Centrum Transformacji Przemysłu
Centrum Transformacji Przemysłu (CTP) to interdyscyplinarny zespół naukowców i inżynierów, którego celem jest wspieranie rozwoju nowoczesnych technologii przemysłowych. Specjalizujemy się w przyspieszeniu cyfrowej transformacji procesów wytwarzania poprzez zaawansowane narzędzia, usługi oraz infrastrukturę cyfrową. Naszą misją jest podniesienie jakości i dostępności danych, zwiększenie efektywności analiz oraz skrócenie ścieżki od wyników badań do wdrożeń przemysłowych. Tworzymy bezpieczne, skalowalne środowisko do gromadzenia, przetwarzania i analizy danych, umożliwiając zespołom B+R uruchamianie modeli sztucznej inteligencji, testowanie cyfrowych bliźniaków procesów produkcyjnych oraz optymalizację technologii wytwarzania.
Koncentruje się na badaniach naukowych i rozwojowych w obszarach:
Obszar Transformacji Cyfrowej
Obszar Transformacji Cyfrowej prowadzi działalność badawczo‑rozwojową w zakresie projektowania, analizowania i wdrażania zaawansowanych technologii cyfrowych dla przemysłu, ochrony zdrowia oraz sektora obronności. Główny zakres zainteresowań obejmuje wykorzystanie metod analizy danych, uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji do wspierania procesów decyzyjnych, automatyzacji oraz poprawy niezawodności i bezpieczeństwa systemów technicznych i informatycznych.
Zakres działalności obszaru obejmuje:
- Przetwarzanie danych i analiza sygnałów
Opracowujemy zaawansowane metody analizy sygnałów oraz przetwarzania danych pochodzących z systemów przemysłowych, medycznych oraz sensorów IoT. Oceniamy jakość danych pod kątem ich kompletności i wiarygodności, a także przygotowujemy dane do analizy statystycznej oraz zastosowań analitycznych i decyzyjnych. Równolegle zajmujemy się integracją, przetwarzaniem i zarządzaniem dużymi zbiorami danych (Big Data).
- Zastosowanie metod ML
Rozwijamy algorytmy uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji, w tym modeli uczenia głębokiego oraz modeli językowych, dla celów predykcyjnych i diagnostycznych. Prowadzimy badania nad metodami inteligentnej analizy obrazu, sygnałów i danych w postaci szeregów czasowych, w tym także modeli interpretowalnych, dla wspomagania decyzji diagnostycznych i prognostycznych w systemach medycznych, infrastruktury krytycznej i obronnych.
- Systemy cyfrowe i modelowanie
Projektujemy inteligentne systemy monitorowania, diagnostyki i predykcji stanu obiektów, oparte na nowoczesnej architektury rozproszonej i sieciowej, umożliwiające skalowalne przetwarzanie danych, integrację heterogenicznych źródeł informacji oraz pracę w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Posiadamy doświadczenie w tworzeniu modeli fizjologicznych i biomechanicznych, które umożliwiają personalizację diagnostyki i terapii, symulację przebiegu choroby, czy ocenę skutków różnych scenariuszy leczenia. Rozwijamy metody tworzenia cyfrowych bliźniaków procesów i systemów technicznych dla monitorowania stanu technicznego, predykcji awarii (predictive maintenance) oraz optymalizacji procesów produkcyjnych.
Działalność grupy obejmuje badania podstawowe i stosowane, rozwój demonstratorów technologii oraz realizację projektów wdrożeniowych i pilotażowych. Prace prowadzone są w ścisłej współpracy z partnerami przemysłowymi, instytucjami publicznymi i jednostkami naukowymi. Prace te są silnie zorientowane na transfer wiedzy i technologii do praktyki gospodarczej i społecznej.
Obszar Transformacji Procesów
Obszar Transformacji Procesów koncentruje się na badaniach i optymalizacji zaawansowanych procesów produkcyjnych i materiałów dla przemysłu odlewniczego, lotniczego, motoryzacyjnego i energetycznego. Łączymy technologie przyrostowe i tradycyjne, innowacyjne metody obróbki oraz modelowanie numeryczne, dążąc do procesów wydajniejszych i przyjaznych środowisku.
Zakres działalności obszaru obejmuje:
Wytwarzanie przyrostowe: Optymalizujemy druk 3D metali i ceramiki (binder jetting, SLM, DED/LMD) oraz obróbkę termiczną i spiekanie (HIP). Prowadzimy optymalizację topologiczną elementów przyrostowych i konwencjonalnych.
Obróbka bezstykowa: Rozwijamy elektrochemiczne i plazmowe metody wygładzania oraz nakładania funkcjonalnych powłok (MAO) poprawiających trwałość i właściwości użytkowe.
Projektowanie stopów: Tworzymy nowoczesne stopy żelazne i nieżelazne, stopy biodegradowalne dla implantów, nadstopy niklu i kobaltu oraz stopy wysokiej entropii, łączące wielofunkcyjność z niskoemisyjnością i możliwością recyklingu.
Prototypowanie procesów odlewniczych: Wykorzystujemy symulacje (MagmaSoft, Flow3D, ANSYS) do przewidywania wad, optymalizacji parametrów technologicznych oraz procesów produkcji addytywnej.
Zrównoważony rozwój: Analizujemy odpady i opracowujemy metody ich ograniczania, recyklingu i automatyzacji procesów czyszczenia odlewów, wspierając gospodarkę o obiegu zamkniętym.
Badania fizykochemiczne: Prowadzimy prace nad mechanizmami tworzenia warstw ceramicznych, innowacyjnymi masami formierskimi i dokumentacją techniczną odlewów, łącząc prototypowanie 3D z normami certyfikacyjnymi.
Obszar Transformacji Technologicznej
Obszar Transformacji Technologicznej koncentruje się na opracowywaniu i wdrażaniu nowoczesnych rozwiązań inżynierskich, wspierających rozwój technologiczny oraz automatyzację przemysłu. Realizujemy kompleksowe projekty od konceptu do gotowego produktu – projektujemy konstrukcje mechaniczne i mechatroniczne, integrujemy systemy sensorowe oraz elementy wykonawcze, a także rozwijamy układy sterowania. Wykorzystujemy zaawansowane metody analityczne (symulacje MES, CFD, Multiphysics), technologie addytywne i inżynierię odwrotną, co umożliwia szybkie sprawdzanie koncepcji oraz wdrażanie innowacyjnych prototypów. Ekspercka wiedza w zakresie zaawansowanych systemów numerycznych pozwala nam optymalizować konstrukcje i procesy produkcyjne, uwzględniając sprzężone zjawiska wielofizyczne, dynamikę szybkozmienną oraz przepływy cieczy.
Zakres działalności obszaru obejmuje:
Projektowanie i prototypowanie urządzeń: Tworzymy rozwiązania mechaniczne i mechatroniczne – od analizy koncepcyjnej, przez szczegółowe projektowanie CAD, aż po wykonanie modeli funkcjonalnych. Zespół pracuje także nad integracją napędów, siłowników oraz czujników z nowymi układami sterowania, co pozwala na realizację złożonych maszyn i stanowisk przemysłowych.
Analizy konstrukcyjne i symulacje numeryczne: Wykonujemy analizy wytrzymałościowe metodą elementów skończonych (MES), symulacje przepływów (CFD) oraz sprzężone analizy termiczno-mechaniczne. Stosujemy optymalizację topologiczną do kształtowania struktury komponentów zgodnie z zadanymi warunkami brzegowymi. Oceniamy parametry dynamiczne maszyn, weryfikujemy trwałość zmęczeniową i przewidujemy wpływ warunków pracy na bezpieczeństwo konstrukcji.
Modelowanie materiałowe i kompozyty: Opracowujemy modele nowych materiałów, w tym stopów kompozytowych i materiałów warstwowych. Analizujemy właściwości mechaniczne i fizykochemiczne kompozytów, co pozwala na wykorzystanie ich w lekkich konstrukcjach o wysokiej wytrzymałości oraz w aplikacjach wymagających odporności na ekstremalne warunki.
Cykl życia produktów (LCA) i ślad węglowy: Przeprowadzamy oceny cyklu życia (LCA) i analizę śladu węglowego projektowanych rozwiązań technologicznych, w tym ogniw paliwowych i systemów energetycznych. Dzięki temu wspieramy zrównoważony rozwój, identyfikując możliwości redukcji emisji CO₂ i materiałochłonności już na etapie projektowania.
Szybkie prototypowanie i inżynieria odwrotna: Stosujemy technologie druku 3D do szybkiego wykonania prototypów komponentów mechanicznych oraz form i narzędzi odlewniczych. Wykorzystujemy skanery 3D i inżynierię odwrotną do digitalizacji istniejących elementów, co umożliwia ich modyfikację i integrację w nowych projektach.
Testy funkcjonalne i wdrożenia: Przygotowujemy kompleksowe testy prototypów urządzeń – weryfikujemy działanie systemów mechatronicznych, sprawdzamy funkcjonalność układów sterowania oraz optymalizujemy parametry maszyn. Nasze rozwiązania dostosowujemy do potrzeb klienta przemysłowego, zapewniając gotowość technologii do szybkiego wdrożenia w warunkach produkcyjnych.
Obszar Transformacji Technologicznej zapewnia wszechstronną ekspertyzę inżynierską, łącząc kompetencje z zakresu konstrukcji, automatyki, materiałoznawstwa i analizy numerycznej. Dzięki temu CTP oferuje kompleksowe wsparcie techniczne dla przemysłu w procesach modernizacji, automatyzacji i opracowywania nowych urządzeń produkcyjnych.
Kontakt
Dyrektor Centrum Transformacji Przemysłu
dr inż. Tadeusz Topór-Kamiński
e-mail: tadeusz.topor-kaminski@kit.lukasiewicz.gov.pl
tel. +48 32 271 60 13 wew. 146