Projekty i prace naukowo-badawcze
Opracowanie inteligentnego systemu integrującego automatyczne i zrobotyzowane technologie spawania hybrydowego, monitorowanie jakości wspomagane cyfrowym bliźniakiem oraz narzędzie predykcyjne WPS (SMARTWELD)
Kierownik: prof. dr hab. inż. Andrzej Klimpel
Numer projektu: 10/060/UEB23/2040
10/060/PMB23/2048
Źródło finansowania: Projekt finansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Funduszu Węgla i Stali oraz środków budżetu Państwa Ministerstwa Edukacji i Nauki
Data rozpoczęcia: 2023-07-01
Data zakończenia: 2026-12-31
Całkowity budżet projektu: 15 378 971,88 PLN
Dofinansowanie dla Politechniki Śląskiej: 1 848 093 PLN
W tym dofinansowanie ze środków krajowych: 665 310 PLN
Projekt SMARTWELD ma na celu opracowanie nowych, inteligentnych, wydajnych i przyjaznych dla środowiska procesów spawania hybrydowego laser+MAG – LHW i Plazma+MAG – PHW, konstrukcji ze stali o wysokiej wytrzymałości. Emisje wytwarzane przez przemysł produkcji konstrukcji stalowych muszą spaść o co najmniej 55 % do 2030 r., aby przyczynić się do osiągnięcia ostatecznego celu Europejskiego Zielonego Ładu, jakim jest osiągnięcie neutralności węglowej UE do 2050 r. Najbardziej obiecującym podejściem do łagodzenia zmiany klimatu w celu rozwiązania tego problemu jest połączenie efektywności materiałowej i przejścia na wodór, które jest w stanie zmniejszyć bezpośrednie emisje o 48%. W obecnym scenariuszu kluczową rolę w tym podejściu łagodzącym mogą odgrywać nowe, bardziej wydajne procesy spawania. Brak danych o przemysłowym zastosowaniu do spawania rurociągów ze stali (U)HSS najnowocześniejszy, wydajnych procesów spawania hybrydowe LHW, a zwłaszcza PHW. Ambicją projektu SMARTWELD jest wypełnienie tej luki poprzez opracowanie, walidację i rozpowszechnienie zintegrowanego systemu spawalniczego, który ma skrócić czas spawania o 15%, zmniejszyć zużycie spoiwa o 25%, zaoszczędzić energię i gaz osłonowy o 15%, poprawić produktywność o 33%, zmniejszyć liczbę napraw o 15%, zmniejszyć naprężenia szczątkowe o 15%. System będzie składał się z (1) nowych zrobotyzowanych/zautomatyzowanych technologii spawania hybrydowego, (2) systemów monitorowania jakości w czasie rzeczywistym, wspomaganych cyfrowymi bliźniakami oraz (3) narzędzia predykcyjnego – zapewniającego wydajne, przyjazne dla środowiska procesy spawania hybrydowego. Zostanie to osiągnięte poprzez walidację tych zintegrowanych technologii na poziomie TRL5 w ramach czasowych projektu i zaplanowanie wejścia na rynek 5 lat po zakończeniu projektu. Najpierw rozważone zostanie konkretne uzasadnienie biznesowe (tj. rury HSS), a następnie oceniona zostanie możliwość przeniesienia wyników na inne istotne obszary, w których spawanie ma kluczowe znaczenie, takie jak złącza doczołowe blach o dużej grubości wysokiej odpowiedzialności konstrukcji ze stali (U)HSS, jak mosty, wieże wiatrowe, platformy morskie, orurowania rafinerii, żurawie, dźwigi, maszyny robocze ciężkie, itp.
Inteligentny system monitorowania obszarów wokół gazociągów do automatycznej detekcji i klasyfikacji anomalii infrastruktury gazowniczej (iDiaGaSys)
Kierownik projektu: dr hab. inż. Anna Timofiejczuk, prof. PŚ
Kierownik B+R: dr inż. Sebastian Rzydzik
Numer projektu/umowy: POIR.04.01.01-00-0054/19
Źródło finansowania: Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Inteligentny Rozwój oraz Operatora Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEM Spółka Akcyjna. Projekt realizowany w ramach konkursu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju: 4/4.1.1/2019 w ramach wspólnego przedsięwzięcia INGA.
Data rozpoczęcia: 2021-04-01
Data zakończenia: 2023-12-31
Wartość projektu: 15 490 000,00 PLN
Dofinansowanie z GAZ-SYSTEM S.A.: 7 048 982,00 PLN
Konsorcjum: Politechnika Śląska, Gliwice (lider); Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy, Kraków (konsorcjant); TechnoVis sp. z o.o., Olsztyn (konsorcjant); Vortex sp. z o.o., Gdańsk (konsorcjant)
Streszczenie: Dynamiczny wzrost zapotrzebowania na gaz ziemny w Polsce powoduje konieczność rozbudowy sieci gazowej. Infrastruktura przesyłowa wymaga stałej kontroli i sprawdzania otoczenia, w jakim się znajduje. Większa liczba gazociągów oznacza zatem zwiększone działania eksploatacyjne, w tym zapotrzebowanie na mobilne i zdalne systemy monitorujące pracę sieci przesyłowej gazu ziemnego.
Celem projektu jest opracowanie bezinwazyjnego systemu pozwalającego na diagnozowanie szczelności gazociągów. Definiując obszar badań – gazociągi rozciągają się na większości obszaru Polski – przyjęto założenie, że zadanie byłoby realizowane przez system składający się z podsystemu powietrznego – śmigłowca załogowego z zamontowanym spektroradiometrem podczerwieni oraz polegałoby na zaimplementowaniu metod analizy danych hiperspektralnych umożliwiających wykrycie obecności metanu. Spektroradiometr podczerwieni wraz ze specjalistycznym oprogramowaniem do wykrywania metanu, umieszczone będą na podwieszanej pod śmigłowiec, platformie stabilizacyjnej. Elementem podsystemu powietrznego, poza aparaturą badawczą, będzie moduł planowania misji pomiarowej w postaci zainstalowanego na pokładzie śmigłowca zestawu obliczeniowo-rejestrującego dane pomiarowe. Z kolei podsystem naziemny składać się będzie z modułu analitycznego danych hiperspektralnych, modułu do zarządzania, przetwarzania i przechowywania danych z nalotów inspekcyjnych oraz generowania raportów z inspekcji.
Należy przy tym podkreślić, że niezależnie od wyżej opisanego systemu, w ramach projektu zostanie zbudowany poligon doświadczalny pozwalających na zasymulowanie nieszczelności gazociągu na potrzeby badań realizowanych przez platformę powietrzną.
Możliwości aparatury badawczej zamontowanej na śmigłowcu oraz specjalistycznego oprogramowania naziemnego pozwolą także na monitorowanie innych zagrożeń potencjalnie występujących w rejonach gazociągów przesyłowych. Zadanie to będzie realizowane przez automatyczną interpretację danych z map środowiskowych (ortofotomap), realizowanych równolegle z monitorowaniem szczelności gazociągów przez platformę powietrzną.
Strona projektu: http://idiagasys.polsl.pl
Inteligentny klaster komórek Zautomatyzowanego Magazynu Sklepowego (iZMS)
Kierownik projektu po stronie PŚ: prof. dr hab. Wojciech Moczulski
Kierownik B+R: dr inż. Wawrzyniec Panfil
Numer projektu/umowy: POIR.01.01.01-00-0104/20
Źródło finansowania: Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Inteligentny Rozwój. Projekt realizowany w ramach konkursu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju: 1/1.1.1/2020 – „Szybka ścieżka”
Data rozpoczęcia: 2020-04-21
Data zakończenia: 2023-09-30
Wartość projektu: 9 722 517,68 PLN
Dofinansowanie z UE: 6 275 995,38 PLN
Konsorcjum: HemiTech sp. z o.o. (lider), MGL sp. z o.o. (partner), Politechnika Śląska (partner)
Streszczenie: Celem projektu jest opracowanie inteligentnego Zautomatyzowanego Magazynu Sklepowego (iZMS) do zastosowania na potrzeby zautomatyzowanej sprzedaży towarów w sieciach handlowych i w e-commerce. Konfigurowanie oraz użytkowanie Klastrów Komórek iZMS wspierane będzie przez metody sztucznej inteligencji. Wynikiem projektu będzie prototyp iZMS, który będzie rozwiązaniem kompleksowym eliminującym ograniczenia obecnie stosowanych lub wdrażanych rozwiązań (automaty vendingowe, sklepy samoobsługowe): 1) znaczne ograniczenie typów i liczby sprzedawanych towarów, 2) mocno ograniczona pojemność automatów, 3) mała elastyczność konfiguracji struktury wewnętrznej automatów, 4) konieczność ręcznego ładowania towarów do sprzedaży, 5) brak możliwości zarządzania farmą automatów, 6) brak automatycznego systemu planowania zamówień w różnym horyzoncie czasowym, dla różnych pór roku, w zależności od lokalizacji automatu oraz na podstawie aktualnego zapełnienia automatu towarami. Celem badań jest potwierdzenie tezy, że właściwą jest koncepcja klastra komórek magazynów, który przy minimalnej ilości komórek obsługuje maksymalny asortyment towarów, a dodatkowo posiada największy czas pracy autonomicznej (problem sprzedaży nocnej, świąt) oraz optymalnie wykorzystuje przestrzeń magazynową. Prowadzone badania dotyczą m.in. opracowania modeli zachowań klientów na potrzeby predykcji sprzedaży towarów oraz opracowania cyfrowego bliźniaka zautomatyzowanego magazynu sklepowego, które następnie posłużą do optymalizacji początkowej konfiguracji przestrzeni magazynowej klastra i późniejszego adaptacyjnego zarządzania tą przestrzenią.
Metodyka prognozowania wytrzymałości resztkowej struktur kompozytowych na podstawie badań ultradźwiękowych wspartych modelowaniem numerycznym
Kierownik: dr inż. Angelika Wronkowicz-Katunin
Numer projektu/umowy: 2017/25/N/ST8/01009
Źródło finansowania: Narodowe Centrum Nauki (NCN)
Data rozpoczęcia: 2018-02-13
Data zakończenia: 2023-02-12
Wartość projektu: 169 800,00 PLN
Streszczenie: Celem badań jest opracowanie metodyki umożliwiającej prognozowanie trwałości resztkowej struktur kompozytowych na podstawie danych uzyskanych podczas badań ultradźwiękowych (UT) oraz numerycznej oceny degradacji strukturalnej. Opracowywane jest nowe podejście oparte na inżynierii odwrotnej, wykorzystujące dane pochodzące ze skanów UT do stworzenia modelu CAD elementu odzwierciedlającego jego bieżący stan strukturalny, w tym istniejące wewnątrz uszkodzenia. Wyniki uzyskane na podstawie analiz numerycznych będą stanowić informacje dot. szacowanej wytrzymałości resztkowej badanego elementu kompozytowego, co wniesie więcej informacji niż wyniki uzyskane wyłącznie z UT. Nowa metodyka przyniesie lepsze rezultaty w programie monitorowania struktur kompozytowych przy użyciu UT w porównaniu do wyników osiągalnych dotychczas, gdyż będzie możliwa nie tylko diagnostyka, ale również prognostyka. Opracowywany jest także model teoretyczny opisujący wytrzymałość resztkową kompozytów z niskoenergetycznymi uszkodzeniami udarowymi. Biorąc pod uwagę rozwój algorytmów identyfikacji uszkodzeń i nowego podejścia prognostyki, proponowane podejście zapewni znaczny naukowy wkład w zakresie diagnostyki strukturalnej, badań nieniszczących oraz mechaniki pękania struktur kompozytowych stosowanych w lotnictwie.
Autonomiczny mikrobus o napędzie elektrycznym przystosowany do poruszania się w trybie platooningu wraz z inteligentnym systemem informacji pasażerskiej
Kierownik projektu po stronie PŚ: dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ
Kierownik B+R: dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ
Numer projektu/umowy: UDA-RPSL.01.02.00-24-0498/19-00 (numer PŚ: 10/060/FSB/150)
Źródło finansowania: Realizujemy projekt dofinansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Śląskiego na lata 2014-2020.
Data rozpoczęcia: 2020-02-01
Data zakończenia: 2022-05-31
Wartość projektu: 11 395 067,64 PLN
Dofinansowanie z UE: 8 690 344,79 PLN
Dofinansowanie dla PŚ: 1 171 656,20 PLN
Streszczenie:
Przedmiotem projektu jest opracowanie mikrobusu to zbiorowego transportu osób wyposażonego w następujące elementy:
- system autonomii na 4 poziomie SAE (oprogramowanie + część sprzętowa (m.in. komputer pokładowy, kamery, radary, lidary)
- system V2V– umożliwi wzajemną komunikację pojazdów niezbędną dla implementacji system platoonigu (bezprzewodowe połączenie pojazdów poruszających się w kolumnie 2, 3 lub 4 pojazdów)
- system ręcznego sterowania pojazdem
- system zdalnego sterowania pojazdem przez operatora (do przejęcie kontroli nad pojazdem w sytuacji awaryjnej)
- system inteligentnej informacji pasażerskiej wraz z podsystemem V2P
Bezpośrednimi efektami będą m.in.: redukcja kosztów wynagrodzeń kierowców, zmniejszenie liczby kolizji autobusów oraz zmniejszenie kosztów eksploatacji autobusu.
Opracowanie systemu wspomagającego dobór elementów regałów na podstawie podanych parametrów
Kierownik: dr inż. Krzysztof Psiuk
Numer projektu/umowy: 10/060/NB_19/0112
Źródło finansowania: Zlecenie zewnętrzne z firmy WDX S.A.
Data rozpoczęcia: 2019-04-01
Data zakończenia: 2021-11-30
Wartość projektu: 500 000,00 PLN
Streszczenie: Tematem projektu jest opracowanie narzędzia w postaci specjalistycznego oprogramowania umożliwiającego wspomaganie pracy przedstawicieli handlowych prowadzących rozmowy z klientami wyposażającymi swoje hale w regały wysokiego składowania. Wspomaganie pracy przedstawicieli handlowych ma polegać przeprowadzaniu procesu weryfikacji zdefiniowanej w czasie rozmów konfiguracji regałów. Tworzone oprogramowanie ma umożliwiać weryfikację zadanej konfiguracji zgodnie z wytycznymi normy PN-EN 15512, poświęconej projektowaniu i konstruowaniu tego typu regałów. W ramach parametrów konfiguracyjnych przewidziano możliwość zdefiniowania dwóch różnych sekcji w regałach, sekcji dolnej i sekcji górnej. W każdej z tych sekcji, istnieje możliwość zadania różnej liczby półek, odległości między półkami, osobnych obciążeń oraz różnych typów belek, zastosowanych na półki. Ponadto zadawane są inne wielkości opisujące regał, takie jak jego wymiary geometryczne (szerokość, wysokość, głębokość) czy liczba zatok.
Projekt jest realizowany na zlecenie formy WDX S.A. oraz we współpracy z Laboratorium firmy KOMAG S.A. Zadaniem Laboratorium firmy KOMAG, jest przeprowadzenie badań wytrzymałościowych przewidzianych w normie, a umożliwiających uzyskanie miarodajnych parametrów profili stosowanych przez firmę WDX do budowy oferowanych przez nich Regałów. Ze strony Politechniki Śląskiej, zadanie jest realizowane przez Katedrę Podstaw Konstrukcji Maszyn, której zadaniem jest opracowanie wyników badań przeprowadzonych przez formę KOMAG, opracowanie algorytmów obliczeniowych umożliwiających przeprowadzenie procesu weryfikacji regałów, oraz opracowanie oprogramowania udostępnionego firmy WDX, a realizującego przedstawione powyżej założenia projektu.
