Narodowe Centrum Nauki (NCN) ogłosiło wyniki trzeciej edycji międzynarodowego konkursu SHENG na polsko-chińskie projekty badawcze. Jednym z 13 przeznaczonych do finansowania grantów został projekt dr. hab. inż. Wojciecha Paszke z Instytutu Automatyki, Elektroniki i Elektrotechniki Uniwersytetu Zielonogórskiego pt. Sterowanie wspomagane danymi pomiarowymi w czasie rzeczywistym i optymalizacja wydajności dla złożonych nieliniowych systemów produkcji wsadowej. Polska strona na realizację grantu otrzyma 866 000 PLN. Projekt będzie realizowany w latach 2024 – 2026 wspólnie z Politechniką w Dalian, a kierownikiem chińskiego zespołu będzie prof. Tao Liu.
– Z tą tematyką badawczą wspólnie startowaliśmy już w konkursie SHENG 1 – powiedział prof. Wojciech Paszke. - Niestety wtedy nie udało nam się zdobyć dofinansowania. Ale udało nam się pozyskać środki w konkursie OPUS rozstrzygniętym w 2021r. Realizowany projekt stanowi pierwszy etap naszych wspólnych badań. Projekt w OPUSie finansowany jest w całości przez stronę polską, natomiast grant z konkursu SHENG finansują już obydwie strony – polska i chińska. – dodał prof. Paszke. Panowie Profesorowie znają się już od 2015 r. – zarówno prof. Paszke był z wizytą w Dalian, z kolei prof. Liu odwiedził Uniwersytet Zielonogórski w 2017 r.
Projekt będzie jednocześnie realizowany na 3 uczelniach – na Uniwersytecie Zielonogórskim w Instytucie Automatyki, Elektroniki i Elektrotechniki, na Politechnice w Dalian (to jest główny partner projektu) i Uniwersytetem Jiangnan w Wuxi – partnerskim mieście Zielonej Góry. Na tej uczelni prace badawcze będzie koordynował prof. Hongfeng Tao.
Zwycięski grant prof. Paszke jest już czwartym realizowanym przez niego w NCN. Jak podkreśla, bez ludzi, których spotkał na swojej drodze, nie odnosiłby tylu sukcesów. – Wiele zawdzięczam zmarłemu kilka dni temu, prof. Krzysztofowi Gałkowskiemu, który wprowadził mnie w te zagadnienia badawcze i dzielił się swoimi kontaktami. Profesora Tao Liu, z którym realizuję ten projekt, również poznałem dzięki prof. Gałkowskiemu. I dodał: – Ja chciałbym bardzo podkreślić, że niczego nie osiągnąłem sam. Mam już stały zespół, z którym od lat pracujemy, zwłaszcza z dr hab. inż. Maciejem Patanem oraz prof. dr hab. inż. Krzysztofem Patanem, z którymi zrealizowaliśmy już niejeden projekt i świetnie się dogadujemy. W tym projekcie również z nimi współpracuję.
W rozstrzygniętym konkursie SHENG złożonych zostało 125 wniosków. Wśród zakwalifikowanych do finansowania znalazł się 1 projekt z grupy nauk społecznych oraz 12 z grupy nauk ścisłych i technicznych. Łączna wartość dofinansowania wszystkich projektów, to ponad 15 mln zł.
Sfinansowane badania będą prowadzone w Polsce i w Chinach, a nad realizacją każdego projektu będzie czuwać dwóch kierowników: jeden po stronie chińskiej, drugi po stronie polskiej. Otrzymane środki można przeznaczyć na prowadzenie badań, wynagrodzenie zespołu badawczego, stypendia dla studentów lub doktorantów, zakup lub wytworzenie aparatury naukowo-badawczej oraz pokryć inne koszty związane z wydatkami niezbędnymi do realizacji polskiej części projektu badawczego.
Konkurs SHENG
Międzynarodowy, dwustronny konkurs SHENG 3 na polsko-chińskie projekty badawcze jest organizowany przez Narodowe Centrum Nauki wspólnie z chińską agencją National Natural Science Foundation of China (NSFC), zgodnie z procedurą oceny równoległej. Oznacza to, że obie agencje prowadzą równoległą ocenę formalną i merytoryczną wniosków, a finansowanie otrzymają tylko te projekty, które uzyskają jednocześnie rekomendację NCN i NSFC. W konkursie SHENG 3 można było składać wnioski obejmujące badania podstawowe w wybranych obszarach dyscyplin objętych panelami ST1-ST3, ST6-ST7, ST9-ST10 oraz HS4.
OPIS PROJEKTU:
Wraz z szybkim rozwojem wielu branż przemysłu, takich jak: produkcja wyrobów chemicznych i farmaceutycznych, stali oraz samochodów, nastąpił widoczny wzrost znaczenia systemów produkcji wsadowej, które pozwalają na znaczne zwiększenie liczby produktów o wyraźnie lepszej jakości, a tym samym dający możliwość zwiększenia zysków przedsiębiorstw. Tymczasem, modelowanie dynamiki takiego systemu produkcyjnego przy stale rosnącym stopniu nieliniowości i złożoności stało się znacznie trudniejsze, a nawet niemożliwe, co istotnie komplikuje możliwość bezpośredniego zastosowania opartych na modelu metod projektowania systemów sterowania i optymalizacji wydajności produkcji. Co więcej, w ciągu ostatnich dwóch dekad, zaawansowane techniki pomiarowe były szeroko wykorzystywane w celu bieżącego monitoringu różnych zmiennych procesowych, skutecznie ułatwiając kontrolę procesu produkcji wsadowej. W związku z tym, zarówno w środowisku akademickim, jak i branży przemysłowej na znaczeniu znacznie zyskały metody sterowania procesem wsadowym oparte o zmierzone dane procesowe (a nie bazujące na modelach).
Ze względu na powyższe fakty, cele projektu obejmują opracowanie opartych na procesowych danych pomiarowych metod sterowania i optymalizacji dla przemysłowych nieliniowych systemów produkcji wsadowej, wraz z aktywnymi metodami eliminacji zakłóceń na potrzeby polepszenia jakości produkcji poszczególnych wsadów.
W celu przezwyciężenia wad dotychczasowych metod sterowania dla istniejących systemów produkcji wsadowej, w ramach tego projektu zostaną zbadane możliwości zastosowania metod iteracyjnego sterowania z uczeniem (ILC) oparte na danych tak, aby rozwiązać trudny problem zmiennych w czasie niepewności związanych z rzeczywistym przebiegiem procesu wsadowego wykorzystujące wyłącznie mierzone w czasie rzeczywistym dane wejściowo-wyjściowe oraz historyczne dane z wykonania poprzednich wsadów. Dzięki temu unikniemy trudności w modelowaniu rozważanych procesów.
Ponadto opracowane zostaną nowe metody ILC w połączeniu z aktywnym podejściem do eliminacji zakłóceń w celu przezwyciężenia negatywnego wpływu niepowtarzających się lub okresowych perturbacji obciążenia, często spotykanych w działaniu procesu, np. podawania surowców lub wyładowywania produktów, co mogłoby poważnie pogorszyć skuteczność kontroli istniejących metod ILC lub nawet zdestabilizować powstałe systemy produkcyjne. Ponadto opracowane zostaną adaptacyjne schematy ILC oparte na danych dla nieliniowych procesów wsadowych podlegających niepowtarzalnym warunkom początkowym i zmiennym okresom wsadowym, ponieważ problemy te powodują trudności w stosowaniu znanych metod optymalizacji procesu wsadowego, a nawet destabilizują system sterowania. Dlatego zostanie opracowana nowa teoria schematów ILC opartych na danych pomiarowych, aby móc analizować zbieżność wszystkich proponowanych schematów ILC, wraz z odpowiednią analizą stabilności.
Niniejszy projekt badawczy będzie doskonałą okazją do poprawy koordynacji i synergii między grupami badawczymi z Politechniki w Dalian, Uniwersytetu Jiangnan oraz Uniwersytetu Zielonogórskiego. W szczególności, skupiając się na wyzwaniu, jakim jest stosowanie metod sterowania wykorzystujących bezpośrednią analizę opartą na danych pomiarowych dla złożonych nieliniowych systemów produkcji wsadowej, projekt znacznie pogłębi dwustronną współpracę między chińskimi i polskimi zespołami oraz przyczyni się do nowej i owocnej współpracy z partnerami przemysłowymi po obu stronach. W związku z tym, projekt stanowić będzie ważny krok w kierunku zintegrowania środowisk akademickich i przemysłowych w Chinach oraz Polsce, a dzięki temu umożliwi znaczący postęp w wymagającej dziedzinie inżynierii sterowania dla unowocześnienia wielu znaczących branż przemysłu. Dodatkowo planowanymi efektami projektu będą:
