Innowacyjna technika pomiarowa wspomagana algorytmami cyfrowego przetwarzania danych na rzecz ulepszonych procesów i produktów

Dofinansowana ze środków budżetu państwa w ramach programu Ministra Edukacji i Nauki

Polska Metrologia

Tytuł projektu: Innowacyjna technika pomiarowa wspomagana algorytmami cyfrowego przetwarzania danych na rzecz ulepszonych procesów i produktów

Numer umowy: PM/SP/0063/2021/1

Okres realizacji: 14.07.2022 - 13.07.2024

Wartość przyznanych środków: 999.851,60 PLN

Wartość projektu: 999.851,60 PLN

Kierownik projektu: dr hab. inż. Dariusz Mazurkiewicz, prof. uczelni

Streszczenie: 

Dostrzegając istotę wyzwań wynikających z przedstawionych priorytetów badań i rozwoju, partnerzy konsorcjum przygotowali projekt zmierzający do opracowania innowacyjnej techniki pomiarowej ze wsparciem algorytmów przetwarzania, wnioskowania oraz generowania działań wykonawczych na rzecz ulepszonych procesów przemysłowych i produktów. Opracowane rozwiązanie bazujące na metrologii aplikacyjnej, technikach przetwarzania dużych zbiorów danych oraz sztucznej inteligencji i modelowaniu z wykorzystaniem cyfrowego bliźniaka (ang. Digital Twin, DT), wykorzystujące komplementarność zasobów i kompetencji partnerów konsorcjum ma na celu opracowanie nowatorskich technik pomiarowych ukierunkowanych na wykorzystanie w przemyśle innowacji z obszaru technologii metrologicznych. Oczekiwane korzystne efekty naukowo-badawcze, jak i ekonomiczne z realizacji planowanych prac wynikają z wpływu zastosowanej technologii na zwiększenie wydajności, poprawy jakości procesów i produktów oraz stabilności procesów produkcyjnych, ale też ze znaczącego wpływu na zwiększenie poziomu automatyzacji pomiaru oraz przetwarzania jego wyników poprzez zastosowanie technik cyfrowych. Pośrednim celem realizacji projektu jest ponadto zainicjowanie opracowywania nowoczesnych rozwiązań wspierających rozwój technologii wspomagających realizację idei Przemysłu 4.0, w tym przetwarzania dużych zbiorów danych pomiarowych (Big Data), rozwiązań technologicznych z zakresu technologii Internet of Things oraz szeroko rozumianej cyfryzacji produkcji.

Bezpośrednie i pośrednie cele realizacji projektu zostaną osiągnięte poprzez realizację dwóch zadań, z których pierwsze dotyczy prac badawczo-rozwojowych w zakresie trzech typów technik pomiarowych o ściśle aplikacyjnym charakterze: 1. opracowanie nowej, efektywnej metody pomiaru i oceny dokładności powierzchni swobodnej, 2. opracowanie, walidacja i wzorcowanie systemu pomiaru do analizy dynamicznej maszyn oraz 3. opracowanie modeli optymalnego wyboru czasu, po jakim można dokonać pomiaru przedmiotu obrabianego sondą inspekcyjną na obrabiarce CNC. Drugie zadanie badawcze, bazujące na wynikach osiągniętych w trakcie realizacji zadania pierwszego, jak i opierające się na dodatkowych pomiarach w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych oraz modelowaniu cyfrowym z wykorzystaniem cyfrowego bliźniaka ma na celu opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu realizującego ideę: „od pomiaru do działań wykonawczych”, typowego dla implementacji w Przemyśle 4.0. Opracowana zostanie metoda przetwarzania danych pomiarowych z zastosowaniem technik typowych dla uczenia maszynowego (ang. machine learning), również poprzez analizę możliwości zwiększenia dokładności pomiarów w warunkach przemysłowych wybranych wielkości fizycznych na podstawie algorytmów uwzględniających aktualne właściwości metrologiczne torów pomiarowych tych wielkości w pełnym zakresie przetwarzania (w wyniku opracowanych metod wzorcowania czujników i torów pomiarowych w warunkach laboratoryjnych). Planowanych efektem realizacji tego zadania badawczego będzie ponadto zwiększenie wiarygodności pomiarów w warunkach przemysłowych wybranych wielkości fizycznych na podstawie algorytmów uwzględniających aktualne właściwości metrologiczne torów pomiarowych tych wielkości dla aktualnie mierzonej wartości (w wyniku opracowanych metod kontroli czujników i torów pomiarowych in-situ).