Projekti / Programi
Inovativni izdelovalni sistemi
01. januar 2009
- 31. december 2013
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 |
2.11 |
Tehniške in tehnološke vede |
Druge tehniške in tehnološke vede |
Izdelovalni procesi, preoblikovanje, montaža, metrologija, identifikacija procesov, modeliranje, simulacija, načrtovanje, proizvodna logistika, orodja, stroji in naprave, vodenje izdelovalnih procesov in sistemov, modeliranje, adaptivno krmiljenje, tehnološke baze znanja, odločitveni algoritmi
Raziskovalci (26)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacij |
1. |
29052 |
Edo Adrović |
|
Tehnični sodelavec |
2009 - 2013 |
147 |
2. |
26038 |
dr. Oki Blatnik |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2009 |
34 |
3. |
29935 |
Mladen Cvjetičanin |
Procesno strojništvo |
Tehnični sodelavec |
2009 - 2012 |
49 |
4. |
21232 |
dr. Mihael Debevec |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2010 - 2013 |
624 |
5. |
15695 |
dr. Gašper Gantar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2012 - 2013 |
268 |
6. |
10499 |
dr. Niko Herakovič |
Konstruiranje |
Raziskovalec |
2009 - 2013 |
678 |
7. |
34809 |
Marko Ivanušič |
|
Tehnični sodelavec |
2012 |
0 |
8. |
33239 |
dr. Marko Jerman |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2010 - 2013 |
82 |
9. |
09006 |
dr. Mihael Junkar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Vodja |
2009 - 2013 |
552 |
10. |
05911 |
dr. Zlatko Kampuš |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2012 |
326 |
11. |
00807 |
dr. Karl Kuzman |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2012 |
929 |
12. |
12260 |
dr. Andrej Lebar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2013 |
293 |
13. |
34022 |
Nejc Matjaž |
|
Tehnični sodelavec |
2012 - 2013 |
34 |
14. |
07125 |
dr. Peter Metlikovič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2011 - 2013 |
65 |
15. |
16005 |
dr. Blaž Nardin |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2013 |
195 |
16. |
03553 |
dr. Dragica Noe |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
534 |
17. |
23469 |
dr. Henri Orbanić |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2013 |
166 |
18. |
12957 |
dr. Tomaž Pepelnjak |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2013 |
418 |
19. |
25464 |
dr. Aleš Petek |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
73 |
20. |
17999 |
Matjaž Rot |
|
Tehnični sodelavec |
2009 - 2013 |
174 |
21. |
21774 |
dr. Darja Rupnik Poklukar |
Matematika |
Raziskovalec |
2009 |
53 |
22. |
30912 |
dr. Izidor Sabotin |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2009 - 2013 |
113 |
23. |
31322 |
dr. Marko Šimic |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2013 |
259 |
24. |
24906 |
dr. Gašper Šušteršič |
Konstruiranje |
Raziskovalec |
2013 |
80 |
25. |
13182 |
dr. Francelj Trdič |
Računalništvo in informatika |
Raziskovalec |
2009 - 2012 |
38 |
26. |
18553 |
dr. Joško Valentinčič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2013 |
423 |
Organizacije (2)
Povzetek
Globalna ekonomija - katere del je tudi Slovenija - tudi na področju izdelovalnih procesov ustvarja nove pogoje dela, ki temeljijo predvsem na povezovanju, intenzivni uporabi obstoječega in razvijanju novega znanja, na hitrem prilagajanju dinamičnega okolja. Konkurenčnost proizvodnje je pogojena z uporabo novih rešitev na že obstoječih sistemih ter vpeljavo popolnoma novih in izvirnih proizvodov ter storitev - INOVATIVNIH IZDELOVALNIH SISTEMOV - I2S. I2S bi tako sloneli na stalnih komunikacijah med realnim izdelovalnim sistemom (MPx) in navideznim, večinoma računalniško podprtim (CAx), oba sistema pa bi črpala znanje in izkušnje iz baze znanj (CBS) in ga po evalvaciji v MPx tudi oplemenitovala.
Pomen za razvoj znanosti
Kot pomembnejši prispevek k znanosti vsekakor štejemo razvoj temeljnih znanstvenih metod za razvoj in optimizacijo matematičnega modela digitalnega ventila s piezo-aktuatorskim sistemom, ki ga do danes v takšni obliki še nismo zasledili. Pri tem smo upoštevali vse vplivne parametre. Takšna podrobna analiza in matematični model omogočata nadaljnji razvoj in modeliranje tudi drugih ventilskih sistemov s piezo aktuatorji, obenem pa je možno izsledke uporabiti tudi na drugih tehniških področjih. Postavljeni modeli in izvajanje simulacije nudijo zelo uporaben pripomoček za učenje in izobraževanje vrhunskih strokovnjakov in raziskovalcev na področju načrtovanja proizvodnih planov in proizvodnih sistemov. Tem raziskovalcem modeli in simulacije nudijo testno okolje v katerem lahko testirajo svoje pridobljene rezultate raziskav. Na področju mikrotehnologij smo postavili in verificirali dva koncepta spremljanja obrabe elektrode pri mikroelektroerozijskem dolbenju in praktično izvedli kompenzacijo obrabe elektrode. V primerjavi z obstoječimi komercialnimi rešitvami oba koncepta omogočata natančnejšo kompenzacijo obrabe elektrode z manj prekinitvami obdelave. S tem smo tudi dokazali, da je poznavanje populacije razelektritev in štetje razelektritev dovolj za izvedbo predikcije obrabe elektrode. Razvili smo novo mikroreaktorsko enoto, katere najpomembnejša funkcionalna enota je mikromešalnik. Mikromešalnik smo načrtovali s pomočjo razvitega numeričnega modela, ki sklaplja tokovno dinamiko tekočin ter pojav konvekcije in difuzije. Tako je nastala nova oblika mikromešalnika, ki učinkovito meša tekočine v laminarnem toku in je primerna za masovno proizvodnjo. Na novo zasnovana mikroreaktorska enota je bila preizkušena s sintezo ionskih tekočin. Rezultati so pokazali mnogo boljšo učinkovitost sinteze v primerjavi z uveljavljenimi postopki sinteze. Hkrati je končni produkt mnogo čistejši v primerjavi z uveljavljenimi metodami, s čimer smo demonstrirali prednosti mikrostrukturnih reaktorskih sistemov pri uporabi v kemični procesni industriji. Pomembno raziskovalno delo je bilo opravljeno na področju tehnologije rezanja z lednim abrazivnim vodnim curkom (LAVC). Pri tej tehnologiji mineralni abraziv nadomestimo z ledenimi zrni, ki se po obdelavi stopijo in ne kontaminirajo obdelovanca. Pri razvoju prototipa naprave za obdelavo z LAVC smo preiskusili v glavnem dva pristopa in sicer: a) vodo zamrznemo pri atmosferskem tlaku in b) vodo močno podhladimo, krepko pod 0 oC pri zelo visokem tlaku, ki zmrzne zaradi Joul-Thomsonovega efekta, ko pride na tlak okolice. Z MKE in validacijo z eksperimenti smo pokazali, da zaradi trenja in dela, ki ga opravi sila tlaka nad tekočino ta pristop ne obrodi željenih ciljev. Dokazali pa smo, da pristop a) s predpripravljenimi ledenimi zrni deluje, še posebej če sinergijsko pristop a) dopolnjujemo tudi z elementi pristopa b) s podhlajeno vodo. Na področju preoblikovanja je bil razvit nov koncept inkrementalnega preoblikovanja, ki omogoča izvleke vratov in stranskih izsekov geometrijsko kompleksnih izdelkov pri izdelavi prototipov in malih serij. Pri tem smo upoštevali vse vplivne tehnološke parametre, ki ključno vplivajo na uporabnost predstavljene tehnologije. Implementacija tehnologije je povezana tudi z določevanjem krivulj mejnih deformacij, za katere smo izpopolnili obstoječo metodo Marciniakovega preizkusa pri določevanju preoblikovalnosti tankih pločevin in folij. Na področju določevanja preoblikovalnih lastnosti materialov smo za potrebe opredelitve strižnih napetostno-deformacijskih stanj pri vročem kovanju Mg-zlitin izpopolnili strižni "preizkus klobuka". Pri tem smo za razliko od drugih avtorjev analizirali strižne napetosti na dejanskem obremenitvenem preseku in s tem izboljšali dejanski popis strižnih napetost v analiziranem preseku opravljenega modelnega preizkusa. Analize so bile izvedene najprej v digitalnem okolju in nato overjene z eksperimenti.
Pomen za razvoj Slovenije
Razvoj prototipa rezanja z lednim vodnim curkom predstavlja najnovejši trend razvoja tehnologije rezanja in obdelave z abrazivnim vodnim curkom. Zamenjava abrazivnih zrn z ledenimi zrni pomeni čistejšo obliko obdelave in odpira nova področja uporabe, kot sta živilska industrija in medicinske aplikacije. Razvit delujoč prototip je požel veliko zanimanja med nekaterimi evropskimi podjetji. Za dejansko industrijsko aplikacijo je potrebno razvoj nadaljevati in preseči ozko grlo, ki ga predstavljata visoka cena in stabilnost obratovanja stroja. Nadejamo se uspešne prijave na večji projekt iz EU sheme financiranja. Na področju mikrotehnologij so bile izvedene študije sprotne kompenzacije obrabe elektrode pri procesu mikro elektroerozijskega dolbenja. Rezultat študije je izvedba dveh novih metod za kompenzacijo obrabe elektrode, ki omogočata sprotne popravke njene dolžine in s tem zagotavljata višjo natančnost izdelave. Sistem je razvit do te mere, da je primeren za implementacijo na stroju. V drugem delu so bile izvedene raziskave na razvoju mikrofluidne platforme – mikroreaktorja, ki omogoča procese kemične sinteze v izredno nadzorovanem okolju. Cenovno ugodne mikroreaktorske enote so bile uspešno preizkušene v laboratorijskem okolju, kjer so izkazale višjo produktivnost sinteze in mnogo višjo čistost končnega produkta v primerjavi s klasičnimi (šaržnimi) sistemi. Zgradili smo sistem, ki med mešanjem meri lastnosti smetane in zaustavi stroj, ko je smetana dovolj stepena. Postavljena je bila tudi metodologija neporušnega merjenja ostrine rezila. Oba sistema sta že v uporabi v slovenski podružnici podjetja BSH iz Nazarji. Razvili in implementirali smo tudi nove merilne metode in inteligenten avtomatiziran nadzor za spremljanje delovanja gospodinjskih aparatov. Novi digitalni ventil DPVL-20 ima boljše dinamične karakteristike od obstoječih, iz literature znanih, visoko-dinamičnih hidravličnih ventilov. Zaradi izboljšanih dinamičnih karakteristik bo novi ventil uporabljen pri razvoju izboljšanih visoko dinamičnih ter natančnih strežnih, montažnih, pozicionirnih, vibracijskih in drugih sistemov. Kot samostojna enota je piezo-aktuatorski sistem uporaben v aplikacijah natančnega mehanskega pozicioniranja ločljivosti nanometrov. Možnost uporabe takšnih sistemov bo v bodoče razširjena tudi na sisteme za kontrolirano krmiljenje visokofrekvenčnega harmoničnega spreminjanja tlačne sile v preoblikovalnih procesih. Omenjene raziskave bodo opravljene v prihodnjih raziskovalnih nalogah. Postavljeni modeli in izvajanje simulacije nudijo zelo uporaben pripomoček za učenje in izobraževanje vrhunskih strokovnjakov in raziskovalcev na področju načrtovanja proizvodnih planov in proizvodnih sistemov. Tem raziskovalcem modeli in simulacije nudijo testno okolje v katerem uporabniki testirajo svoje pridobljene rezultate raziskav. Uporaba simulacije za Slovensko industrijo pomeni znižanje stroškov, mrtvih časov in zvišanje efektivnosti. Obenem je preko simulacije lažje vrednotiti načrtovane proizvodne sisteme brez poseganja v dejanski proizvodni sistem in s tem se izognemo potencialni povzročitvi poškodb dejanskega proizvodnega sistema. Prav tako je razvoj sistema za prikaz strukture izdelka na ročnem montažnem mestu skupaj z uvedbo vitke proizvodnje omogočil skrajšanje časa ročne montaže v slovenskem podjetju za 50%. Nova tehnologija inkrementalnega preoblikovanja je bila uspešno implementirana v več slovenskih podjetjih. Z razvojem tehnologije in opredelitvijo stabilnih pogojev izdelave se je omogočilo razvoj aplikacij na področju gradbenih fasadnih panelov s ciljem povečevanja dodane vrednosti produkta in izboljševanja njegove trdnosti z vnašanjem vnaprej preračunanih struktur v pločevinsko površino. Skupaj s podjetjem Trimo je Laboratorij za preoblikovanje prejel tudi prestižno nagrado RedDot za industrijsko oblikovanje. S njo se je prepoznavnost uporabljene tehnologije in slovenskih produktov še dodatno povečala.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si