Razvojno-raziskovalna področja in aktivnosti
LASIM – laboratorij za strego, montažo in pnevmatiko se v zadnjih dveh desetletjih usmerja v razvoj naprednih inovativnih procesov in sistemov izdelovalnih tehnologij, ki zajemajo ključne trehnologije industrije 4.0.
Slika: Področja raziskav.
Najpomembnejše področje, ki ga v laboratoriju gojimo že zadnjih 20 let, predstavlja modeliranje, simulacija in optimizacija proizvodnih in logističnih procesov izdelovalnih tehnologij. Še posebej lahko izpostavimo področje DIGITALNEGA LEAN-A in DIGITALIZACIJO PROCESOV IN SISTEMOV, ki sta pravzaprav vključena v prav vsa ostala področja in predstavljata osrednji del vseh obravnavanih področij. V sklopu industrije 4.0 smo fokusirani na: koncipiranje pametnih tovarn kot inteligentnih distribuiranih sistemov, digitalni dvojčki proceosv in sistemov, inteligentni algoritmi za odločanje in upravljanje s podatki (umetna inteligenca – AI), modeliranje, simulacija, optimizacija in monitoring proizvodnih procesov, inovativne strategije implementacije novih tehnologij v obstoječe procese, novi arhitekturni modeli pametnih tovarn, distribuirani sistemi, povezljivost in komunikacija, internet stvari, računanje na robu (Edge Computing), tehnologije oblaka, 3D tiskanje v proizvodnih procesih, obogatena resničnost (AR), navidezna resničnost (VR), RFID tehnologije sledenja materialu, robotika v proizvodnji, napredna ročna montažna mesta (I 4.0) s kolaborativnimi roboti.
Pri raziskovalnem delu sodelujemo s pomembnimi institucijami v Sloveniji in inovativnimi, ter uspešnimi podjetji. Poleg sodelovanja na nacionalnem nivoju se povezujemo z drugimi mednarodnimi partnerji v okviru evropskih projektov in iniciativ.
Slika: Sodelovanje na različnih področjih.
Digitalni LEAN, I4.0, Pametne tovarne, Digitalni dvojčki
Laboratorij LASIM se osredotoča na raziskave inovativnih procesov in sistemov v okviru industrije 4.0, pri čemer je osrednji element Digitalni LEAN in digitalizacija procesov. To pomeni, da vse metode izboljševanja procesov, zmanjševanja odpadkov in optimizacije virov vključujejo digitalna orodja, simulacijo, spremljanje stanja v realnem času, umetno inteligenco, internet stvari (IoT), robno računalništvo (Edge Computing) in tehnologije za pametno tovarno. Pametne tovarne so zamišljene kot razpršeni, inteligentni sistemi, kjer so procesi med sabo povezani, avtomatizacija in komunikacija omogočata hitro prilagajanje, spremljanje in optimizacijo. Digitalni dvojčki procesov in sistemov so orodje, s katerimi se simulirajo scenariji “kaj‐če” (what-if), kar omogoča odločanje na podlagi modeliranja, optimizacije in simulacij, preden se spremembe uvedejo v fizični proizvodni proces. LASIM v tem okviru razvija tudi algoritme za odločanje, strategije uvajanja novih tehnologij v obstoječe procese, arhitekture pametnih tovarn, vključevanje tehnologij AR/VR, RFID, kolaborativne robote in napredne ročne montažne postaje kot del digitalizacije in LEAN pristopov.
Proizvodna logistika, strežni in transportni sistemi
Na področju proizvodne logistike se LASIM ukvarja z načrtovanjem, modeliranjem, simulacijo in optimizacijo tokov materiala, sredstev in informacij znotraj proizvodnih sistemov. Sem sodijo skladiščni sistemi, transportna sredstva (npr. trakovi, avtomatizirani transporterji, AGV), transportne poti ter uporaba orodij – vse od ročno vodenih do popolnoma avtomatiziranih sistemov. Poleg tega se raziskujejo metode za učinkovito posluževanje montažnih in strežnih mest, time management pri transportu, zmanjševanje časov premikov in optimizacija prostora ter porabe energije v logističnih procesih. Dostikrat se pri teh raziskavah uporablja simulacija, statistične metode in analize tokov, kar omogoča identifikacijo ozkih grl, izboljšanje pretočnosti in zmanjšanje stroškov. Področje je ključno za povezovanje materialnega toka z informacijsko podlago, saj logistika vpliva na učinkovitost, fleksibilnost in trajnost proizvodnih sistemov.
Strega in montaža
Področje strega in montaža (material handling and assembly) obsega raziskave, ki se ukvarjajo s premikanjem materiala, sredstev in komponent (strege) ter dejanskim procesom sestavljanja (montaža). LASIM preučuje tehnike povezovanja različnih delov, montažne operacije, ročno montažo, ergonomske vidike, oblikovanje izdelkov za montažo, montažne linije, avtomatizacijo montaže z uporabo manipulatorjev in robotov, ter kontrola in preskušanje v montaži. Raziskave vključujejo optimiranje montažnih mest in linij, izbiro montažnih celic, načrtovanje strukture montaže, manualne in avtomatizirane montažne postopke ter uvajanje inovacij za izboljšanje kakovosti, produktivnosti in zmanjšanje napak. Projektno delo in simulacije omogočajo napovedovanje učinka sprememb montažnih procesov že pred implementacijo. Področje je ključno, ker montaža pogosto predstavlja velik delež stroškov, časa in vplivov na okolje pri proizvodnem procesu.
Avtomatizacija, robotika, strojni vid
Raziskave na področju avtomatizacije, robotike in strojnega vida vključujejo razvoj inteligentnih sistemov za avtomatsko izvajanje proizvodnih operacij, uporabo robotov (vključno s kolaborativnimi roboti), manipulatorjev in programiranih avtomatov, ter integracijo strojnega vida za nadzor kakovosti, zaznavanje napak in podporo v montažnih ali proizvodnih procesih. Strojni vid omogoča optično zaznavanje, merjenje, prepoznavanje elementov in njihovo sledenje, kar je ključno v avtomatizaciji. To področje vključuje tudi inovativno senzoriko, algoritme za zaznavo in analizo podatkov iz zajetih slik, ter integracijo teh rešitev v proizvodna okolja. Cilj je doseči večjo stopnjo avtonomnosti, natančnosti in ponovljivosti, zmanjšati odvisnost od ročnih operacij, izboljšati varnost in zmanjšanje napak. Uporabljajo se simulacije, digitalni dvojčki in AI ter povezave z Lean pristopi ter digitalizacijo.
Hidravlika, pnevmatika, piezo tehnika
To področje raziskav se osredotoča na razumevanje in uporabo različnih pogonskih in aktuatorskih sistemov s področja hidravlike, pnevmatike in piezo tehnologije v proizvodnih in montažnih aplikacijah. Hidravlični sistemi se uporabljajo za visoke sile in moči, pnevmatski za hitre odzive in enostavnejšo konstrukcijo, piezo tehnika pa za zelo natančne premike, vibracije ali senzoriko z visoko ločljivostjo. LASIM razvija sisteme, pogone, ventile, primerna kontrolna sredstva ter njihovo integracijo z drugimi tehnologijami, kot so robotske roke, strojni vid in digitalni dvojčki. Raziskave vključujejo sposobnost nadzora, odzivnosti, natančnosti, učinkovitosti in stabilnosti teh sistemov v različnih pogojih. Uporabljajo se instrumenti za merjenje, simulacije in optimizacija, testni prototipi ter prilagoditve na specifične aplikacije (montaža, transport, manipulacija). S tem področjem LASIM prispeva pomemben del tehnološke infrastrukture za avtomatizirano in trajnostno naravnano proizvodnjo.
Publikacije
.