Cilji

Konkretni cilji programa GOSTOP so rezultat ambicij in sinergije glavnih subjektov odličnosti v slovenskem industrijskem in RR okolju ter so naslednji:

Cilj 1: Razvoj portfelja inovativnih gradnikov, orodij in metodologij za izvedbo posameznih podsklopov nove generacije tovarn prihodnosti

Gre za izbran nabor različnih entitet kot so (i) pametni senzorji vključno z novo generacijo le-teh na podlagi zvoka in slike, (ii) novi sistemi za zajem podatkov iz oddaljenih virov, (iii) moduli informacijsko-komunikacijskih tehnologij za zanesljivejši prenos podatkov, (iv) nova generacija MES rešitev v oblaku, (v) inteligentni pogonski in prenosni sistemi, (vi) moduli za zagotavljanje (skoraj) 100% končne kakovosti izdelkov (Myklebust, 2013), (vii) komponente za inteligentno robotizirano daljinsko lasersko obdelavo.

Cilj 2: Razvoj orodij za obvladovanje prekomerne količine proizvodnih podatkov (problem tim. "big data") s pomočjo matematičnih modelov

V tovarnah prihodnosti med vire podatkov sodijo pametni senzorji in aktuatorji, sistemi sledenja izdelkom, sistemi za kontrolo kvalitete, vmesniki med človekom in strojem, poslovni informacijski sistem in drugo. Podatki so po izvoru in strukturi zelo raznovrstni: so lahko diskretni ali zvezni, prihajajo iz porazdeljenih strojev in naprav, ali pa iz laboratorijskih ne-sprotnih analiz vzorcev (preko laboratorijskega informacijskega sistema), iz avtomatskih postaj za ugotavljanje kakovosti izdelkov, iz sledenja vmesnim izdelkom. Nenazadnje je potrebno upoštevati tudi podatke iz poslovnega informacijskega sistema. Eden osrednjih izzivov tovarn prihodnosti je sinteza semantične vsebnosti iz ogromnih količin podatkov (problem "big data") preko matematičnih podatkovno gnanih modelov.

Cilj 3: Celostna digitalizacija tehničnih in poslovno odločitvenih procesov

Novi načini zajemanja, obdelave in uporabe podatkov, avtomatizacija proizvodnje, povezanost naprav in novi uporabniški vmesniki bodo omogočili nov način upravljanja tovarne. Zato bomo v sklopu projekta zasnovali proizvodnjo linijo tako, da bo omogočen zajem in pretok ustreznih podatkov o tehnoloških parametrih kot tudi o lastnostih, razpoložljivosti materialov, resursov, polizdelkov in izdelkov. V osredju je platforma za nadzor, napovedovanje in sintezo optimalnih ukrepov pri adaptivnem vodenju proizvodnje na podlagi razvitih proizvodnih modelov (prediktivno vodenje, simulacija). Platforma bo omogočala avtomatsko povratnozančno ukrepanje (nastavitev prilagojenih proizvodnih parametrov) v primeru neobičajnih dogodkov v proizvodnji in v veliki meri eliminirala vpliv človeka in s tem zagotovila ponovljivost proizvodnega procesa ter želeno kvaliteto izdelka.

Cilj 4: Razvoj pametnih orodij prihodnosti za obdelovalne stroje

Industrijska orodja so osnova za izdelavo skoraj 90% vseh industrijskih izdelkov. Zato so orodja in izdelovalne naprave v verigi vrednosti tudi ključni člen, ki mora slediti strategijam delovanja pametnih tovarn in strojev ter se morajo prilagajati potrebam po predelavi naprednih okolju prijaznih materialih, ki se uporabljajo za izdelavo kompleksnih več-funkcionalnih izdelkov (Biles et. al., 1997; Tseng et. al., 1990; Park et. al. 2007). Za večjo fleksibilnost, učinkovitost in zmanjšanje izmeta so ključna nova generacija pametnih industrijskih orodij z vgrajenimi funkcijami spremljanja procesnih parametrov, regulacije delovanja in komunikacije s stroji in drugimi zunanjimi napravami (Taylor, 2004; Klie 2014; Wei, 2013; Hamm, 2005; Fernandez-Delgado et. al., 2010; Ito et. al., 2005; Soraker, 2014). Poleg tega pa bo t.i. inteligentno orodje tudi sposobno samostojnega učenja, kar pomeni, da ne bo samo korigiralo procesnih parametrov na osnovi vnaprej pripravljenih protokolov, ampak bo na osnovi analize vhodnih podatkov ter odzivov na njihove spremembe, sposobno predvideti, katera kombinacija procesnih parametrov omogoča optimalno delovanje kombinacije orodje-stroj.

Cilj 5: Nove integracije robotskih tehnologij v tovarnah prihodnosti v okviru paradigme Industrija 4.0

Cilj je zasnovati in izdelati inteligenten, konkurenčen, trajnostni sistem, z vključenimi elementi robotizacije. Vključeval bo raziskave na področju inteligentnih algoritmov, simulacije diskretnih dogodkov v realnem času in Plug&Produce vmesnikov z načeli interneta stvari (IoT). S tem bomo omogočili, da bo realizacija naročila izvedena na osnovi samo-organizacije (LEAN), samo-konfiguracije (AGIL) in samo-kontrole kakovosti (TQM) PPS-a z avtomatskim zbiranjem ključnih kazalnikov uspešnosti (KPI) z vsemi elementi digitalne sledljivosti produkta. Takšen pristop bo zagotovil povečanje učinkovitosti proizvodnega procesa v realnem času.

Cilj 6: Razvoj konceptov novih naprednih laserskih tehnologij za digitalizacijo proizvodnih procesov s točkovnim dovajanjem energije v oz. na snov

Gre za rešitve povezane z novimi procesi, tehnologijami in sistemskimi sklopi, ki bodo preko inteligentnih nadzornih algoritmov omogočili polno izkoriščanje fleksibilnosti digitalne narave laserskega procesiranja v samoregulativnih in adapativnih laserskih sistemih ter njihovo integracijo v samoorganizirane pametne tovarne prihodnosti.

Cilj 7: Realizacija in vrednotenje industrijskih prototipov več samostojnih izdelkov

Gre za vrsto vmesnih izdelkov, ki jih je možno integrirati v tovarnah prihodnosti po eni strani, po drugi strani pa le-ti predstavljajo samostojne tržne niše predvsem za mala in srednja podjetja.

Cilj 8: Izvedba in vrednotenje več demonstracijskih linij

Gre za podprojekte z visoko stopnjo integracije večine razvitih znanj in prototipov: (i) prototipni sistem IRLC (inteligentne robotizirane skenirne laserske obdelovalne celice), ki bo namenjen demonstraciji laserskih obdelav s ciljem razvoja in prodaje industrijskih rešitev na področja, kjer je variabilnost materialnih in oblikovnih karakteristik tako visoka, da trenutne robotizirane rešitve niso ekonomsko upravičljive, (ii) implementacija dveh visoko fleksibilnih robotskih celic: ARC-K, ki jo bomo razvili za Kolektorjevo proizvodno linijo komutatorjev in bo omogočala pobiranje komutatorjev s pametnimi prijemali in postavljanje v obdelovani stroj, kot tudi preprijemanje in optično kontrolo rezilnih površin obdelovalnih orodij. (iii) Platforma virtualne tovarne, jo implementirati in optimirati PPS (proizvodni proces in sistem) vključno z inteligentnim robotsko podprtim sistemom, ki bo vseboval dve ključni tematiki: upravljanje poslovnih procesov in napredno optimirana simulacija diskretnih dogodkov v realnem času.