XVI międzynarodowa Konferencja „Wybrane Zagadnienia Elektrotechniki i Elektroniki’ odbyła się w dniach 13-15.09.2021 r. w Rzeszowie na Wydziale Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Rzeszowskiej. Została zrealizowana w ramach programu pn. „Doskonała Nauka” ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki na podstawie umowy nr DNK/SP/467128/2020. Współorganizatorami konferencji prowadzonej w sposób hybrydowy było Polskie Towarzystwo Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej , Politechnika Lwowska, Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg, Technical University of Kosice-Technicka.
Podczas konferencji omawiane były najnowsze osiągnięcia i przyszłe zmiany związane z Przemysłem 4.0, elektromobilnością, odnawialnymi źródłami energii oraz smart elektroniką, indukujące rozwój gospodarki opartej na wiedzy
Z uwagi na fakt, iż jest to prestiżowa impreza naukowa, wzięło w niej udział łącznie ponad 200 przedstawicieli z instytucji krajowych z 13 ośrodków, oraz ponad 40 osób z 16 jednostek zagranicznych oraz studentów i uczniów szkół średnich. W ramach wydarzenia organizowane były również warsztaty naukowe w których udział wzięło 12 przedsiębiorstw (po 3 przedsiębiorstwa w każdym z obszarów tematycznych konferencji) oraz ponad 100 osób (studenci, pracownicy dydaktyczni uczelni, pracownicy przedsiębiorstw działających w branżach związanych z tematyką konferencji).
Celem konferencji, organizowanej przez Wydział Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Rzeszowskiej, była prezentacja dorobku naukowego, wymiany doświadczeń zawodowych oraz integracja interdyscyplinarnego środowiska naukowego z zakresu wybranych zagadnień Elektrotechniki, Elektroniki oraz Mechatroniki. Wydarzenie było już po raz czwarty organizowane w Rzeszowie. Zgromadziło ono naukową śmietankę inżynierów i naukowców zarówno ze środowiska akademickiego, jak i przemysłowego z całego świata.
Patronat konferencji objęli: prof. dr hab. Piotr Koszelnik, Rektor Politechniki Rzeszowskiej, dr hab. inż. Roman Zajdel, prof. PRz , Dziekan Wydziału Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Rzeszowskiej, Polska Akademia Nauk, Polska Sekcja IEEE, SEP wraz z przewodniczącym Oddziału Rzeszowskiego, mgr inż. Bolesławem Pałacem, PTI.
Były to trzy dni bardzo owocnych obrad z udziałem wielu naukowców polskich oraz zagranicznych. Obrady odbyły się w budynkach A oraz B przy ulicy Wincentego Pola w Rzeszowie. Spotkanie w Rzeszowie utrzymało wysoki poziom treści naukowo-technicznej poprzednich Konferencji i służyło jako forum, gdzie naukowcy z całego Świata skupili się na rozwiązaniach ważnych problemów badawczych w czterech obszarach tematycznych konferencji. Pełne wersje artykułów (pozytywnie zrecenzowanych przez członków Komitetu Naukowego) wygłoszone na konferencji będą dostępne na IEEE Xplore. Komitet Naukowy składał się ze 105 naukowców z Polski, Wielkiej Brytanii, Niemiec, Ukrainy i Słowacji, USA, Czech, Serbii, Bośni i Hercegowiny oraz Chin pod kierownictwem Przewodniczącego Komitetu Elektrotechniki Polskiej Akademii Nauk, prof. dr hab. inż. Mariana Łukaniszyna. Ważną rolę moderatorów na Konferencji odgrywali przewodniczący poszczególnych Oddziałów PTETiS w liczbie 15. Konferencję wspierało pod względem naukowym dwóch reprezentantów Polskiej Akademii Nauk. Duże poparcie uzyskała Konferencja ze strony reprezentanta Europy w Radzie Intenational Compumag Society, wiceprzewodniczącego PTETiS, członka Komisji do Spraw Stopni i Tytułów, prof. dr hab. inż. Andrzeja Demenko. Zagranicznymi naukowcami bezpośrednio opiekującymi się pod względem naukowym Konferencją byli profesorowie Stefan Kulig z Uniwersytetu w Dortmundzie, prof. Christian Kreischer z Uniwersytetu w Hamburgu oraz prof. Jan Sykulski z Uniwersytetu w Southampton.
Zaszczycili nas swoją obecnością: prorektor ds. Nauki Politechniki Warszawskiej, członek RDN, prezydent IEEE Industrial Electronics Society (IEEE IES), prof. Mariusz Malinowski z Politechniki Warszawskiej oraz Redaktorzy Naczelni czasopism Śląskich Wiadomości Elektrycznych, Pomiary, Automatyka, Kontrola, Przeglądu Elektrotechnicznego, Wiadomości Elektrycznych, Archiwum Elektrotechniki.
Podczas konferencji było wygłoszonych 7 zaproszonych wykładów
- prof. Jacka Kluski – INTELLIGENT CONTROL AND MACHINE LEARNING BASED DIAGNOSTIC SYSTEMS DESIGN z Politechniki Rzeszowskiej,
- prof. Andrzeja Demenko – EQUIVALENCE OF FINITE DIFFERENCE, FINITE ELEMENT, FINITE INTEGRAL AND NETWORK METHODS IN COMPUTATIONAL ELECTROMAGNETICS z Politechniki Poznańskiej,
- prof. Lecha Grzesiaka -ELECTRIC POWERTRAIN SYSTEMS, THE EVOLUTION OF TECHNOLOGY z Politechniki Warszawskiej,
- prof. Jana Sykulskiego- ADVANCES AND TRENDS IN DESIGN OPTIMISATION z Wielkiej Brytanii,
- prof. Mariusza Malinowskiego – FAULT TOLERANT SMART TRANSFORMER IN DISTRIBUTED ENERGY SYSTEMS – OPPORTUNITIES AND CHALLENGES z Politechniki Warszawskiej,
- prof. Mariusza Węglarskiego SYNTHESIS OF RFID SENSORS FOR MONITORING PHOTOVOLTAIC MODULES INTEGRATED WITH GLASS PANELS z Politechniki Rzeszowskiej
- Ihor Shchur – BRUSHLESS DC DRIVE SYSTEM BASED ON DUAL THREE-PHASE FRACTIONAL SLOT AND CONCENTRATED WINDING CONFIGURATION SURFACE PM MOTOR.
W trakcie konferencji podczas 3 dniowych obrad odbyły się 24 sesje naukowe.
Przemysł 4.0 – inteligentne systemy sterowania i diagnozowania procesów produkcyjnych i technologicznych, w tym rozwiązania w zakresie predykcyjnego utrzymania ruchu
Istotę IV rewolucji przemysłowej (Przemysł 4.0) stanowią systemy informatyczne wykorzystujące metody sztucznej inteligencji, które umożliwiają sterowanie, optymalizację i realizację procesów produkcyjnych w sposób zautomatyzowany i zrobotyzowany. Systemy produkcyjne działające zgodnie z założeniami Przemysłu 4.0 gromadzą wielkie ilości danych (Big Data), do których przetwarzania konieczne jest wykorzystanie metod sztucznej inteligencji w celu optymalizacji, maszynowego odkrywania wiedzy, sterowania i zarządzania realizacją procesów produkcyjnych.
Doświadczenie Zespołu Badawczego pozyskiwane w wyniku długoletniej współpracy z przemysłem w regionie (np. Dolina Lotnicza), wskazuje, że kluczowym elementem umożliwiającym wdrażanie rozwiązań Przemysłu 4.0 w gospodarce, jest opracowanie inteligentnych, uczących się (ewoluujących) systemów diagnozowania (Condition Monitoring) i nadzorowania zrobotyzowanych i zautomatyzowanych procesów produkcyjnych oraz systemów realizujących założenia predykcyjnego utrzymania ruchu (Predicitive Maintenance). W zautomatyzowanych i zrobotyzowanych systemach wytwarzania wyeliminowano bezpośredni udział człowieka w bieżącym nadzorowaniu zasobów produkcyjnych i procesów technologicznych, co często prowadzi do produkcji elementów niezgodnych z wymaganiami jakościowymi (mimo pełnej automatyzacji i robotyzacji procesów) oraz występowania nieprzewidzianych awarii zasobów produkcyjnych. Inteligentne systemy sterowania i nadzorowania wymagają opracowywania nowych platform sprzętowo-programowych umożliwiających ich wdrażanie w praktyce przemysłowej (w tym zgodnie z koncepcją szybkiego prototypowania) oraz udoskonalania i opracowywania nowych algorytmów sztucznej inteligencji, w tym działających w czasie rzeczywistym. Istotnym czynnikiem w rozwoju Przemysłu 4.0 jest również opracowywanie nowych urządzeń wbudowanych.
Działalność naukowa prowadzona przez Zespół Badawczy w obszarze Przemysłu 4.0
Działalność naukowa prowadzona przez Zespół Badawczy w obszarze Przemysłu 4.0 dotyczy projektowania i konstruowania rozwiązań sprzętowych i programowych umożliwiających sterowanie i zarządzanie procesami produkcyjnymi oraz gromadzenie i zaawansowaną analizę danych wykorzystującą metody sztucznej inteligencji.
Działalność w zakresie Przemysłu 4.0 ma charakter interdyscyplinarny i dotyczy w szczególności:
- konstruowania systemów wbudowanych, w tym z układami FPGA, umożliwiających również realizację algorytmów inteligencji obliczeniowej w czasie rzeczywistym,
- konstruowania platform do szybkiego prototypowania inteligentnych systemów sterowania i diagnozowania procesów technologicznych,
- opracowywania systemów i algorytmów maszynowego odkrywania wiedzy w obszarze realizacji procesów technologicznych i produkcyjnych,
- prowadzenie badań w obszarze konstruowania systemów predykcyjnego utrzymania ruchu (Predictive Maintenance) oraz nadzorowania procesów technologicznych (Condition Monitoring) w czasie rzeczywistym,
- realizacji konsultacji i opracowywania koncepcji dotyczących nowej roli pracowników w systemach Przemysłu 4.0 oraz wyzwań technologicznych i etycznych związanych z IV rewolucją przemysłową i Społeczeństwem 4.0.
Prace badawcze i ich rezultaty uzyskane przez Zespół Badawczy w obszarze Przemysłu 4.0 stanowią podstawę do realizacji działań mających bezpośredni wpływ na otoczenie społeczno-gospodarcze w znaczeniu lokalnym, regionalnym i krajowym:
- działania popularyzujące wiedzę o Przemyśle 4.0 i konieczności cyfrowej transformacji społeczeństwa i systemów produkcyjnych polskich firm, która jest kluczowym elementem budowy i utrzymania konkurencyjności polskiej gospodarki,
- umowy o współpracy, prace badawcze, usługowe oraz konsultacje realizowane na zlecenie firm,
- seminaria i spotkania z przedstawicielami otoczenia społeczno-gospodarczego,
W znaczeniu międzynarodowym działania prowadzone przez Zespół Badawczy dotyczą:
- udziału w targach międzynarodowych – USA, Kanada, Australia, Korea,
- udziału w seminariach i spotkaniach z przedstawicielami korporacji (MTU – seminarium dla przedstawicieli zespołu badawczego z MTU Monachium, Borg Warner – seminarium dla 200 przedstawicieli fabryk z 28 krajów),
- spotkań i konsultacji z przedstawicielami uczelni zagranicznych (USA, Kanada, Australia).
Zaprezentowano prace stanowiące efekt badań realizowanych we współpracy z otoczeniem społeczno-gospodarczym. Prace te powstały w ramach jednego z zadań projektu badawczego pt. „Regionalne Centrum Doskonałości Automatyki i Robotyki, Informatyki, Elektrotechniki, Elektroniki oraz Telekomunikacji Politechniki Rzeszowskiej”, finansowanego przez MNiSW z programu „Regionalna Inicjatywa Doskonałości” (nr 027/RID/2018/19, całkowita wartość projektu: niecałe 12 mln. zł, okres realizacji: 2019-2022, zadanie KSEiT pn. „Uwarunkowania syntezy układów mikroelektronicznych w aspekcie propagacji sygnałów i zaburzeń elektromagnetycznych”). W przedmiotowych badaniach m. in. wykorzystano aparaturę zakupioną w ramach projektów:
- „EMC-LabNet – Polska Sieć Laboratoriów EMC”, nr POIR.04.02.00-02-A007/16-00, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego z Działania 4.2 Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020;
- Rozbudowa infrastruktury naukowo-badawczej Politechniki Rzeszowskiej, nr POPW.01.03.00-18-012/09, współfinansowanego ze środków UE w ramach PO RPW 2007-2013, Priorytet I, Nowoczesna Gospodarka, Działanie 1.3, Wspieranie Innowacji;
- Budowa, rozbudowa i modernizacja bazy naukowo-badawczej Politechniki Rzeszowskiej, nr UDA-RPPK.01.03.00-18-003/10-00, współfinansowanego ze środków UE w ramach RPO WP 2007-2013.
Połowa referatów była wygłaszana w sposób stacjonarny, pozostała w trybie zdalnym. Należy podkreślić wysoką jakość zdalnych połączeń internetowych praktycznie z terenu całej Europy. W referatach z obszaru elektromobilności omówiono wszystkie najważniejsze typy silników i napędów, w tym konwencjonalne i bezszczotkowe silniki prądu stałego, silniki indukcyjne, silniki synchroniczne wszystkich typów, silniki reluktancyjne i skokowe jak też systemy wysoce dostosowane lub specyficzne dla danego zastosowania, np. cyfrowe dyski twarde. Zwrócono uwagę na napędy z silnikami indukcyjnymi, co odzwierciedla ich dominującą pozycję na rynku pod względem liczebności. Przedstawione systemy elektrowni wiatrowych z generatorami typu PMSM oraz DFIG z obszaru odnawialnych źródeł energii, jak też sposoby ich sterowania. Zwrócono uwagę na projektowanie regulatorów prądu i prędkości silników prądu stałego, które można łatwo zastosować do regulatorów prądu i prędkości silników prądu przemiennego, co umożliwia wysokowydajne sterowania silnikami i generatorami AC. Tematem referatów był też falownik z modulacją szerokości impulsu typu PWM i różne metody jego sterowania dla napędów. Zwrócono uwagę na estymację prędkości i bezczujnikowe sterowanie silników, które jest najnowocześniejszą techniką w dziedzinie sterowania silnikiem. Ważnym tematem były bezszczotkowe silniki prądu stałego BLDC. Referaty przedstawiły ciekawe podejście do zagadnień związanych z oprzyrządowaniem i układami czujnikowymi i systemami oraz z przykładami wykorzystującymi symulacje oparte na PSIM. Referaty przedstawiały modelowanie maszyn elektrycznych za pomocą obwodów zastępczych z przykładami maszyny indukcyjnej podwójnie zasilane (DFIMs) jak też samowzbudne generatory indukcyjne (SEIGs), maszyny synchroniczne z magnesami trwałymi, które były badane w środowisku programu Simulink w zakresie dotyczącym stanów przejściowych oraz modelowanie jednofazowych transformatorów nieidealnych ze źródłami odkształconymi. Część referatów dotyczyło dziedziny energii odnawialnej, która odgrywa ważną rolę w nowoczesnych technologiach, szczególnie w elektroenergetyce i energoelektronice. W referatach przedstawiono najnowocześniejsze rozwiązania dotyczące wykorzystania energii słonecznej, w tym systemy skoncentrowane i PV oraz techniki uzyskania punktu mocy maksymalnej, jak też związane z nimi aspekty projektowe systemów użytkowych i mieszkaniowych. Przedstawiono najnowocześniejsze rozwiązania systemów turbin wiatrowych, w tym ich generatory elektryczne, układy sterowania, przekształtniki mocy oraz związane z nimi aspekty projektowe i wykonawcze. Część referatów poświęcono tematyce morskiej, hydrokinetycznej i ogniwom paliwowym. Bardzo ciekawa była podjęta tematyka magazynowania energii za pomocą akumulatorów i ultra kondensatorów. Omówiono bardzo aktualne tematy związane z architekturą, sterowaniem, ochroną w zastosowaniu do mikrosieci. Każdy referat zawierał opisy podstawowych i zaawansowanych pojęć, był poparty licznymi ilustracjami i przykładami liczbowymi i praktycznymi. Ważna też była tematyka przedstawiona na Sesji plakatowej.
Uroczystego otwarcia konferencji WZEE dokonał Dziekan Wydziału Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Rzeszowskiej, dr hab. inż. Roman Zajdel, prof. PRz, który podkreślił wagę podejmowanej tematyki. Szczegółowe informacje dotyczące programu konferencji, podziału na sesje, autorów i tematów ich wystąpień, sponsorów można znaleźć na stronie: https://2021.wzee.pl/wp-content/uploads/2021/09/final_program_WZEE2021-9.pdf
Storna www konferencji: https://2021.wzee.pl