr. Rok Petkovšek  Proizvodne tehnologije in sistemi  Vodja projekta/programa  2022  244 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0209  INSTITUT ZA VARILSTVO d.o.o., Ljubljana  Ljubljana  5051398000  1.297 
2.  0782  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo  Ljubljana  1627031  27.549 
3.  7741  LPKF LASER & ELECTRONICS d.o.o.  Naklo  5711096  314 
Povzetek
Delo programske skupine je organizirano znotraj treh ključnih omogočitvenih tehnologij, ki jih pokriva interdisciplinarna ekipa sodelujočih raziskovalcev. V okviru KET-a Digitalizacija, umetna inteligenca in robotika v proizvodnih sistemih se bodo izvajale raziskave digitalnih tehnologij, ki omogočajo decentralizirane strategije upravljanja, kot je Shared Manufacturing (SM). Poudarek bo na razvoju porazdeljenih nadzornih sistemov in izboljšanju splošne učinkovitosti, robustnosti in varnosti proizvodnih sistemov s pomočjo paradigme SM. Zaradi vse večje kompleksnosti svetovnega poslovnega okolja in pojava novih digitalnih tehnologij so potrebni novi sistemi vodenja kakovosti. Z izkoriščanjem analize velikih podatkov, pametnih senzorjev, računalniškega vida in umetne inteligence je mogoče predvideti upravljanje kakovosti znotraj proizvodnih organizacij. V okviru sodelovanja med ljudmi in robotskimi sistemi, kjer je za prilagoditev vedenja sistemov ljudem pomembno zagotoviti ustrezne povratne informacije in intuitivne vmesnike, bomo obravnavali razvoj metod in vmesnikov, ki bodo podpirali pametne robotske in kibernetsko-fizične sisteme. Znotraj KET-a Laserski sistemi in fotonika je cilj raziskati napredne zasnove vlakenskih in hibridnih laserskih virov, ki so primerni za ultra hitro in natančno obdelavo ter napredno zaznavanje. Raziskalo se bo koncept večkanalnega vlakenskega laserja s katerim bo vpeljan nov pristop k obdelavi z ultrakratkimi laserskimi pulzi z povečanje učinkovitosti preko trenutnega stanja tehnike. Za potrebe nelinearne obdelave bo preučen hitri laserski vir z vlaki pulzov skupaj z aplikacijo nelinearnega procesiranja in usmerjanja laserskega žarka s ciljem doseči hitro procesiranje z nanometrsko resolucijo. V sklopu laserskih obdelav v kapljevinah bo raziskan vpliv udarnih valov in kavitacije na procesiranje s čemer se bo zaznavanje teh pojavov izvedlo na sub-mikronski skali. Za potrebe raziskav bo razvit specializirana detekcijska metoda na osnovi laserskega sistema s homogenim osvetlitvenim poljem brez peg in pikosekundnim trajanjem osvetlitvenih pulzov. Vse predlagane raziskave predstavljajo pomemben premik na področju stanja tehnike. Znotraj KETa Aditivne tehnologije, obdelava površin in spajanje se bo preučilo učinke novih metod spreminjanja površinskih plasti glede na zaostale napetosti, trdoto, trdnost, odpornost proti koroziji. Izvajale se bodo raziskave izdelave hibridnih kompozitnih spojev, določanje mehanskih lastnosti na kraju samem z uporabo neporušitvenih metod spreminjanja površine in nedestruktivno določanje lastnosti hibridnih lepilnih spojev. Cilj bo raziskati fizično in metalurško ozadje, da bi izboljšali spajanje težko varljivih materialov za proizvodnjo izdelkov z naprednimi materialnimi lastnostmi (FGM, MMC) s čemer bi podaljšali življenjsko dobo izdelkov z možnostjo ponovne uporabe v skladu s krožnim gospodarstvom in zdravjem.
Pomen za razvoj znanosti
Znanstvene raziskave znotraj KETa aditivna proizvodnja, površinske obdelave, spajanje bodo omogočile najsodobnejše raziskave novih naprednih materialov (FGM, CCM) in tehnologij spajanja s ciljem povečanja znanja o postopkih in omogočanja krajših proizvodnih rokov, manjše porabe CRM-jev, energije in manjšega onesnaževanja. Raziskave naprednih sodobnih tehnologij površinske obdelave, kot je lasersko ali kavitacijsko utrjevanje površin, s poudarkom na utrjevanju težko varljivih lahkih letalskih zlitin (Al, Mg), ki so pomembne za to področje z vidika znanosti in aplikacij. Raziskave bodo prispevale tudi k razvoju tehnologije laserske aditivne proizvodnje bio-kompatibilnih izdelkov iz nerjavečega jekla in titanovih zlitin, izboljšanju tehnologije vakuumske infuzije in avtoklaviranju kompozitnih izdelkov. Nadalje se pozitiven vpliv na strojniško stroko v Sloveniji kaže v razvoju hibridnih spojev iz kompozitov z aluminijem, z / brez utrjevanja. Sodelovanje z mednarodno institucijo na področju letalske industrije bo omogočilo dostop do znanja in priložnosti za razvoj lastnega osebja. Potekal bo razvoj nedestruktivnih AE metod za nadzor postopkov laserskega taljenja / varjenja, za testiranje polimernih kompozitov in za testiranje hibridnih spojev. V okviru KETa Laserski sistemi in fotonika bodo izvedene raziskave naprednih pristopov k vlakenskim laserskim virom, v okviru katerih multi-žarkovni koncept laserja predstavlja nov pristop k povečevanju izhodne moči laserjev ultrakratkih pulzov preko obstoječih limit, pri čemer ohranja kompaktnost in fleksibilnost (možnost izsevanja pulzov na zahtevo), kar je tipično dosegljivo samo z laserji nizkih moči. S tem konceptom se odpira možnost izdelave po naročilu zasnovanih proizvodnih sistemov, ki temeljijo na visoko natančnih in visoko hitrostnih laserskih virih. Raziskave na področju visoko frekvenčnih vlakov pulzov in emisije ultrakratkih pulzov na zahtevo iz vlakenskih laserjev v kombinaciji z usmerjanjem laserskega snopa z akusto-optičnimi deflektorji za hitro visoko precizno obdelavo in dvofotonsko fotolitografijo bodo usmerjene v razvoj popolnoma novega koncepta hitrih nano-obdelav, kar bo novo orodje za znanstveno delo na področju, iz česar bo sledilo izvirno in prebojno raziskovalno delo. Predlagani osvetljevalni in detekcijski sistem je že sam po sebi pomemben preboj z znanstvenega vidika, ki omogoča nove meritve, nedosegljivi s trenutno dostopnimi najboljšimi metodami in postavitvami eksperimentov. Glavni cilj tega sistema je omogočanja in/ali izboljšava trenutnega razumevanja osnovnih fizikalnih procesov (pojavi povezani s kavitacijo, udarnimi valovi,…), pomembnih za laserske obdelovalne tehnologije v industriji in v uporabah na drugih področjih (medicina, biotehnologija). V okviru Digitalizacije, umetne inteligence in robotike v proizvodnih sistemih, se bodo izvajale raziskave digitalnih tehnologij, ki omogočajo nove, decentralizirane strategije upravljanja, kot je Shared Manufacturing (SM). V okviru skupne proizvodnje bodo raziskave prispevale z znanjem o tem, kako zgraditi sisteme, ki omogočajo množično proizvodnjo izdelkov po meri kupca, optimizacijo stroškov, splošno izboljšanje učinkovitosti, robustnost in varnost proizvodnih sistemov. Raziskava o porazdeljeni naravi koncepta bo omogočila demokratično in varno okolje za vključevanje lokalnih malih in srednje velikih podjetij. To ima neposredne koristi za razvoj poklica, saj lahko povzroči manjši odtis okolja in večjo uporabo lokalno dostopnih proizvodnih virov, hkrati pa izboljša trajnost proizvodnje. Na področjih digitalizacije, umetne inteligence (AI) in robotike bo prispeval razvoj razumljivih in zaupanja vrednih sistemov umetne inteligence, ki se bodo osredotočili na samoizboljšanje z učenjem in na zagotavljanje varnih in intuitivnih vmesnikov za človekovo interakcijo v resničnem življenju. proizvodne in robotske aplikacije. Poleg tega bodo raziskave prispevale k razvoju novih tehnik in aplikacij z uporabo poglobljenega učenja. Poglobljeno učenje je aplikacije za računalniški vid, ki so nekoč zahtevale strokovno znanje pri obdelavi slik, spremenilo v tehnične izzive, ki jih lahko rešijo strokovnjaki, ki ne obdelujejo slik. Poglobljeno učenje odpira nov nabor možnosti za reševanje problemov, ki jih še nikoli ni bilo brez človeka. Na ta način se premikajo tehnološke meje tega, kar lahko računalnik in kamera natančno pregledata. Pričakuje se razvoj izdelkov in storitev v industriji in medicini.
Pomen za razvoj Slovenije
Potencialni vpliv na razvoj na področju gospodarstva Raziskave o trajnostnem upravljanju okolju prijaznih proizvodov in proizvodnih sistemov bodo zasnovane v tesnem sodelovanju z industrijskimi partnerji s čemer želimo doseči neposredno aplikabilnost rezultatov. Raziskave sočasnega razvoja trajnostnega modela sistema okolju prijaznega pridelave in procesa bo podjetjem omogočil optimalno ravnovesje med vrednostjo naložbe in dodano vrednostjo pri gradnji proizvodnega sistema ter zmanjšal splošni vpliv na okolje. Zaradi tesnega sodelovanja z industrijskimi partnerji pričakujemo sledeče učinke programa na gospodarstvo: • Izboljšan bo prenos znanja iz javnih raziskovalnih organizacij v podjetja, kar bo imelo neposreden učinek na lokalno gospodarstvo s krepljenjem konkurenčnosti podjetij in njihovo rastjo skozi razvoj inovacij, ki sledijo zahtevam evropskega in svetovnega trga. To bomo zagotovili z uporabo decentraliziranih strategij upravljanja, samoizboljšanja skozi učenje, globokega učenja, tehnologij naprednih površinskih obdelav, laserske aditivne proizvodnje biokompatibilnih proizvodov, laserskega utrjevanja površin, polimernih kompozitnih materialov in hibridnih spojev,… • Z uporabo obstoječega znanja in infrastrukture in njihovo nadgradnjo za potrebe projekta bo boljši izkoristek obstoječe raziskovalne infrastrukture, s čimer bo možen tudi boljši prenos razvitih tehnologij v podjetja (neposredno predvsem iz delovnih nalog, ki vključujejo neposredno sodelovanje s podjetji, npr. multi-žarkovni vlakenski laser, lasersko utrjevanje površin, raziskave nano-obdelav in dvofotonske fotolitografije,…). • Slovenski razvojno-raziskovalni potencial bolj mednarodno konkurenčen, skozi nadaljevanje sodelovanja s tujimi inštitucijami in vzpostavljanjem novih povezav. • Omogočeno in povečano prehajanje in sodelovanje raziskovalcev z gospodarstvom, ki bo omogočilo tesnejše sodelovanje med javno in zasebno sfero in povečanje inovativnosti za gospodarstvo (spajanje raznolikih materialov in dodana vrednost procesov spajanja na področju e-mobilnosti). • Odprte nove priložnosti za tehnološki preboj Slovenije na področju tehnoloških izdelkov z visoko dodano vrednostjo (na osnovi prebojnih metod detekcije in spremljanja (DS 3) in z njihovo integracijo v proizvodne sisteme za olajšanje uporabe teh sistemov v industrijskem okolju), kar bo povečalo mednarodno konkurenčnost Slovenije. Pomembno je izpostaviti, da program našo raziskovalno dejavnost neposredno povezuje z raziskovalno dejavnostjo dveh industrijskih partnerjev, Instituta za varilstvo d.o.o. in LPKF Laser & Electronics d.o.o., pri čemer je slednje eno redkih slovenskih visokotehnoloških podjetij, ki razvijajo in proizvajajo "končne" visokotehnološke izdelke in posledično ustvarjajo višjo dodano vrednost, skladno s cilji sedanje strategije pametne specializacije v Sloveniji (povezane z Evropsko usmeritvijo industrije 4.0). Potencialni vpliv na razvoj družbenih in kulturnih dejavnosti Pomen za družbo se bo kazal z vključitvijo doktorskih in podiplomskih študentov v raziskave, s čimer bodo dobili možnost povezave z vrhunskimi strokovnjaki na področju raziskav. Program bo študentom tudi omogočil pot do znanja in praks, kako dobljeno znanje prenesti na reševanje konkretnih problemov tesno povezanih z industrijo. Pričakovano je povečanje števila mladih izobražencev na področju laserske obdelave materialov in proizvodnih sistemov v Sloveniji. Tako predstavljeni aplikativno usmerjeni delovni sklopi omogočajo podporo in dodano vrednost R&R oddelkom podjetij, kar pomeni zelo pomembno prednost za podjetja v Sloveniji in posledično tudi za družbo, v katero so vpeta. Sodelovanje partnerjev na programu omogoča izpeljati inovativni razvoj, s katerim se poveča konkurenčnost ter pozicija podjetja na sodobnem trgu, kar bo omogočilo nova delovna mesta in s tem stabilnost trga dela. Posredni pomen programa za družbo bo viden preko več faktorjev. Eden najpomembnejših je ohranitev in okrepitev povezav med slovenskimi in tujimi raziskovalci ter industrijo v Sloveniji, še posebej s partnerji s področja industrijske fotonike. Koordinator programa s Fakultete za strojništvo bo pomagal pri vzpostavitvi novih sodelovanj med neposrednimi in posrednimi partnerji, znotraj in zunaj programa. Bodoče sodelovanje in prenos znanja pridobljenega tekom trajanja programa bo pripomoglo k povečanju konkurenčnosti industrijskih partnerjev. Ustvarjanje novih delovnih mest bo imelo pozitivni indirektni vpliv na zmanjšanje bega možganov iz Slovenije.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno