Mechatronizacja produktu i produkcji – przemysł 4.0

pol Artykuł w języku Polskim DOI: 10.14313/PAR_221/13

wyślij Mariusz Olszewski Politechnika Warszawska, Wydział Mechatroniki, Instytut Automatyki i Robotyki, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

Pobierz Artykuł

Streszczenie

Artykuł jest autorską próbą pokazania problemów związanych z przejściem od etapu automatyzacji i robotyzacji produkcji przemysłowej, charakteryzującej się liniową strukturą wytwarzania, do etapu mechatronizacji produktów i produkcji i rozproszonej struktury, etapu nazywanego przemysłem 4.0. W tym etapie znaczącą rolę będzie odgrywał sam produkt, na każdej z faz jego „życia”, od powstania koncepcji, przez opracowanie projektu, produkcję wirtualną i realną, zautomatyzowaną i zrobotyzowaną, kontrolę jakości, ofertę rynkową, logistykę, w tym serwis i remonty, aż po wykorzystanie odpadów powstałych z jego zakończonej eksploatacji, wszystkie fazy są zarządzane informatycznie i zdalnie – przez Internet.

Słowa kluczowe

mechatronika, mechatronizacja produkcji, produkcja przemysłowa, produkt bioniczny, produkt mechatroniczny, przemysł 4.0

Mechatronization of the Product and the Production – Industry 4.0

Abstract

The article is an author’s attempt to show the problems connected with the transition from the stage the automation and of the robotization of the industrial production, being characterized by a linear structure of the production, till the stage mechatronization of products and the production and the structure dispersed for her, the stage called Industry 4.0. In this stage very product will be playing the major part, on every of phases of him „lives”, from the coming into existence of the conception, through the drafting, the virtual and real production, automated and robotized, the quality control, the market offer, the logistics, in it the service and renovations, until using waste that come from his finished exploitation, all phases ordered computer and on the Internet.

Keywords

industrial production, industry 4.0, mechatronics, mechatronization of the production, product of bionics, product of mechatronics

Bibliografia

  1. Abele E., Reinhart G., Zukunft der Produktion. Carl Hanser Verlag, München 2011.
  2. Amiri S., Rabbi A., Azinfar L., Fazel-Rezai R., A review of P300, SSVEP, and hybrid P300/SSVEP brain-computer interface systems. Brain-Computer Interface Systems — Recent Progress and Future Prospects, 2013.
  3. Autorenteam des wissenschaftlichen Beirates von BITKOM e.V., VDMA e.V., ZVEI e.V., Forschung und Innovation, (in der) Plattform Industrie 4.0. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V., Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V., Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V., Hannower 2014; Berlin, Frankfurt 2015.
  4. Autorenteam des wissenschaftlichen Beirates von BITKOM e.V., VDMA e.V., ZVEI e.V., Referenzarchitektur, Standardisierung, Normung, (in der) Plattform Industrie 4.0. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V., Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V., Zentralverband Elektrotechnik-und Elektronikindustrie e.V., Hannower 2014; Berlin, Frankfurt 2015.
  5. Autorenteam des wissenschaftlichen Beirates von BITKOM e.V., VDMA e.V., ZVEI e.V., Umsetzungsstrategie Industrie 4.0, (in der) Plattform Industrie 4.0. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V., Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V., Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V., Hannower 2014; Berlin, Frankfurt 2015.
  6. Bauernhansl Th., ten Hompel M., Vogel-Henser B., Industrie 4.0 in Produkten, Automatisierung und Logistik. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2014.
  7. Bundesministerium für Bildung und Forschung, Zukunftsbild „Industrie 4.0“. Berlin 2013.
  8. Carlson T., Tonin L., Leeb R., Rohm M., Rupp R., Al-Khodairy A., Millán J. d. R., BCI telepresence: A six patient evaluation, [in:] Proceedings of TOBI Workshop lll: Bringing BCIs to End-Users: Facing the Challenge, EPFLCONF-174371, 2012, 18–19.
  9. Cegielska A., Olszewski M., Nieinwazyjny interfejs mózg-komputer do zastosowań technicznych. „Pomiary Automatyka Robotyka”, 3(19), 2015, 5–14, DOI: 10.14313/PAR_217/5
  10. Chojecki R., Olszewski M., A mobile robot for laboratory purposes and its applications, “Pomiary Automatyka Kontrola”, 3(55), 2009, 190–193.
  11. Chui M., Löffler M., Roberts R., The Internet of Things, (w:) „The McKinsey Quarterly“, 2(47), 2010, 1–9.
  12. Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE, Die deutsche Normungs-Roadmap Industrie 4.0. Reihe DKE Normungsroadmap, Version 1.0, Berlin 2013.
  13. George L., Lécuyer A., An overview of research on ’passive’ brain-computer interfaces for implicit human-computer interaction. International Conference on Applied Bionics and Biomechanics ICABB 2010-Workshop W1 ’Brain-Computer Interfacing and Virtual Reality’, 2010.
  14. Górska M., Olszewski M., Interfejs mózg-komputer w zadaniu sterowania robotem mobilnym. „Pomiary Automatyka Robotyka”, 3(19), 2015, 15–24, DOI: 10.14313/PAR_217/15
  15. Górska T., Majczyński H., Mechanizmy sterowania ruchami dowolnymi, [w:] praca zbiorowa Górska T., Grabowska A., Zagrodzka J., Mózg a zachowanie, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2000.
  16. Gracel J., Industry 4.0 – kluczowe pytania i odpowiedzi, „Automatyka, Podzespoły, Aplikacje”, 6(10), 2016, 36–39.
  17. Gürkök H., Nijholt A., Poel M., Obbink M., Evaluating a multi-player brain-computer interface game: Challenge versus co-experience, “Entertainment Computing”, Vol. 4, Issue 3, 2013, 195–203, DOI: 10.1016/j.entcom.2012.11.001.
  18. Helduser S., Mednis W., Olszewski M., Elementy i układy hydrauliczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009.
  19. Herwig O., Thallemer A., Air/Luft. Unity of art and science. Arnoldsche Art Publishers, Stuttgart 2005.
  20. Herwig O., Thallemer A., Water/Wasser. Unity of art and science. Arnoldsche Art Publishers, Stuttgart 2008.
  21. Hoske M.T., Internet Rzeczy w Fabryce 4.0. “Control Engineering Polska”. 6(116), 2015, 22–30.
  22. Jaworowska M., Piątek Z., Przemysł 4.0 – czwarta rewolucja przemysłowa na świecie. „Automatyka, Podzespoły, Aplikacje”, 6(10), 2016, 24–27.
  23. Jonmohamadi Y., Poudel G., Innes C., Jones R., Sourcespace ICA for EEG source separation, localization, and time-course reconstruction. “NeuroImage”, Vol. 101, 2014, 720–737, DOI: 10.1016/j.neuroimage.2014.07.052.
  24. Kaczanowski S., Olszewski M., Stan i kierunki rozwoju robotyzacji w rozwiniętych przemysłowo krajach świata i w Polsce. CINTiE, Warszawa 1986.
  25. Kaliczyńska M., Dąbek P., Value of the Internet of Things for the Industry – An Overview, [w:] Mechatronics: Ideas for Industrial Applications, 2015, 51-63, DOI: 10.1007/978-3-319-10990-9_6.
  26. Kübler A., Mattia D., Rupp R., Tangermann M., Facing the challenge: Bringing brain-computer interfaces to end-users. “Artificial Intelligence in Medicine”, 59, 2013, 55–60, DOI: 10.1016/j.artmed.2013.08.002.
  27. Lee E.C., Woo J.C., Kim J.H., Whang M., Park K.R., A brain–computer interface method combined with eye tracking for 3D interaction. Journal of Neuroscience Methods, 190(2), 2010, 289–298.
  28. Lotter B., Das Zusammenwirken von Mensch und Maschine im Bereich der Montage. (im) Ein Essay zum 60. Geburtstag von Kurt Stoll, Denken in Systemen. Festo Verlag, Esslingen 1991.
  29. Lotter B., Wirtschaftliche Montage. Ein Handbuch für Elektrogerätebau u. Feinwerktechnik. VDI-Verlag, Düsseldorf 1992.
  30. Luna P., Controlling machines with just the power of thought. “The Lancet Neurology”, 10(9), 2011, 780–781.
  31. Mianowski K., Berns K., Robot humanoidalny ROMAN. „Pomiary Automatyka Robotyka”, 1(20), 2016, 37–46.
  32. Milberg J., Den Menschen entlasten, den Menschen unterstützen - Entwicklung der Produktionstechnik im Zeichen der Rechneranwendung. (im) Ein Essay zum 60. Geburtstag von Kurt Stoll, Denken in Systemen. Festo Verlag, Esslingen 1991.
  33. Monkenbusch H., Unterwegs auf neuen Routen. “Focus Network”, 4(14), 2016, 32–35.
  34. Müller K.-R., Tangermann M., Dornhege G., Krauledat M., Curio G., Blankertz B., Machine learning for real-time single-trial EEG-analysis: from brain–computer interfacing to mental state monitoring. “Journal of Neuroscience Methods”, 167(1), 2008, 82–90.
  35. Neuper C., Scherer R., Wriessnegger S., Pfurtscheller G., Motor imagery and action observation: modulation of sensorimotor brain rhythms during mental control of a brain–computer interface, “Clinical Neurophysiology”, 120(2), 2009, 239–247.
  36. Olszewski M., Barczyk J., Bartyś M., Kościelny W.J., Mednis W., Sierota A., Szaciłło-Kossowski J., Podstawy mechatroniki, podręcznik opracowany pod kierunkiem M. Olszewskiego, wyd. REA, Warszawa 2006.
  37. Olszewski M., Barczyk J., Bartyś M., Mednis W., Chojecki R., Urządzenia i systemy mechatroniczne. Część 2, podręcznik opracowany pod kierunkiem M. Olszewskiego, wyd. REA, Warszawa 2009.
  38. Olszewski M., Barczyk J., Falkowski J.L., Kościelny W.J., Manipulatory i roboty przemysłowe. Automatyczne maszyny manipulacyjne, praca napisana pod kierunkiem M. Olszewskiego. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa I wyd. 1985; II wyd. popr. i uzupełnione 1993.
  39. Olszewski M., Basics of servopneumatics. VDI-Verlag, Düsseldorf 2007.
  40. Olszewski M., Kościelny W.J., Mednis W., Szaciłło-Kosowski J., Wasiewicz P., Urządzenia i systemy mechatroniczne. Część 1, podręcznik opracowany pod kierunkiem M. Olszewskiego, wyd. REA, Warszawa 2009.
  41. Ostalczyk P., Jezierski E., Gmyrek Z., Szczerbanowski R., Tosik G., Lisik Z., Gołębiewski J., Pacholski K., Gniotek K., Frydrych I., Korycki R., Sobiczewska G., Dems M., Wiak S., Rosiak W., Drzymała P., Welfle H., Lasota R., Glaba M.J., Mechatronika. Tom 2, [w:] podręcznik pod redakcją Wiak S., wyd. EXIT, Politechnika Łódzka, Łódź 2010.
  42. Pippenger J.J., Fluid power – the hidden giant. Amalgam Publishing Company, Jenks, Oklahoma 1992.
  43. Porter M., Heppelmann J., How Smart, Connected Products Are Transforming Competition. „Harvard Business Review“, 11(92), 2014, 65–68.
  44. Post P., Przemysł 4.0, sieciowy i inteligentny. Festo Magazyn – Trends in automation, wyd. 21, 2016, 18-21.
  45. Reinhard A., Zeller E., Prospective concepts. Festo Verlag, Esslingen 2007.
  46. Reyes J. F., Tosunoglu S., An overview of brain-computer interface technology applications in robotics. [w:] Florida Conference on Recent Advances in Robotics, May, 4–5, 2011.
  47. Schmid D., Baumann A., Kaufmann H., Paetzold H., Zippel B., Mechatronika, opracowanie merytoryczne wersji polskiej Olszewski M., wyd. REA, Warszawa 2002.
  48. Sendler U., Industrie 4.0 – Die Beherrschung der industrieller Komplexität mit SysLM. Springer Vieweg, Berlin 2013.
  49. Stern R. M., Ray W. J., Quigley K. S., Psychophysiological recording. Oxford University Press, 2001.
  50. Stoll W., Auf dem Weg zum Lernunternehmen. (im) Ein Essay zum 60. Geburtstag von Kurt Stoll, Denken in Systemen. Festo Verlag, Esslingen 1991.
  51. Stoll W., Bionics. Inspiring technology. H. Schmidt University Printing Press Publishing House, Mainz 2012.
  52. Úbeda A., Iáñez E., Azorín J. M., Shared control architecture based on RFID to control a robot arm using a spontaneous brain–machine interface. “Robotics and Autonomous Systems”, Vol. 61(8), 2013, 768–774, DOI: 10.1016/j.robot.2013.04.015.
  53. von Zeppelin W., Wider die Arbeitsteilung. [w:] Ein Essay zum 60. Geburtstag von Kurt Stoll, Denken in Systemen. Festo Verlag, Esslingen 1991.
  54. Wiak S., Smółka K., Firych-Nowacka A., Kołaciński Z., Kubiak A., Lisik Z., Gołębiewski J., Szermer M., Sękalski P., Napieralski A., Gmyrek Z., Witczak P., Mechatronika. Tom 1, [w:] podręcznik pod redakcją Wiak S., wyd. EXIT, Politechnika Łódzka, Łódź 2009.
  55. Wiendahl H.P., Vom Fluss der Dinge – ein ganzheitlicher Ansatz zur Produktionssteuerung. [w:] Ein Essay zum 60. Geburtstag von Kurt Stoll, Denken in Systemen. Festo Verlag, Esslingen 1991.
  56. Wolpaw J. R., Wolpaw E. W., Brain-computer interfaces: something new under the sun. [w:] Brain-Computer Interfaces: Principles and Practice. Oxford University Press New York, 2012.