KATEDRA INŻYNIERII PRODUKCJI
- Rys historyczny Katedry
Katedra Inżynierii Produkcji zatrudnia 15 pracowników badawczo-dydaktycznych i dydaktycznych, w tym 5-samodzielnych pracowników nauki oraz 6-doktorów i 4-asystentów.
Katedra funkcjonuje w ramach Wydziału Zarządzania i Modelowania Komputerowego, który to wydział utworzono 20 lipca 2001 roku. Historia Katedry sięga początku XXI wieku wraz z utworzeniem wydziału i nierozerwalnie związana jest z uruchomieniem nowego kierunku studiów w Politechnice, pn. „Zarządzanie i inżynieria produkcji”. Nowy kierunek studiów, za sprawą łączenia wiedzy i umiejętności z zakresu zarządzania oraz działalności inżynierskiej, cechował interdyscyplinarny charakter. Pierwszym kierownikiem Katedry Inżynierii Produkcji (początkowo był to Instytut) był dr hab. inż. Wacław Gierulski, prof. PŚk, który sprawował tę funkcję przez ponad 10-lat. Następnie, obowiązki kierownika Katedry przejął dr hab. inż. Dariusz Bojczuk, prof. PŚk, a od roku 2020 dr hab. inż. Artur Bartosik, prof. PŚk.
- Główne kierunki badań naukowych
- badania reologiczne;
- badania eksperymentalne i modelowanie przepływów dwufazowych;
- badania modułów fotowoltaicznych;
- budowa i eksploatacja mikrosieci elektroenergetycznych z zastosowaniem OZE, w tym magazynowanie energii;
- budowa cyfrowych bliźniaków, w tym w inżynierii produkcji i mikrosieciach elektroenergetycznych;
- identyfikacja i optymalizacja parametrów eksploatacyjnych elementów maszyn;
- modelowanie właściwości powłok elektroiskrowych;
- numeryczne modelowanie wymiany ciepła w turbulentnych przepływach newtonowskich i nienewtonowskich;
- numeryczna optymalizacja topologii, konfiguracji, kształtu i wymiarów konstrukcji;
- projektowanie druku 3D;
- modelowanie i symulacja procesów logistyki produkcji;
- zarządzanie procesem produkcji;
- Najważniejsze realizowane i zrealizowane przedsięwzięcia
- stowarzyszenia naukowe krajowe i zagraniczne,
- prace eksperckie, w ramach projektów krajowych i międzynarodowych, m.in. Horyzont, NCBiR, PARP, NCN,
- prace badawcze finansowane na poziomie krajowym i zagranicznym,
- komitety naukowe czasopism krajowych i zagranicznych,
- komitety naukowe i organizacyjne konferencji krajowych i międzynarodowych.
- Najważniejsza aparatura badawcza i dydaktyczna
W ramach katedry funkcjonują następujące Laboratoria:
- Laboratorium Badań Reologicznych
Oferta badawcza:
- pomiar naprężeń stycznych w cieczach i hydromieszaninach newtonowskich i nienewtonowskich;
- pomiar lepkości cieczy i hydromieszanin;
- określenie progu płynięcia w cieczach nienewtonowskich.
Aparatura:
- Reometr elektroniczny Anton Paar MCR 302
- Gęstościomierz Anton Paar DMA 4100M
- Pehametr Jenway 3540
- Mieszadło magnetyczne z płytą grzewczą Steinberg Systems SBS-MR-2000
- Waga laboratoryjna Radwag PS1000.R2
- Suszarka próżniowa Lab Companion OV-12
- Laboratorium Modelowania 3D
Oferta badawcza:
- tworzenie cyfrowych modeli bryłowych 3D z wykorzystaniem oprogramowania SolidWorks, skanerów 3D oraz urządzeń haptycznych;
- digitalizację obiektów fizycznych w procesie inżynierii odwrotnej;
- wykonywanie prototypów elementów maszyn i urządzeń metodami przyrostowymi;
- wykonywanie prototypów wynalazków, wzorów użytkowych oraz wzorów przemysłowych;
- pomiary wielkości geometrycznych z wykorzystaniem ramienia pomiarowego wraz z generowaniem raportów pomiarowych.
Aparatura:
- Urządzenia haptyczne Geomagic Touch
- Skanery Peel 3.CAD
- Skaner 3D SmartSCAN3D (technologia światła strukturalnego)
- Ramię pomiarowe ROMER Multi Gage
- Drukarki 3D pracujące w technologiach FFF (Bambu Lab H2D Pro i P2S Combo), MJM (ProJet 3510 SD) oraz CJP (ProJet 260C)
- Oprogramowanie SolidWorks (licencja edukacyjna)
- Laboratorium Modelowania Inteligentnych Systemów Produkcyjnych (CENWIS)
Oferta badawcza:
- Modelowanie i projektowanie systemów produkcyjnych – symulacyjne odwzorowanie procesów produkcji, projektowanie eksperymentów symulacyjnych oraz analiza dyskretnych procesów wytwórczych w środowisku zintegrowanego wytwarzania;
- Symulacja 3D i VR – tworzenie modeli procesów produkcyjnych z użyciem specjalistycznego oprogramowania 3D oraz technologii rzeczywistości wirtualnej;
- Analiza i optymalizacja procesów – usprawnianie organizacji produkcji i logistyki z wykorzystaniem komputerowego modelowania symulacyjnego 3D;
- Inżynieria danych i cyfryzacja produkcji – wsparcie w przetwarzaniu danych produkcyjnych, ich wizualizacji i wykorzystaniu do podejmowania decyzji optymalizacyjnych;
- Szkolenia dla przemysłu – rozwijanie kompetencji kadry inżynieryjno-technicznej w obszarach zarządzania produkcją, utrzymania ruchu oraz technologii IT stosowanych w systemach Przemysłu 4.0.
Aparatura:
- Modułowy system produkcyjny CP Factory® Festo, stanowiący zautomatyzowaną, komputerowo zintegrowaną i elastyczną linię montażową modelu produktu. System umożliwia demonstrację, szkolenie i prace B+R z użyciem kluczowych rozwiązań technicznych Przemysłu 4.0:
- Logistyka produkcji (Intralogistyka), wspierana przez identyfikację RFID, które umożliwiają precyzyjną identyfikację i bieżące śledzenie przepływów zleceń produkcyjnych
- Zaawansowana robotyka, w skład której wchodzą: mobilny robot transportowy klasy AGV, robot montażowy z systemem wizyjnym i funkcją szybkiego przezbrajania, oraz zautomatyzowany, kartezjański system przechowywania i wyszukiwania palet
- Inspekcja wizyjna wykorzystująca algorytmy sztucznej inteligencji (AI)
- Przetwarzanie w chmurze obliczeniowej (przy użyciu standardów OPC UA i sieci WiFi), na którym opiera się System Zarządzania Produkcją i sterowania (MES 4.0). Rozwiązanie to pozwala na elastyczne, mobilne zarządzanie produkcją
- Bliźniak cyfrowy (Digital Twin – DT) systemu produkcyjnego w technologii 3D i wirtualnej rzeczywistości (VR), który jest zintegrowany z systemem MES 4.0
- Narzędzia wspierające zrównoważoną produkcję, obejmujące zintegrowany system pomiaru i monitorowania, co pozwala na adaptacyjne zarządzanie zużyciem energii
- Rozwiązania z zakresu komunikacji człowiek-maszyna (HMI), ułatwiające operatorom interakcję z systemem
- Okulary do wirtualnej rzeczywistości (VR), współpracujące ze stanowiskami komputerowymi.
- Stanowisko robota UR3e z chwytakiem elektrycznym oraz przegubowym systemem wizyjnym Robotiq, umożliwiające realizację zadań z zakresu robotyzacji, manipulacji obiektami i wizyjnego wspomagania procesów produkcyjnych.
- Oprogramowanie FlexSim®, które umożliwia modelowanie symulacyjne procesów produkcyjnych i logistycznych w technologii 3D.
- Oprogramowanie IBM Maximo Suite® z modułem sztucznej inteligencji, wspierające zarządzanie majątkiem technicznym, utrzymaniem ruchu oraz analizę danych eksploatacyjnych w środowisku Przemysłu 4.0.
- Laboratorium Przemysłowe Niskoemisyjnych i Odnawialnych Źródeł Energii (Cenwis)
Oferta badawcza:
- modelowanie przepływu energii elektrycznej w węzłach elektroenergetycznych zawierających zdefiniowane źródła i odbiory wraz z elementami prognozowania produkcji energii z OZE;
- zarządzanie podażą i popytem energii elektrycznej w ramach mikrosieci elektroenergetyczne w odniesieniu do giełdowego rynku cen energii;
- zastosowanie uczenia maszynowego do prognozowania zysku oraz ilości energii wyprodukowanej przez farmy fotowoltaiczne i wiatrowe;
- bilansowanie lokalne mocy czynnej w mikrosieci elektroenergetycznej, w skład której wchodzi stacjonarny lub mobilny magazyn energii;
- symulacja zarządzania produkcją energii z OZE w oparciu o modele matematyczne;
- prognozowanie produkcji i konsumpcji energii na podstawie krótkoterminowych prognoz meteorologicznych z systemów naziemnych i satelitarnych;
- analiza eksploatacyjna funkcjonowania mikrosieci elektroenergetycznej oraz stacji ładowania pojazdów elektrycznych.
- badania modułów fotowoltaicznych w celu opracowania charakterystyk prądowo-napięciowych;
- weryfikacja parametrów pracy modułów fotowoltaicznych przy wykorzystaniu termowizji i elektroluminescencji;
- detekcja defektów modułów zainstalowanych na farmach fotowoltaicznych przy użyciu drona.
- badania w tunelu aerodynamicznym – wyznaczenie współczynnika oporu dla modelu o dowolnym kształcie i gładkości powierzchni.
Aparatura:
- Wirtualna Elektrownia – stanowisko badawcze do zarządzania przepływem energii pozyskanej ze źródeł odnawialnych (fotowoltaika, wiatr), magazynu energii i generatora
- Mobile PV – stanowisko mobilne do audytu instalacji fotowoltaicznych
- Dron DJI Matrice 200 V2 z kamerą termowizyjną do badania modułów PV za pomocą termowizji
- Stanowisko do badania elektroluminescencji modułów PV
- Stacja pogodowa do profesjonalnych badań i rejestracji danych
- Tunel aerodynamiczny
- Mobilne magazyny energii – samochody elektryczne
- Laboratorium Reoprzepływów
Oferta badawcza:
- badania eksperymentalne – określenie strat tarcia w przepływach turbulentnych dla cieczy newtonowskich i nienewtonowskich
- badania eksperymentalne – określenie strat lokalnych na wybranych elementach przepływowych (zawory, sita itp.) przy przepływie cieczy newtonowskich i nienewtonowskich
- badania eksperymentalne – określenie charakterystyki hydraulicznej pompy wirowej;
- badania wpływu średnicy przewodów, materiału rurociągu oraz elementów przepływowych na parametry przepływu cieczy.
Aparatura:
- Stanowisko do wyznaczania strat tarcia w przewodach liniowych MD-2132K
- Stanowisko do wyznaczania charakterystyk pomp i instalacji hydraulicznej MD-2133K
- Laboratorium Logistyki 4.0
Oferta badawcza:
- Inteligentne systemy kompletacji i towarowania
- Cyfrowy bliźniak procesów magazynowych
- Systemy lokalizacji i śledzenia zasobów (RTLS)
- Integracja systemów magazynowych z rozwiązaniami IT
- Zarządzanie jakością i bezpieczeństwem operacji
- Logistyka bezpapierowa i Magazyn 4.0
- Walidacja i testowanie nowych rozwiązań sprzętowych i software’owych.
- Staże przemysłowe i projekty edukacyjne z firmami
Aparatura:
- aparatura symulująca warunki magazynu
- system kompletacyjny typu Pick to Light / Pick-by-Light
- system kompletacyjny multi-order-picking lub multi-sequence-picking typu Pick to Frame / Pick-by-Frame oraz mobile Pick to Light / mobile Pick-by-Light
- system kompletacyjny typu Pick to Point / Pick-by-Point ruchome źródło światła
- system kompletacyjny typu Pick by Remote / Pick-by-RemoteKey
- systemu kompletacyjny typu Pick to Scan / Pick-by-Scan
- systemu kompletacyjny typu Pick-by-Watch / Pick-by-Smartphone
- systemu kompletacyjny typu Pick-by-Vision / Pick-by-Hololens
- systemu kompletacyjny typu Pick-by-ePaper / Pick to ePaper
- system przeznaczony do symulacji procesów automatycznego kwitowania poboru za pomocą technologii RFID
- system kompletacyjny typu Pick-by-Weight / Pick-by-Scale
- system automatycznej i ręcznej sygnalizacji konieczności towarowania wykorzystujący technologię RFID, czujniki optyczne i mechaniczne
- system potwierdzenia poboru za pomocą kurtyny podczerwieni
- Pracownicy akademiccy
dr hab. inż. Artur Bartosik, prof. PŚk – kierownik Katedry
dr hab. inż. Dariusz Bojczuk, prof. PŚk
dr hab. inż. Maria Krechowicz, prof. PŚk
dr hab. inż. Marek Pawełczyk, prof. PŚk
dr hab. inż. Magdalena Rybaczewska-Błażejowska, prof. PŚk
dr inż. Beata Jaworska-Jóźwiak
dr inż. Sławomir Luściński
dr inż. Aneta Masternak-Janus
dr inż. Izabela Pliszka
dr inż. Anna Rębosz-Kurdek
dr inż. Małgorzata Sokała
mgr inż. Krzysztof Dubaj
mgr inż. Artur Pawelec
mgr inż. Aleksandra Pyk-Kałaska
mgr inż. Artur Ściana
- Doktoranci KIP
mgr inż. Aleksandra Pyk-Kałaska
- Kadra wspomagająca zajęcia dydaktyczne, zatrudniana w ramach usług edukacyjnych
prof. dr hab. inż. Leszek Radziszewski
dr hab. inż. Wacław Gierulski, Prof. PŚk
dr inż. Artur Szmidt
mgr Łukasz Gibowski