Projekti / Programi
01. januar 2009
- 31. december 2014
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.11.00 |
Tehnika |
Konstruiranje |
|
| 2.10.00 |
Tehnika |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
|
| 1.07.00 |
Naravoslovje |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T210 |
Tehnološke vede |
Strojništvo, hidravlika, vakuumska tehnologija, vibracije in akustično inženirstvo |
| T130 |
Tehnološke vede |
Produkcijska tehnologija |
| P170 |
Naravoslovno-matematične vede |
Računalništvo, numerična analiza, sistemi, kontrola |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.11 |
Tehniške in tehnološke vede |
Druge tehniške in tehnološke vede |
modeli konstruiranja, celoviti razvoj izdelka, PDM, PLM, FEM, CFD, virtualno timsko delo, vizualizacija, fuzija, fizika plazme, lasersko skeniranje, hitra izdelava prototipov, virtualna realnost
Raziskovalci (22)
Organizacije (1)
Povzetek
Področje raziskovalnega, pedagoškega in razvojnega dela raziskovalne skupine LECAD, na katerem so aktivni njegovi raziskovalci, sega od iskanja priložnosti za nov izdelek, oblikovanja konstrukcijskih zahtev, sinteze in ocenjevanja ustreznosti konceptov, analiz FEM/CFD in drugih, opredelitev najustreznejših izdelovalnih tehnologij do ocene stroškov in upravljanja z informacijskimi tokovi (PDM/PLM), skratka pokrivajo celoviti razvoj inovativnih izdelkov.
V letu 2004 je raziskovalna skupina LECAD aktivno vstopila na področje jedrske fuzije, predvsem na področje modeliranja/simulacije procesov ter področje reševanja inženirskih problemov razvoja, konstrukcije in izdelave eksperimentalnih fuzijskih reaktorjev.
Rezultati raziskovalnega dela se prenašajo na študente in študentke dodiplomskega in podiplomskega študija, pa tudi na izbrane strokovnjake iz industrije. Izobraževanje na zahtevnem in kompleksnem področju razvoja izdelkov poteka v obliki timskega projektnega dela na eni lokaciji, z uporabo sodobnih računalniških in telekomunikacijskih tehnologij pa tudi geografsko razpršeno. Vzorčni primer izobraževalno razvojnega projekta je E-GPR, ki ga Laboratorij LECAD izvaja od leta 2001 s partnerji Technical University Delft, Nizozemska in Ecole Politechnique Federale de Lausanne, Švica, City University London, Velika Britanija in Sveučilište u Zagrebu, Hrvaška ter izbranimi podjetji iz sodelujočih držav.
Raziskovalna skupina LECAD je partner v mednarodnih projektih 6FP in EURATOM, bilateralnih projektih z BiH in Hrvaško, preko Slovenske fuzijske asociacije je aktiven član EFDA. V letu 2005 sta bila na Sveučilištu J.J.Strossmayera, Hrvaška in na Univerzitetu u Zenici, BiH ustanovljeni podružnici Laboratorija LECAD. Trije laboratoriji tvorijo skupino LECAD Group, katere namen je združiti raziskovalne, izobraževalne in razvojne zmogljivosti. Odmevni izvedeni projekti zadnjega obdobja so mobilni stroj za obdelavo posebnih oblik (LOMAC; ITER), laserski merilnik stopal (ALPINA d.d.), turbo puhalo za gorivne celice ter optimiranje parametrov turbopuhala za znižanje hrupnosti (DOMEL d.d.).
Pomen za razvoj znanosti
Proces R&D je zelo kompleksen, opis procesa in posameznih faz pa je še vedno dokaj skromno formaliziran. Doseženi rezultati na področju iskanja priložnosti za nove izdelke z vpeljavo sociološkega, ekonomskega, tehnološkega in zakonodajnega dejavnika ter rezultati razvoja preskriptivnega modela snovanja temelječega na veriženju fizikalnih zakonov in komplementarnih osnovnih shem so prispevek k formalizaciji začetnih faz razvoja novih izdelkov. Prav tako prispevek k formalizaciji posameznih faz procesa R&D predstavljajo rezultati na področju raziskav kulturoloških vplivov na dinamiko dela v virtualnih timih ter rezultati raziskav dojemanja/čustvenega odzivanje uporabnikov na značilnosti izdelkov in oblikovanje smernic izvajanja procesa razvoja (Kansei inženiring). Optimiranje interne logistike manipulativnih procesov je ena izmed aktivnosti v sklopu sodobne proizvodnje, ki sledi procesu razvoja izdelkov. Razvita je metoda, ki omogoča optimizacijo logističnih procesov v realnem času s posebnim poudarkom na planiranju in razvrščanju izdelkov, materialnih tokov ter logistiki orodij. Prednost metode je njena univerzalnost in uporabnost za različne tipe proizvodenj. V njej so zajeti relacijska podatkovna baza, matematični model z večkriterijsko ciljno funkcijo ter tehnike umetne inteligence. Na področju povratnega inženirstva, kot eni izmed aktivnosti razvoja izdelkov, smo z večletno raziskavo dejavnikov optičnega merjenja 3D oblik (laserskem skeniranju prostopovršinskih objektov iz narave) dosegli odmevne rezultate v povečevanju natančnosti merjenja s tovrstnimi metodami, saj smo prvič združili in matematično/statistično povezali različne dejavnike in izdelali model za napovedi merilne negotovosti. Bazične raziskave programske skupine s področja fizike plazme so usmerjene v fuzijsko relevantne procese, ki jih skupina modelira v multidisciplinarnem okviru. Pri tem se uporabljajo fluidni modeli (CFD) kot tudi kinetični modeli, ki ob ustreznih predpostavkah prispevajo k poglobljenem razumevanju prehoda plazme v plašč. Razvite programske kode se nato lahko uporabijo v kompleksnejših konfiguracijah z nadgrajenimi modeli ali v integrirani obliki, kjer se več različnih kod poveže v enotno simulacijo. Računsko intenzivne kode, ki se izvajajo paralelno na sestavih HPC, podajajo nove vpoglede pri interpretaciji pojavov.
Pomen za razvoj Slovenije
Glede na stroške dela in življenjski standard v Sloveniji je ključno, da se v državi spodbuja razvoj nišnih, pogosto maloserijskih proizvodov in storitev, ki so namenjeni končnim uporabnikom, saj lahko le na ta način konkuriramo masovnim proizvajalcem in dosegamo/ohranjamo visoko dodano vrednost izdelkov. Tovrstni izdelki in storitve zahtevajo tudi vrsto dopolnilnih znanj in storitev (marketing, servis, ekonomija, itd), ki jih določa produkt in delujejo multiplikativno na lokalno gospodarstvo. Za doseganje teh ciljev se v programski skupini trudimo, da poleg bazičnih tehničnih znanj zagotavljamo širši, multidisciplinaren, vendar sistematičen in celovit pristop k razvoju novih končnih izdelkov in storitev. Tak pristop obravnava celotno življenjsko verigo teh produktov in povezujemo strojništvo, oblikovanje ter družbene, sociološke in psihološke – tudi emocionalne – vidike razvoja izdelkov in storitev za končne uporabnike. Rezultati doseženi na področju raziskav procesa R&D in posameznih faz procesa imajo potencialno dolgoročen vpliv na izvajanje tega procesa in njegovih faz v industrijski praksi, ker omogočajo krajši razvojni čas zaradi manjšega števila potrebnih iteracij v posameznih fazah kot jih je potrebnih pri načinu poskus&zmota. Preskriptivni modeli in smernice, ki prispevajo k formalizaciji, omogočajo tudi učinkovitejši prenos znanja in vzpostavljanje/izpopolnjevanje potrebnih kompetenc tako za študente, kakor za strokovnjake v industriji. Domnevamo, da je učna krivulja diplomantov posledično bolj strma. Dolgoročni pomen pripisujemo tudi tehnologiji tehničnih informacijskih sistemov (PLM). Le-ta predstavlja pomembno podporo razvojnemu in izdelovalnemu procesu v slovenski industriji, a ga lahko izkoristi le ustrezno usposobljen kader. Raziskovalna skupina stalno usposablja nove generacije inženirjev z znanjem o tehničnih informacijskih sistemih. Transfer znanja v industrijsko okolje se izvaja s projekti prenove razvojnih procesov in informacijske podpore. Na osnovi pridobljenih industrijskih izkušenj je skupina razvila raznovrstne posplošene modele, ki so bili uporabljeni za širši krog podjetij. Programska skupina razvija več aktivnosti, ki so povezane s simulacijami plazme v okviru fuzijskih raziskav. Pri tem se prepleta multidisciplinarnost, saj je potrebno združevati inženirska znanja, modeliranja fizike in superračunalniške (HPC) tehnike. Modeliranje in simulacije ustvarjenih in naravnih objektov ali procesov so ključni vzpodbujevalci modernega, znanstvenega in tehničnega razvoja in raziskav. Programska skupina izvaja superračunalniške aktivnosti v okviru združenja evropskega PRACE. Visokozmogljivi računski sestav HPCFS, ki ga skupina upravlja, nudi podporo raziskovalcem in omogoča visoko napredne raziskave in ter s tem visoko penetracijo v tradicionalni sektor z novimi aktivnostmi, ki omogočajo strukturne spremembe ter vplivajo na ostala področja razvoja in raziskav. Neposredno pa so aktivnosti programske skupine s področja HPC in fuzije pomembne za razvoj ustreznih kadrov, ki lahko kompetentno sodelujejo na razvoju bodočih fuzijskih elektrarn.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
