Lézersugaras technológiák ipari bevezetésének tapasztalatai a K+F pályázatok tükrében
Vavra Gábor Budapest, 2016. december 1. 2016.12.01.
1
Edutus Főiskola: felsőfokú oktatási portfólió • Felsőfokú akkreditált képzések – – – –
műszaki + gazdálkodástudomány + turizmus BSc/BA, MA, FOKSZ nappali + duális Levelezős akkreditált képzés • Érettségi/felvételire felkészítés • Opcionális: akkreditált tananyag kiegészítése vállalatspecifikus tudásanyaggal
• Másoddiplomás, szakirányú: – Facility manager, SSC, online marketing, stb. 2016.12.01.
2
Műszaki akkreditált szakok • Mechatronikai mérnök (BSc) – Lézertechnológiai szakirány
• Műszaki menedzser (BSc) – Létesítménygazdálkodás szakirány – Folyamat és projektmenedzser szakirány
• Gyakorlat alapú képzés: 8 labor • K+F: lézertechnológia, robottechnológia, megújuló energiák 2016.12.01.
3
Műszaki Intézet Lézerlabor • 2014 februári átadás: state-of-the-art technológiák, kutatásra szabva: unikum Felhasználási területek: o Oktatás: a felsőoktatásban is jelenjenek meg a legkorszerűbb ipari lézertechnológiák o Kutatás: a technológiai trendeknek megfelelő alkalmazott kutatások o K+F feladatok, technológia fejlesztés a régió vállalatainak 2016.12.01.
4
5D MEGMUNKÁLÓ KÖZPONT: TRUMPF TRULASER CELL 7020
2016.12.01.
5
LÉZER SUGÁRFORRÁS:
TruDisk 4001 TruDisk jellemzők: • Magas, teljesítmény független nyaláb minőség • Legmagasabb lehetséges rendelkezésre állási paraméterek • Max. 4 kilowatt teljesítmény • Nyalábminőség: 2-25 mm*mrad 2016.12.01.
6
SPI FIBER LÉZER + KAWASAKI ROBOT • Max. 500 W NIR lézerteljesítmény 6D ipari robotkarral integrálva • Lézeres vágás • Lézeres hegesztés • Lézeres jelölés
Robottechnika gyakorlati oktatása: technológia - programozás – kivitelezés 2016.12.01.
7
Konzorciumi partner keresés: a vállalati döntéshozók meggyőzése • Tulajdonos/vezérigazgató: van-e lehetőség a (magyarországi) K+F tevékenységre? Ha igen, mennyire nyilvános a fejlesztés (titkosítás)? • Műszaki vezetők: van-e olyan része a termelő tevékenységnek, ahol az új technológia, fejlesztés érdemben használható? • Pénzügyi vezetők: megtérül-e a befektetett pénz/munka? => megvalósíthatósági tanulmány • Minőségbiztosítási vezetők: az új technológia megbízhatóan hozza, vagy felülmúlja a régi technológia/alkatrész minőségi paramétereit? 2016.02.08.
8
Kutatás-fejlesztés-innováció támogatása az iparban • Időszerű?
Időszerű!!!
– Az EU GDP-jének 3%-át a K+F-re kell(ene) fordítani – Magyarországon 2020-ig 1200 Mrd Ft forrás van allokálva a K+F és innovációs tevékenységre – GINOP 2. prioritás: 93 + 70 Mrd Ft VNT + 35 Mrd Ft VT jelenleg (vállalatok) – NKFI alap források: 21 Mrd Ft – Aktuális pályázatok: http://nkfih.gov.hu/palyazatok/aktualis-felhivasok 2016.12.01.
9
Támogatói döntések a KFI célcsoportoknak (2015-2016)*
*forrás: „Az innováció, mint kitörési lehetőség” MKIK konferencia, 2016. 11.24
201612.01.
10
K+F minősítés - alapfogalmak • Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala: www.sztnh.gov.hu „A K+F tevékenység: olyan alkotómunkát jelent, amely a meglévő ismeretanyag bővítését, új alkalmazások kidolgozását célozza, valamely tudományos vagy műszaki bizonytalanság feloldása érdekében.
Alapvető kritériumok: 1. Újszerűség 2. Tudományos, illetve technológiai (műszaki) bizonytalanság, kockázat 3. Módszeresen végzett tudományos tevékenység”*
*forrás: „Az innováció, mint kitörési lehetőség” MKIK konferencia, 2016. 11.24. 2016.12.01.
11
K+F minősítés - alapfogalmak
• • •
„Újszerűség: Az SZTNH az újszerűség vizsgálata során nem a szabadalmi törvény szerinti újdonságvizsgálatot végzi. A K+F tevékenységek minősítése során az újszerűség vizsgálata eltér a találmányok újdonságvizsgálatától. Meghatározása a következők alapján: 1. A tudomány/technika állásának vizsgálata 2. Hozzáférhetőség 3. Szakember számára nyilvánvaló-e Tudományos, illetve technológiai (műszaki) bizonytalanság, kockázat: ha az arra vonatkozó tudás, hogy valami tudományosan lehetséges, vagy valami műszakilag, technológiailag kivitelezhető, vagy valamit hogyan lehet a gyakorlatban megvalósítani, megmérni még nem elérhető.”*
*forrás: „Az innováció, mint kitörési lehetőség” MKIK konferencia, 2016. 11.24. 2016.12.01.
12
K+F minősítés - alapfogalmak
„Módszeresen végzett tudományos tevékenységek :
•
tudományos és/vagy műszaki-technológiai mércével értelmezhető hipotéziseket állítanak fel, melyek igazolására tervezett és dokumentált információgyűjtés, vagy tervezetten végrehajtható kísérletek valósulnak meg, vagy tervezett és dokumentált kísérletezés és/vagy modellalkotás valósul meg azzal a céllal, hogy valamely tudományos, illetve technológiai bizonytalanság, kockázat szakember számára feloldásra kerüljön.”*
•
•
*forrás: „Az innováció, mint kitörési lehetőség” MKIK konferencia
2016.12.01.
13
Alapkutatás – Ipari kutatás Kísérleti fejlesztés
• Alapkutatás: kísérleti vagy elméleti munka, amelyet elsősorban a jelenségek vagy megfigyelhető tények hátterével kapcsolatos új ismeretek megszerzésének érdekében folytatnak, anélkül, hogy kilátásba helyeznék azok közvetlen üzleti alkalmazását vagy felhasználását.
• Alkalmazott (ipari) kutatás: tervezett kutatás vagy kritikus vizsgálat, amelynek célja új ismeretek és szakértelem megszerzése új termékek, eljárások vagy szolgáltatások kifejlesztéséhez, vagy a létező termékek, eljárások vagy szolgáltatások jelentős mértékű fejlesztésének elősegítéséhez. Magában foglalja komplex rendszerek összetevőinek létrehozását, és beletartozhat a prototípusok laboratóriumi környezetben vagy létező rendszerekhez szimulált interfésszel rendelkező környezetben történő megépítése, valamint kísérleti sorozatok gyártása, amennyiben ez az alkalmazott kutatáshoz és különösen a generikus technológiák ellenőrzéséhez szükséges 2016.02.08.
14
Alapkutatás – Ipari kutatás Kísérleti fejlesztés
• Kísérleti fejlesztés: a meglévő tudományos, technológiai, üzleti és egyéb, vonatkozó ismeretek és szakértelem megszerzése, összesítése, alakítása és felhasználása új vagy javított termékek, eljárások vagy szolgáltatások kidolgozása céljából. Ide tartozhatnak például az új termékek, eljárások vagy szolgáltatások fogalmi meghatározását, megtervezését és dokumentálását célzó tevékenységek is
2016.02.08.
15
Kutató munka: lézeres technológiai paraméterezés • Cél: A kísérletek nagy költségigénye miatt az adott típusú anyag esetében a szignifikáns hatású lézeres vágási/hegesztési paraméterek meghatározása és optimalizálása 1. Folyamatot befolyásoló paraméterek feltérképezése: 2.
Független, függő paraméterek Screening: Szignifikáns paraméterek meghatározása, értelmezési tartományok
4. Szintek meghatározása Két, három, négy szintű a változókat leíró függvények jellege szerint
5. Kísérleti tervezés Faktoriális tervezés, statisztikai optimumon alapuló tervek
3. Kezdeti értékek meghatározása: 6. Iteratív optimalizálás Anyagminőségtől és vastagságtól függően
2016.12.01.
Modell változtatás a kísérleti tapasztalatok alapján
16
Kísérleti tervezés - szimuláció
2016.12.01.
17
Lézeres vágás paraméterei Bemeneti paraméterek: Lézer hullámhossza (nm) Lézer csúcsteljesítmény [W] Impulzus kitöltési tényező [%] Impulzus alak Nyaláb intenzitás-eloszlása Vágófej típusa Fókuszhelyzet a munkadarab felszínéhez viszonyítva [mm] Nyaláb beesési szög [°, rad] Vágósebesség [mm/min] Vágógáz típusa: N2, O2, He, Ar, CO2, illetve ezek keverékei [%] Vágógáz nyomása [bar] Fúvóka átmérője, alakja [mm] Fúvóka távolsága a munkadarab felszínétől [mm] Mátrix anyagminőség Erősítő fázis anyagminőség Erősítő fázis térbeli elrendezése Felületi és anyag struktúra Anyagvastagság 2016.12.01.
Lehetséges kimeneti paraméterek: Vágási felület minősége (optikai észleléssel) Vágási rés mérete, alakja Vágott felületek felületi érdessége [μm] Sorjásság [μm] Méret-, alak- és helyzettűrés [μm] Hőhatás övezet [μm] Keménységváltozás [HV0.1, HRC] Szövetszerkezeti változások: mátrix szerkezetének változása erősítő fázis változása mátrix-erősítőfázis kapcsolódásának változása Munkadarab funkcionális vizsgálata: pl. ismételt igénybevétel, szilárdsági követelmények, kopás …stb.
18
Döntés/szavazás: 1. Kutatás-fejlesztésre teszek javaslatot vagy egyszerű technológia váltásra? 2. Alapkutatás vagy ipari kutatás vagy kísérleti fejlesztés? 3. Megéri-e az ipari partnernek befektetni pénzt, energiát a pályázat megírásához? 4. Kapok-e ebédet? 2016.02.08.
19
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
2016.02.08.
20
