Projekti / Programi
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.06.00 |
Tehnika |
Sistemi in kibernetika |
|
| 2.12.00 |
Tehnika |
Električne naprave |
|
| 2.15.00 |
Tehnika |
Meroslovje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T125 |
Tehnološke vede |
Avtomatizacija, robotika, nadzorno inženirstvo |
mehatronika, robotika, haptika, nadzor in vodenje procesov, procesni informacijski sistemi, informacijski sistemi v avtomatizaciji, vgrajeni sistemi, odprta koda, servopogoni, roboti, električni motorji, energetska elektronika, teleoperiranje, robustne regulacije, nevronske mreže, mehka logika, genetski algoritmi, Internetni virtualni laboratorij, nanotehnologije, senzorji, optoelektrični sistemi
Raziskovalci (40)
Organizacije (1)
Povzetek
Razvoj mehatronskih sistemov predstavlja garant razvoja, tehnološkega napredka in s tem splošnega družbenega razvoja tako razvitih kot manj razvitih držav. V svetu se vlagajo enormni raziskovalni napori na področjih razvoja reguliranih pogonov, elektronskih napetostnih pretvornikov, vgrajenih sistemov in telerobotskih aplikacij, povezanih z virtualnimi okolji, za potrebe tehnoloških rešitev vse od makro do nano sveta. Prav tako razvoj na področju optičnih MEMS senzorjev in merilne instrumentacije posega v najbolj aktualna in obetavna področja znanosti, kot so nano, optične in senzorske tehnologije ter njihove kombinacije in skrbi za prenos teh tehnologij v praktično rabo.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalno delo v okviru PS je pripeljalo do številnih novih spoznanj in rezultatov, ki so pomembni za razvoj naše znanosti. Izsledki raziskav so bili predstavljeni tudi mednarodni raziskovalni skupnosti preko objav v tujih znanstvenih revijah in na mednarodnih znanstvenih konferencah, kjer so naleteli na ustrezen odmev, na kar kaže citiranost naših del. Z ozirom, da v mednarodni skupnosti že dolgo velja poenoteno mnenje, da znanost ne sme biti sama sebi namen, in da je potreben takšen razvoj znanosti, da bodo njeni izsledki pomembno prispevali k blagostanju ljudi, lahko utemeljeno trdimo, da smo v okviru našega raziskovalnega dela in s sodelovanjem v mednarodnih projektih kakor tudi v skupnih projektih s slovensko industrijo dali takšnemu razvoju znanosti velik doprinos. Raziskovalno delo na področju vodenja električnih pogonov je prineslo v svetovnem merilu odmevne rezultate na področju vodenja izmeničnih električnih motorjev brez uporabe senzorja položaja in hitrosti. Prav tako so bili uporabljeni novi pristopi za načrtovanje in izvedbo vodenja sistemov (s poudarkom na mehatronskih sistemih) z aplikacijo hibridnega vodenja, ki predstavlja vedno bolj zanimiv pristop k vodenju kompleksnejših sistemov z višjo funkcionalnostjo. Na tem področju je bilo delo usmerjeno v študij in analizo dogodkovno orientiranih procesov. Pomembne aktivnosti so bile izvajane tudi na področju numerične analize algoritmov vodenja, kjer smo se ukvarjali predvsem z aplikacijami celoštevilčne aritmetike. Razvili smo tudi programe za programabilna digitalna vezja (FPGA), ki omogočajo uporabo kompleksnih postopkov vodenja, kot je npr. uporaba fuzzy algoritmov. Moderni sistemi za nadzor in vodenje sistemov so postali ključen element učinkovitega upravljanja in načrtovanja proizvodnje v industriji. Ustrezna povezava nadzornega, proizvodnega in poslovnega nivoja zagotavlja več kot potreben dvosmerni pretok informacij, pomemben za doseganje fleksibilnosti proizvodnje, večje učinkovitosti in hitrejše prilagajanje ter planiranje glede na potrebe tržišča. Izboljšani algoritmi vodenja prilagojeni za delovanje v realnem času prispevajo k bolj zanesljivem delovanju sistemov, manjši energetski porabi in višji kakovosti proizvodnje. Pozitiven učinke na proizvodnjo imajo tudi sistemi za zaznavanji in diagnostiko napak, ki so vzporedno s sistemi za vodenje vgrajeni in za industrijo prilagojeni v tehnološke procese. S pravočasnim obveščanjem in ukrepanjem operaterja v primeru nepravilnega delovanja omogočajo zmanjšanje števila ustavitev proizvodnje, ter obenem napovedovanje vzdrževalnih ciklov, ter optimizacijo in razporeditev delovnih ur osebja kot naprav. Celovit nadzor omogoča trenutno spremljanje ključnih parametrov proizvodnje za dvig kvalitete izdelkov ter zmanjšuje iterativni čas optimizacije proizvodnje. Razvoj telerobotskih tehnik preko virtualnih okolij smo uporabili tudi za vodenje nanorobotske celice. Pri tem smo namesto komuniciranja v makro svetu na velike daljave uporabili komuniciranje na male razdalje vendar iz makro sveta v nano svet. - km. skaliranje prostorov. Ta tehnika je trenutno v povojih na področju nano manipulacije.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati raziskav PS omogočajo doseganje osnovnega družbeno razvojnega cilja Slovenije, ki si želi postati moderna, na znanju temelječa družba v zdravem okolju ob ustreznem blagostanju. Rezultati raziskav se preko sodelovanja z industrijo neposredno prenašajo v industrijsko okolje in omogočajo z uvajanjem novih, inovativnih in tehnološko naprednih izdelkov, večjo konkurenčnost našega gospodarstva na svetovnem trgu, izdelki z večjo dodano vrednostjo pa bodo pomembno prispevali tudi k rasti BDP. Eno izmed težišč raziskav je bilo na izkoriščanju alternativnih virov energije. Pridobivanje večjega deleža energije iz alternativnih, obnovljivih virov je strateški cilj vseh razvitih držav, saj prispeva k večji energetski samooskrbi in hkrati omogoča doseganje kjotskega sporazuma o zmanjšani emisiji CO2 v ozračje. S tem prispeva k varovanju okolja in k zviševanju kvalitete življenja. Ob današnji težki gospodarski situaciji pa je pomembno tudi to, da je področje industrijske proizvodnje, povezano z izkoriščanjem alternativnih virov, eno redkih, ki beleži konstantno večanje obsega proizvodnje in ta stabilna rast se napoveduje tudi v prihodnjih letih. Področje načrtovanja in vodenja mehatronskih sistemov je izjemnega pomena za slovensko gospodarstvo, saj predstavljajo le-ti enega najpomembnejših izvoznih artiklov naših podjetij. S tega stališča je nujno potrebno slediti svetovnim trendom in jih tudi prehitevati. Rezultati raziskovalnega dela naše PS so bili tako obširno predstavljeni našim partnerjem iz industrije, ki jih bodo lahko vključevali v svoje prihodnje izdelke, kar bo dalo hitre in neposredne učinke na njihovo konkurenčnost in s tem povišano dodano vrednost. Prilagodljivost in kvaliteta proizvodnje dandanes predstavljata ključne faktorje industrijske proizvodnje za doseganje hitro spreminjajočih se potreb globalnega trga. Slovenija z uvajanjem novih tehnologij vodenja in nadzora sistemov hitro napreduje ter sledi standardom, ki jih narekuje trg z zahtevami po višji kakovosti izdelkov. Celovit nadzor proizvodnje in pretok informacij med vsemi nivoji (SCADA, MES, SAP) omogoča hitrejši razvoj, zagotavljanje skladnosti standardom in s tem hitrejšim plasiranjem novih izdelkov na trg, kar predstavlja konkurenčnost pred ostalimi proizvajalci. Za doseganje celovitega in učinkovitega nadzora ter načrtovanja proizvodnje, se v proces upravljanja vključuje metode za izboljšanje kakovosti, napredne algoritme vodenja, sisteme za odpravljanje napak, itd. Posamezni segmenti proizvodnje pa z učinkovitim pretokom informacij omogočajo modularno in fleksibilno zasnovo sistema. Tehnika teleoperiranja med makro in mikro/nano svetom je potrebna za razvoj mikro/nano manipulacij. Razvoj mikro in nano manipulacijskih tehnik z mikro ali nano roboti bi vsekakor lahko doprineslo dolgoročnemu razvoju Slovenije. Namreč, vsepovsod se govori o nanotehnologijah. Za masovno izdelavo mikro/nano izdelkov je potrebno zgraditi stroje in razviti izdelavne tehnologije v mikro ali nano svetu, ki bodo sposobni avtomatsko izdelovati te mikro ali nano izdelke.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
