Współpraca Opla z Politechniką

W kwietniu 2016 roku w Gliwicach Opel Manufacturing Poland Sp. z o.o. i Politechnika Śląska podpisały porozumienie o współpracy naukowej. Uruchomiono program badań, który ma się zakończyć uzyskaniem przez wybranych pracowników tytułu doktora nauk technicznych. Działania te prowadzone są na dwa sposoby: doktoraty dualne oraz doktoraty przemysłowe na wydziałach: Mechaniczny Technologiczny oraz Informatyki, Elektroniki i Informatyki.

Od dwóch lat w Gliwicach funkcjonuje autorski program doktoratów dualnych, fabryka stworzyła go wspólnie z Politechniką Śląską. Swoje siły łączą w ramach programu doktoranci z uczelni, którzy prowadzą badania na terenie zakładu, i pracownicy Opla, którzy dzięki doświadczeniu zawodowemu i zdobytej wiedzy otwierają przewody doktorskie na PŚ. – Moim zamysłem było połączenie naukowców z uczelni z pracownikami fabryki. Tak, by mogli dzielić się swoją wiedzą i wdrażać pomysły. To się zaczyna sprawdzać – tłumaczy Ewa Barańska, szefowa zespołu inżynierii produkcji.

Tłocznia nowych rozwiązań

Adrian Krol trafił do Opla z Politechniki Śląskiej. Prowadzi badania nad wprowadzeniem układu diagnostycznego na linii pras wspólnie z Krzysztofem Roczkiem, pracownikiem Opla z 8-letnim stażem. Jak to się stało, że los połączył ich w projekcie?

Adrian Krol właśnie bronił swoją pracę magisterską na Wydziale Mechaniczno-Technologicznym Politechniki Śląskiej, gdy otrzymał od promotora propozycję udziału w tworzącym się projekcie doktorskim. – Zanim zostałem magistrem, już się zastanawiałem nad tematem pracy doktorskiej – śmieje się Adrian. – Ta propozycja przyszła w najodpowiedniejszym momencie, bo nie miałem jeszcze żadnej oferty pracy, a już wcześniej rozważałem możliwość kontynuowania kariery naukowej. W Oplu udało się to połączyć – wyjaśnia doktorant, który prowadzi aktualnie badania na uczelni i jednocześnie w gliwickiej fabryce, gdzie jest zatrudniony na pół etatu. Krzysztof Roczek pracuje w Oplu od 8 lat, obecnie jako inżynier

automatyk na wydziale tłoczni. – Zajmuję się praktyką, ale zawsze chciałem poszerzać swoją wiedzę, by rozumieć to, co dzieje się w maszynach. Szczególnie interesowała mnie diagnostyka. Dzięki udziałowi w programie doktorskim mogę się rozwijać, a jednocześnie zrobić coś dobrego dla naszego zakładu – przekonuje Krzysztof. Rozwiązanie, nad którym pracuje razem z Adrianem Krolem, ma przede wszystkim ograniczyć możliwe przestoje i koszty związane z awariami na linii pras. To ogromne urządzenie, działające w oparciu o układ napędowy składający się z silnika, układu wału pośredniczącego i koła zamachowego, a także części elektrycznej.

Przemysł się bardzo zmienia. Dziś mówimy o Fabryce 4.0. Dużo w niej jest IT, automatyki, itd. Nie dawało mi spokoju, że mamy tyle dobrych pomysłów. Trzeba było zacząć je realizować. Program doktorski to szansa na ich weryfikowanie i wprowadzanie zmian korzystnych dla firmy.

 – Ewa Barańska –

Doktorat dualny pozwala spojrzeć na cały proces z dwóch stron. Częścią mechaniczną zajmuje się Adrian, a elektryczną – Krzysztof. Celem jest stworzenie układu diagnostycznego, który działałby autonomicznie i wskazywał ewentualne uszkodzenia. System wykrywałby także awarie łożysk oraz silnika. – W praktyce oznacza to, że będziemy w stanie określić na przykład stopień uszkodzenia łożyska i moment, w którym przestanie ono poprawnie pracować. Dzięki temu będziemy mogli zaplanować akcję zapobiegawczą, zamówić potrzebne części i wykonać niezbędne naprawy z wyprzedzeniem – tłumaczy Adrian Krol. Przewidywanie przestojów pozwoli firmie ograniczać związane z tym koszty. – Każda maszyna może niespodziewanie ulec awarii. Razem z Adrianem chcemy stworzyć układ diagnostyczny, który pozwoli zminimalizować liczbę wielogodzinnych, nieplanowanych przestojów. Operatorzy utrzymania ruchu dostaną dzięki takiemu układowi sygnał, że pojawi się awaria, a nie – jak dotąd – że się już pojawiła – dodaje Krzysztof Roczek.

Wiedza czytana z liczb

Trzeci doktorant, inżynier Mariusz Rodzeń, wiele lat temu myślał o karierze naukowej, jednak wybrał pracę w gliwickiej fabryce, gdzie większość czasu spędza na Wydziale Montażu Głównego. Program doktorski realizowany w Oplu pozwolił mu powrócić do porzuconych kiedyś planów akademickich, bez konieczności rezygnowania z pracy zawodowej. – Na co dzień zajmuję się systemami i urządzeniami do testów końcowych. Jestem odpowiedzialny za przygotowanie i wdrożenie urządzeń dla nowych projektów. Pracuję w fabryce w Gliwicach, ale prowadzę projekty dla wszystkich fabryk w całej Europie – wyjaśnia Mariusz Rodzeń.

Jego doktorat zakłada wykorzystanie danych zbieranych w procesie montażu do jego poprawiania i rozwiązywania problemów. Chodzi o dane historyczne i te aktualnie gromadzone do tak zwanego. data mining czy predicitve analytics, związanego z szeroko rozumianym montażem samochodów. – Mój doktorat obejmuje rzeczy związane z cyfryzacją. Dużą część stanowi efektywna analiza danych. Chcę odkryć ukrytą wartość w informacji, którą dysponujemy. Potrzebujemy odpowiednich algorytmów i właściwego podejścia, żeby to wydobyć, efektywnie zwizualizować do szybkiej intuicyjnej interpretacji. By ujawnić to, co jest obecnie dla nas niewidzialne – przekonuje Mariusz.Żeby przełożyć teorię na praktykę, młody naukowiec podaje przykład i powołuje się na koniec linii produkcyjnej, gdzie występują parametry związane ze zbieżnością samochodu. Zbieżność idealna to dla samochodów Opla wartość zero. Wszystkie samochody, które opuszczają fabrykę, muszą spełniać ten parametr (plus minus z założoną tolerancją). Zdarza się, że nie każde auto na stacji końcowej od razu odnotowuje taki wynik. Trzeba więc to ustawić, co wydłuża proces produkcji. – Moim celem jest zmapowanie całego procesu – od body shopu, kiedy mierzymy karoserię samochodu, po podmontaże części karoserii, do marriage, gdzie łączy się podwozie z nadwoziem. Chciałbym, wykorzystując metody statystyczne oraz dzięki wdrożeniu automatycznej analizy danych, kontrolować zmienność ostatecznego wyniku zbieżności – tłumaczy inżynier Rodzeń.

Mariusz Rodzeń odkrywa informacje zawarte w ogromnej ilości danych liczbowych. Dzięki temu można usprawniać pracę w fabryce.

Obecnie trwa etap formułowania i testowania hipotez. Ideą projektu jest odejście od sztywnych celów i tolerancji na rzecz zbliżania się do sytuacji idealnej, bieżącej kontroli składowych procesu i ich wpływu na siebie. Dlaczego analiza danych i wychwytywanie informacji niewidocznych dziś w procesie produkcji jest tak ważna? Bo pozwoli jeszcze lepiej zarządzać produkcją i minimalizować koszty.

Rozwój programu

Wprowadzony w gliwickim Oplu program doktorski był inspirowany podobnymi pomysłami, które realizowano w Centrali w Niemczech. – Pracownicy z naszego działu brali udział w prezentacjach, które pozwalały być nam na bieżąco z wdrażanymi projektami w Niemczech. W pewnym momencie pomyślałam: a co by było, gdybyśmy u siebie uruchomili doktoraty? – wspomina Ewa Barańska. Do pomysłu udało się jej bardzo szybko przekonać dziekan Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej, Annę Timofiejczuk, drugą z prekursorek tej inicjatywy.

Od momentu pomysłu do realnego uruchomienia projektu minęło trochę czasu – niezbędnego do dopełnienia wszystkich formalności, w tym prawnego uporządkowania procedury patentowej. Doktoranci, prowadząc swoje badania, koncentrują się nie tylko na rozwiązaniach, które można zastosować w Gliwicach. Zamysłem jest, by można je było wdrażać również w innych fabrykach Opla (dlatego prace doktorskie muszą być napisane po angielsku). Koncern wspiera program finansowo – firma kupiła niezbędne do badań urządzenia i zatrudniła u siebie młodych naukowców z politechniki. Z kolei pracownikom, którzy prowadzą badania w ramach etatu, Opel oddaje jeden dzień pracy na weryfikację wniosków płynących z badań podczas spotkań i testów na uczelni. – Uczestniczę w konferencjach, publikuję artykuły w czasopismach naukowych, np. „Diagnostyce”, oraz zdaję wymagane egzaminy. Jestem zadowolony, że firma umożliwia mi zarówno uczestnictwo w ciekawym projekcie, jak i rozwój intelektualny – mówi Krzysztof Roczek.

Do zaprezentowanej trójki doktorantów wkrótce planują dołączyć kolejni. Ewa Barańska ma już na oku nowych kandydatów, którzy w zakładowej „akademii” będą mogli łączyć teorię z praktyką i odkrywać nowe rozwiązania dla przemysłu.