Lider merytoryczny – prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak

Prezentacja na temat: "Lider merytoryczny – prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak"— Zapis prezentacji:

1 Lider merytoryczny – prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak
Zadanie Badawcze 2 Modelowanie, konstruowanie i kontrolowanie procesu HSM z uwzględnieniem skonfigurowanego układu maszyna-przyrząd-detal Lider merytoryczny – prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Partnerzy: Politechnika Warszawska Politechnika Rzeszowska ISTOTNE INFORMACJE do PPT 1. Przedstawienie głównych wniosków z wykonanych zadań badawczych ( teoretycznych i eksperymentalnych ) w odniesieniu do profilu ZB Ustosunkowanie się do planu Zadań Badawczych w kontekscie istotnych zmian proponowanych do aneksu ( co wg. Panstwa dokonanych zgloszen do biura projektu zostało przez MNiSW przyjete). (Uwaga: Główne wyniki i istotne szczegóły badań będą przedstawiane na PLAKATACH a w prezentacji nalezy tylko zasygnalizować czego badania dotyczyły i podac przykłady ). 2. Propozycje rozwiazań technologicznych do dyskusji z obecnymi reprezentantami przedsiebiorstw DL ( do dyskusji podczas sesji plakatowych) 3. Przedstawienie głównych wniosków z dokonanych wizyt studyjnych w przedsiebiorstwach Doliny Lotniczej w kontekscie uwzglednienia potrzeb przemysłu lotniczego dotyczacych B+R 4. Wykazanie rzeczywistych aktualnych wskazników realizacji celów projektu w ramach danego ZB- ( TYLKO LICZBOWO ) i w odniesieniu do calego Zadania Badawczego ze szczególnym uwzglednieniem:- prac magisterskich - prac doktorskich - prac habilitacyjnych - publikacji ( z powołaniem na projekt) - referatów konferencyjnych ( z powołaniem na projekt) - zgłoszeń patentowych z informacja tylko LICZBOWĄ ( DANE -w tym tematy prac, autorzy, promotorzy sa na PLAKATACH !!! unikamy dublowania informacji !!!). Należy podać prace już realizowane oraz planowane do realizacji. 5. Przedstawienie stanu realizacji zakupów u Partnerów dla ZB ( wyposażenie laboratoryjne, materiały i surowce , usługi obce ) 6. Podsumowanie efektow realizacji za I i II połrocze 2009r. - wskazanie rozbieznosci w stosunku do Szczegółowego Planu Babań w kontekscie wnioskowanego aneksu. W obszarze finansowym i rzeczowym w ogolnym zarysie. Prosze uwzglednic fakt WYDŁUZENIA okresu REALIZACJI projektu DO KONCA 2013 ROKU !!!!. Bedzie sie to wiazalo ze zmodyfikowanym rozlozeniem kosztow w roznych kategoriach w calym okresie projektu. 7. Przedstawienie perspektywy działań na 2010r w kontekscie nadrobienia prac wynikającego z dotychczasowych opóźnień w realizacji zadań badawczych. Przygotowane informacje bedą stanowić zasadniczy wkład w przygotowanie Pórocznej Informacji Beneficjenta oraz półrocznego Raportu do NCBiR. Zgodnie z Ogólnym Harmonogramem Projektu Kluczowego przygotowujemy sie do II Konferencji projektowej w dniach grudnia 2009r. - I Konferencji Rocznej ( konferencja w lutym była inaugurujaca). II Konferencja odbędzie sie w obecnosci partnerow przemysłowych z mozliwoscia konsultacji realizowanych zadan i ich weryfikacji zgodnie z intencją realizacji prac badawczych dla rozwoju krajowej branży lotniczej. W konferencji bedą uczestniczyć przedstawiciele MNiSW - ich obecnośc jest związana z pełnum monitoringiem projektu oraz mozliwa jest obecnośc przedstawiacieli Ministerstwa Rozwoju Regionalanego. W konferencji bedą tez uczestniczyc przedstawicie Ministerstwa Transportu z Austrii oraz Instytutu Lotnictwa z Izraela i AVIO z Włoch. Program konferencji bedzie odpowiadał głównym wymaganiom monitorowania projektu - ocenie stanu bieżącej realizacji zadań, ich pożadanej modyfikacji w wyniku bieżącej współpracy z branżą lotniczą oraz konieczności uwzględnienia w projekcie 2 pozostałych partnerów konsorcjum - ITWL oraz URz. Program konferencji będzie służył wskazaniu stosownych rezultatów dokumentujacych pożadany postęp w realizacji prac projektowych , z uwzględnieniem zmian przedstawianych do aneksowania. Wystapienia ustne będą dotyczyły Liderów Merytorycznych - plan głowny wystapienia podaję poniżej a stosowny szablon prezentacji przedstawia załącznik. Prosze o przesłanie prezentacji PPT na adres biura ( do 11 grudnia br do godz Proszę o niezawodne dotrzymanie terminu. Romana Ewa Sliwa Kierownik Projektu BIURO PROJEKTU KLUCZOWEGO PROGRAM OPERACYJNY INNOWACYJNA GOSPODARKA Priorytet 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii: Działanie 1.1. Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy Poddziałanie Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym

2 Cele prac badawczych: 2.1 Modelowanie procesów HSM
Opracowanie modeli matematycznych i optymalizacja wydajnościowej tego procesu. Okres realizacji: 2.2 Nadzorowanie stanu obrabiarek do HSM Opracowanie metod nadzorowanie stanu obrabiarek do HSM. Okres realizacji: 2.3 Układy diagnostyki stanu narzędzia i procesu skrawania dla przemysłu lotniczego Opracowanie metodyki budowy układów diagnostycznych dla konkretnych stanowisk produkcyjnych oraz konstrukcji i metodyki pracy sondy narzędziowej, umożliwiającej pomiary zużycia ostrza Okres realizacji: ZB1 Opracowanie zaawansowanych procesów obróbki HSM trudnoobrabialnych stopów lotniczych

3 2.3 Układy diagnostyki stanu narzędzia i procesu skrawania dla przemysłu lotniczego
2.3.1 Uaktualnienie światowego stanu wiedzy w zakresie diagnostyki stanu narzędzia i procesu skrawania 2.3.2 Identyfikacja stanowisk produkcyjnych do diagnozowanie stanu narzędzia i procesu obróbki 2.3.3 Dobór metody diagnostycznej i odpowiednich czujników, mierzących wybrane wielkości fizyczne oraz opracowanie, instalacja i testowanie torów pomiarowych działających w warunkach produkcyjnych, możliwie bezobsługowo 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania 2.3.5 Analiza przydatności zbieranych sygnałów diagnostycznych na każdym z analizowanych stanowisk i redukcja torów pomiarowych do niezbędnego minimum 2.3.6 Optymalizacja procedur pomocniczych układu nadzoru stanu narzędzia 2.3.7 Budowa sondy narzędziowej z funkcja pomiaru zużycia ostrza 2.3.8 Zastosowanie metod wizyjnych do diagnostyki stanu narzędzia 2.3.9 Opracowanie metod automatycznej selekcji miar sygnałów diagnostycznych oraz integracji ich wskazań Opracowanie strategii diagnostyki zużycia ostrza dla produkcji jednostkowej przy założeniu niezmienności materiału obrabianego Opracowanie metod komunikacji układów diagnostycznych z układami sterowania Opracowanie i testowanie wirtualnych układów ADONiS Zbudowanie i testowanie hardware’owych układów ADONiS ZB1 Opracowanie zaawansowanych procesów obróbki HSM trudnoobrabialnych stopów lotniczych I i II kwartał 2010 Wykonane

4 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania w warunkach przemysłowych – przeprowadzone w WSK Rzeszów Tokarka TZC-32N1 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji

5 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania w warunkach przemysłowych – przeprowadzone w WSK Rzeszów Tokarka TZC-32N1 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji Inconel 625

6 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania w warunkach przemysłowych – przeprowadzone w WSK Rzeszów Tokarka TUR MN Inconel 781 Przebiegi sygnałów wartości skutecznej emisji akustycznej AERMS oraz drgań (składowe Vx, Vy, Vz) i zdjęcia zużycia narzędzia z trzecich grup zabiegów z pierwszej i operacji

7 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania w warunkach przemysłowych – przeprowadzone w PZL Mielec Tokarka ERI-250 stop tytanu WT-22 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji

8 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania w warunkach przemysłowych – przeprowadzone w PZL Mielec Tokarka ERI-250 stop tytanu WT-22 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji

9 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania w warunkach przemysłowych – przeprowadzone w PZL Mielec Tokarka ERI-250 stop tytanu WT-22 Przebiegi sygnałów AEraw, AErms oraz trzech składowych drgań Vx, Vy i Vz dla pierwszej, trzeciej i piątej (ostatniej) operacji pierwszego okresu trwałości ostrza 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji

10 Wnioski z wizyt studyjnych w przedsiębiorstwach Doliny Lotniczej
Przeprowadzono badania w „WSK Rzeszów” i „PZL Mielec” na czterech stanowiskach tokarskich podczas pracy 27 ostrzy dla pięciu różnych narzędzi. Zrezygnowano ze stanowisk frezarskich. Instalacja przewodowych czujników na tego frezarkach pięcioosiowych grozi uszkodzeniem sprzętu pomiarowego w czasie badań Duże zapotrzebowanie na diagnostykę stanu ostrza - materiałów trudnoskrawalne - krótkie i niepowtarzalne okresy trwałości ostrza, ocena ich końca arbitralna, zależna od doświadczenia operatora Okresy trwałości ostrza czasami krótsze od czasu obróbki jednego przedmiotu – konieczne jest poszukiwanie nowych miar niezależnych od parametrów skrawania i położenia miejsca obróbki na detalu

11 2.3.5. Analiza przydatności sygnałów i ich miar do diagnostyki stanu narzędzia
Przeanalizowano przydatność typu falki i transformaty oraz miar współczynników falkowych do diagnostyki stanu narzędzia, na przykładzie surowego sygnału AE. Spośród 22 testowanych typów falek najlepsze wyniki osiągnięto dla coif4, a niewiele gorsze dladb6, sym5, coif3, coif4, bior3.7 i bior3.9, stąd te falki można zarekomendować do diagnostyki stanu narzędzia opartej na surowym sygnale AE. WPT okazała się znacznie korzystniejsza od DWT 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji 2. Przeprowadzono analizę przydatności miar sygnału AE i sił skrawania oparta na transformacie falkowej, do diagnostyki stanu narzędzia na przykładzie zgrubnego toczenia Inconel 625 w operacji przemysłowej

12 2.3.5. Analiza przydatności sygnałów i ich miar do diagnostyki stanu narzędzia
3. Opracowano metody automatycznej selekcji miar sygnałów diagnostycznych polegające na: modelowaniu zależności stanu narzędzia od wykorzystanej części okresu trwałości ostrza przez znormalizowany w dziedzinie czasu i filtrowany dolnoprzepustowo przebieg ocenę jakości tego modelu przy pomocy współczynnika determinacji ocenę powtarzalności miar eliminację miar skorelowanych między sobą 4. Opracowano metodę oceny stanu narzędzia w oparciu o poszczególne miary oraz integracji tych ocen. 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji

13 2.3.5. Analiza przydatności sygnałów i ich miar do diagnostyki stanu narzędzia Główne wnioski:
Z dostępnych sygnałów należy wyznaczać bardzo dużą liczbę miar, ponieważ znikoma ich część jest przydatna do monitorowania stanu narzędzia. Niemożliwe jest zarówno prowadzenie monitorowania w oparciu o jedną miarę sygnału, jak i przewidzenie które miary mogą być przydatne. Konieczne jest automatyczne prowadzenie selekcji miar. Zwiększanie liczby zakwalifikowanych miar poprzez obniżanie kryteriów selekcji powoduje pogorszenie oszacowania stanu narzędzia przez układ. 2.3.4 Badania doświadczalne zależności wybranych sygnałów diagnostycznych od stanu procesu skrawania – zadanie w trakcie realizacji

14 Przeniesione na III kwartał ze względu na brak finansowania
2.3.8 Zastosowanie metod wizyjnych do diagnostyki stanu ostrza Wstępna ocena przydatności podstawowych metod przetwarzania i analizy obrazu do pomiaru zużycia ostrza na podstawie zdjęć z mikroskopu warsztatowego Opracowanie projektu i budowa stanowiska do wykonywania zdjęć narzędzia na obrabiarce w warunkach przemysłowych Przeniesione na III kwartał ze względu na brak finansowania Badania doświadczalne - wykonanie zdjęć ostrza na maszynie, pomiar wskaźników zużycia w czasie prób trwałościowych Porównanie skuteczności wytypowanych metod analizy obrazu do oceny stanu ostrza, w oparciu o zdjęcia uzyskane z kamery przemysłowej zainstalowanej na obrabiarce Opracowanie strategii automatycznej wizyjnej oceny stanu ostrza Opracowanie wirtualnego wizyjnego systemu diagnostyki stanu ostrza Testowanie opracowanego systemu oceny stanu narzędzia na obrabiarce 2.3.8 Zastosowanie metod wizyjnych do diagnostyki stanu ostrza

15 Przeniesione na III kwartał ze względu na brak finansowania
2.3.7 Budowa sondy narzędziowej z funkcją pomiaru zużycia ostrza Opracowanie koncepcyjne wariantów konstrukcyjnych sondy. Wybór wariantu. Projekt i niezbędne obliczenia czujnika sondy. Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej. Projekt i zestawienie stanowiska laboratoryjnego. Skalowanie i walidacja czujnika sondy. Przeniesione na III kwartał ze względu na brak finansowania Wykonanie modelu egzemplarza badawczego sondy. Opracowanie projektu, dobór elementów, oprogramowanie i wykonanie toru pomiarowego do badań sondy. Badania laboratoryjne sondy. Instalacja na obrabiarce. Badania porównawcze z typową sondą narzędziową. Opracowanie komunikacji z wytypowanym układem sterowania. Oprogramowanie. Badania półprzemysłowe. Opracowanie metodyki instalacji sondy na obrabiarce przemysłowej. Opracowanie dokumentacji serwisowej. Instalacja sondy na obrabiarce w zakładzie produkcyjnym. Badania przemysłowe w warunkach produkcji.

16 Rzeczywiste wskaźniki realizacji celów projektu w ramach ZB-2
Publikacje przyjęte do druku: Journal of Engineering Manufacture: K. Jemielniak, J. Kossakowska, T. Urbański: „Application of wavelet transform of AE and cutting force signals in tool condition monitoring of Inconel 625” CIRP keynote paper (Pisa, Italy, Tuesday, Aug. 24, 2010, 14:00-14:30

17 Rzeczywiste wskaźniki realizacji celów projektu w ramach ZB-2
Wygłoszone referaty: 5th International Conference on Advances in Production Engineering, APE’2010, 17– r: J. Chrzanowski, R. Wypisiński, „Independent Tool Probe with LVDT for Measuring Dimensional Wear of Turning Edge” K. Jemielniak, J. Kossakowska: „Tool Wear Monitoring Based on Wavelet Transform of Raw Acoustic Emission Signal” P. Oborski , „Shop Floor Control Based on Multiagent Idea”

18 Rzeczywiste wskaźniki realizacji celów projektu w ramach ZB-2
Planowane referaty: 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, 24 –26 Oct., 2010, Gifu, Japan K. Jemielniak, J. Kossakowska, S. Bombiński, T. Urbański: „Multi-feature fusion based tool condition monitoring of Inconel 625” IV Konferencja Naukowa SZKOŁA OBRÓBKI SKRAWANIEM, ŁÓDŹ 6-8 września 2010 r K. Jemielniak, J. Kossakowska, T. Urbański, Zastosowanie transformaty falkowej sygnałów sił skrawania i emisji akustycznej do monitorowania stanu narzędzia skrawającego podczas toczenia zgrubnego Inconelu 625 K. Jemielniak, J. Kossakowska, M. Nejman, Optymalizacja toczenia zgrubnego Inconelu 625

19 Rzeczywiste wskaźniki realizacji celów projektu w ramach ZB-2
Realizowane prace doktorskie Promotor: prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Doktorant: mgr inż. Tomasz Urbański Tematyka: Automatyczna diagnostyka stanu narzędzia w warunkach przemysłowych Promotor: prof. dr hab. inż. Maciej Szafarczyk Doktorant: mgr inż. Radosław Gościniak Temat: Metoda określania współrzędnych i zużycia ostrza i zużycia ostrza noża na tokarkach NC Planowane prace habilitacyjne (robocze tytuły, zakresy tematyczne): dr inż. Joanna Kossakowska: „Zaawansowane metody przetwarzania sygnałów w diagnostyce procesu skrawania” dr inż. Sebastian Bombiński: "Metody sztucznej inteligencji w diagnostyce procesu skrawania" dr inż. Jarosław Chrzanowski „Badanie dokładności dynamicznej obrabiarek sterowanych numerycznie” dr inż. Piotr Szulewski: "Informatyczne systemy komunikacyjne w środowiskach przemysłowych"

20 Zespół realizujący dotychczasowe podzadania
prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak, dr inż. Sebastian Bombiński, dr inż. Jarosław Chrzanowski, dr inż. Joanna Kossakowska, dr inż. Mirosław Nejman dr inż. Przemysław Oborski dr inż. Piotr Szulewski dr inż. Dominika Śniegulska-Grądzka mgr inż. Radosław Gościniak mgr inż. Tomasz Urbański – doktorant mgr inż. Rafał Wypysiński – doktorant Jakub Żaczek - student

21 Zadanie Badawcze 2 Modelowanie, konstruowanie i kontrolowanie procesu HSM z uwzględnieniem skonfigurowanego układu maszyna-przyrząd-detal Dziękuję za uwagę