DISTRIBUTOR ISSN 1318 - 7279 JUNIJ 21 / 2015 / 3 • Predstavitev • Intervju • Mešalo za dispergiranje velikih količin plina • Laserske tehnologije v avtomobilski industriji • Vodenje invertiranega sferičnega nihala z robotom • Dinamične lastnosti hranilnikov električne energije • Nadzor nad letalskimi potniki • Robotika • Podjetja predstavljajo VSEBINA ¦ PREDSTAVITEV Mitja MORI: Projekt EU FluMaBack 178 ¦ INTERVJU Breda Šprajcar, pilotka helikopterja v Letalski policijski enoti 182 ¦ PROCESNA TEHNIKA Andrej BOMBAČ: Modificirano diskasto mešalo z asimetričnimi lopaticami za dispergiranje velikih količin plina v fermentorju 204 ¦ LASERSKO SPAJANJE Damjan KLOBČAR, Janez TUŠEK: Pregled uporabe laserskih tehnologij v avtomobilski industriji 214 ¦MODELIRANJE – SIMULACIJA Žiga PETRIČ Igor ŠKRJANC: Vodenje invertiranega sferičnega nihala z robotom tipa SCARA 220 ¦ HRANILNIKI ENERGIJE Marijan ŠPANER: Izboljšanje dinamičnih lastnosti hranilnikov električne energije 228 ¦ LETALSTVO Aleksander ČIČEROV: Vsi enaki, vsi sumljivi – nadzor nad letalskimi potniki – boj zoper letalski terorizem 236 ¦ROBOTIKA Janez POGORELC, Suzana URAN, Aleš HACE: Državna robotska tekmovanja za mlade v letu 2015 242 ¦ AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Ventil za krmiljenje pretokov VZQA (FESTO) 247 Sistem za zaznavanje poškodb meha v hidravličnih akumulatorjih – BIS (HYDAC) 248 Virtualizacija toka blaga s tehnologijo RFID v proizvodnji pri Boschu (SICK) 249 ¦ NOVOSTI NA TRGU Korak k popolni integraciji varnostne tehnike v avtomatizacijo – varnost NX (MIEL Elektronika) 250 Novi varnostni moduli G9SE – vsestranski, kompaktni in hitro namestljivi (MIEL Elektronika) 251 Pnevmatični ventili Parker Viking Lite (PARKER HANNIFIN) 251 ¦PODJETJA PREDSTAVLJAJO Vijačni kompresorji in kompresorske postaje (OMEGA AIR) 252 Franc ŽABERL: Komponente za avtomatizacijo obdelave in strege v kovinskopredelovalni industriji (FANUC) 254 ¦LITERATURA – STANDARDI – PRIPOROČILA Nove knjige 257 ¦PROGRAMSKA OPREMA – SPLETNE STRANI Zanimivosti na spletnih straneh 258 Impresum 177 Beseda uredništva 177 ¦ DOGODKI – POROČILA – VESTI 186 ¦ NOVICE – ZANIMIVOSTI 194 Seznam oglaševalcev 258 Znanstvene in strokovne prireditve 257 Naslovna stran: PPT Commerce, d. o. o. Celovška 334 1210 Ljubljana-Šentvid Tel.: 01 514 23 54 Faks: 01 514 23 55 www.ppt-commerce.si OPL Avtomatizacija, d. o. o. BOSCH Automation Koncesionar za Slovenijo IOC Trzin, Dobrave 2 1236 Trzin Tel.: + (0)1 560 22 40 Fax: + (0)1 562 12 50 FESTO, d. o. o. IOC Trzin, Blatnica 8 1236 Trzin Tel.: + (0)1 530 21 10 Fax: + (0)1 530 21 25 OLMA, d. d., Ljubljana Poljska pot 2, 1000 Ljubljana Tel.: + (0)1 58 73 600 Fax: + (0)1 54 63 200 komerciala@olma.si Poclain Hydraulics, d.o.o. Industrijska ulica 2, 4226 Žiri Tel.: +386 (04) 51 59 100 Fax: +386 (04) 51 59 122 info-slovenia@poclain­-hydraulics.com www.poclain-hydraulics.com • Predstavitev • Intervju • Mešalo za dispergiranje velikih količin plina • Laserske tehnologije v avtomobilski industriji • Vodenje invertiranega sferičnega nihala z robotom • Dinamične lastnosti hranilnikov električne energije • Nadzor nad letalskimi potniki • Robotika • Podjetja predstavljajo PARKER HANNIFIN Corporation Podružnica v Novem mestu Velika Bučna vas 7 8000 Novo mesto Tel.: + (0)7 337 66 50 Fax: + (0)7 337 66 51 IMI INTERNATIONAL, d. o. o. (P.E.) NORGREN HERION Alpska cesta 37B, 4248 Lesce Tel.: + (0)4 531 75 50 Fax: + (0)4 531 75 55 SICK, d. o. o. Cesta dveh cesarjev 403 1000 Ljubljana Tel.: + (0)1 47 69 990 Fax: + (0)1 47 69 946 office@sick.si www.sick.si MIEL Elektronika, d. o. o. Efenkova cesta 61, 3320 Velenje Tel: +386 3 898 57 50 Fax: +386 3 898 57 60 www.miel.si www.omron-automation.com VISTA Hidravlika, d. o. o. Kosovelova ul. 14, 4226 Žiri Tel.: 04 5050 600 Faks: 04 5191 900 www.vista-hidravlika.si OMEGA AIR, d. o. o. C. Dolomitskega odreda 10 1000 Ljubljana Tel.: +386 (0)1 200 68 63 Faks: +386 (0)1 200 68 50 www.omega-air.si ISSN 1318 - 7279 JUNIJ 21 / 2015 / 3 DISTRIBUTOR UVODNIK © Ventil 21 (2015) 3. Tiskano v Sloveniji.Vse pravice pridržane.© Ventil 21 (2015) 3. Printed in Slovenia.All rights reserved. Impresum Internet: http://www.revija-ventil.si e-mail: ventil@fs.uni-lj.si ISSN 1318-7279 UDK 62-82 + 62-85 + 62-31/-33 + 681.523 (497.12) VENTIL – revija za fluidno tehniko, avtomatizacijo in mehatroniko – Journal for Fluid Power, Automation and Mechatronics Letnik 21 Volume Letnica Številka 2015 3 YearNumber Revija je skupno glasilo Slovenskega društva za fluidno tehniko in Fluidne tehnike pri Združenju kovinske industri­je Gospodarske zbornice Slovenije. Izhaja šestkrat letno. Ustanovitelja: SDFT in GZS – ZKI-FT Izdajatelj: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Glavni in odgovorni urednik: prof. dr. Janez TUŠEK Pomočnik urednika: mag. Anton STUŠEK Tehnični urednik: Roman PUTRIH Znanstven-strokovni svet: prof. dr. Maja ATANASIJEVIČ-KUNC, FE Ljubljanaizr. prof. dr. Ivan BAJSIĆ, FS Ljubljanadoc. dr. Andrej BOMBAČ, FS Ljubljanaprof. dr. Peter BUTALA, FS Ljubljanaprof. dr. Alexander CZINKI, Fachhochschule Aschaffenburg, ZR Nemčija doc. dr. Edvard DETIČEK, FS Maribor prof. dr. Janez DIACI, FS Ljubljanaprof. dr. Jože DUHOVNIK, FS Ljubljanaizr. prof. dr. Niko HERAKOVIČ, FS Ljubljanamag. Franc JEROMEN, GZS – ZKI-FT , je upokojenprof. dr. Roman KAMNIK, FE Ljubljanaprof. dr. Peter KOPACEK, TU Dunaj, Avstrija mag. Milan KOPAČ, POCLAIN HYDRAULICS, Žiri izr. prof. dr. Darko LOVREC, FS Maribor izr. prof. dr. Santiago T. PUENTE MÉNDEZ, University of Alicante, Španija doc. dr. Franc MAJDIČ, FS Ljubljanaprof. dr. Hubertus MURRENHOFF, RWTH Aachen, ZR Nemčija prof. dr. Gojko NIKOLIĆ, Univerza v Zagrebu, Hrvaška izr. prof. dr. Dragica NOE, FS Ljubljanadr. Jože PEZDIRNIK, FS LjubljanaMartin PIVK, univ. dipl. inž., Šola za strojništvo, Škofja Lokaprof. dr. Alojz SLUGA, FS LjubljanaJanez ŠKRLEC, inž., Obrtno-podjetniška zbornica Slovenijeprof. dr. Brane ŠIROK, FS Ljubljanaprof. dr. Željko ŠITUM, Fakultet strojarstva i brodogradnje Zagreb, Hrvaškaprof. dr. Janez TUŠEK, FS Ljubljanaprof. dr. Hironao YAMADA, Gifu University, Japonska Oblikovanje naslovnice: Miloš NAROBÉ Oblikovanje oglasov: Narobe Studio, d.o.o., Ljubljana Lektoriranje: Marjeta HUMAR, prof., Brigita Orel Računalniška obdelava in grafična priprava za tisk: Grafex, d.o.o., Izlake Tisk: PRESENT, d. o. o., Ljubljana Marketing in distribucija:Roman PUTRIH Naslov izdajatelja in uredništva: UL, Fakulteta za strojništvo – Uredništvo revije VENTILAškerčeva 6, POB 394, 1000 LjubljanaTelefon: + (0) 1 4771-704, faks: + (0) 1 2518-567 in + (0) 1 4771-772 Naklada: 1500 izvodov Cena: 4,00 EUR – letna naročnina 24,00 EUR Revijo sofinacira Javna agencija za raziskovalno dejavnostv Republike Slovenije (ARRS). Revija Ventil je indeksirana v podatkovni bazi INSPEC. Na podlagi 25. člena Zakona o davku na dodano vrednost spada revija med izdelke, za katere se plačuje 8,5-odstotni davek na dodano vrednost. Optimizem V Sloveniji se zadnje leto gospodarska rast stal­no zvišuje in statistično že več mesecev beležimo deflacijo. To sta dve znamenji, ki vlivata upanje v nadaljnji razvoj in napredek gospodarstva in večanje blaginje. To sta najpomembnejša poka­zatelja stabilnosti na vseh področjih v državi in za optimizem prebivalstva v bodoče. Podroben pregled podatkov pokaže, da so h go­spodarski rasti največ prispevali industrija, turi­zem in proizvodi za izvoz, predvsem v zahodno­evropske države. Po statističnih podatkih je bila domača potrošnja, ki je tudi gonilo razvoja, zelo skromna in je komaj zabeležila pozitivno rast. Glavni generator gospodarske rasti je bil izvoz, ki je v zadnjem letu in pol naraščal ter pozitivno vplival na rast. V zadnjem četrtletju se je povečal za 8,4 odstotka, predvsem zaradi večjega izvoza blaga, ki je porasel za 9,5 odstotka, pri tem najbolj izvoz motornih vozil in delov za svetovno avtomobilsko industrijo. Izvoz proizvodov se je v celotnem letu 2014 povečal za 6,3 odstotka. Skupna dodana vrednost gospodarstva se je v četrtem četrtletju leta 2014 zvišala za 3,2 odstotka, kar je 0,5 odstotne točke manj kot v tretjem četrtletju istega leta, ko se je zvišala za 3,7 odstotka. Slovenija je imela letos februarja na mesečni ravni 0,2-odstotno inflacijo, na letni ravni pa znova deflacijo, in sicer 0,4-odstotno. K padcu cen na letni ravni so najbolj pripomo­gli cenejši naftni derivati, tekoča goriva so bila za 16,8 odstotka cenejša kot februarja lani, pogonska goriva pa za 11,2 odstotka. V Sloveniji pa se v takšnih primerih vedno najdejo številni, ki si pripisujejo zasluge za rast, in še številnejši, ki si želijo na ta račun odrezati večji kos pogače kot do sedaj in kot jim glede na vloženo delo pripada. Ponovno so številni dvignili glas proti varčevanju in številni, ki razlagajo, da je deflacija ovira za rast in napredek gospodarstva. Kot vedno so tudi v tem primeru najglasnejši sindikati, javni uslužbenci, zdravniki in še drugi, ki niso prav nič prispevali k opisani gospodarski rasti. Iz zapisanega popolnoma jasno sledi, da smo bili tehniki in naravoslovci ponovno tisti, ki v Sloveniji zvišujemo gospodarsko rast. Tisti, ki veliko sodelujemo s slovensko indu­strijo, smo resnično optimistični. Prav užitek je opazovati in se pogovarjati s številnimi majhnimi, srednjimi in tudi velikimi podjetniki, ki imajo veliko idej, načrtov in planov za dvig svoje proizvodnje in povečanje izvoza. To se dogaja v celotni Sloveniji, po skoraj vseh pokrajinah. Že ob površni analizi zelo hitro ugotoviš, da so to tehnično izobraženi ljudi s področja strojništva, elektrotehnike in tudi metalurgije. Zopet se je izkazalo, da je vlaganje v industrijo, v tehnično in naravoslovno izobraževanje ter v tehnično znanje ljudi najbolj smiselno za razvoj slovenske države. Ponovno lahko zapišemo, da v števil­nih primerih lahko brezposelni tehnik, inženir, naravoslovec prične s proizvodnjo svo­jega produkta, ki je usmerjena direktno v izvoz ali pa posredno preko večjega proizva­jalca prav tako v izvoz. Za druge mlade družboslovno izobražene diplomante je ta pot mnogo težja. Kdaj bodo to v tej državi doumeli tisti, ki so odgovorni za izobraževanje. Pri tem nastopi resno vprašanje, kdaj bodo tisti, ki delajo za razvoj in se trudijo za dvig gospodarske rasti, lahko sami razpolagali z zasluženim denarjem in sami odločali, koliko ga bodo namenili za razvoj in koliko za družbene potrebe. Predvsem bi morala država znižati davčne obremenitve podjetnikov in znižati obremenitve najnižjih plač. S tem bi tisti, ki imajo najnižje plače, lahko prejeli višji osebni dohodek, s čimer bi se v državi povečala potrošnja in tudi na ta način dvignil družbeni proizvod. Nisem pa slišal od politika, sindikalista ali drugega javnega delavca, ki bi se zavedal in razložil, da deflacija številnim dviguje standard. Ljudje, ki prejemajo vsak mesec enak dohodek v evrih, za ta denar lahko dobijo več dobrin. Slovenskemu človeku je tehnika že več stoletij gensko prirojena. Prav zato je slovenski človek inovativen, priden in zelo marljiv. Vsako jutro zgodaj vstane, se grdo drži, gre v službo, dela in je produktiven. Nekoliko težje tak človek dela v turizmu in nekoliko težje zjutraj s prijaznostjo streže zajtrk. Iz tega tudi sledi, da je bolj smiselno vlagati v industrijo kot v turizem. Janez Tušek Projekt EU FluMaBack V razvoj podpornih komponent v UPS-sistemih na osnovi gorivnih celic vkljueeno slovensko znanje Mitja MORI Ena izmed prioritet raziskav na po­dročju energetike je razvoj siste­ mov za trajnostno izrabo predvsem okolju prijaznih virov energije. Ob tem, ko je glavni poudarek razi­skav na razvoju novih tehnologij, pa obstaja pomemben potencial v razvoju podpornih (angl. Balance of Plant – BoP) komponent, ki zagota­vljajo optimalno delovanje celotne­ga sistema. Projekt FluMaBack (slo­ venski prevod: razvoj podpornih komponent za pripravo delovnih snovi za izboljšanje delovanja siste­mov brezprekinitvenega napajanja z gorivnimi celicami) je namenjen izboljšavam obstoječih in razvo­ ju novih podpornih komponent v sistemu brezprekinitvenega napa­janja (Uninterrupted Power Supply – UPS) na osnovi polimernih (PEM) gorivnih celic s poudarkom na pu­halu za zrak, obtočnem puhalu za vodik, prenosniku toplote in vlažil­niku zraka. Glavni cilji so izboljšanje celotnega energijskega izkorist­ka, območja delovanja podpornih komponent, podaljšanje življenjske dobe sistema ob hkratnem znižanju proizvodnih stroškov BoP-kompo­nent in celotnega sistema. Iz Slovenije so v projekt vključeni kar trije izmed desetih partnerjev v konzorciju projekta: Fakulteta za strojništvo (Laboratorij za termo­ energetiko), Inštitut Jožef Stefan (Odsek za sisteme in vodenje) in Domel, d. d., kot zelo pomemben partner iz industrije. Vsi so inten­zivno vključeni v razvoj BoP-kom­ ponent, od katerih sta puhalo za dobavo zraka in obtočno puhalo za Doc. dr. Mitja Mori, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakul­ teta za strojništvo vodik proizvod Domela. Vsi nudijo potrebno znanje ostalim partner­jem pri razvoju vlažilnika zraka in prenosnika toplote, proaktivno so vključeni v proces diseminacije re­ zultatov in vrednotenja okoljskih vplivov izdelave in delovanja UPS­-sistema v celotni življenjski dobi. Osnovni namen uporabe sistema brezprekinitvenega napajanja je kot »back-up« sistem na področju telekomunikacij. Projekt, v katerega je vključenih 10 partnerjev iz štirih držav, je razde­ljen na sedem delovnih sklopov. Glavni koordinator Electro Power Systems iz Torina je končni proi­zvajalec UPS-sistema dveh različnih nazivnih električnih moči – 3 kWe in 6 kWe. Srce sistema brezprekini­ tvenega napajanja (v nadaljevanju UPS-sistem) predstavlja polimerna gorivna celica nizozemskega pod­jetja Nedstack, ki ji je potrebno dodati pomembne podporne kom­ponente, ki bodo zagotovile ide­alne pogoje za delovanje celice in ob tem za svoje delovanje ne bodo potrebovale veliko energije. Glavni razvoj je tako usmerjen v puhalo za zrak, vlažilnik zraka, prenosnik toplote, obtočno puhalo za vodik in izboljšano integracijo podpornih komponent v sistem za zanesljivej­še obratovanje z višjim energijskim izkoristkom. Razvojne ekipe so na začetku projekta razpolagale z ne­katerimi že obstoječimi komponen­tami, ki pa so bile predimenzionira­ne, predrage ali pa njihove obrato­valne karakteristike niso ustrezale obratovalnim zahtevam. Na sliki 1 so prikazane osnovne komponente, ki so predmet razi­skav in razvoja. Puhalo za zrak in obtočno puhalo za vodik, ki je nov proizvod, proizvaja slovensko pod­jetje Domel iz Železnikov, eden iz­med ključnih partnerjev projekta z dolgoletnim uspešnim delom na tem področju. Prenosnik toplote in nov odtočni sistem za kondenzat je proizvod podjetja Onda iz Itali­je, vlažilnik vstopnega zraka, ki prav tako predstavlja nov proizvod, pa je razvilo podjetje Tubiflex, prav tako PREDSTAVITEV iz Italije. Integracija komponent in meritve delovanja potekajo ločeno v Nedstacku na Nizozemskem in Environment Parku v Torinu v Itali­ji. Fakulteta za strojništvo, natanč­neje Laboratorij za termoenergetiko pod vodstvom prof. Sekavčnika, ima pomembno vlogo v delovnih sklo­pih podpore proizvajalcem kom­ponent z znanji numeričnih simu­ lacij tokovnih razmer v podpornih komponentah in pri vrednotenju okoljskih vplivov sistema (Life Cycle Assessment) v fazi proizvodnje in delovanja sistema. Tretji slovenski partner Inštitut Jožef Stefan (Od­sek za sisteme in vodenje) nudi vso potrebno podporo proizvajalcem komponent pri avtomatizaciji, meri­tvah, diagnostiki in krmiljenju kom­ponent in celotnega sistema, da ta deluje zanesljiveje, z manj nepredvi­denimi zaustavitvami in posledično dosega višji energijski izkoristek ter daljšo življenjsko dobo. Vodikovo obtočno puhalo in vlažil­ nik zraka sta povsem nova izdelka, razvita v okviru projekta FluMa- Back, medtem ko je bilo puhalo za zrak s pomočjo dolgoletnih izku­šenj in znanja podjetja Domel pred­hodno razvito in prilagojeno obra­tovalnim zahtevam, ki jih narekuje narava delovanja gorivne celice. Najintenzivnejši razvoj je v Domelu potekal na povsem novem obtoč­nem puhalu za vodik, pri čemer se je zaradi posebnih lastnosti vodika kot delovnega medija pokazalo, da optimizacija delovanja in še pose­bej doseganje ustrezne življenjske dobe predstavljata velik izziv pri ra­zvoju. Za vodik so značilne njego­ ve izredno majhne molekule, zato je tesnjenje močno oteženo. Poleg tega vodik ni združljiv z nekaterimi materiali, običajno uporabljenimi za tesnila, maziva in druge dele puhala, zato je bilo potrebno poi­skati ustrezne alternative. Pomem­ ben izziv je zagotavljanje ustrezne življenjske dobe komponent, od katerih je odvisna tudi življenjska doba celotnega sistema. Tako kom­ ponente kot celoten sistem naj bi obratovali vsaj 10.000 ur brez ve­čjih posegov in potrebe po vzdrže­vanju. Izdelani so bili trije prototipi, zadnji je prikazan na sliki 2. Za optimiranje podpornih kom­ponent v UPS-sistemu je potreb­ no temeljito poznavanje dinamike tekočin v vseh delih sistema, kot npr. v vlažilniku na sliki 3. Le tako je mogoče doseči želene obratovalne karakteristike posameznih kom­ponent, ki zagotavljajo doseganje predvidenih karakteristik sistema. Ekipa Laboratorija za termoener­ getiko Fakultete za strojništvo je v projektu nudila potrebno nume­rično podporo v fazi optimiranja in razvoja komponent. Poleg funkcionalnih zahtev pa predstavlja poseben izziv življenj­ska doba komponent. Za njeno po­ daljšanje morajo biti komponente robustnejše in odporne na okvare ter poškodbe, kar pa je običajno povezano z večjo porabo materiala in energije za izdelavo. Veliko zah­ tev projekta se tako medsebojno izključuje, zato je iskanje optimalne rešitve toliko bolj kompleksen izziv. Kot ena izmed zahtev projekta je tudi vrednotenje okoljskih vplivov proizvodnje in delovanja UPS-siste­ma. Obseg osnovne študije, ki jo je Slika 2. Puhalo za vodik Fluid Management componentimprovement for Back up fuel cell systems – FluMaBack www.flumaback.eu Referenca: FCH JU 301782 Področje: SP1-JTI-FCH.3: Proizvodnja električne energije & SPTE Tip: Raziskave in tehnološki razvoj Tema: SP1-JTI-FCH.2011.3.3: Izboljšanje komponent za stacionarne sisteme proizvodnje električne energije Začetek: 1. julij 2012 Konec: 30. junij 2015 Trajanje: 36 mesecev Proračun: 4.44 milijonov € Sofinanciranje: 2,77 milijonov € Glavni cilji: . izboljšanje delovanja podpornih (BoP) komponent s stališča zanesljivosti . podaljšanje življenjske dobe podpornih (BoP) komponent . znižanje proizvodnih stroškov komponent . poenostavitev procesa izdelave in sestavljanja sistema . izboljšanje energijskega izkoristka sistema Glavni poudarki: . puhalo za zrak . obtočno puhalo za vodik . prenosnik toplote . vlažilnik zraka izvajala Fakulteta za strojništvo, je od začetka do konca obratovalne dobe sistema – 10.000 ur ali 10 let. Podrobno so analizirani okoljski vpli­vi znotraj proizvodnega procesa in primerjava s fazo obratovanja, pri če­mer sta v obratovalni fazi analizirana dva primera lokacij končne uporabe UPS-sistema kot back-up sistem na področju telekomunikacij: Marakeš (Maroko) in Oslo (Norveška) (slika 4). Proizvodnja vodika v obeh primerih poteka z elektrolizo vode, vendar gre dejansko za ekstremna primera, saj v Maroku kar 91 % električne energije proizvedejo iz fosilnih goriv, medtem ko na Norveškem kar 95 % električne energije v energijski mešanici proi­zvedejo hidroelektrarne. Pomemben rezultat okoljske ana­lize je ugotovitev, da so vodiko­ve tehnologije z okoljskega vidika primernejše za uporabo v sistemih brezprekinitvenega napajanja od konvencionalnih tehnologij (motor z notranjim zgorevanjem). Zmanj­ševanje okoljskih vplivov proizvo­dnje in skrb za trajnostni odnos do okolice so pomembne prioritete za mnoga podjetja, v prihodnosti pa lahko pričakujemo še večji razmah takšne miselnosti. Kljub vsemu je treba poudariti, da k negativnim okoljskim vplivom največ prispeva faza obratovanja. To pomeni, da so ključnega pomena način pridobiva­nja vodika in obratovalne karakte­ristike podpornih komponent in s tem celotnega sistema, ki bistve­no vplivajo na porabo vodika med obratovanjem. Eden izmed ciljev projekta je anali­za trga in priložnosti s stališča pod­pornih komponent kot tudi celo­tnega UPS-sistema. Trenutno je na trgu v začetni fazi in z le malo resne konkurence vlažilniku zraka in pu­halu za vodik, nekoliko večja je kon­kurenca na področju puhala za zrak in celotnega UPS-sistema. Celotna poslovna strategija, preboj tehnolo­gije in komercializacija temeljijo na naslednjih predpostavkah: uporaba v severni Afriki kot back-up sistem na območjih z dnevnimi do triurni­mi prekinitvami dobave električne energije (ok. 1000 h/leto), potreba severne Evrope po UPS-sistemih v telekomunikacijskih aplikacijah z iz­padi električne energije okoli 200 h letno, potreba v državah v razvoju po sistemih z integrirano uporabo OVE (sonce, veter) z dodanim ele­ktrolizerjem za proizvodnjo vodika ter hranilnikom vodika. Projekt se zaključi julija 2015. V sklepni fazi potekajo intenzivna te­ stiranja obratovalnih karakteristik in zadnje izboljšave komponent. Nekatere komponente bo mogoče uporabiti tako v manjši, 3-kilovatni, kot tudi v večji, 6-kilovatni, izved­bi UPS-sistema, kar bo v prvi vrsti ugodno vplivalo na proizvodne stroške. Pri razvoju takšnih kompo­ nent je vendarle treba upoštevati izrazito različne zahteve obeh razli­čic sistema, saj večji sistem zahteva dvojno količino zraka in vodika, ge­nerira dvojno količino toplote itd. S tem je potrebno sprejeti tudi dolo­čene kompromise glede obratoval­nih karakteristik. V okviru projekta je bila dosežena večina zastavljenih ciljev, poleg tega pa so pomemben rezultat tudi nova znanja in izku­šnje na področju vodikovih tehno­ logij ter njihovega vpliva na okolje in trajnostni razvoj. K tem rezulta­ tom so dali bistven prispevek tudi slovenski partnerji, ki jim je tako projekt FluMaBack omogočil še en korak v prodoru na zahteven in hi­tro rastoč trg vodikovih tehnologij. n Mednarodni sejem za avtomatiko, robotiko, mehatroniko ... International Trade Fair for Automation, Robotics, Mechatronic ... Skrbi smo letalci tako rekoe dol.ni pustiti na tleh – Breda Šprajcar pilotka helikopterja v Letalski policijski enoti Aleksander ČIČEROV Večkrat slišimo, da nas je nekaj »potegnilo«. Ko se tako pogovarjam z ljudmi, ki so si izbrali najlepši poklic pod »svobodnim soncem«, v njihovih odgovorih začutim, da jih je »potegnilo« med letalce. Tudi našo dana­ šnjo sogovornico, ki se je izšolala za pilotko helikopterja, njeno delo pa je v korist vsem, ki potrebujejo hitro in učinkovito pomoč tudi v vremenskih razmerah, ki lahko zelo otežijo njeno delo. Sooča se s hudo bolnimi, poškodovanimi in kako drugače nemočnimi ljudmi in opravlja naloge, ko so ogrožena življenja in varnost ljudi. In z vsem srcem ji verjamemo, da je vesela, ko nalogo uspešno opravi! Ventil: Ste imeli vzornico(ka) ali ste in zaželela sem si, da bi postala po-poslila v podjetju Flycom, ki za svoje se sami odločili za poklic pilotke he-klicna pilotka. delo uporablja tudi helikopterje. To likopterja? je bil moj prvi stik s helikopterji in navdušili so me. Pridobila sem veliko Breda Šprajcar: Moj oče je športni Ventil: Kako je potekalo vaše šolanje izkušenj na področju helikopterskih pilot in me je večkrat vzel sabo na za letalski poklic? operacij in opravila licenco športnega leško letališče, tudi letet sem šla z pilota na helikopterju. Ko se je ponu­njim. Ko sem bila stara 16 let, me je Breda Šprajcar: Po končani gimnaziji dila priložnost za delovno mesto pi­zamikalo, da bi pilotirala tudi sama. sem se vpisala na Fakulteto za stroj-lota v Letalski policijski enoti, sem jo z V leškem aeroklubu sem se vpisala ništvo, letalska smer. Med študijem veseljem izkoristila in pri policiji sem v tečaj za jadralnega pilota. Takrat sem pridobila licenco športnega pi-se najprej izšolala za poklicno pilotko me je letenje popolnoma prevzelo lota na letalih. Po diplomi sem se za-helikopterja. Vsa moja nadaljnja šola­ nja so potekala in še tečejo v okviru Letalske policijske enote. Ventil: Čemu ste se odrekli, da bi dosegli vaš cilj? Breda Šprajcar: Težko bi rekla, da sem se čemurkoli odrekla. Letenje je bilo moja velika želja in cilj in moje življenje je potekalo skladno s tem.Študij letalstva, preživljanje časa v ae­roklubu, učenje letenja, … to so bile stvari, ki so me veselile in zanimale. Seveda so bili tudi težki in zahtevni trenutki, a nanje sem gledala kot na del poti pri uresničevanju svoje želje. Ventil: Opišite, prosim, na katerih helikopterjih (letalih) ste se šolali in s katerim tipom helikopterja največ letite? INTERVJU Breda Šprajcar: Jadralno sem se šo­lala na Blanikih L-13 in L-23. Motorno šolanje sem opravila na Cessni 150 in kasneje še na Cessni 172. Svoje prve pilotske helikopterske ure sem opravila na helikopterju z batnim motorjem Schweizer 300C. V Letalski policijski enoti pa je začetno šola­nje potekalo na helikopterju Agusta Bell 206 – Jet Ranger. Kasneje sem opravila še šolanje za tip helikopterja Agusta Bell 212/412. Trenutno največ letim na helikopterju Agusta Bell 212. Največje število ur letenja pa imam na tipu AB 206 – Jet Ranger. Ventil: Kakšen je vaš delovni dan? Breda Šprajcar: Moj delovni dan se običajno začne ob 8. uri, in sicer s skupnim brifingom vseh, ki smo ta dan v službi. Pregledamo naloge, ki nas čakajo ta dan, tehnično stanje helikopterjev, vreme, letalska in po­licijska obvestila ter podobno. Glede na dodeljene zadolžitve je odvisen potek mojega delovnega dne. Če sem v vlogi člana dežurne posadke (dežuramo za policijske intervencij­ske naloge ter za humanitarne nalo­ge – helikoptersko nujno medicinsko pomoč, medbolnišnične prevoze, prevoze inkubatorja ter reševanje v gorah), potem ves dan redno pre­gledujemo vremensko situacijo po vsej državi, letalska obvestila, sple­tne kamere in podobno. Tako smo lahko vnaprej pripravljeni in poleti­mo takoj, ko prejmemo urgentni klic. Takšni dnevi so najbolj nepredvidlji­vi, včasih je urgentnih nalog več v enem dnevu, kakšen dan ni nobene. Dnevno dežurstvo zaključimo ob 20. uri, ko ga prevzame nočna posadka. V delovnih dneh, ko opravljam vnaprej načrtovane naloge, na pri­mer nadzor državne meje, različna usposabljanja in druge policijske naloge, pa pred načrtovano nalo­go pripravim vse potrebno za let. Takšna priprava je običajno sesta­vljena iz brifinga vseh sodelujočih, dogovorimo se, kaj in kje bomo delali, kje so predvideni pristanki, koliko časa bomo leteli, kako bomo komunicirali in podobno. Glede na te informacije se pripravim na let še z letalskega vidika: preverim vre­mensko stanje in napovedi, letalska obvestila (NOTAM-e), karte letališč, terene za zunajletališke pristanke, možnosti točenja goriva in drugo. Velik del letalskega poklica poteka na tleh, od že omenjenih priprav pred letenjem so tu še vodenje le­talske dokumentacije, analiza opra­vljenega dela po letenju, različna usposabljanja in trenaže. Ventil: Pri svojem delu se srečujete z različnimi nalogami. Kaj je za vas najtežje? Kaj vas posebej razveseli? Breda Šprajcar: Najtežje z letalske­ga vidika so zahtevne razmere v zra­ku pri določeni nalogi: neugodno vreme, drug promet v zraku, teh­nične zmogljivosti helikopterjev. S čisto človeškega vidika pa je včasih težko, ko se soočamo s hudo obole­ limi ali poškodovanimi pri prevozih helikopterske nujne medicinske po­moči in pri zahtevnejših policijskih nalogah, kjer so ogrožena življenja ali varnost ljudi. Najbolj me, seveda, razveselijo vse uspešno opravljene naloge. Ventil: V zadnjem času zelo odme­vata helikopterski nesreči: trčenje dveh helikopterjev v Argentini in ne­sreča pri Beogradu. Ste o morebitnih vzrokih razpravljali s kolegi piloti? O vzrokih letalski strokovnjaki še ugi­bajo. Kako je mogoče, da se ob ja­snem vremenu dva helikopterja sre­čata na istem mestu? Breda Šprajcar: O obeh nesrečah smo se pogovarjali s kolegi, še po­sebej o nesreči pri Beogradu. Sliši se nemogoče, da ob jasnem vremenu trčita dva zrakoplova, a vsi, ki letimo, vemo, kako kompleksno je lahko delo v zraku – letenje je preplet več nalog hkrati: upravljanje zrakoplo­va, opazovanje zračnega prostora, komunikacija s kontrolo letenja in upoštevanje njihovih navodil, nada­lje komunikacija med člani posadke in eventualno še operativna komu­nikacija znotraj opravljane naloge. Potem sta tu še navigacija in vre- menska situacija. Močno sonce, na primer, je včasih lahko zelo moteče pri opazovanju drugega prometa v zraku. Tudi v primeru veččlanske posadke lahko pride v določenem spletu neugodnih okoliščin in po­večanega obsega dela v kokpitu do incidenta ali nesreče. Največ nesreč v letalstvu se zgodi zaradi več neu­godnih dejavnikov. Ventil: Kako poteka vaše letalsko izpopolnjevanje (teoretično in prak­tično)? Breda Šprajcar: Letalsko izpopol­njevanje in trenaža potekata raz­lično. Če gre za obnavljanje znanja, t. i. trenažo ali podaljševanje ratin­ gov za tipe helikopterjev, potem to opravimo znotraj naše enote, s svojimi učitelji letenja in izpraše­valci. Določena dopolnilna šolanja, na primer šolanje za letenje z očali za nočno gledanje ali prešolanje na druge tipe helikopterjev, tudi opra­vimo znotraj enote, v okviru naše le­talske šole. Letenje na simulatorjih, na katerih se urimo predvsem v iz­rednih postopkih in postopkih v sili, pa izvršimo v tujini, kjer prisostvuje­jo tamkajšnji inštruktorji. Praviloma za vsa izpopolnjevanja velja, da se pričnejo s teoretičnim delom, ki mu sledita še praktični del in na koncu preizkus znanja in usposobljenosti. Ventil: Katere licence že imate? Breda Šprajcar: Moja prva licenca je bila licenca pilota jadralnega le­tala. Ta, žal, ni več aktivna, si jo pa nekoč v prihodnosti želim zopet obnoviti in aktivno jadrati, saj je ta vrsta letenja res čudovita. Kar se tiče letal, imam veljavno licenco špor­tnega pilota, ki jo obnavljam v svo­jem privatnem času. Na poklicnem področju imam licenco poklicnega pilota helikopterja, ki jo trenutno nadgrajujem v licenco prometnega pilota helikopterja. Ventil: Vas poklic pilotke helikopter­ja izpolnjuje? Ste kdaj razmišljali o kakšnem drugačnem poklicu? Breda Šprajcar: O drugačnih pokli­ cih sem razmišljala, preden sem pred šestnajstimi leti sama začela piloti­rati. Od takrat dalje pa ne. Poklicno letim sedmo leto in ta poklic me izpopolnjuje, še več, tu vidim pred seboj še mnogo izzivov. Sicer pa se v splošnem trudim ohranjati neko širino v življenju, poleg letalstva me zanimajo še druge stvari in si ne že­lim, da bi se moj svet skrčil izključ­no na letalstvo. A vsekakor ima zelo posebno in pomembno mesto v mojem življenju, lahko rečem, da me je zasvojilo, tako da bo najverjetneje vedno prisotno v mojem življenju, na takšen ali drugačen način. Ventil: Delo pilota je zelo zahtevno in odgovorno. Kako skrbite za vašo do­bro fizično formo in počutje? Ko od­hajate v službo, pustite skrbi doma? Breda Šprajcar: Delo pilota je vse­kakor zahtevno in odgovorno. Rada se ukvarjam s športom, kar pripo­more k dobremu fizičnemu stanju, za dobro počutje pa poskrbijo moji najdražji, družina in prijatelji, potem pa še kakšna urica časa za moje hobije. Skrbi smo letalci tako rekoč dolžni pustiti na tleh. Če se iz ka­kršnegakoli razloga ne počutimo dobro, ne smemo opravljati nalog člana posadke. Ventil: Veliko se govori o električnih letalih, pa o tistih na sončno energi­jo. Je to prihodnost letalstva? Breda Šprajcar: Z ekološkega vi­dika je vsekakor dobra alternativa. Z ostalih vidikov pa si ta hip ne dr­znem napovedovati prihodnosti na tem področju. Ventil: Dovolite, da se vam v imenu uredništva Ventila toplo zahvalim za prijeten pogovor in vam zaželim še veliko uspešnih reševanj in lepih tre­nutkov v helikopterju. Mag. Aleksander Čičerov, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Foto: Uroš Podlogar www.urospodlogar.com Industrijski eetvereek v Celju izpolnil prieakovanja razstavljavcev in obiskovalcev Štirje strokovni industrijski sejmi Forma tool, Plagkem, Graf&Pack ter sejem Varjenje in livarstvo, ki so od 21. do 24. aprila potekali v Celju, so uspe­šno izpolnili svoje poslanstvo. Odlični odzivi obiskovalcev in razstavljavcev, ki izpostavljajo velik pomen sejmov za regijo in jim napovedujejo možnost za nadaljnjo rast, izhajajo iz opti­mizma in novega zagona indu­strije. Potem ko je organizator­ju, družbi Celjski sejem, uspelo pritegniti na sejmišče največjo ponudbo domače in tuje indu­ strije zadnjih let, so veseli tudi dobrega odziva obiskovalcev. Teh so v štirih sejemskih dneh našteli več kot na zadnjih sej­mih, saj je sejmišče obiskalo več kot 12.100 obiskovalcev iz Slovenije in tujine (slednjih je bilo kar 13 % obiskovalcev) Poleg obiskovalcev iz Slovenije so bili med gosti številni tujci, tako iz držav Balkanskega polotoka (BiH, Črna gora, Grčija, Hrvaška, Make­donija, Romunija, Srbija) ter držav srednje in zahodne Evrope (Avstri­ja, Češka, Francija, Italija, Madžar­ska, Nemčija, Nizozemska, Poljska, Slovaška, Švedska, Švica). Celjske industrijske sejme so obiskali tudi Rusi, Japonci, Tajvanci, Turki in Američani. Ogled sejemske ponudbe in novosti glavni razlog za obisk sejmišča Rezultati raziskave, ki jo v Celjskem sejmu redno izvedejo med razsta­vljavci in obiskovalci sejmov, med drugim kažejo, da je obiskovalce sejemsko dogajanje navdušilo, saj jih je več kot 95 % navedlo, da so sejmi izpolnili njihova pričakovanja. To se izraža tudi v oceni sejmov, saj so si sejmi prislužili povprečno oce­no 4,3 (na 5-stopenjski lestvici). Obiskovalci so sicer kot najpogo­stejši razlog obiska sejmov navajali ogled sejemske ponudbe in novosti, sejme pa so obiskali, ker je sejemska vsebina povezana z njihovim delom oz. so z njimi povezani tako poslov­no kot zasebno. Zelo spodbudna pa je tudi napoved ponovnega obiska sejmov, saj je več kot 70 % obisko­valcev že odločenih, da bodo sejme ponovno obiskali (samo 1 % jih po­novnega obiska ne načrtuje). Skoraj 60 % razstavljavcev na sejmu do novega posla Zelo dobre ocene obiskovalcev sej­mišča se odražajo tudi v odzivu raz­stavljavcev. Več kot 97 % razstavljav­cev je namreč svoj nastop na sejmih ocenilo za uspešen (več kot petina jih je nastop ocenila celo kot zelo uspešen). Da je sejem izpolnil njiho­va pričakovanja, je navedlo več kot 83 % anketiranih razstavljavcev. 78 % jih je bilo zadovoljnih z obiskom na svojem razstavnem prostoru, skoraj 60 % jih je tudi navedlo, da so na sejmu sklenili nov posel. Med nji­mi se jih je največ dogovorilo za po­ slovni sestanek z novim poslovnim partnerjem, sledil je podpis nove pogodbo o sodelovanju. Zadovoljstvo s sejemskim nasto­pom se izraža tudi v napovedi po­ novnega sodelovanja na sejmu, saj je več kot 80 % razstavljavcev že odločenih, da se bodo predstavili tudi na prihodnjem sejmu. Delež tistih, ki menijo, da ne bodo po­novno sodelovali, komaj presega odstotek anketiranih razstavljavcev. Proizvodne zmogljivostislovenske industrije dobro zasedene, skrbi jo razvoj kadrov Celjsko sejmišče je v štirih aprilskih sejemskih dneh pokazalo, kaj po­nuja domača in svetovna industri­ja na vsebinskih področjih sejmov. Tako v razstavnem delu kot tudi v strokovnem obsejemskem progra­mu je bilo med drugim mogoče sli­ šati, da se slovenski orodjarji, livarji, varilci in plastičarji s svojimi izdelki uvrščajo v sam svetovni vrh. Orodjarji imajo ta trenutek nad pri­čakovanji veliko naročil, ki jih izvaja­jo korektno, za zelo referenčne tuje trge, referenčnim kupcem, ki to obi­čajno brez zadreg plačajo. »Sektor je zdrav, ni zadolžen, samo nihče ne ve zanj. Orodjarji vsak dan zabijemo Najboljši domači varilci so se pomerili na državnem tekmovanju sejemsko priznanje podelila podje­tju Daihen Varstroj, d. d., Lendava, za serijo varilnih aparatov Welbee. Zadnji sejemski dan so na sejmi­šču razglasili še državne prvake v varjenju, ki se ga je udeležilo 11 tekmovalcev. Pomerili so se v dveh postopkih varjenja. V varilnem po­stopku MAG, v katerem je tekmo­ valo sedem varilcev, se je najbolje odrezal Sergej Petek iz podjetja Talum Servis in inženiring, d. o. o. V varilnem postopku TIG, kjer so se pomerili štirje varilci, je osvojil prvo mesto Davor Čefarin iz podjetja Alchrom Thies, d. o. o., Ruše. Nataša Vodušek Fras Celjski sejem, d. d. DOGODKI – POROČILA – VESTI gol, samo v kadru prenosa nismo,« je na okrogli mizi opozoril Janez Poje, prokurist podjetja Kern, d. o. o. In ob tem dodal še, da ima orodjar­stvo enega največjih multiplikator­jev dodane vrednosti v industriji. Vlada bi morala podpirati tiste sek­torje industrije, ki dejansko ustvar­jajo dobiček. »Vse prevečkrat se zgodi, da se vlada oz. tisti, ki ustvar­ jajo strategije, izgubijo v visoko letečih besedah, visokih tehnolo­gijah, ki jih potem financirajo razi­ skovalne ustanove, kar pa se potem ne prenese v industrijo,« je opozoril direktor TECOS-a dr. Aleš Hančič. Po njegovih besedah se žal veliko denarja vlaga v tehnologije, v kate­rih je potem v Sloveniji zaposlenih nekaj 100 ljudi. Po drugi strani pa imamo proizvodni sektor, kjer je zaposlenih več kot polovico vseh v Sloveniji, pa se vanj vlaga praktično enako kot v te obrobne znanstve­ne zadeve, ki so sicer res vrhunska znanost, a je multiplikativni učinek v gospodarstvu zanemarljiv. Zato je TECOS, ki med drugim zastopa orodjarje pri vladi, to pozval, naj vlaga v tiste zadeve, sektorje, kjer bodo relativno majhni vložki prine­sli veliko dobička. Pri tem pa se praktično celotna in­dustrija, ki se je predstavila na in­dustrijskem četverčku, sooča s kro­ničnim pomanjkanjem kadra, kar že kaže prve posledice, ki bi morale biti opozorilo izobraževalnemu sis­temu in družbi na sploh. Predstav­ niki orodjarskih podjetij ter šolstva in državnih institucij, ki so se ude­ležili razprave na to temo na sejmi­šču, so se večinoma strinjali, da gre za tek na dolge proge in da je veli­ko odvisno od sistema vrednotenja, ki ga imamo v družbi. Kljub temu pa je spodbuden odziv več kot 1.000 mladih s šol po Slo­ veniji, ki je organizirano obiskalo štiri industrijske strokovne sejme. Na sejmih so pridobivali informaci­ je izkušenih strokovnjakov, ki so jih skušali navdušiti za tehniške pokli­ce, mladi pa so jim predstavili svoje raziskovalno in projektno delo na šolah in fakultetah. Poučen dan na celjskem sejmišču je bil namenjen predstavitvi orodjarskih poklicev, na t. i. tehnološkem dnevu pa so pose­bej za vedoželjne predstavili proble­matiko zelo trdih materialov. Vrstile so se predstavitve usposabljanj za tehnične in kovinarske poklice. Podeljena sejemska priznanja in razglašeni državni prvaki v varjenju Del sejemskega dogajanja je bila tudi podelitev tradicionalnih sejem­skih priznanj. Strokovne komisije so v okviru sejma Forma tool podelile zlato, srebrno in bronasto prizna­nje, v okviru sejma Plagkem je bilo zlato, srebrno in bronasto prizna­nje podeljeno v dveh kategorijah (kategorija domači proizvajalec, razvojnik in kategorija zastopnik), v okviru sejma Varjenje in livarstvo pa so bila podeljena zlato, srebrno in bronasto sejemsko priznanje. Zlato sejemsko priznanje sejma Forma tool je prejelo podjetje EMO Orodjarna, d. o. o., Celje, za simul­tani inženiring pri razvoju in izde­lavi orodij za preoblikovanje plo­čevine. Na sejmu Plagkem je zlato priznanje v kategoriji domači pro­izvajalec, razvojnik, prejelo pod­jetje Diverse, d. o. o., Šentjur, za karbonsko platišče za motocikel, v kategoriji zastopnik pa je zmagalo podjetje KMS, strojna oprema, d. o. o., Šenčur. Na sejmu Varjenje in livarstvo je strokovna komisija zlato DOGODKI – POROČILA – VESTI V okviru dneva meroslovja 2015 obele.ili 140 let od podpisa Metrske konvencije v Parizu leta 1875 Urad RS za meroslovje je 20. maja skupaj z Nacionalnim inšti­tutom za biologijo na Morski bi­ološki postaji v Piranu organizi­ral dan meroslovja ob spominu na podpis pomembne medna­rodne pogodbe leta 1875 v Pa­rizu – Metrske konvencije. Takrat je bil ustanovljen mednarodni urad za uteži in mere v Parizu (BIPM), hkrati pa so bili vzposta­vljeni osnovni pogoji za poeno­tenje merskih enot in mednaro­dno primerljivost merjenj. V Sloveniji pokriva področje mer­jenj in zanj skrbi Urad RS za mero­slovje skupaj z nosilci nacionalnih etalonov in imenovanimi osebami, ki skupaj predstavljajo ter soustvar­jajo pogoje za globalno primerlji­vost in konkurenčnost slovenskega gospodarstva ter za kakovost ži­ vljenja z razvijanjem, raziskavami in neposrednimi aplikacijami na po­dročju meroslovja. V okviru pobude mednarodnih orga­nizacij BIPM in OIML želi Urad vsako leto strokovno kot tudi širšo javnost opozoriti na pomen meroslovja, nje­govo razširjenost v vse pore življenja in na različna področja meroslovne­ga delovanja. V letošnjem letu sve­tlobe je bil tudi dan meroslovja se­stavljen iz predavanj in razmišljanj na temo »Meritve in svetloba«. O tej temi so v zanimivih predava­njih govorili številni ugledni in uspe­šni strokovnjaki ter menedžerji, ki se ukvarjajo z različnimi področji, pove­ zanimi tudi z meritvami in svetlobo: 1. Helen Parkes, vodja delovne skupine za bioanalizo pri CCQM, BIPM: »Illuminating Biomeasure­ments«; 2. prof. dr. Jana Žel, Nacionalni in­štitut za biologijo: »NIB – Nešteti izzivi bioanaliz«; 3. Andrej Mohar, Euromix, d. o. o., društvo Temno nebo Slovenije: »Meritve svetlobnega onesnaže­nja«; 4. Odelo Slovenija, d. o. o.: »Luči navdahnemo s čustvi – pomen meritev v proizvodnji avtomobil­skih luči«; 5. mag. Roman Flegar, Urad RS za meroslovje: »Elektromagnetno valovanje, ključni element merje­nja hitrosti v cestnem prometu«. Dan meroslovja je Urad RS za me­roslovje sklenil s predstavitvijo gro­bih izhodišč strategije meroslovja v Sloveniji in z okroglo mizo na temo »Povezovanje uporabnikov in iz­vajalcev meroslovnega sistema«. Zaključki okrogle mize, na kate­ ri so sodelovali tako predstavniki gospodarstva, uporabniki mero­slovnih storitev, kot tudi različnih znanstvenoraziskovalnih inštitucij in izvajalcev meroslovnih nalog, so pokazali, da so pogovori, pove­zovanje, iskanje skupnih rešitev in prenos znanja med vsemi deležniki nujno potrebni. Sklenjeno je bilo, da se bodo v naslednjih tednih, mesecih, letih nadaljevala prizade­vanja za dvig ravni meroslovne kul­ture v Sloveniji. To je tudi eden od ključnih ciljev Urada RS za meroslovje, ki si želi ustvariti čim bolj fleksibilen, učin­ kovit in ciljno usmerjen sistem, ki bo uporabnikom omogočal do­ seganje strateških gospodarskih, družbenih in razvojnih ciljev Repu­blike Slovenije. Mag. Dominika Rozoničnik Urada RS za meroslovje Ventil 21 /2015/ 3 189 Podelitev nagrad »SLO manus« 2015 Tako kot prejšnja leta so tudi letos v podjetju HENNLICH organizirali podelitev lokalnih nagrad manus®. To je bila že tretja podelitev. Nagrade »SLO manus« se podeljujejo vsako drugo leto, prav tako kot ma-nus®. Podelitev nagrad »SLO manus« je bila prvič je leta 2011, naslednji pa 2013 in 2015. manus® je skupna pobuda podje­tja igus®, raziskovalca in proizvajal­ca polimernih drsnih ležajev iz Kölna v Nemčiji, tehnične publikacije In­dustrieanzeiger, Tehnične Fakultete iz Kölna in Inštituta za kompozitne materiale iz Kaiserslauterna. Prvi natečaj je bil organiziran že v letu 2003, nato pa kal vsako drugo leto. Število prijavljenih iz leta v leto narašča. manus® simbolizira pogum in prizadevanja za raziskovanje novih tehnologij. Iščejo se apli­kacije, ki že delujejo z uporabo polimernih ležajev. Razlikujejo se po tehničnih in komercialnih parametrih in so plod drznih idej in ustvarjalnosti ter dajejo presenetljive rezultate. Letos je bila udeležba izjemno viso­ka saj je bilo prijavljenih 467 ude­ležencev iz 34 držav, od tega kar 17 iz Slovenije in je na visokem 8. mestu v absolutnem seznamu ude­ležencev, glede na število prijav na 1 milijon prebivalcev (8,5 prijav) pa daleč pred vsemi (koeficient 8,5). 3D tiskalnik za hitro in kvalitetno prototipiranje (levo), podelitev prve nagrade (desno) c Primeri, kjer so uporabljeni polimerni ležaji, a - nosilec zaslona, b – tlačno orodje, c – aktivni stol, d – pipetirni robot. 190 Ventil 21 /2015/ 3 DOGODKI – POROČILA – VESTI Podjetje Pel3o, d. o. o., je razvilo nov 3D tiskalnik za hitro in kvalitetno prototipiranje, namenjen uporabi v industriji, malih in srednje velikih podjetjih ter za domačo uporabo. Glavne prednosti tega tiskalnika so: tiskalna glava z dvema filamen­toma, linearna vodila z magne­tnimi zglobi, ki omogočajo ničto zračnost, grelna tiskalna mizica, ki omogoča tiskanje vseh popularnih plastičnih polimerov, in avtokali­bracijski sistem, ki skupaj omogo­čajo zanesljivo in hitro operativnost delovanja ter visokoresolucijski 3D tisk. Zunanje ogrodje 3D tiskalnika je narejeno iz kovine, sestavljene v delta geometriji, ki je izrezana z visoko natančnostjo s pomočjo la­serske tehnologije. Glavne lastnosti tiskalnika Pel3o 3D so: visoka kvaliteta produkta in vi­soka kvaliteta tiskanega 3D izdelka, visoke hitrosti tiska, zanesljivost, tiho delovanje, velik volumen ti­skanja, multilateralnost, odprto­kodnost. Za vsesplošno zanesljivo in kvalitetno delovanje 3D tiskal­nika se uporabljajo linearna vodila DryLin in vozički. Nizek profil vodil in visokotehnološke plastične kom­ponente vozičkov omogočajo hitre pomike, nižji hrup, enostavno vzdr­ževanje, večji volumen tiskanja. Srebrni manus: Tilen Kovačič iz podjetja Futusol, d. o. o., za polnilno enoto PM13. Stroj PM13 je namenjen polnjenju PVC-lončkov z rezano zelenjavo. Polnijo se lahko: kislo zelje, kisla repa, rdeča pesa, mešana rezana zelenjava. Smernice pri razvoju stroja so bile: kompaktnost, prilagodljivost, vr­hunska kakovost, enostavno poslu­ževanje in visoka zmogljivost paki­ranja. Stroj je izdelan iz nerjavnega jekla (W.Nr.1.4404) in ostalih mate­rialov, skladnih s standardi FDA. Vse vgrajene komponente so pro­dukti priznanih nemških proizva­jalcev (Festo, Fibro, Igus, Siemens). Stroj pri optimalnem delovanju lah­ko napolni 1000 enot na uro, kar pomeni tona na uro. Rezalnik cevi (tretja nagrada) Bronasti manus: Tomaž Leskovšek iz podjetja G­-M&M, d. o. o., za rezalnik cevi EXACT Pipecut 220E. Rezalnik cevi EXACT Pipecut 220E je namenjen za rezanje cevi. Pri uporabi je pomembno, da priprava ne potrebuje vzdrževanja in je čim lažja. Z uporabo Igusovih puš sta dosežena oba cilja, saj puš ni po­trebno mazati in vzdrževati, pa tudi lažje so kot kovinske. Neobčutljive so na ostružke, ki nastajajo pri re­zanju, kot tudi na vlago. Posebno nagrado manus pa so dobili Matjaž Mihelj in skupina študentov iz Univerze v Ljubljani za pipetirnega robota. Študentje so ob pomoči mentorja izdelali zanimiv robot, ki ga odli­kujejo vrhunska rešitev, profesio­ nalno oblikovanje, Igusova vodila, mirno in enakomerno delovanje brez vzdrževanja. Igusova vodila ne potrebujejo vzdrževanja in maza­nja. Enakomerno in brez zatikanja delujejo v vseh pogojih. Robot je zelo stabilen zaradi posebne kon­strukcije. Tudi natančnost delovanja je zadovoljiva. Polimerni ležaji in puše se vse bolj uveljavljajo v industrijskih rešitvah. Predsodki o plastiki kot slabem in cenenem materialu se počasi umi­kajo iz stroke. Veliko razvojnikov že prisega izključno na polimerne reši­tve. Svoje ideje utemeljujejo z mo­žnostjo izračuna življenjske dobe, prav tako tudi z rezultati opravlje­nih testov, ki jih podjetje Igus vse­skozi opravlja v svojem testnem laboratoriju. Rezultati so dostopni, tako da se vsak lahko prepriča o ka­kovosti polimerov. Podelitev nagrad svetovnega tek­movanja manus 2015 je bila, kot vedno na sejmu v Hannovru. Na koncu smo sklenili, da se čez dve leti zopet srečamo, verjetno v še večjem številu, z veliko novih in zanimivih aplikacij. Želimo si, da bi podelitev slovenskih manusov po­stala tradicionalna prireditev. Z vašo pomočjo nam bo to tudi uspelo. Stojan Drobnič, HENNLICH, d. o. o., Podnart DOGODKI – POROČILA – VESTI Kemijski inštitut v Ljubljani podaja roko sodelovanja gospodarstvu Delegacija iz Obrtno-podjetni­ ške zbornice Slovenije obiskala Kemijski inštitut v Ljubljani. Težko je na kratko opisati zanimive stvari, ki smo jih 27. maja udeleženci srečanja lahko videli ob obisku Ke­mijskega inštituta v Ljubljani. Nav­dušeni smo in hvaležni za prisrčen sprejem, pozornost in izkazano spo­štovanje. Delegacija iz Obrtno-pod­ jetniške zbornice Slovenije je pod vodstvom predsednika odbora za znanost in tehnologijo pri OZS Ja­neza Škrleca obiskala Kemijski in­štitut in posamezne laboratorije ter se seznanila z izjemnim znanstve­nim in tehnološkim razvojem, ki se ustvarja na tem inštitutu, in z novi­mi materiali, ki bodo oblikovali našo prihodnost. Predstavljene tehnolo­ gije so seveda zanimive za industrijo in koristne tudi za širše gospodar­stvo, še zlasti za manjša, srednja in mikropodjetja. Obisk delegacije iz Obrtno-podjetniške zbornice Slo­venije je bil le en korak k uspešnej­šemu povezovanju gospodarstva in znanosti in boljšemu prenosu novih tehnologij v gospodarski sektor. V. d. direktorja akademik prof. dr. Janez Levec je ob prihodu vsem zaželel dobrodošlico in na kratko predstavil Kemijski inštitut, njego­vo poslanstvo in vizijo. V nadalje­vanju je vodja Laboratorija za bio­tehnologijo prof. dr. Roman Jerala predstavil sintezno biologijo na po­dročju bionanomaterialov za medi­cinske aplikacije. Razvojni dosežki so za večino ljudi nepredstavljivi, saj vstopajo v ekstremne meje zna­nosti, vendar s točno določenim ciljem, da z znanstvenimi dosežki dosežejo možnost zdravljenja da­nes neozdravljivih bolezni. Izr. prof. dr. Matjaž Kunaver iz Labo­ratorija za polimerno kemijo in teh­nologijo je predstavil povsem nov način pridobivanja revolucionarnega materiala, nanoceluloze, kot izjemno priložnost za industrijo in gospodar­stvo. Vodja laboratorija za anorgan­sko kemijo in tehnologijo prof. dr. Na­taša Zabukovec Logar je predstavila svetovno novost principa shranjeva­nja toplote v nanoporoznih materi­alih, načine optimizacije materialov za izboljšanje gostote shranjevanja in zmogljivosti hranilnikov, ki so trenu­tno na tržišču, vodja Laboratorija za okoljske vede in inženirstvo prof. dr. Albin Pintar pa mikrobno produkcijo vodika iz odpadne biomase in pri­ložnosti za implementacijo njihovih razvojnih dosežkov v gospodarstvo. Doc. dr. Robert Dominko iz Labo­ratorija za kemijo materialov je pri­kazal razvoj baterij in e-mobilnosti, njihove dosedanje odlične rezultate ter izjemno vizijo Kemijskega inštitu- NOVICE - ZANIMIVOSTI ta. Doc. dr. Ivo Jerman iz istega labo­ ratorija je kot strokovnjak za razvoj komponent za energetske sisteme, ki izkoriščajo obnovljive vire energi­ je, predstavil prevleke kot materiale prihodnosti, ki so fokusirani že v leto 2020. V laboratoriju L10 za kemi­ jo materialov je demonstriral nekaj razvojnih primerkov, ki se mnogim zdijo kot znanstvena fantastika. Na koncu nam je dr. Goran Dražić pred­stavil transmisijski elektronski mi­kroskop, ki znanstvenikom omogo­ča vstop v svet atomov in molekul. Obisk Kemijskega inštituta nas je prepričal, da so že zdaj pripravljeni na prihodnost in za resno in odgo­vorno sodelovanje z industrijo in gospodarstvom. Odbor za znanost in tehnologijo pri OZS http://www.ozs.si/ 48. MOS letos od torka do nedelje – Med novostmi najveeja predstavitev Kitajske Največji sejem v regiji 48. MOS bo letos v Celju od torka do nedelje (8.–13. september). Celjski sejem skupaj s partner­ji tudi letos pripravlja številne novosti. Med drugim bodo namenili posebno pozornost lesu, za vse ljubitelje kampi­ranja pa pripravljajo 1. veliko razstavo kampinga in karava­ninga. Posebno noto sejem­ skemu dogajanju bodo znova dajale skupinske predstavitve tujih gospodarstev in nove poslovne priložnosti, ki jih pri­naša sodelovanje podjetnikov. Največjo skupinsko predsta­ vitev letos pripravlja Kitajska – v sejemski dvorani A bo od torka do petka (8.–11. septem­ber) mogoče obiskati Premium Brands China (PB China). PB China pripravlja eden največjih kitajskih organizatorjev skupinskih sejemskih nastopov UAEC s pod­poro nacionalne zbornice med­narodne trgovine ter z različnimi državnimi organizacijami za pospe­ševanje trgovine. V okviru PB Chi­na se bo predstavilo približno 120 izbranih podjetij s ponudbo strojne opreme, gradbenih materialov, ko­vinskih izdelkov, zabavne elektro­nike, gospodinjskih aparatov, varo­valne opreme … Med skupinskimi predstavitva­mi gospodarskih priložnosti tujih držav letos v Celju pričakujejo še Turke, Madžare, Indijce in Tajvance, Venezuelce in Brazilce, Egipčane, Srbe in Hrvate. Učinkovita raba energije in okolju prijazni izdelki še vedno v ospredju širokega razstavnega programa sejma Med drugim bodo letos na 48. MOS namenili posebno pozornost lesu, sicer pa bodo na sejmu tradi­cionalno najbolje zastopana pod­jetja, ki so ponudniki izdelkov in storitev na področju zaključnih del v gradbeništvu, najboljši domači in tuji ponudniki izdelkov in storitev za ogrevanje, hlajenje in prezrače­ vanje, ter materialov za energetsko učinkovito gradnjo ali obnovo sta­novanjskih in industrijskih stavb. Rdeči niti predstavljenih vsebin sta energetska učinkovitost in odgo­vornost do okolja. V razstavnem programu bodo tudi stroji in oprema za kovino, les, varilna tehnika in elektroteh­nika, čistilne naprave, komunalna oprema in zaščitna delovna obla­čila. Predstavili se bodo ponudni­ ki notranjega pohištva in opreme, gospodinjskih aparatov in opreme za dom, šport in aktivno preživlja­nje prostega časa. Zastopan bo živilski in gostinski program, oseb­na in gospodarska vozila ter bla­go široke potrošnje. Predstavile se bodo domače zbornice, ponudniki bančnih in zavarovalniških storitev, finančnih storitev in poslovnega svetovanja. Med razstavljavci bodo ponudniki informacijsko-komuni­kacijskih tehnologij, operaterji tele­komunikacij, ponudniki tiskarskih in marketinških storitev. Prvi dan vstopnice po 2 EUR, ostale dni ceneje na sejem po 16. uri V Celjskem sejmu so letos ohranili simbolično vstopnino prvi dan sej­ma, ko bodo obiskovalci za vstopni­co odšteli le 2 evra. Ostale sejemske dneve, ki se bodo letos končali v nedeljo, saj bo 48. MOS odprl svoja vrata že v torek, pa lahko obiskoval­ ci cenejše vstopnice izkoristijo vsak dan po 16. uri. Sejemsko dogajanje bodo popestrile posebne vsebine za posamezne ciljne skupine, veliko novosti pa napovedujejo tudi raz­stavljavci. V Celjskem sejmu vabijo obiskovalce k spremljanju www.ce­-sejem.si, kjer sproti objavljajo zani­mive sejemske vsebine. Nataša Vodušek Fras, Celjski sejem, d. d. NOVICE - ZANIMIVOSTI Legenda se poslavlja – v Revozu izdelan zadnji Clio druge generacije V ponedeljek, 4. maja, je s proizvodnih trakov v Revozu zapeljal zadnji clio druge ge­ neracije. Proizvodnja clia II je v Novem mestu stekla marca 1998. V več kot 17 letih je v to­ varni nastalo skupaj 1.490.607 vozil Clio II. Clio II s seboj prinesel robotizacijo Proizvodnja clia II je v Revozu stekla sočasno z drugima dvema Renaul­tovima tovarnama – francoskim Flinsom in španskim Valladolidom, kar je bilo prvič v zgodovini, saj je pred tem Renault Revozu zaupal proizvodnjo že uveljavljenih mode­lov. S cliom II se je tovarna močno posodobila, predvsem robotizirala. Z njim se je začelo obdobje velike rasti, ko smo zaradi velikega pov­praševanja na trgu uvedli nočno iz­meno (stalna nočna izmena je bila takrat velika novost v slovenskem prostoru), prvič presegli magično številko 100.000 izdelanih vozil na leto, med prvimi tako v Sloveniji kot v Renaultu pridobili okoljski certifi­kat ISO 14001 … Prilagajanje trgu s številnimi različicami Clia II Clio II, ki smo ga v Sloveniji pozna­li pod komercialnim imenom clio storia, je v svojem obdobju doživel številne posodobitve tako navzven kot navznoter. Med šestimi razli­čicami je bila najizrazitejša druga, iz leta 2001, poseben izziv pa je predstavljala športna različica clio renault sport, katere proizvodnjo je Revoz kot prva nespecializirana tovarna prevzel leta 2000 in se še enkrat več dokazal kot izrazito pri­lagodljiva in učinkovita tovarna. »Clio II je za zgodovino Revoza iz­rednega pomena, z njim smo do­segli največji razvoj in številne re­korde. Pomembno je, da na tej poti konkurenčnosti in učinkovitosti vztrajamo tudi v bodoče,« Patrice Haettel, predsednik uprave Revoza. Rekordne proizvodne količine Clio II je dolga leta neutrudljivo vztrajal na evropskem tržišču, tudi potem ko ga je izdelovala samo še novomeška tovarna in so se na evropskem trgu pojavile nove ge­neracije tega modela. Zaradi nove evropske zakonodaje pa ga od za­četka leta 2013 dalje na evropskem trgu ni bilo več mogoče prodajati, medtem ko je bilo povpraševanje na severnoafriškem trgu še vedno veliko. Prav ta trg, predvsem Alži­ rija, je pozitivno presenetil in še za nekaj let podaljšal proizvodnjo tega modela. Clio II je presegel vse svoje komercialne načrte in se iz Revoza ponosno poslavlja, posebno različi­co clia II – clio mio – pa izključno za lokalno tržišče še vedno izdelujejo v tovarni Cordoba v Argentini. Nevenka Bašek Zildžović, Revoz, d. d., Novo Mesto nevenka.basek@renault.com Podelitev priznanj RS za poslovno odlienost PRSPO 2014 letos potekala v Novem mestu Slovenija se še vedno lahko pohvali s poslovno odlienimi organizacijami in prepoznavnostjo oziroma zavedanjem koristnosti modela odlienosti EFQM Priznanja Republike Slovenije za poslovno odličnost (v nada­ ljevanju PRSPO) predstavljajo najvišjo državno nagrado za dosežke na področju kakovosti poslovanja kot rezultata znanja in inovativnosti. Podeljujejo se na podlagi meril in metodolo­gije, ki je vzpostavljena po vzo­ru (evropske) nagrade EFQM za odličnost iz Bruslja, enako kot v ostalih državah Evropske unije, Vladni program priznanja Republike Slovenije za poslovno odličnost se skladno z zakonom izvaja od leta 1998 in spodbuja podjetja k dose­ganju globalne konkurenčnosti, jav­ nim inštitucijam pa nudi orodje za izboljšanje učinkovitosti poslovanja. Na javni razpis za leto 2014 se je prijavilo in v procesu ocenjeva­nja za priznanje sodelovalo pet (5) organizacij, ki jih je ocenjevalo petintrideset (35) ocenjevalcev iz ocenjevalne komisije. Ocenjevanje uspešnosti poslovanja podjetij in inštitucij je potekalo po vseh de­vetih merilih (evropskega) modela odličnosti EFQM. To pomeni, da so se vrednotili uspešnost delovanja voditeljstva, udejanjanja strategije, menedžmenta zaposlenih, partner­stev in procesov ter doseženih re­ zultatov pri odjemalcih, zaposlenih, družbi in financah. Odbor PRSPO je na seji v marcu na predlog razsodniške skupine potr­dil naslednje finaliste, ki so se uvr­stili v ožji izbor: I. v kategoriji organizacij z 250 in manj zaposlenimi na področju za­ sebnega sektorja: . EUROPLAKAT, d. o. o., Ljubljana (katerega dejavnost je posredo­vanje oglaševalskega prostora), II. v kategoriji organizacij z 250 in manj zaposlenimi na področju jav­ nega sektorja: . FAKULTETA ZA ZDRAVSTVO JE­SENICE (izvaja visoko strokovno izobra­ževanje), III. v kategoriji organizacij z več kot 250 zaposlenimi na področju javne­ ga sektorja: . Univerzitetni klinični center Ljubljana (ki izvaja zdravstveno, pedagoško in raziskovalno dejavnost). Vse navedene organizacije so do­kazale uspešno uporabo (evrop­skega) modela odličnosti EFQM za nenehno izboljševanje in so vsaka v svoji kategoriji zgled dobrega po­slovanja. Tudi letos so bili na slovesnosti na podlagi distribucijske pogodbe med Uradom RS za meroslovje in EFQM iz Bruslja že tretjič podelje­ni mednarodno veljavni certifikati »Prepoznani odličnosti« vsem 5 organizacijam, ki so prejele več kot 300 ali 400 točk od 1000 možnih. EFQM pa bo skupaj z ostalimi uspe­ šnimi organizacijami v Bruslju vse objavil na svojem seznamu. Pre­jemniki tovrstnega certifikata so: Javni holding Ljubljana, d. o. o., Šolski center Kranj, Europlakat, d. o. o., Fakulteta za zdravstvo Jesenice in Univerzitetni klinični center Ljubljana. Pridobitev mednarodno veljavnih certifikatov, ki jih izdaja EFQM, je izjemnega pomena, saj predsta­vlja udejanjanje evropskih kriteri­jev modela odličnosti v Sloveniji in priznava dosežke teh organizacij v mednarodnem merilu, kar lahko pomaga slovenskim podjetjem pri preboju na tuje trge in odpira nove poslovne priložnosti za dvig konku­renčnosti. Stanje na področju gospodarstva v Sloveniji se počasi izboljšuje, kar ugotavlja tudi evropska komisija. Na tej poti rasti so tudi te uspešne organizacije, ki so se v preteklem NOVICE - ZANIMIVOSTI letu prijavile na javni razpis PRSPO, ter številne druge, ki jim še sledijo in se že samoocenjujejo ter iščejo svoje prednosti in prepoznavajo priložnosti za izboljšave. Odbor za priznanja PRSPO pa to­krat žal ni prepoznal nobene or­ ganizacije, ki bi ustrezala najvišjim standardom za podelitev priznanja Republike Slovenije za poslovno odličnost za leto 2014. Zato je skle­nil, da se najvišje priznanje Republi­ke Slovenije za poslovno odličnost za leto 2014 ne podeli. Odločitev odbora je bila težka, saj se zaveda razmer in uspešnosti organizacij, hkrati pa tudi name­na (evropskega) modela odličnosti EFQM ter vrednosti in odgovorno­ sti, ki jo prinašata ta laskavi naziv in najvišje priznanje Republike Slove­nije za poslovno odličnost. Ta od­ločitev mora biti motivacija in opo­min, da je vsak dan priložnost za nove izzive in stalno izboljševanje. Tega se, kot kaže, vedno bolj za­ vedajo tudi številne organizacije v Sloveniji kot tudi Slovenski državni holding, ki se je odločno pridružil s priporočilom 5 in naložil vsem or­ganizacijam v državni lasti, da se samoocenjujejo po modelu EFQM ter tako iščejo svoje prednosti in priložnosti za izboljšave. Tega smo zelo veseli, saj je to, kot znajo pove­dati naši pretekli zmagovalci, eden od ukrepov za dvig konkurenčno­sti, izboljšanje rezultatov poslova- PRSPO kipec nja in organizacijske klime, ki orga­nizacijam daje dodano vrednost in jih dviga iz povprečja. Vsem letošnjim ocenjevalcem in njihovim delodajalcem se v imenu Odbora Republike Slovenije za pri­znanja in Urada RS za meroslovje iskreno zahvaljujem za dragoceni čas, trud in vloženo delo pri ocenje­vanju kandidatov za priznanje. Vsem letošnjim finalistom in preje­mnikom certifikata EFQM pa izreka­mo dobrodošlico v družbi odličnih. Mag. Dominika Rozoničnik, Odnosi z javnostmi Urada RS za meroslovje Za uspešno gospodarstvo potrebna celotna inovacijska veriga: odliena znanost, vodilna vloga industrije in novi dru.beni izzivi V Odboru za znanost in tehno­logijo, ki že vrsto let uspešno deluje v okviru Obrtno-pod­ jetniške zbornice Slovenije, intenzivno spremljamo izgi­njanje slovenske vizije in raz­krajanje strategije, ki je sicer potrebna za učinkovit tehno­loški razvoj. V Sloveniji smo lahko zelo zaskrbljeni, da se naša konkurenčnost zmanjšu­je, da nas številne države pre­hitevajo na področju razvoja, raziskav in implementacije ra­zvojnih dosežkov v industrijo in gospodarstvo. Povečuje se razkorak med gospodarsko, akademsko in znanstveno sfe­ro. Zaradi mladih in predvsem naših zanamcev bi se morali zavedati, da živimo v času izje­ mnega tehnološkega razvoja, ki bo odločilno vplival na kon­kurenčnost našega gospodar­stva, še zlasti na daljši rok. Danes se v svetu ogromno vlaga v informacijsko-komunikacijske tehnologije (IKT) za tovarne pri­hodnosti, razvijajo in izdelujejo se IKT-komponente za inovativne proizvodne sisteme v vseh sektor­jih, predvsem za bolj poosebljeno, raznoliko in množično proizvodnjo in hitro prilagajanje spremembam in zahtevam na trgu. Velik pouda­ rek je na razvoju novih generacij energetsko učinkovitih komponent in vgrajenih sistemov. Pred nami je naslednja generacija računalni­štva: napredni in varni računalniški sistemi ter tehnologije, vključno z računalništvom v oblaku in interne-tom stvari. Nova in stara ekonomi­ja bosta neizogibno trčili druga ob drugo in se verjetno sčasoma zlili v eno. V tem revolucionarnem obdo­bju bodo podjetniki in menedžerji stare ekonomije morali najti poti in rešitve za uspešno prilagoditev svojih podjetij ter ravnotežje med tradicionalno produktno orientira­no industrijo in novim načinom po­ nujanja servisnih storitev, ki bodo na koncu ustvarjale višjo dodano vrednost. Danes se intenzivno razvijajo teh­nologije za digitalne vsebine in upravljanje z informacijami. Ustvar­ jajo se IKT za digitalne vsebine in kreativne industrije. Razvijajo se napredni vmesniki in vedno bolj sofisticirani roboti, mehatronski sistemi, avtomatizirana postroje­nja in drugo. Spodbujajo se ključne tehnologije in horizontalne inova­cijske aktivnosti. Načrtuje se proi­ zvodnja brez napak, z maksimalno učinkovitostjo in uporabo številč­ nih modelov za optimalno vodenje proizvodnih procesov. Razvijajo se napredne strategije za spremljanje in nadzorovanje strojev in izboljša­nje modelov za simuliranje proce­sov. Zarisujejo se povsem nova ob­zorja na področju distribuiranega spremljanja in nadzornih sistemov na osnovi brezžičnih senzorskih omrežij. Spodbujajo se trajnostni materiali, še zlasti v avtomobilski industriji, ponovna uporaba iz­delkov in recikliranje raznovrstnih materialov. Vse pomembnejše po­stajajo nove tehnologije in multi­disciplinarne raziskave ter povsem novi poslovni modeli. Vedno bolj se poudarja pomen trajnostnih tehno­logij in trajnostnega razvoja. Vir inovacij in kreativna delovna mesta se danes in v prihodnje pri­čakujejo predvsem v avtomobilski industriji, energetiki, IKT in okolj­skih tehnologijah. Avtomobilska industrija je namreč eden ključnih stebrov evropske industrijske politi­ke, ki kljub gospodarski krizi ostaja bistven dejavnik konkurenčnosti v Evropi. EU mora ohraniti svojo avto­mobilsko industrijo (in naša sloven­ska podjetja kot koopertante), stre­meti mora k proizvodnji energetsko čim učinkovitejših in varnih vozil in s tem ohranjati kakovostna delovna mesta. Danes se evropska avtomo­bilska industrija sooča z mnogimi izzivi, kot so selitev proizvodnje v države v razvoju, spremembe na področju rabe virov ter padec pov­praševanja po avtomobilih v Evropi. Da bi se evropska avtomobilska in­dustrija kar najbolje spopadla s temi izzivi, so opredeljena štiri ključna področja delovanja: naložbe v na­predne tehnologije in financiranje inovacij, izboljšanje pogojev na trgu, izboljšanje konkurenčnosti na sve­tovnem trgu in ustrezna prestruktu­ NOVICE - ZANIMIVOSTI riranja. Kot poseben element veča­nja konkurenčnosti je izpostavljeno povezovanje med podjetji (nabavna združenja, konzorciji, sodelovanje, združitve), saj bomo le na ta način kos vedno hujši mednarodni kon­kurenci. Posebna pozornost pa je namenjena tudi malim in srednje velikim podjetjem, ki zaradi svo­je sposobnosti hitrega prilagajanja predstavljajo smer razvoja, ki jo je potrebno izkoristiti. Potrebno jim je omogočiti lažji dostop do kapi­ talskih trgov in spodbujati njihovo vključevanje na trg. Ključnega po­ mena je, da Evropska unija na tem področju deluje precej usklajeno, predvsem pa, da je zavezana pozi­tivni spirali razvoja, ki vključuje tako (eko)inovacije, zaposlovanje, rast in konkurenčnost kot tudi zdravje in okolje. Se pa zastavlja vprašanje, ali bo Slovenija tista, ki se bo uspela dovolj prilagoditi evropskim razvoj­nim trendom, ali pa bomo zamudili enkratne priložnosti, ki jih zaenkrat še imamo zaradi znanja, naravnano­sti v inovacije in teženj po preboj­nih tehnologijah. Zastavlja se tudi vprašanje, ali bomo sposobni izvesti uspešno strategijo pametne specia­lizacije in počrpati kohezijska sred­ stva za uspešen razvoj slovenskega gospodarstva in nemoten razvoj slovenske znanosti Janez Škrlec, inž. mehatronike Obrtno-podjetniška zbornica Slovenije Robert Harb, univ. dipl. inž. str. Visoka strokovna šola Ptuj Nemška pogonska in fluidna tehnika Vodilni branžni sejem MDA (Motion, Drive & Automution – Gibanje, pogoni in avtoma­tizacija) v Hannovru prikazuje vrhunski položaj nemške po­gonske in fluidne tehnike, ki temelji na učinkovitosti, inteli­genci in vrhunski kakovosti. Ključni pomen pogonske in fluidne tehnike za industrijo 4.0 Na letošnjem hannovrskem sejmu sta se nemška pogonska in flui­dna tehnika lahko veselili vrhun­skega položaja v okviru svetovne konkurence. skupni promet obeh pomembnih industrij obsega 22 milijard evrov, kar je največ znotraj nemške strojegradnje. Promet nemške pogonske tehnike je v letu 2014 dosegal okoli 15,4 milijard evrov, fluidne tehnike pa okoli 6,6 milijard evrov, kar pomeni: 1-odstotni porast prometa s po­gonsko tehniko in 6-odstotni s flu­idno tehniko. Vrhunska tehnologija Made in Germany Z 21 % je pogonska tehnika v svetov­ nih prodajnih razmerjih pred Kitajsko s 13 % in fluidna tehnika s 25 % pred ZDA s 16 %. S tem sta nemška po­gonska in fluidna tehnika na prvem mestu v svetu, in to že leta nazaj. Obseg nemškega izvoza je v letu 2014 za pogonsko tehniko znašal 13,4 milijarde evrov in za fluidno teh­niko 3,6 milijarde evrov. Najpomemb­nejši partnerji so Kitajska, ZDA in EU. S partnersko državo Indijo nemška podjetja pričakujejo nove impulze za tretje izvozno tržišče Azijo. Dobre možnosti za leto 2015 V letu 2015 nemška pogonska in prometa: pogonska tehnika za oko­li 2 % in fluidna tehnika za okoli 3 %. Seveda je to odvisno od geopo­litičnih razmer in s tem povezanih omejitev na posameznih trgih. Odločajo učinkovitost, inteligenca in vrhunska kakovost Za uspešnost in mednarodno kon­kurenčnost pogonske in fluidne tehnike »Made in Germany« je zelo pomemben trikotnik: učinkovitost, inteligenca in vrhunska kakovost. Ta trikotnik je ob inovacijski moči pomemben gradnik nemške po­gonske in fluidne tehnike. Industrija 4.0: Ključna vloga pogonske in fluidne tehnike Pogonska in fluidna tehnika imata osrednjo vlogo pri razvoju industri­je 4.0. Z inteligentnimi sestavinami predstavljata vir pri rudarjenju po­datkov, ki so pomembni za snova­nje inteligentnih in učinkovitih pro­izvodnih procesov. Inšpiciranje, interpretiranje, inovi­ranje in inteligentno produciranje so faktorji uspešnosti industrije 4.0. Letošnji vodilni sejem MDA po besedah Hartmuta Rauena, name­stnika poslovodje VDMA, kaže od­ločilni pomen pogonske in fluidne tehnike. Fluidna tehnika 22,4 milijarde evrov Nem ija Ostali 25% 29% Francija 3% Danska ZDA 16%4% Zdru eno kraljevstvo 4% Italija Kitajska Japonska 5% 6% 8% Trajnost ostaja osnovna tema V središču pozornosti ostajajo te­matska področja, povezana z ener­gijsko učinkovitostjo in ohranja­ njem virov, zahtevami uporabnikov in zakonskimi predpisi. »Upoštevati moramo osnovne zahteve in so­časno izpolnjevati posebne želje uporabnikov in trgov. To so naši izzivi za izpolnjevanje sistemskih rešitev,« poudarja Wilhelm Rehm, član predstojništva ZF Friedrichsha­fen AG in predsednik VDMA, stro­kovnega združenja pogonske teh­nike. Osrednje vprašanje nemške pogonske in fluidne tehnike ostaja trajnost v povezavi s konkurenčno­stjo. »Za uspešnost v mednarodni konkurenci je odločujoče razmišlja­ nje o osnovnih konceptih izdelkov od razvoja do sistemske integraci­je. Samo celovita obravnava zago­tavlja učinkovite in konkurenčne sestavine,« poudarja Christian H. Kienzle, poslovodja ARGO-HYTOS GmbH in predsednik VDMA – stro­kovnega združenja fluidna tehnika Vodilni sejem MDA kot tržni in razstavni prostor MDA v Hannovru je s svojim med­narodnim pristopom in poveza­nostjo z vodilnima sejmoma Wind (veter) in Mobil Tec, hibridne in ele­ktrične pogonske tehnologije, vo­dilni sejem za pogonsko in fluidno tehniko. Pogonska tehnika 60 milijard evrov Nem ija 21% Ostali 30% Kitajska 13% Slova ka 2% Belgija 3% Francija 5% JaponskaItalija ZDA 12% 6% 8% fluidna tehnika pričakujeta porast Svetovni trg: pogonska in fluidna tehnika (Vir: VDMA – 2013) NOVICE - ZANIMIVOSTI Težišče sejma MDA so pogonske sestavine, zavorni sistemi, preno­sniki, sklopke, električna pogonska tehnika, linearna tehnika, kotalni ležaji in zobniki. Temu so dodane hidravlične črpalke in motorji, va­lji, ventili, akumulatorji, filtri, cevni priključki in gibki cevovodi ter dru­ gi elementi za spajanje, senzorika, pnevmatične, hidravlične naprave in tesnilna tehnika. »Predstavniki 1200 razstavljalcev v okviru sejma MDA poudarjajo atraktivnost vodilnega sistema, ki enakomerno predstavlja tržni in razstavni prostor. Tukaj se srečujejo strokovnjaki, mediji in politika ter zainteresirana javnost,« poudarja Hartmut Rauen. Forum MDA Na forumu MDA so bila predstavlje­na zanimiva predavanja in so poteka­le številne razprave. Težiščne teme so bile: trajnost, energijska učinkovitost, industrija 4.0, sistem monitoringa stanja naprav, pogonski sistemi za vetrne naprave, tesnilna tehnika, ra­zvoj industrijskega trga. Vir: VDMA Presseinformation kontaktna oseba: Hartmut Rauen e-pošta: ant@vdma.org, fluid@vdma.org internet: www.vdma.org Anton Stušek uredništvo revije Ventil Modificirano diskasto mešalo z asimetrienimi lopaticami za dispergiranje velikih koliein plina v fermentorju Andrej BOMBAČ Izvleček: V delu so predstavljene osnovne karakteristike mešala za dispergiranje velikih količin zraka pri fermentacijskem procesu. Radialno diskasto mešalo z asimetrično zapognjenimi lopaticami (ABT) je bilo raz­vito in patentirano kot zadnje v sklopu raziskave modificiranih mešal v Laboratoriju za dinamiko fluidov in termodinamiko (LFDT) na Fakulteti za strojništvo v Ljubljani. Analiza osnovnih karakteristik mešala v modelni mešalni napravi standardne geometrijske konfiguracije zajema meritve (a) moči mešala pri mešanju kapljevi­ne in pri dispergiranju zraka v vodi vse do nastanka in (b) nastanek poplavnega stanja in (c) čase pomešanja. Disipacija energije ABT-mešala je pri mešanju kapljevine v režimih delovanja industrijskih naprav zelo majh­na, izraženo s številom moči ~ 1,75. Pri dispergiranju zraka v vodo mešalo pri istih vrtljajih (Fr = 0,3) ob zelo majhnem zmanjšanju moči (<16 %) dispergira bistveno večjo (53 %) količino zraka kot standardno Rushtono­vo mešalo in pri tem dosega tudi krajše čase pomešanja. Za primerjavo učinkovitosti tega mešala z drugimi mešali so v delu povzeti tudi izsledki iz naših predhodnih raziskav. Ključne besede: mešanje, dispergiranje zraka, ABT diskasto mešalo z asimetričnimi lopaticami, moč mešanja, poplavno stanje, čas pomešanja ¦ 1 Uvod V farmacevtski industriji je pri ne­katerih izvedbah fermentacijskega procesa potrebno zagotoviti zelo velike količine zraka. Pri tem se za dispergiranje zraka najpogosteje uporabljajo vitki reaktorji z večsto­ penjskim mešalom[1,12,13,14,15]. Takšno večstopenjsko mešalo lahko tvorijo enaka mešala, kot npr. večstopenj­ mešalo[1,4,12,13] sko Rushtonovo , ali pa kombinacija aksialnih in radialnih mešal[14,15], ki v zadnjem času prevla­dujejo. Izbira primernega mešala je za dano geometrijsko konfiguracijo mešalne posode ključnega pomena za optimalno izvedbo tehnološkega procesa fermentacije: v fermentorju mora biti zagotovljeno ustrezno to- Doc. dr. Andrej Bombač, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo kovno polje, ki preskrbi organizme z zrakom po celotnem volumnu ka­pljevine. Vsaka zastojna (mrtva) cona lahko povzroči odmiranje kultur ali pa napačne produkte fermentaci­je. Večstopenjsko mešalo ustrezne konfiguracije tako zagotavlja ustre­zno cirkulacijo snovi v fermentorju in s tem čim bolj enakomerno poraz­delitev plinaste faze po volumnu ka­pljevine, kar predstavlja ustrezen hi­drodinamski režim. Za popis takšnih razmer moramo poznati osnovne karakteristike takšnega večstopenj­skega mešala, kot so npr. moč me­šanja, prirastek plinaste faze, čas po­mešanja, stična površina itn.[3,5,6,7]. Pri večstopenjskem mešalu je spo­dnje mešalo zaradi prevelike koli­čine vnesenega zraka lahko popla­ vljeno, pri tem postane porazdelitev plinaste faze izrazito nehomogena, spremenijo se tudi ostale osnov­ne karakteristike. Z vidika procesne operacije je poplavno stanje neučin­kovita operacija. Pri večstopenjskem mešalu poplavno stanje nastopi celo pri nižjih pretokih zraka kot pri dispergiranju z enim mešalom[4]. Pri običajnih izvedbah vnosa zraka z razpršilnim obročem na dnu fer­mentorja je spodnje mešalo ključ­nega pomena za učinkovito disper­giranje. Pri tem je na voljo precej iz­vedb radialnih mešal, od klasičnega Rushtonovega mešala do različnih izvedb turbinskih in diskastih mešal z različnimi oblikami lopatic[5,9,13,15,16]. V nadaljevanju je obravnavano mešalo z asimetričnimi lopaticami (ABT), ki je bilo razvito in patenti­rano[2] v LFDT posebej za dispergi­ranje velikih količin zraka. Od doslej razvitih in postopno izpopolnjeva­nih mešal v LFDT (mešalo z zavitimi lopaticami – TBT, mešalo z zapo­gnjenimi lopaticami z zarezo – SBT) [16] dosega ABT-mešalo pri disper­ giranju zraka najmanjšo disipacijo mehanske energije v kapljevino, velik prirastek plinaste faze, majh­no zmanjšanje moči pri dispergira­nju zraka ter poplavno stanje pri bi­stveno večjih količinah vnesenega zraka kot ostala mešala[2]. Za določitev osnovnih karakteristik mešala so bile izvedene številne meritve tako pri mešanju kapljevine kot pri dispergiranju zraka v vodi z enim mešalom pri standardni geo­metrijski konfiguraciji mešalne po­sode. Raziskava poplavnega stanja je potekala pri različnih vrtilnih fre­kvencah mešala in različnih pretokih zraka, vsakokrat pri konstantni vr­tilni frekvenci mešala v smeri nara­ščajočega pretoka zraka vse do na­ stanka poplavnega stanja (angleško Loading-Flooding transition, L›F). Moč mešanja je prikazana v obliki števila moči, pretok zraka pa s pre­točnim številom, značilnim za napra­ve industrijskih velikosti. Iz meritev moči je bilo ugotovljeno, da je moč mešanja ABT-mešala zelo majhna za radialno mešalo, na področju delo­ vanja industrijskih naprav je število moči Ne < 2. Pri dovajanju plina v kapljevino pa mešalo ob majhnem zmanjšanju moči (< 16 %) dispergira bistveno večjo (53 %) količino zraka kot primerjano Rushtonovo mešalo in je zelo primerno za dovajanje ve­likih količin plina pri procesu. ¦ 2 Merilna linija in preizkus Meritve moči mešanja so potekale na mešalni napravi, katere osnovo predstavljata pokončna cilindrič­na posoda iz akrilnega stekla (no­tranjega premera T = 450 mm in maksimalne višine H = 1350 mm) z zaobljenimi robovi in ravnim dnom ter pogonska mešalna gred, na ka­tero so lahko nameščena različna mešala (kot enostopenjsko ali več­ stopenjsko mešalo), slika 1. Na steni posode so osnosimetrič­no nameščeni štirje motilniki toka, podroben opis vseh geometrijskih razmerij je v delu[4], višina namesti- PROCESNA TEHNIKA tve mešala je na T/3. Merilna linija je prikazana na sliki 1, podrobnej­ši opis merilnih naprav in točnost izmerjenih vrednosti, ponovljivost meritev itn. so podani v delih[1,4,5,16]. Za delovno kapljevino sta bila upo­rabljena vodovodna voda in zrak iz razvoda stisnjenega zraka na FS, oboje pri sobni temperaturi. Časi pomešanja so bili izračunani po metodi motnja-odziv, kjer je bila za 'motnjo' uporabljena količina 1 dm3 vroče vode, odziv pa je pred­stavljal časovni potek temperature, podrobno predstavljeno v delu[10,16]. Čas pomešanja t95 je definiran kot razlika med končnim časom (tk), ko je temperatura dosegla vrednost ±5 % končne vrednosti, in začetnim ča­som ob vnosu motnje (t z). Časi po­mešanja so bili izračunani iz tempe­ raturnih zapisov na treh lokacijah[17]: P1(r1, z1): (T/4,7 od osi mešala, T/4,5 od gladine), P2(r2, z2): (T/2,2 od osi mešala, T/3 od gladine) in P3(r3, z3): (T/8 od osi mešala, T/50 pod spodnjim robom mešala). Na sliki 2 je predstavljen časovni potek temperature na merilni loka­ciji po vnosu vroče vode. Za tipalo je bil uporabljen ter­močlen Ni-CrNi (tip K) s premerom zaznavala 0,2 mm. Tipalo je bilo priključeno na ojačevalnik signala proizvajalca National Instruments. Odzivnost zaznavala je bila 750 oC/s, kar je zadoščalo za meritev časov pomešanja. Beleženje odziva je potekalo s frekvenco 10 Hz, čas posamezne meritve je trajal 360 s. Globalni delež plinaste faze (dpf) je bil pri dispergiranju zraka definiran kot razmerje volumna zraka V g z vo­lumnom kapljevine V, kar lahko za cilindrično posodo izrazimo kot: a g = (H g -H)/H g (1) pri čemer pomenita: H g – višina gladine pri dispergiranju zraka, H – višina gladine vode brez dovaja­nja zraka. dpf je bil izmerjen vsa­kokrat pri n = konst. in postopnem povečevanju pretoka dovajanega zraka z merjenjem višine gladine v mešalni posodi. Meritve višine so bile izmerjene za vsak posamezen hidrodinamski režim petkrat, za na­daljnjo analizo je vzeta njihova pov­prečna vrednost. Modificirano mešalo ABT premera T/3 je prikazano na sliki 3 (desno), za primerjavo je prikazano tudi Rushtonovo mešalo (levo). Lopatica ABT-mešala je v sredini po svoji dolžini (b) zapognjena v obliki črke V, pri tem pa je nagib zgornje­ga dela manjši od spodnjega, zgor­nji del pa daljši od spodnjega, kot je prikazano na sliki 3, prerez A–A. Obe mešali imata enak premer di­ ska, enako dolžino (b) in višino (w) lopatic ter dimenzijo mešala (D), kot je prikazano na sliki 3. ¦ 3 Rezultati in razprava 3.1 Moč mešanja v vodi Pri mešanju vode z ABT-mešalom so bile izmerjene moči mešala pri različnih vrtilnih frekvencah v raz­ponu od 50 do 600 vrt/min. Moč mešanja je izražena s številom moči oz. Newtonovim številom, vrtilna frekvenca pa z Reynoldsovim števi­lom. Za primerjavo so podane tudi vrednosti ostalih mešal (iz sklopa raziskav v LFDT)[5,7,8,11,16], kot je pri­kazano na sliki 4. Vrtilna frekvenca mešala je nara­ščala od 50 min-1 do 650 min-1. Kot je razvidno s slike 4, se v območju Re > 110000 vrednost ABT-mešala ustali in znaša Ne~1,75, povprečna vrednost za standardno RuT-mešalo pri enakih režimih je ~5,13[5]. Pri tem pa se pri RuT-mešalu karakteristika moči z naraščanjem vrtljajev (Re > 150000) manjša zaradi površinske aeracije, to je vdora zraka s povr­šine v kapljevino. Takšno stanje se obravnava kot dispergiranje zraka z manjšim dpf. Pri ostalih mešalih, kot npr. pri TBT, SBT in ABT, v primerlji­vem režimu ni bilo zaznati površin­ske aeracije. 3.2 Dispergiranje zraka v vodo Moč mešala je pri dispergiranju zra­ ka navadno manjša kot pri mešanju v kapljevini in se z naraščanjem pre­toka zraka navadno manjša. Razlog je v slabenju črpalne zmogljivosti mešala, saj so podtlačna področja lopatic zapolnjena s plinom, kar predstavlja tako imenovane plinske votline. Z večanjem pretoka zraka postajajo plinske votline večje, čr­ palna zmogljivost mešala pa vse manjša. Ko postanejo vzgonske sile vzpenjajoče se plinaste faze prevla­dujoče (ob izrazito slabi primarni cirkulaciji kapljevine izstopajočega toka iz mešala), nastopi poplavno stanje. Pri meritvi moči mešala se to stanje odraža kot porast moči (gle­de na predhoden režim), razmerje Ventil 21 /2015/ 3 PROCESNA TEHNIKA Pg/P kot lokalni minimum predsta­vlja zadnje, mejno stanje disper­giranja (angl. loading), ki mu sledi poplavno stanje (angl. flooding). Na sliki 5 so prikazane vrednosti Pg/P pri dispergiranju zraka z ABT­ mešalom v odvisnosti od pretoka zraka ter za primerjavo vrednosti drugih diskastih mešal (pri istem režimu Fr = 0,3). Več kot očitno je, da RuT-mešalo najprej poplavlja pri Fl = 0,17, pri tem pa primarna cirku­lacija izstopajočega toka iz mešala z naraščanjem pretoka slabi, moč se pri dispergiranju v zadnjem stanju pred poplavo zmanjša za kar 65 %! S primernejšo obliko lopatic[5] me­šalo TBT poplavlja nekoliko kasneje pri Fl ~ 0,21 – pri dispergiranju pa je še vedno opazno zmanjšanje moči za 52 %. Mešalo SBT[16] ima sicer manjše zmanjšanje moči pri disper­ giranju, poplavlja pa nekoliko prej kot TBT-mešalo. Iz obrazloženega izhaja, da ABT-mešalo kot zadnje od obravnavanih v skupini dosega poplavno stanje pri Fl = 0,24, pri tem pa pri dispergiranju dosega majhno zmanjšanje moči, zgolj 18 %. To praktično pomeni, da mešalo ohranja cirkulacijo dvofaznega sis­tema v posodi tudi pri višjih pretoč­nih številih oz. pretokih vnesenega zraka. Pri višjih številih (Fr=0,6) po tej metodi poplavnega stanja ABT mešala ni bilo možno zaznati. Poplavno stanje je pri dispergiranju z enim mešalom[5] možno zaznati tudi iz spremembe dpf, kot je pri­kazano na sliki 6. S povečevanjem vnosa zraka v kapljevino se viša gladina kapljevine vse do neke mejne vrednosti pri dispergiranju. Ob nadaljnjem minimalnem po­večanju vnesenega zraka nastane poplavno stanje, kar se odraža kot znižanje vrednosti dpf. Ta stanja so še evidentna pri Fr = 0,3, 0,4 in 0,5, medtem ko pri Fr = 0,6 ni zaznati poplavnega stanja. Tako so na osnovi nizov meritev za ABT-mešalo podane vrednosti na­ stanka poplavnega stanja, kot je prikazano na »tokovni mapi« – slika 7. Za primerjavo so podane še meje poplavnega stanja drugih mešal SBT, TBT in RuT, povzeto po predhodnih Ventil 21 /2015/ 3 PROCESNA TEHNIKA Tako je s slike 9 takoj razvidno, da ABT-mešalo (5 s), disipira TBT-me­so ob enaki disipirani energiji me-šalo približno 3-krat več, RuT-me­šal časi pomešanja zelo različni; za šalo pa 5,5-krat več energije! enak čas pomešanja, kot ga dosega Iz podrobnejše analize s pomočjo računalniške dinamike tekočin (CFD – angl.) pri mešanju v vodi z različ­no oblikovanimi lopaticami na diska­stem mešalu[11] (in ni predmet obrav­nave v tem delu) je šele razvidno, da se npr. tokovna polja kot tudi drugi parametri medsebojno dokaj razli­kujejo pri uporabi omenjenih mešal. Tako je s slike 10 razvidno, da turbu­lenčna kinetična energija pri mešanju z RuT-mešalom v izstopajočem toku iz mešala predstavlja največ turbu­lence, kar je razvidno iz presečne vzdolžne in prečne ravnine v višini sredine mešala, desno zgoraj. Radial-no usmerjen izstopajoč tok iz mešala se ob steni posode razdeli v zgornjo in spodnjo cirkulacijsko zanko, kot je razvidno iz tokovnega polja z vektorji hitrosti na sliki 10, zgoraj. Precej drugačne so razmere pri TBT­mešalu: dosega nekoliko nižje vre­dnosti turbulenčne kinetične ener­gije, izstopajoč tok iz mešala je pri mešanju v vodi usmerjen aksialno navzdol (ki pa se popolnoma spre­meni pri dispergiranju zraka in po­stane radialen) in ustvarja eno glav­no cirkulacijsko zanko. Tokovno sta­ nje je zelo podobno sicer aksialnim mešalom, katerih osnovni namen je predvsem zagotoviti intenzivno cir­kulacijo s čim manj turbulence. Pri ABT-mešalu je turbulenčna kinetič­na energija precej manjša in se po­javlja v ožjem pasu. Izstopajoč tok iz mešala je radialen in se ob steni razdeli na zgornjo in spodnjo cirku­lacijsko zanko, cirkulaciji sta inten­zivnejši kot pri RuT-mešalu. Na sliki 12 je prikazano širjenje mo­tnje v presečni ravnini r–z v že razvi­tem toku pri mešanju v vodi z RuT­-mešalom. Rdeča barva predstavlja doseženo stanje pomešanja v od­stopanju ±5 % od končne vrednosti. Iz časovnega razvoja mešanja je potrjena predhodna trditev, da čas pomešanja (izražen z lokalnimi spremembami poljubne veličine) predstavlja zgolj čas, v katerem so nehomogenosti na izbrani lokaciji v posodi. To se posebej lepo vidi pri zadnjem času 4,7 s (spodaj desno), ko je na lokaciji x (pri meritvah) že doseženo pomešanje kljub (še) pri- sotnim nehomogenostim v kaplje­vini v neposredni bližini. ¦ 4 Zaključek V prispevku je predstavljena učinko­vitost novo razvitega in patentirane­ga mešala z asimetrično zapognje­nimi lopaticami (ABT) pri mešanju in dispergiranju zraka v vodo z enim mešalom v STC-konfiguraciji mešal­ne posode. Za primerjavo učinkovi­ tosti tega mešala so v delu povzeti tudi izsledki iz naših predhodnih raziskav drugih diskastih mešal (RuT, TBT SBT). Meritve moči mešanja so potekale pri mešanju kapljevine in dispergiranju zraka v posodi z enim mešalom standardne geometrijske konfiguracije vse do eventualnega nastanka poplavnega stanja. Število moči ABT-mešala dosega pri mešanju kapljevine zelo majhno vrednost, v območju delovanja indu­strijskih naprav je število moči skoraj konstantna vrednost in znaša ~1,75. Pri dispergiranju zraka v vodo meša­lo ohranja svojo črpalno zmogljivost, kar izhaja iz majhnega zmanjšanja moči (P g/P = 84 %) pri dispergiranju ob bistveno večji količini zraka (53 %) kot pri Rushtonovem mešalu ali pri preostalih dveh mešalih. Do nastan­ka poplavnega stanja zmore ABT­mešalo ob manjši moči mešanja kot RuT dispergirati ~40 % večjo količino vnesenega zraka kot primerjano me­šalo. Časi pomešanja so od predsta­vljenih mešal (pri enaki moči mešal) najkrajši pri mešanju z ABT-mešalom.Še opaznejša pa je razlika v učinko­vitosti mešal: tako ob enakem času pomešanja ABT-mešala (5s) disipi­ra TBT-mešalo približno 3- krat več, RuT-mešalo pa 5,5-krat več energije. Opravljene so bile tudi analize z računalniško dinamiko tekočin pri mešanju z omenjenimi mešali, ki omogočajo »vpogled« v tokovno polje izbranega mešala. Oznake: b – širina lopatice mešala (m) D – premer mešala (m) E – disipirana energija mešala (J) g – zemeljski pospešek (m/s2) H – višina vode v posodi (m) q – volumski pretok (m3/s) n – vrtilna frekvenca mešala (s–1) P, P g – moč mešala pri mešanju kapljevine oz. dispergira­nju (W) – čas pomešanja pri dose­ t95 ženem ±5–odstotnem od­stopanju od končne vre­ dnosti T – premer posode (m) PROCESNA TEHNIKA w – višina lopatice mešala (m) n – kinematična viskoznost (m2/s) a g – delež plinaste faze, tudi dpf (%) r – gostota (kg/m3) Brezdimenzijska števila Reynoldsovo število: Re = D2n/n Newtonovo število: Ne = P/(r n3D5) Froudovo število: Fr = n2D/g Pretočno število: Fl = q/( nD3) Okrajšave: L›F – prehod iz dispergirnega v poplavno stanje ABT – mešalo z asimetrično za­ pognjenimi lopaticami TBT – mešalo z zavitimi lopa­ticami SBT – mešalo z zapognjenimi lopaticami z zarezo Reference [1] Bombač, A., Vpliv geometrijskih parametrov na Newtonovo šte­vilo pri aeraciji v posodi z mešali (Effects of geometrical parame­ ters on Newton number in an aerated stirred tank). Strojniški vestnik, 44, 3/4, 105–116, 1998 [2] Bombač, A., Diskasto mešalo z asimetrično zapognjenimi lopa­ticami : SI 24012 (A), 2013-09-30. Ljubljana: Ministrstvo za gospo­ darski razvoj in tehnologijo, Urad RS za intelektualno lastnino, 2013 [3] Avinash, R., Khopkar, Philippe, A. Tanguy, CFD simulation of gas­-liquid flows in stirred vessel equipped with dual Rushton tur­bines: influence of parallel, mer­ging and diverging flow confi­gurations. Chemical Engineering Science, 63, 3810–3820, 2008 [4] Bombač, A., Žun, I., Individu­al impeller flooding in aerated vessel stirred by multiple-Rush­ton. Chemical Engineering Jour­nal, 116, 2, 85–95, 2006 [5] Bombač, A., Žun, I., Dispergira­nje zraka v posodi z modificira­nim diskastim mešalom z zavi­timi lopaticami = Air dispersing in a vessel with modified twist blade disk impeller. V: Glavič, P. (ur.), Brodnjak-Vončina, D. (ur.). Slovenski kemijski dnevi 2005, Maribor, 22. in 23. september 2005. Maribor: FKKT, 1–8, 2005 [6] Wernersson, E. S., Christian Trägardh, C. (1999), Turbulence characteristics in turbine-agita­ted tanks of different sizes and geometries, Chemical Enginee­ring Journal, 72, 97–107, 1999 [7] Bombač, A., Žun, I., Eksperimen­talna raziskava učinkovitosti mo­dificiranega turbinskega mešala = Experimental research of effici­ency of modified disk type impe­llers. V: Kuhljevi dnevi 2005, Pod­četrtek, 22.–23. september 2005. Korelc, J. (ur.), Zupan, D. (ur.). Zbor­nik del. Ljubljana: Slovensko dru­štvo za mehaniko, 41–48, 2005 [8] Bombač, A., Beader, D, Žun, I., Mixing times in a stirred vessel with a modified turbine. Acta Chimica Slovenica, 59, 4, 707– 721, 2012 [9] Bombač, A. Meritve zaznave poplavnega stanja in deleža pli­naste faze na industrijskem fer­mentorju F001-30m3. Ljubljana, Fakulteta za strojništvo, 2013 [10] Bombač, A., Žun, I., Flooding­-Recognition Methods in a Turbine-Stirred Vessel. J. Mech. Engng., 2002, 48, 663–676.. [11] Matijević, I., Numerične simulaci­je pomešanja vode v mešalni po­sodi z različnimi mešali. Diplom­sko delo, FS, Ljubljana, 2013. [12] Zhang, Lifeng, Pan, Qinmin, Rem-pel, G. L., Liquid phase mixing and gas hold-up in a multistage­-agitated contactor with co-cur­rent upflow of air/viscous fluids. Chemical Engineering Science, 61, 18, 6189–6198, 2006 [13] Vrabel P., van der Lans, R. G. J. M., van der Schot, F. N., Luyben, K. C. A. M., Bo Xu, Enfors, S. O., CMA: integration of fluid dynamics and microbial kinetics in model­ling of large-scale fermentati­ons. Chemical Engineering Jour­nal, 84, 3, 463–474, 2001 [14] Vrabel, P; van der Lans, R. G. J. M., Luyben, K. C. A. M., Boon, L., Nienow, A. N., Mixing in lar­ge-scale vessels stirred with multiple radial or radial and axial up-pumping impellers: modelling and measurements. Chemical Engineering Science, 55, 23, 5881–5896, 2000 [15] Magelli, F., Montante, G., Pinel­li, D., Paglianti, A., Mixing time in high aspect ratio vessels sti­rred with multiple impellers. Chemical Engineering Science, 101, 712–720, 2013 [16] Bombač, A., Žun, I., Power con­sumption and mixing time in stirring with modified impe­llers. V: Magelli, F. (ur.), Baldi, G. (ur.), Brucato, A. (ur.). Pro­ceedings of the 12th European Conference on Mixing, Bolo­gna, Italy, 27–30 June, 2006. Milano, Italy: AIDIC Servizi S.r.l., 153–160, 2006 [17] Paul L. E., Atiemo-Obeng A. V., Kresta M. S., Handbook of In­dustrial Mixing – Science and Practice, John Wiley & Sons, Inc, Hoboken, New Jersey, 2004 [18] Vasconcelos, J. M. T., Orvalho, C. P., Rodrigues, A. M. A. F., Alves, S. S., Effect of Blade Shape on the Performance of Six Bladed Disk Turbine Impellers. Ind. Eng. Chem. Res., 39, 203–213, 2000 [19] Nienow, A. W., On impeller circulation and mixing effec­tiveness in the turbulent flow regime. Chemical Engineering Science, 52, 2557–2565, 1997 [20] Haucine, I., Plasari, E., David, R., Effects of the Stirred Tank's Design on Power Consumtion and Mixing time in Liquid Pha­se, Chem. Eng. Technol. (23), 7–15, 2001 [22] Roman, R. V., Tudoze, R. Z., Studies on Transfer processes in Mixing Vessels. Chemical Engineering Journal, 61, 83–93, 1996 [23] Bombač, A., Beader, D., Žun, I., Računalniška analiza porabe energije in časov pomešanja v posodi z modificiranim turbin­skim mešalom = CFD analysis of the power consumption and mixing time in a stirred vessel with a modified turbine impeller. V: Kuhljevi dnevi, 24. september 2009, Cerklje na Gorenjskem. Boltežar, M. (ur.), Slavič, J. (ur.). Zbornik del. Lju­bljana: Slovensko društvo za mehaniko, 25–32, 2009 Modified disk impeller with asymmetric blades for dispersing at high gas flow rate Abstract: The paper presents the basic characteristics of a modified impeller for air dispersing by high flow rates in the fermentation process. An asymmetrically curved blades turbine (ABT) was developed and pa­tented as the last one in a series of research works on modified disk impellers in the Laboratory for Fluid Dynamics and Thermodynamics (LFDT) at the Faculty of Mechanical Engineering in Ljubljana. The analysis of the ABT impeller basic characteristics on a model scale mixing device includes the following measurements: (a) the mixing power in liquid mixing and in air dispersing up to the flooding occurrence, (b) the loading to flooding transitions (L › F) and (c) the mixing times. The energy dissipation of an ABT impeller in the range of hydrodynamic regimes at an industrial scale operation is found to be very small; the power number equals ~ 1.75. When air is being dispersed into water, while experiencing a very small reduction in power (< 16 %), at the same stirrer speed (Fr = 0.3), the ABT impeller is capable of dispersing a substantially higher amount of air (53 %) than the Rushton turbine and it also achieves shorter mixing times. To compare the efficacy of this impeller with other modified impellers, some results of our preliminary research are summarized. Key words: liquid mixing, air dispersing, ABT impeller, mixing power, flooding, mixing time Pregled uporabe laserskih tehnologij v avtomobilski industriji Damjan KLOBČAR, Janez TUŠEK Izvleček: Prispevek predstavlja pregled uporabe laserskih tehnologij v avtomobilski proizvodnji. Opisuje uporabo laserskega varjenja v primerjavi z uporovnim varjenjem ter njune prednosti in slabosti pri izdelavi avtomobilske karoserije. Predstavlja tudi uporabo laserskega rezanja pri izdelavi notranjih in zunanjih delov vozila pri proizvodnji vozil manjših serij. Predstavljeni so primeri pravilnega uvajanja laserskih tehnologij v proizvodni proces in oblikovanja izdelkov za lasersko varjenje. Ključne besede: lasersko varjenje, lasersko varjenje s parnico, lasersko hibridno varjenje, lasersko transparentno varjenje, lasersko rezanje, uporovno točkovno varjenje ¦ 1 Uvod V zadnjem času postajajo laserski sistemi cenejši in s tem bolj do­stopni za množično proizvodnjo. Zato se že kmalu pojavi vprašanje smotrnosti takšne uvedbe, kakšne so tehnološke in ekonomske pred­nosti in ali jih bomo lahko uspešno izkoristili tudi v našem primeru. Namen tega prispevka je podati prednosti in opisati omejitve, ki jih je potrebno upoštevati pri obliko­vanju in izdelavi izdelka v proizvo­dnih pogojih. Laser se v proizvodnih pogojih lah­ ko uporablja za rezanje, varjenje, vrtanje, spajkanje, toplotno obde­lavo, površinsko obdelavo, ozna­čevanje in nabrizgavanje. Prednost laserskega žarka je njegova univer­zalnost, saj lahko z manjšimi spre­membami isti žarek uporabimo za različne tehnološke operacije na isti napravi. Lasersko lahko varimo prevodno ali konduktivno brez izparevanja materiala ali s parnico (ang. key­-hole) (slika 1a, b), polimere pa tudi Doc. dr. Damjan Klobčar, univ. dipl. inž., prof. dr. Janez Tušek, univ. dipl. inž., oba Univerza v Ljubljani, fakulteta za strojništvo s prenosom laserskega žarka preko transparentnega polimera (slika 1c). V praksi se uporablja tudi hibridno lasersko varjenje, pri katerem obi­čajno kombiniramo varjenje MIG z laserskim varjenjem (slika 1d). Pri prevodnem laserskem varjenju do- sežemo manjšo globino laserskega žarka, širši var in večjo toplotno vplivano območje (TVP). Videz zva­ra je lep in gladek. Ta način varjenja se uporablja za varjenje tanjših var­jencev, kot so folije, žice, tankosten­ske cevi itd. Pri varjenju s parnico Slika 1. Lasersko varjenje a) s prevajanjem toplote, b) s parnico, c) s prenosom žarka preko transparentnega polimera in d) hibridno varjenje [1] Slika 3. Vpliv valovne dolžine svetlobe na absorpcijo energije laserskega žarka [1] se doseže večje globine vara, zvari so ožji, TVP pa je manjše. Varjenje s parnico je primerno za lasersko varjenje debelejših materialov, var­jenje tankih materialov s parnico pa je izjemno zahtevno. Da dosežemo varjenje s parnico, potrebujemo la­serje večjih moči oz. gostoto moči laserskega žarka nad 106 W/cm2 (slika 2). Na izkoristek energije la­serskega žarka vpliva tudi absorp­ cija laserske svetlobe v materialu, ki je odvisna od valovne dolžine laserskega žarka (slika 3). ¦ Prednosti laserskegavarjenja Med prednosti štejemo minima­len vnos toplote, ki povzroča manj zvijanja in deformacij na izdelku, majhno toplotno vplivano območje in ozek var. Izdelani spoji lahko do­sežejo višjo trdnost (možnost obli­ kovanja zvara – slika 4), izboljšano togost konstrukcije (slika 7) ob so­časni manjši teži izdelka (slike 3–6). Z laserskim žarkom lahko varimo na težko dostopnih mestih, ki jih z ostalimi varilnimi postopki ne bi mogli doseči (ozka špranja, dosto­pnost samo z ene strani). Lasersko varjenje je varjenje visoke kakovo­sti, omogoča enakomerno pene­ tracijo in videz zvara, ponovljivost, mogoče ga je avtomatizirati in ga integrirati v obstoječo opremo in v proizvodni proces. Lasersko var­ jenje je prilagodljivo, saj lahko z laserskim žarkom enostavno mani­puliramo, ga delimo, varimo različ­ne materiale in izdelke na različnih mestih v proizvodnji. Varjenje je zaradi visoke gostote energije la­serskega žarka in naprednega ter hitrega vodenja običajno hitrejše kot klasično obločno ali uporovno varjenje. Lasersko varjenje je lahko cenovno konkurenčno, če uspemo izkoristiti njegove prednosti, ki za­jemajo visoko produktivnost, krajše čase ciklov (potrebno manjše šte­ vilo proizvodnih celic), zmanjšanje števila slabih izdelkov in popravil, LASERSKO SPAJANJE zmanjšanje količine ročnega dela, zmanjšanje potrebnega materiala in teže, ter če lahko z zamenjavo tehnologije eliminiramo kako teh­nološko operacijo. ¦ Prednost laserskega varjenja pred uporovnim varjenjem Lasersko varjenje ima glede na uporovno točkovno varjenje kar nekaj prednosti. Prva je zmanjšanje velikosti prirobnic (slika 5). Manjše prirobnice, vgrajene v avtomobil­sko karoserijo, imajo manjšo veli­kost in težo, za izdelavo se porabi manj materiala, kar znižuje stroške izdelave. Dodatni prednosti sta po­večanje vidljivosti iz avtomobila in lažje dostopanje v vozilo (slika 5). Naslednji prednosti sta večja tr­dnost in togost komponent in iz­delkov, ki ju dosežemo z lokalnim povečanjem trdnosti in togosti komponent, optimiranjem oblike in postavitve varov glede na obreme­nitve (slika 6a) ter eliminacijo od­prtin za dostop elektrod (slika 6b). Z zaprtim nosilcem lahko namreč zmanjšamo debelino sten nosilca in s tem težo komponente. Ker se z uporabo laserskega varjenja hitrost spajanja običajno poveča, so lahko časi ciklov bistveno krajši, za varje­ nje se zato potrebuje manj varilnih mest in opreme, manjše pa so tudi prostorske potrebe (tabela 1 in slika 8). Pri uporabi laserskega varjenja ni potrebnega toliko prostora za dostop do mesta spajanja, mogoče je tudi varjenje na oddaljenih, tež­ko dostopnih in utesnjenih mestih. S stališča vzdrževanja odpadejo vse dela, povezana s popravili ob­rabljenih in deformiranih elektrod za uporovno varjenje in njihove menjave, za kar potrebujemo tudi manj zaposlenih. ¦ Izzivi laserskegavarjenja glede na konvencionalno varjenje Laserski sistemi so kljub padcem cen laserjev in razvoju novih vrst laserjev, ki imajo večji izkoristek energije, še vedno zelo dragi glede na klasične varilne postopke. Za uspešno varje­ nje je potrebno pripraviti varjence v ozkih dimenzijskih tolerancah, z ustrezno pripravljenimi zvarnimi ro­bovi (raven rez brez zaokrožitev in koničnih stranic pri sočelnem zvar­ nem spoju), ob uporabi ustreznih orodij in vpenjal. Poleg tega je po­trebno zagotoviti natančno vodenje laserskega žarka, zlasti v primeru varjenja sočelnih zvarnih spojev. Na splošno velja, da je pri varjenju so­čelnih zvarnih spojev potrebno izre­dno natančno pripraviti varjence, da eliminiramo vse špranje, saj se lahko pri reži, večji od debeline laserskega žarka, proces varjenja ustavi. Zato je bolj priporočljivo varjenje v prekrov­nem zvarnem spoju. Izziv za lasersko varjenje je tudi var­jenje pocinkane pločevine v prekrov­nem zvarnem spoju. Pri postavitvi laserskega sistema v prostor je po­trebno upoštevati sevanje laserske­ga žarka. Zato je potrebno laserski sistem izolirati od preostalega dela proizvodnje z ustreznimi zaščitnimi kabinami. Osebje v podjetju se mora dodatno izobraziti glede varstva pri delu pri uporabi laserja v proizvo­dnji. Dodatno izobrazbo za potrebe vzdrževanja opreme potrebuje tudi vzdrževalno osebje. ¦ Primer iz avtomobilske industrije Slika 7 prikazuje izjemno poveča­nje statične in dinamične torzijske togosti ter dinamične upogibne togosti z uporabo laserske tehno­logije pri modelu Golf V glede na prejšnjo generacijo Golf IV. To je bilo doseženo z delno zamenjavo tehnologije uporovnega točkovne­ga varjenja z laserskim varjenjem. Ostale prednosti, ki so bile doseže­ne pri modelu Golf V, so bile večja hitrost spajanja, povečana produk­tivnost, kratki časi ciklov (30 se­kund), zmanjšanje težav z zvijanjem zaradi manjšega vnosa toplote, ožje prirobnice oz. spoji brez upo­rabe prirobnic, visoka fleksibilnost spajanja s prenosom energije laser­skega žarka po kablih do različnih celic in zmanjšanje velikosti proi­zvodnega prostora. Pri novem modelu se je proizvodni prostor pri izdelavi stranic vozila zmanjšal za 50 %, pri izdelavi pod­vozja pa za 33 % (tabela 1). Prejšnji model Golfa je bil spojen s 4608 zvarnimi točkami in 1,4 metri zvara, model V pa s 1400 točkami ter 70 metri laserskega zvara. Primer Passat Naslednji primer je lasersko skenir­no varjenje pokrova prtljažnika VW Passata (slika 8). Pri izdelavi pokro­va s točkovnim uporovnim varje­njem so izdelali 34 zvarnih točk, pri tem so kodo izdelka zapisovali me­hansko. Varilna celica je vsebovala štiri robote in pet varilnih klešč. Čas spajanja je znašal 34,7 sekund. Pri zamenjavi tehnologije z laserskim skenirnim varjenjem so izdelali 34 laserskih C-spojev in z laserjem iz­pisali kodo izdelka. Za celoten pro­ ces so potrebovali enega robota in eno skenirno optiko. Čas varjenja pri uporabi 4-kilovatnega laserja je znašal 13 sekund, pri uporabi 6-ki­lovatnega laserja pa pod 10 sekund. V tem času (2004, Trumpf, [3]) so pri Volkswagnu laserje uporabljali za varjenje, spajkanje in rezanje. Na lo­kaciji v Wolfsburgu so instalirali 150 4-kilovatnih laserjev Nd:YAG (skupaj LASERSKO SPAJANJE 250), en 1-kilovatni laser Nd:YAG (skupaj 3), 250 laserskih varilnih glav (skupaj 420) ter tri laserske glave za rezanje (skupno 9). Pri tem je bila za potrebe delovanja laserjev potreb­nih 24 MW električne energije (sku­pno 40 MW) ter za hlajenje laserskih sistemov 23 MW (skupno 38 MW), kar veliko pove o izkoristku laserskih virov. Na tej lokaciji so s pomočjo teh laserjev dnevno izdelali 2000 vozil (skupno preko 3000) in 140 km laserskih spojev (skupno preko 210 km) [3]. ¦ Primeri varjenja in rezanja iz industrije V industriji se v zadnjem času upo­rabljajo vlakenski laserji moči od 4 kW do 20 kW. Ti omogočajo visoko stopnjo fleksibilnosti ter posledično veliko kreativnosti pri oblikovanju izdelkov. V industrijskih pogojih se razni senzorji vgrajujejo v plastična ohišja. Tak primer je elektronika pri izdelavi žarometov. Včasih inženirji v fazi izdelave prototipov ugotovi­jo, da na primer ultrazvočno spaja­nje takih komponent vnaša v izde­lek preveč vibracij, ki lahko poško­dujejo elektronske komponente. V takih primerih je zelo dobra izbira lasersko spajanje. Detajli oblikovanja spoja Pri vpeljavi laserskih tehnologij v proizvodni proces je pogosto po­trebno narediti spremembe v obliki izdelka pri spremembi tehnologije iz klasičnega spajanja. To je zlasti v primeru, ko so tolerance rege spo­jev prevelike za lasersko varjenje. Najtežje je takšne novosti vpeljati v podjetja, ki že dolgo poznajo in uporabljajo klasično obločno varje- Tabela 1. Zmanjšanje proizvodnega prostora pri proizvodnji novega modela na račun zamenjave tehnologije spajanja [1] Golf IV Golf V Razlika Velikost proizvodnega prostora pri izdelavi stranic [m2] 2816 1472 –50 % Velikost proizvodnega prostora pri izdelavi podvozja [m2] 480 320 –33 % Št. zvarnih točk 4608 1400 Dolžina laserskega vara [m] 1,4 70 LASERSKO SPAJANJE substrat pena film debelina preostale stene Slika 10. Lasersko perforiranje [9] izdelkom morata biti enako zmo­gljiva, da je proces dobro integriran v proizvodnjo. ¦ Ugotovitve Sodobni laserski sistemi postajajo zelo konkurenčni »zrelim« tehno­logijam spajanja, saj omogoča­jo natančno dovajanje energije in bistveno večje izkoristke kot predhodniki. Intenziven razvoj in raziskave na področju laserskih tehnologij so znižali cene laser­skih sistemov, kriza pa je temu se­gmentu dala nov zagon. Ob uva­janju laserja v proizvodnjo je po­leg tehnoloških vidikov potrebno upoštevati tudi varnost zaposlenih in njihovo izobraževanje. Sama uvedba laserja v proizvodnjo še ne zagotavlja uspeha, saj je podobno kot pri ostalih tehnologijah ključ­no celostno obravnavanje težave oz. izdelka. Literatura [1] Dave Locke, David Havrilla, De­sign for Laser Welding Seminar, Trumpf, 2013 [2] David Havrilla, Design Principles for Laser Welding, UVa 2014 [3] Tim Morris, VW Golf V Laser Processing Concept and Pro­duction Implementation, www. autosteel.org. 2004 [4] Jamie Vondruska, Golf 7 tech highlights, http://www.vwvor­tex.com/features/technical-fea­tures/golf-7-technicalpreview/ [5] Rüdiger Brockmann, Laser Join­ing of Aluminium in the Eu­ropean Automotive Industry, TRUMPF Laser- und Systentech­nik GmbH [6] Thomas Fittkau, Mariana For­rest, Laser beam welding – the alternative solution, Energy-Ef­ficient Transportation Systems Conference, 13 May, 2014 [7] Roger O'Brian, Richard Hewiit, Remote fibre laser welding ben­efits when applied to leading edge chassis structial and sus­pension products, LTS 2011 – WMG, 20th July, 2011 [8] Wobbling the weight off cars, http://www.laser-community. com/technology/laser-remote­welding-wobbling_3448/ [9] http://www.iws.fraunhofer.de/ [10] Jorg Neukum Laser based poly­ mer welding in medical device manufacturing, http://www.indus­trial-lasers.com/articles/2010/07/ laser-based_polymer.html An overview of use of laser technologies in the automotive industry Abstract: The paper presents an overview of use of laser technologies in the automotive production. It describes the use of laser welding compared to resistance welding and their advantages and disadvan­tages in the production of car body in white. It also presents the use of laser cutting for production of parts for the car’s interior and ex­terior in the smaller series production. It sets some examples on how laser technologies should be implemented in the production and how designing for laser welding should be done. Keywords: laser welding, laser keyhole welding, laser hybrid welding, transparent laser welding, laser cutting, resistance spot welding Vodenje invertiranega sferienega nihala z robotom tipa SCARA Žiga PETRIČ, Igor ŠKRJANC Izvleček: Prispevek raziskuje možnosti modeliranja in simulacije sistemov na PLC krmilniku proizvajalca Al­len-Bradley in pripadajoči programski opremi. Za nalogo smo izbrali robot tipa SCARA, ki ima na prijemalo pritrjeno invertirano sferično nihalo (to je nihalo, ki je prosto gibljivo v dveh prostostnih stopnjah). Naloga robota je, da zaniha nihalo v navpično lego in jo vzdržuje, medtem pa se lahko giblje v delovnem območju in izvaja druge operacije (npr. pobiranje in odlaganje predmetov). Delo vključuje izdelavo matematičnega modela nihala, algoritem za zanihanje nihala v navpično lego, regulator za vodenje nihala, simulacijo in 3D vizualizacijo celotnega sistema. Narejen je tudi grafični vmesnik (HMI) za upravljanje s poskusom in nasta­vljanje različnih parametrov. Ključne besede: Invertirano nihalo, sferično nihalo, SCARA robot, napredno vodenje, simulacija, 3D izris, Allen-Bradley ¦ 1 Uvod Cilj dela je preučiti, uporabiti in ovre­dnotiti nekatere napredne funkcije, ki jih ponuja oprema proizvajalca Rockwell Automation (Allen-Bradley), vendar so pri realizaciji praktičnih projektov večinoma neizkoriščene. Te funkcije so krmilnik gibanja (motion control), inverzna in direktna kinema­tika za različne tipe robotov, napre­dno vodenje, možnosti simulacije in modeliranja sistemov. Nastala naj bi demonstracijska in učna platforma, uporabna za izobraževalne namene in za prikaz zmožnosti krmilnega sis­tema potencialnim uporabnikom. Fizična naprava je za takšen namen nepraktična, ker ni prenosljiva, po­ leg tega pa potrebujemo delovno mesto za več udeležencev šolanja ali predstavitve hkrati. Demonstracijska naprava naj bo torej modelirana in simulirana, vendar do te mere, da so rezultati hitro in z mini­malnimi posegi prenosljivi na realno, fizično napravo. V tem smislu je izbra­ Žiga Petrič, univ. dipl. inž., Tehna, d. o. o., Ljubljana Prof. dr. Igor Škrjanc, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko na platforma za simulacijo progra­mabilni krmilnik (proizvajalca Allen-Bradley, družina CompactLogix), za vizualizacijo pa smo izbrali program RSTestStand (Rockwell Automation). Kot delovno nalogo smo izbrali inver­tirano nihalo na vozičku, ki je klasičen referenčni sistem za preizkušanje raz­ličnih sistemov vodenja (slika 1.) [1]. Slika 1. Shema invertiranega nihala na vozičku ¦ 2 Invertirano nihalo kot eksperimentalna platforma Praktično je tak sistem navadno iz­ delan kot laboratorijska naprava za izobraževalne namene, ki jo sestavlja: . linearno vodilo (dolžine 1 do 2 m); . voziček s pritrjenim nihalom (0,2 do 1 m); . DC elektromotor, ki žene voziček direktno ali preko jermena; . napetostno krmiljen ojačevalnik (driver) za motor; . dva optična linijska dajalnika (en­ koder) za merjenje kota odmika nihala in pomika vozička, z vez­jem za pretvorbo merjene veličine v analogno (napetost) ali digital-no vrednost; . regulator, ki je lahko analogno vezje z operacijskimi ojačevalni­ ki, programabilni (mikro)krmilnik ali PC programska oprema (npr. Matlab paket) z ustreznimi I/O vmesniki. Splošno shemo naprave prikazuje slika 2 [10]. Vhodne veličine regulatorja so že­leni in dejanski položaj vozička ter dejanski položaj nihala. Želeni po­ložaj oz. kot nihala je 0 (navpična lega); če je ta različen od 0, se mora sistem pospešeno gibati v pozitiv­no ali negativno smer, to gibanje pa ima mehanske omejitve. Izhodna veličina regulatorja je napetost U m, ojačana v krmilni tok motorja Im . Ta generira moment M in preko jer­menskega ali zobniškega prenosa silo F na voziček. Navadno se sma- tra, da so U m, Im, M in F linearno od­visne veličine: (1) Regulator, ki vzdržuje navpično lego nihala, je lahko različnih iz­vedb; v literaturi lahko najdemo klasično rešitev z regulatorjem stanj (State Space Controller), PID regu­lator, uporabo mehke logike (Fuzzy Logic), nevronske mreže (Neuron Network Controller) in druge različ­ne sisteme. Alternativna oblika te naprave je »vozilo«, ki je v mirovanju nestabil­no, vendar lahko lovi ravnotežje z vožnjo naprej in nazaj. Praktična iz­vedba je npr. Segway, pri katerem je “nihalo” voznik in krmilo, “voziček” pa sta dve kolesi, ki sta gnani ne-in praktično obdelan, zato smo ga razširili z dodatnimi zahtevami: a. Nihalo je sferično nihalo, naj ima dve prostostni stopnji (slika 3.). b. V tem primeru je potreben sistem, ki lahko premika pivot nihala v smereh x in y. Analitično je naj­preprostejša uporaba kartezične­ga sistema, katerega prostostni stopnji gibanja sta x in y (lahko tudi z). Zdi se, da je regulator za takšen sistem preprosta razširitev že prikazane naprave (slika 2.) na dve neodvisni koordinati gibanja. Kot zahtevnejšo rešitev smo izbra­li industrijski robot tipa SCARA, ki ravno tako omogoča gibanje v ravnini x–y, pri čemer pogoni za posamezne osi gibanja niso ne­odvisni. Kratica SCARA pomeni Selective Compliance Articulated Robot Arm in je pogosta oblika MODELIRANJE – SIMULACIJA robota za preprostejša opravila (npr. “Pick-and-place”). c. Sistem mora imeti možnost, me­hansko in v smislu krmiljenja, da zaniha nihalo iz spodnje (stabil­ne) lege v zgornjo (nestabilno), kjer vodenje prevzame regulator. Za ta namen se zdi SCARA robot primerna konstrukcija, ker mini­malno ovira prosto gibanje niha­la. [3] d. Realiziranih naj bo več tipov re­ gulatorjev, med katerimi lahko preklapljamo (v realnem času) in primerjamo delovanje. e. Sistem bo sicer simuliran, vendar bo grafično prikazan v realnem času v 3D izrisu. Realiziran bo operaterski vmesnik za upravlja­nje s poskusno napravo. ¦ 4 Izvedba Idejno izvedbo naprave prikazuje slika 4. Poskusna naprava je torej robot tipa SCARA (a). Na mesto za vpetje orodja je pritrjen tog nosilec (b), ter nanj nihalo (c) preko krogličnega zgloba (universal joint) (d). Nosilec omogoča, da se nihalo lahko prosto giblje v vsaj eni ravnini za polni kot 360° in pri tem ne zadane v druge Ventil 21 /2015/ 3 in generator šuma. Kvaliteta grafike 3D vizualizacije sicer zaostaja za so­dobnimi sistemi, ki ponujajo 3D izris, je pa izdelava in animacija objektov dokaj preprosta in intuitivna. Model robota in nihala je sestavljen iz osnovnih geometrijskih oblik (kvader, valj, krogla) v 3D editorju programa RSTestStand. Posamezni gradniki so hierarhično gnezdeni in povezani v skupine. Objekti ali skupine objektov imajo možnost povezave atributov rotaci­je, translacije in velikosti (po koor­dinatah x, y ali z) s spremenljivka­mi, katerih vir je krmilnik ali interni Slika 5. 3D vizualizacija robota s sferičnim nihalom v programu modeli oz. generatorji RSTestStand RSTestStand okolja. Tako lahko animiramo skle­dele robota. Prostostne stopnje ro-mizju – vhodne in izhodne veličine pe robota (A1, A2, Z, U), oba kota bota so označene kot A1, A2, Z in U PLC zamenja s simuliranim proce-nihala (. , .y) in dolžino nihala (l ). xr [14]. A1 in A2 določata položaj roke som. Za to nalogo smo iz množice v x–y ravnini, os Z ustreza kartezični funkcij uporabili samo možnost 3D RSTestStand uporablja za povezavo koordinati z, os U pa opravlja vrte-izrisa, virtualni operaterski vmesnik s krmilnikom (ali drugimi naprava­nje orodja okoli osi z. V pravilnem položaju roke robota je možno za­nihati nihalo v navpično lego. Lego nihala določata kota . x in .y, ki ju dobimo s projekcijo nihala na ravni­no x–z in y–z. Idejno shemo smo nato realizira­li kot 3D vizualizacijo v programu RSTestStand (slika 5.). RSTestStand je namenjen interak­tivnemu razvoju in preizkušanju krmilnega (PLC) programa na na- Slika 6. HMI vmesnik v programu RSTestStand Slika 7. Bločna shema simulacije na PLC platformi mi) standard OPC, kot fizično vodilo pa je uporabljen protokol Ethernet/ IP (industrijski ethernet). Operaterski vmesnik (HMI) za upra­vljanje s poskusom prikazuje slika 6. Programski del simulacije je v celoti realiziran na platformi PLC krmilnika CompactLogix in vključuje ročno in avtomatsko vodenje robota (inver­zna kinematika za tip SCARA), mo­ del nihala, regulator (dve varianti), algoritem za zanihanje nihala in pomožne programe. Bločna shema je prikazana na sliki 7., posamezne sklope pa bomo podrobneje opisali v nadaljevanju. ¦ 5 Simulacija nihala Simulacija nihala povezuje položaj pivota nihala x p, yp in zp (ki je funk­cija položajev, hitrosti in pospeškov osi A1, A2, Z in U) s položajem ko­tov . x in .y [11]. Za realizacijo regulatorja zadostuje model dveh nesklopljenih nihal, ki sta projecirani na ravnini x-z in y-z, želeli pa smo razviti kompleten model. Razvoj simulacije naj bi potekal ta­kole: a. razvoj matematičnega modela nihala z diferencialnimi enačbami (Lagrangeova funkcija); b. pretvorba enačb v eksplicitno obli­ ko, kjer je najvišji odvod odvisne spremenljivke enak (nelinearni) funkciji nižjih odvodov, torej: (2) kjer je q posplošena koordinata; c. numerično reševanje diferenci­alnih enačb z Eulerjevo metodo, pri kateri najprej izračunamo vre­dnost najvišjih odvodov z enačbo (2), nato s (približno) integracijo izračunamo vse nižje odvode, jih vstavimo nazaj v izraz (2) in to zanko ponavljamo. Spremenljivke, ki jih potrebujemo za opis nihala, so: x, y, z … kartezični koordinatni sistem, ., . … sferična kota nihala, lr … dolžina nihala, MODELIRANJE – SIMULACIJA Slika 8. Izpeljava rešitve za invertirano nihalo m … točkasta masa, g … gravitacija. Lagrangeova funkcija sistema je razlika med kinetično (T) in poten­cialno energijo (V) sistema (mehan­sko trenje, upor in izgube v tej izpe­ljavi zanemarimo) [8]: (3) Po izpeljavi dobimo diferencialne enačbe za sferično nihalo: (4) (5) Vidimo, da izraz (5) predstavlja te­žavo za reševanje z Eulerjevo nu­merično metodo [15], ker vsebuje singularnost v točki sin (.) = 0, torej v ravnovesni (.= 0) in navpični legi (. = .). Opisana metoda reševanja je zato tu neuporabna. Po več poskusih smo razvili alterna­tivno metodo, kjer problem rešuje­mo v x-y-z koordinatnem sistemu kot gibanje masnega delca m po površini sfere z radijem lr (slika 8.) a. V nekem trenutku ima masa m po­ložaj P0 (x,y,z), ki je na površini sfere z radijem lr, in hitrost V, ki je pravo­kotna na normalo sfere oz. P0. b. Pod vplivom sile F(x,y,z) naredi masa m v času dt pot S(x,y,z) do novega položaja P1(x,y,z). c. P1 ni več na površini sfere, zato izvedemo korekcijo: (6) (6) pod predpostavko, da gre P1c• P1, ko gre dt a 0. V našem pri­meru je dt enak periodi izvajanja programa, stremimo torej k čim hitrejšemu izvajanju programa ter računsko enostavnejši rešitvi. d. Nov trenutni položaj P0 postane enak P1c. e. Zanko ponavljamo s periodo dt. (Tak model ne upošteva rotacije nihala okoli lastne osi.) Vhodi v sistem so pospeški ax, a y in a z. Dobimo jih z dvojnim odvajanjem položaja pivota nihala. Izhod sistema je položaj mase nihala Px0, Py0, Pz0, ki je nato pretvorjen v kota . x in .y . ¦ 6 Strategija za zanihanje Strategija za zanihanje temelji na naslednjih izhodiščih: . Smer zanihanja je v ravnini y-z, nekako na sredini dosega robota v koordinati x, kjer ima ta največji doseg v smeri y. . Temu ustreza tudi izbrani tip ro­botske roke in izvedba pritrdilne­ga mehanizma (kot .y, ki pred­stavlja odmik v ravnini y-z, nima omejitve gibanja, medtem ko je kot . x (v ravnini x-z). . Pri vzbujanju se sme nihalo gibati samo v izbrani ravnini, sicer pride do kroženja. . Energijo za vzbujanje je potrebno dovajati v intervalih, ki so enaki naravni frekvenci sistema (ki pa ni konstantna) [4]. . Postopek je uspešen, ko privede nihalo v bližino navpične lege pri dovolj majhni krožni hitrosti, oba parametra sta nastavljiva v pro­gramski proceduri in sta bila ugo­tovljena s poskušanjem. Vgrajen evaluator nato preklopi fazo zani­hanja v regulacijo. Rezultat vidimo na sliki 9, prikazan je dosežen kot .y, ki je v spodnji legi enak 0 in se v zgornji navpični legi približa –.. Celotno trajanje proce­sa zanihanja je 15 sekund. ¦ 7 Regulator Invertirano nihalo je klasična plat-forma za preizkušanje različnih regulatorjev. V literaturi so opisa­ ni uspešni primeri vodenja s PID, regulatorjem stanj (State Space Controller), mehko logiko (Fuzzy Logic) [9], adaptivnimi nevronskimi mrežami (ANN) in drugim. Najpogostejši regulator je regula­tor stanj, načrtan po metodi LQR. Ta tip regulatorja je bil prvi, ki smo ga uporabili na razvitem modelu. Izhodišče za načrtovanje regula­torja je predpostavka, da sferično nihalo v okolici navpične (in rav­novesne) lege (. x, .y • 0) lahko aproksimiramo z dvema nesklo­pljenima (neodvisnima) nihaloma – projekcijama na ravnini x-z in y-z. Načrtovanje regulatorja torej lahko opravimo na osnovi modela za ni­halo z eno prostostno stopnjo (7), kot je to v primeru klasičnega po­skusa z vozičkom. (7) Uporabljene spremenljivke in njiho­ve privzete vrednosti so: . x, .y … kot nihala; g … gravitacijski pospešek (9,8 m/s2); x, y, z … kartezični koordinatni sistem; f … konstanta viskoznega trenja (0,02 Nm/s); lr … dolžina nihala (0,6 m); m … masa nihala (0,3 kg). Sistem lahko lineariziramo s pre­tpostavko (8): (8) Dobimo izraz (9), ki je primeren za pretvorbo v matrično obliko - pro­stor stanj (10): (9) (10) Odprtozančni sistem je inherentno nestabilen, brez ustreznega zunanje­ga vzbujanja bo nihalo padlo iz nav­pične v spodnjo ravnovesno lego. Regulator stanj dobimo, če sistem zaključimo z (negativno) povratno zanko preko ojačanja K (slika 10.) [6] [12] [13]. Vhod sistema, u je sedaj povezan z vektorjem stanj X preko matrike ojačanj K: (11) Paramatre vektorja K lahko dobimo s pomočjo paketa Matlab in vgraje­ne funkcije lqr [5]. Dobljen rezultat je k1 = -1,00, k2 = -1,91, k3 = -27,70 in k4 = -6,85. Odziv regulatorja na stopničasto vzbujanje (0,3 m) prikazuje slika 11. Regulator vklopimo, ko algoritem za zanihanje uspešno privede nihalo v bližino navpične lege pri majhni kotni hitrosti. Regulator prevzame gibanje robota v ravnini x-y in s tem vzdržu­je navpično lego nihala (slika 12.). V model nihala pripeljemo tudi genera­tor šuma (slika 7.), ki simulira različne motnje v sistemu. Referenčni položaj pivota nihala v ravnini x-y seveda lahko spreminjamo. Neodvisno od regulatorja lahko vodimo osi Z (koor­dinatna os z) in U (vrtenje orodja), kar predstavlja motnjo za sistem. Izveden je tudi PID regulator, ki je po pričakovanju manj stabilen od regulatorja stanj, saj ima kot vhodni MODELIRANJE – SIMULACIJA veličini na voljo samo dve spremen­ljivki, x in . x (oz. y in .y). ¦ 8 Sekundarna opravila Robot se lahko, medtem ko vzdržuje navpično lego nihala, giblje v delov­nem območju in izvaja sekundarne operacije (Nullspace Motion) [2], npr. pobiranje in odlaganje predmetov (pick-and-place). V ta namen smo v okolju RSTestStand dodali virtualno delovno površino z nekaj predmeti, ki jih lahko robot z orodjem prime, prenese in odloži (slika 13.). Natančnost odlaganja je seveda ne­ posredno odvisna od motnje, ki jo nihalo vnaša v gibanje prijemala. ¦ 9 Zaključki Opisano platformo smo v podjetju uspešno uporabili v demonstracij­ske in učne namene. Vsi rezultati, matematične izpeljave, programska koda in drugo so prosto dostopni pri avtorju prispevka. Platforma je odprta za množico na­ daljnjih poskusov in upamo, da jih bomo v sodelovanju s Fakulteto in bodočimi študenti tudi uresničili. Literatura [1] Control Tutorials for MATLAB and Simulink (CTMS). http://ctms. engin.umich.edu/CTMS/index. php?aux=Home. [Dostopano: 12. 8. 2014]. [2] G. Schreiber, C. Ott in G. Hirzinger, Interactive Redundant Robotics: Control of the Inverted Pendulum with Nullspace Motion. Wessling: German Aerospace Center – DLR, Institute for Robotics and Mechatronics, b. l. [3] B. Sprenger, L. Kucera in S. Mourad, Balancing of an Inverted Pendulum with a SCARA Robot. Zurich: Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETHZ), Institute of Robotics. [4] K. J. Astrom in K. Furuta, “Swinging up a Pendulum by Energy Control”, Automatica, vol. 36, 2000. [5] Control System Design. org/wiki/Euler_lagrange. [12] B. Zupančič, Zvezni regulacijski Dosegljivo: http://csd.newca-[Dostopano: 12. 8. 2014]. sistemi (2. del, 2. popravljena in stle.edu.au/control/simulations/ [9] Y. Beceriklia in K. Celik, Fuzzy dopolnjena izdaja), Ljubljana: pendulum.html. [Dostopano: 12. control of inverted pendulum Fakulteta za elektrotehniko in 8. 2014]. and concept of stability using računalništvo, 1995. [6] J. P. Hespanha, Undergraduate Java application. Mathematical [13] I. Škrjanc, Regulacije I, Ljubljana: Lecture Notes on LQG/LQR con-and Computer Modelling, 46, Fakulteta za elektrotehniko in troller design, April 1, 2007. str. 24–37, 2007. računalništvo, 2006. [7] Wikipedia, The Free Encyclopedia, [10] Googol Technology,”Inverted [14] T. Bajd, Osnove robotike (7. po­»Inverted_pendulum«. Dosegljivo: Pendulum Experimental Manual pravljena in dopolnjena izdaja). http://en.wikipedia.org/wiki/ suitable for GLIP series,” 2nd Ljubljana: Fakulteta za elektro­Inverted_pendulum. [Dostopano: edition, 2006. tehniko, 2006. 12. 8. 2014]. [11] B. Zupančič, Simulacija dina-[15] B. Jurčič in B. Orel, Numerične [8] Wikipedia, The Free Encyclopedia, mičnih sistemov. Ljubljana: metode. Ljubljana: Fakulteta za »Euler–Lagrange equation«. Fakulteta za elektrotehniko in elektrotehniko in računalništvo, Dosegljivo: http://en.wikipedia. računalništvo, 1995. 2004. Control of Inverted Pendulum with SCARA type Robot Abstract: This article considers the possibilities of system simulation and modelling using a PLC (producer Allen-Bradley) and the complementing software packages. The resulting platform is intended for user training and commercial demonstration purposes. The selected control task involves a SCARA type robot with a sphe­rical (2 DOF) inverted pendulum, pivoting freely on its effector point. The task of the robot is to swing up the pendulum and maintain an upright position while being able to move inside its working envelope and execute secondary tasks. The research includes the development of spherical pendulum governing equations, swing­-up and control procedures, simulation and 3D visualization of the complete system. A graphical interface enables the user to control the experiment and set different variables. Keywords: Inverted pendulum, spherical pendulum, SCARA robot, advanced control, simulation, 3D render, Allen-Bradley Izboljšanje dinamienih lastnosti hranilnikov elektriene energije Marijan ŠPANER Izvleček: Prispevek obravnava sisteme za hranjenje energije pri električnih in hibridnih vozilih ter različne možnosti izboljšav njihovih dinamičnih lastnosti. Ključni element vozil z električnim pogonom je učinkovit hranilnik električne energije. Lastnosti akumulatorske baterije so odvisne od izbrane tehnologije, delovne temperature, tipa obremenitve, življenjske dobe / starosti in še nekaterih drugih pogojev. Zelo pomemb­na lastnost hranilnika električne energije je zmožnost oddajanja in sprejemanja velike količine energije v kratkem času. Ob tem naj bi bil izkoristek hranilnika čim boljši. Standardne akumulatorske baterije (še zlasti svinčene) te zahteve le težko izpolnijo. Zato lahko dodamo sklope, ki so sposobni učinkovito prevzeti konice moči in na ta način bistveno izboljšajo dinamične lastnosti, izkoristek ter podaljšajo življenjsko dobo baterije. V prispevku je predstavljeno, kako se na osnovi simulacije določi obremenitev baterije med vožnjo vozila. Glede na visoko dinamiko obremenitve se izkaže, da baterija pri vršnih vrednostih obremenitve ne zmore shranjene energije učinkovito pretvoriti v električno. Ta pomanjkljivost se rešuje z dodatnim hranilnikom energije, kot sta superkondenzator ali mehanski vztrajnik. Obe izvedbi »dinamičnega« hranilnika energije sta v prispevku po­drobneje opisani, prav tako tudi način njune integracije v »hibridni« hranilnik električne energije. Ključne besede: električna vozila, vozni cikli, hranilniki električne energije, superkondenzator, vztrajnik, bi­directional Buck-Boost converter ¦ 1 Uvod Električna, hibridna in vozila na go­rivne celice imajo zaradi učinkovi­ tejše izrabe energije nekaj bistvenih prednosti pred običajnimi vozili s pogonom na fosilna goriva. Ničelna stopnja izpusta toplogrednega plina CO2, tiha in udobna vožnja električ­nih vozil ter izboljšanje izkoriščenosti fosilnega goriva pri hibridnih vozilih so ključni razlogi za intenziven razvoj električne avtomobilske pogonske tehnike v zadnjih dveh desetletjih. A glede na tehnično dovršenost pogonskih motorjev in močnostnih stikalnih pretvornikov ostaja aku­mulatorska baterija še vedno šibka točka celotnega električnega sklopa električnih in hibridnih vozil. Učinkovit akumulator oziroma hra­nilnik električne energije je ključni element pogonskega sistema pri vozilih z električnim pogonom. Lastnosti akumulatorske baterije so odvisne od izbrane tehnologije, tipa obremenitve, življenjske dobe oziroma starosti, delovne tempera­ture in še mnogih drugih okoliščin. Pomembna zahteva za hranilnik električne energije je zmožnost oddajanja in sprejemanja velike količine energije v kratkem času. Istočasno naj bi bil izkoristek hra­nilnika čim boljši. Standardne aku­mulatorske baterije (še zlasti svin­čene) te zahteve le težko izpolnijo. Kapaciteta akumulatorske baterije oziroma količina razpoložljive elek­trične energije je odvisna od pogo­jev pri praznjenju in njene izrablje­nosti, na katero pa vplivata pred­vsem število ciklov in način upo­rabe v preteklosti. Zaradi velikega števila dejavnikov, ki vplivajo na dejansko kapaciteto baterije (pra­znilnega toka, števila opravljenih ciklov praznjenja-polnjenja, globi­ na praznjenja, stanja napolnjenosti baterije (SOC), obratovalne tempe­rature in obremenitve) [1], je mode­liranje tega procesa zelo zahtevno. V prispevku je predstavljeno, kako se na osnovi simulacije določi obremenitev baterije med vožnjo vozila. Glede na visoko dinamiko obremenitve se izkaže, da baterija pri vršnih vrednostih obremenitve ne zmore shranjene energije učin­kovito pretvoriti v električno. To pomanjkljivost je možno razrešiti z dodanim hranilnikom energije, kot je superkondenzator ali mehanski vztrajnik. Obe izvedbi »dinamič­nega« hranilnika energije sta v pri­spevku podrobneje opisani. ¦ 2 Analiza vožnje električnega vozila in obremenitev baterije Simulacija vožnje je bila narejena s programskim paketom Simulink / MATLAB. Uporabljen je bil mate­matični model s parametri testnega vozila Estrima Biro [2]. Matematični opis gibanja vozila je možen na osnovi splošnih pravil mehanike. Glede na dejstvo, da je vozilo kompleksen sistem, sesta­ vljen iz velikega števila komponent, smo se pri obravnavi pogonskega sistema omejili na enodimenzional­no gibanje. Obnašanje vozila vzdolž smeri gi­banja je popolnoma določeno z opisom velikosti sil v tej smeri. Pogonski agregat preko gonila generira vlečno (trakcijsko) silo Ft, ki premika vozilo naprej. Med gi­ banjem vozila se pojavi sila upora (kotalni in aerodinamični upor), ki nasprotuje gibanju oziroma po­skuša vozilo zaustaviti, in sila za premagovanje klanca. Po drugem Newtonovem zakonu je pospeše­vanje vozila določeno z: dV .Ft ..Fr . dt M ..Jr kjer je: V hitrost vozila .Ft skupna sila pogona vozila .F r skupna sila upora vozila M skupna masa vozila d masni faktor, ki pretvori rota­ cijske vztrajnosti v translacijske mase Jr vztrajnostni moment rotirajo­čih delov vozila Skupni upor vozila med vožnjo je vsota treh komponent: kotalnega upora, zračnega upora in kompo­nente sile teže pri vožnji po klancu: F = F + F + F rwg Kotalni upor avtomobilskega ko­lesa pri vožnji po trdni podlagi je posledica lastnosti materiala pnev­matik pri deformaciji. F . Pf . mgf rr r kjer je Fr velikost sile upora kotalnega trenja P skupna sila obremenitve na ko­lesa m masa vozila f r faktor kotalnega upora Ob upoštevanju histerezne karak­teristike pri deformaciji pnevmati­ ke je potrebno za kotaljenje kolesa vložiti energijo, ki je proporcio­nalna površini histerezne krivulje. Faktor kotalnega upora fr je odvi­sen od lastnosti materiala pnevma­tik in podlage, običajna vrednost pri sodobnih materialih pa znaša okrog 0,01[N/N]. Upor zraka, ki deluje na vozilo pri vožnji z določeno hitrostjo, ime­nujemo tudi aerodinamični upor. Sestavljen je iz dveh komponent, zračnega upora zaradi oblike vozi­la in površinskega trenja z zrakom. Oblika vozila ima zelo pomemben vpliv na način odrivanja mase me­dija (zraka) med vožnjo, posledica tega je sila upora. Definiran je koe­ficient zračnega upora cd (drag co­efficient): 2Fw c .d .v2 A HRANILNIKI ENERGIJE kjer je: Fw velikost sile zračnega upora . specifična gostota medija (zraka) v hitrost gibanja skozi medij A čelna površina vozila Površinsko trenje nastane zaradi vr­tinčenja molekul kot posledica veli­ke razlike v hitrosti zračnih plasti tik ob površini vozila. Skupna sila zrač­ nega upora vozila je podana kot: 1 . 2 F ..AC .v . v w dw 2 kjer je: . gostota medija (zraka) v hitrost gibanja skozi medij vw hitrost vetra Pri vožnji po klancu z naklonom . opišemo komponento sile, ki na­sprotuje gibanju vozila pri vožnji navzgor oziroma pomaga gibanju pri vožnji navzdol: Fg . m.g.sin. Skupna sila upora vozila med vo­žnjo je vsota vseh treh komponent: 12 F . mgf ..AC .v . v .. r dw 2 mg sin. Na osnovi teh zakonitosti in lastno­sti vozila je bil za potrebe simulacije izdelan matematični model vozila. Simulacijo vožnje je možno izvesti na osnovi sil, ki vplivajo na gibanje, vendar smo se zaradi tipa pogona (rotacijski motor) in preglednejše Slika 1. Simulacijska shema za analizo vožnje speševanju in zaviranju vozila, sta podani dve možnosti: a) superkondenzator s pretvorni­kom ali b) mehanski vztrajnik z elektro­motornim pogonom. V obeh primerih sta sklopa preko močnostnih pretvornikov z ustre­znim vodenjem povezana na sku­pno enosmerno vodilo glavnega pogona (slika 4). V hibridnem hranilniku energije je za testiranje uporabljena akumulatorska baterija iz električnega vozila Estrima Biro. Gre za 8 kosov serijsko veza­nih 12-voltnih trakcijskih svinčenih gel akumulatorskih baterij Leoch, tip DJM1245 [4]. Skupna napetost je 96 V, kapaciteta 45 Ah, količina shranjene energije v celotni bateriji pa 4,3 kWh. ¦ 5 Hranilnik električne energije s superkondenzatorjem Superkondenzatorji (SC) ali ultra­kondenzatorji so kondenzatorji, ki se zaradi svojih posebnih lastnosti (nove tehnologije, ki omogočajo zelo velike kapacitivnosti, majhno notra­njo upornost in posledično visoke tokovne obremenitve) uporabljajo za shranjevanje električne energije [5]. CU 2 WSC . 2 kjer je: W sc količina shranjene električne energije [Ws] C kapacitivnost kondenzatorja [F] U napetost na kondenzatorju [V] Kondenzatorska baterija je sesta­vljena iz šestih serijsko vezanih kon­denzatorjev s kapacitivnostjo po 250 F / 16 V proizvajalca Maxwella, tip BMOD0250-16.2V. SC je na sku­ pno enosmerno vodilo povezan preko dvosmernega močnostnega stikalnega DC/DC-pretvornika. Močnostni dvosmerni stikalni pre­tvornik (slika 5) je bil v laborato­riju razvit posebej za priključitev SC na enosmerno vodilo pogona. Pretvornik navzdol (Buck) prenaša energijo z mesta višjega potenciala (s skupnega enosmernega vodila z na­petostjo 250 V) v superkondenzator, ki deluje v napetostnem območju od 50 V do 100 V. Pretvornik navzgor (Boost) omogoča prenos energije v nasprotni smeri, pri čemer mora dvigniti napetost za faktor 2,5-do 5-krat. Obe konfiguraciji sta združeni v sestavljenem vezju dvosmernega pretvornika, tipa Buck-Boost. Močnostni stikalni pretvornik deluje s pulznoširinsko modulacijo (PWM, Pulse Width Modulation). Modulator z dvema izhodoma skrbi za preklop med obema različnima strukturama vodenja (Buck ali Boost), s tem pa se določi tudi smer pretoka energije. Stikalna frekvenca 16 kHz je prila­gojena uporabljenim močnostnim tranzistorskim stikalnim elemen­tom IGBT. Tokovna zmogljivost pre­tvornika na strani SC je v območju +/–100 A. Delovanje pretvornika je podrobneje opisano v [5]. Za vodenje celotnega kombinirane­ga hibridnega hranilnika električne energije je bila razvita kompleksna shema vodenja (slika 6), ki v dveh re- Slika 6. Shema vodenja kombiniranega hranilnika energije gulacijskih krogih zagotavlja ustrezno dinamiko delovanja za vsakega od obeh hranilnikov/virov energije. Vsak hranilnik energije uporablja svoj dvo­smerni močnostni pretvornik, oba pa sta priključena na skupno enosmer­ no vodilo, ki zagotavlja napajanje za glavni pogonski motor vozila. Dinamična enota s superkonden­ zatorjem se mora hitro odzivati na spremembe. To je zagotovljeno z vodenjem pretvornika s kaskadno regulacijsko zanko neposredne kon­trole količine energije na enosmer­nem vodilu. Pri konstantni vrednosti kapacitivnosti takšna regulacijska zanka zagotavlja konstantno nape­tost na enosmernem vodilu. Izhod regulatorja energije na izhodu pred­stavlja referenco potrebne moči. Referenca toka za notranjo tokovno regulacijsko zanko se izračunava iz reference moči in izmerjene nape­ tosti superkondenzatorja: Pref I . c _ ref Uc Ker je količina shranjene energije v superkondenzatorju relativno majh­na, zadošča le za pospeševanje vo­ zila oziroma za nekaj deset sekund vožnje (zaloga energije je v razredu 105 Ws). Da bi bilo v SC vselej dovolj energije za potrebe glavnega po­gona vozila, se mora SC z energijo polniti iz baterije. Ta proces poteka s počasno dinamiko in tako zagota­ vlja optimalne razmere za delovanje akumulatorske baterije. Z regulacij­ sko zanko vodenja pretoka energije iz baterije preko enosmernega vodi­la se regulira napetost na SC. Tudi tukaj je uporabljena kaskadna she-ma z notranjo tokovno zanko. Kot strojna oprema za vodenje sklopa je v pretvorniku uporabljen eksperimentalni komplet Texas Instruments TMS320C2000 [6] z mikrokrmilnikom TMS320F28335. Regulacijsko shemo smo sestavi­li v programskem paketu MATLAB Simulink, generiranje in prenos pro­gramske kode se izvede s CCStudio. 5.1 Preskus dinamičnega hranilnika s superkondenzatorjem Izveden je bil laboratorijski dinamični test obremenitve enote s superkon- HRANILNIKI ENERGIJE denzatorjem s pripadajočim pretvor­nikom. Dinamični hranilnik je bil pri­ključen na »preizkuševališče hibridnih pogonov« [5], to je testno merilno mesto za preizkušanje posameznih pogonskih komponent pri vozilih, različnih hranilnikov energije in konfi­guracij vodenja posameznih sklopov. Obremenitev hranilnika energije s SC je bila izvedena preko 5-kilovatnega trakcijskega motorskega pogona AC PM z obremenitvijo, identično vožnji po voznem ciklu ECE-15. Enota za mehansko obremenjevanje je sesta­vljena iz vodenega AC-servopogona, sprogramirana po karakteristikah iz matematičnega modela električnega vozila Estrima Biro. V laboratorijskem testu je bila enota s superkondenzatorjem obremenjena po dinamičnem voznem ciklu ECE-15, rezultati meritev so prikazani na sliki 7. Eksperiment je podrobneje opisan v [5], izveden pa je bil pod naslednjimi pogoji: konstantna napetost skupne­ga vodila UDC_link = 250 V, UC(t = 0) = 90 V, vodenje pogonskega motorja po voznem ciklu ECE-15 (60-odstotna obremenitev). Obremenitev vira ozi­ roma izmerjeni tok na enosmernem vodilu IDC_link je po obliki identičen obremenitvi pri simulaciji vožnje (slika 2). Zaradi energije, ki se za pogon vo­ zila pretaka iz SC v motor, se zmanjša vrednost shranjene energije v SC, po­sledično tudi zniža napetost Uc (slika 7). Pri enaki obremenitvi je zaznavno tudi povečanje toka iz SC ob znižani napetosti na kondenzatorju. ¦ 6 Hranilnik električne energije z mehanskim vztrajnikom Kot alternativa hranilniku električne energije s superkondenzatorjem je predviden tudi hranilnik električne energije z mehanskim vztrajnikom. Ta sklop je delno še v fazi izdelave. Električni motor (z vodenim pre­tvornikom) pretvarja električno moč na sponkah motorja (U.I) v mehan­sko moč na izhodni gredi (M..), energija pa se akumulira v obliki ki­netične energije vrtečega se rotorja vztrajnika. Pretok moči je dvosme­ren, električni motor lahko deluje v motorskem ali generatorskem reži­mu. Shranjena kinetična energija vr­tečega telesa je določena z izrazom: J.2 Wkin . 2 kjer je: količina shranjene kinetične Wkin energije [Ws] J skupni vztrajnosti moment ro­ torja [kg.m2] w kotna hitrost rotorja [rad/s] Glede na zakonitost, da je shranje­na energija proporcionalna kva­dratu vrednosti kotne hitrosti, je za shranjevanje energije primerna čim višja kotna hitrost. Slika 9 prikazuje količino shranjene kinetične energi­ je v vztrajniku v odvisnosti od kotne hitrosti (prikaz v grafu je v odvisno­sti od vrtilne hitrosti [min-1] ). Predvideno konstrukcijo rotorja vztrajnika prikazuje slika 10. Izbira dimenzij, vrtilne hitrosti in ostalih la­stnosti sklopa je odvisna predvsem od razpoložljive tehnologije. V da­našnjem času se za izdelavo vztraj­ nikov uporabljata predvsem dva različna materiala, jeklo ali kompozi­ti iz ogljikovih vlaken. Oblika vztraj­nika, ali je ploščat oziroma vitek in daljši, določa vrednost vztrajnostne­ga momenta. Matematično je mo­žno dokazati, da količina shranjene energije pri rotorju iz določenega materiala ni odvisna od oblike, tem­več le od mase vztrajnika [7]. Pri podani konstrukciji (na sliki 10) je masa rotorja jeklenega vztrajni­ka m = 22 kg, skupni vztrajnostni moment vseh vrtečih se delov J = 0,14 kg.m2. Pri vrtilni hitrosti do n = 20.000 min-1 to ustreza najvišji vre­dnosti shranjene energije v razredu 300.000 Ws. Električni motor za pogon vztraj­nika ima funkcijo pretvorbe elek­trične energije v mehansko. Glede na današnjo tehnologijo električnih motorjev bi bila smiselna izbira mo­torja s trajnimi magneti (PM motor), Slika 9. Količina shranjene energije vztrajnika v odvisnosti od vrtilne hitrosti saj so manjši, omogoča velike pre­ obremenitve in ima boljši izkoristek od ostalih tipov motorjev. A glede na pretežno impulzno, nizko inter­mitenčno delovanje električnega motorja so zelo pomemben de­javnik tudi izgube v prostem teku. PM-motorji imajo v primerjavi z motorji brez trajnih magnetov pri visokih vrtilnih hitrostih primerlji­vo visoke izgube magnetenja (hi­sterezne in vrtinčne). Zato smo se kljub slabšemu izkoristku odločili za uporabo asinhronskega motorja. Zaradi zahtevane visoke obratoval­ne vrtilne hitrosti do 20.000 vrt/min je izbran standardni 2-polni motor. Predvidena predelava obsega ob­delavo rotorja in natančno centri­ranje, zamenjavo ležajev, izdelavo novih ležajnih pokrovov kot tudi previjanje navitja statorja za ustre­zno napetost. Električni motor/ge­ nerator bo na skupno enosmerno vodilo vozila priključen preko tri­faznega tranzistorskega mostiča z vektorskim PWM-vodenjem, kar bo omogočilo neodvisno nastavljanje magnetilne in delovne komponen­te. Ta način zagotavlja optimalno delovanje v različnih režimih, tako z najvišjo stopnjo magnetenja do nazivne delovne točke (10.000 vrt/ min), v območju slabljenja polja (med 10.000 vrt/min in 20.000 vrt/ min) kot tudi možnost delovanja brez magnetnih izgub v prostem teku. Pri visokih vrtilnih hitrostih, še zlasti pri aplikaciji, kjer so zahtevane čim manjše izgube, je potrebno zago­toviti minimalno trenje. V ta namen je predvidena vgradnja motorja v zaprto ohišje, kjer bo deloval v helijevi atmosferi. Helij zaradi niž­je viskoznosti zagotavlja tudi nižji viskozni zračni upor vrtečega se rotorja. Za boljše hlajenje je zelo ugodna tudi bistveno boljša toplo­tna prevodnost helija (He: 0,14 W/ (m.K), zrak: 0,025 W/(m.K), oboje velja pri temperaturi T = 293 K in tlaku p = 1 bar). Ležaji morajo pri opisani aplika­ciji zadostiti mnogim zahtevam. Zagotavljati morajo vrtenje rotorja v širokem območju vrtilne hitrosti in radialnih osnih obremenitev, pri tem pa morajo biti izgube zaradi Ventil 21 /2015/ 3 trenja čim manjše. Tem zahtevam ustrezajo precizni kotalni ležaji s keramičnimi kroglicami. Pri uležajenju celotnega sklopa je potrebno upoštevati tudi možnost vgradnje v vozilo. V primeru, da je sklop vgrajen vodoravno, se med vožnjo ob zavijanju vozila na os vztrajnika pojavi precesijski navor. Navor na vrteči se rotor znaša: M .. .J .. r prec kjer je: J vztrajnostni moment rotorja [kg.m2] . r kotna hitrost rotorja [rad/s] . prec kotna hitrost precesije [rad/s] Za testno vozilo je bilo pri vožnji iz­merjeno, da pri zavijanju vozila pri­haja do precesijske kotne hitrosti do 1 rad/s. Precesijski navor bo pri naj­ višji kotni hitrosti rotorja vztrajnika in sočasni najvišji hitrosti zavijanja vozila dosegel vrednost 300 Nm. Pri predvideni konstrukciji vztrajnika bo sila na ležaje znašala do Fmax = 1600 N, kar pa znaša le okrog 15 % dovo­ljene radialne dinamične obremeni­tve izbranih ležajev. ¦ 7 Sklep Superkondenzator je zaradi svoje robustnosti zelo primeren za di­namične obremenitve. Za razliko od akumulatorske baterije nima omejitve števila ciklov oziroma ži­ vljenjske dobe, prednost pa je tudi v visoki specifični moči. Izvedena je bila analiza delovanja kombinira­nega hranilnika električne energije, sestavljenega iz primarne baterije in dodane »dinamične« komponen­te. V laboratoriju je bilo izmerjeno obremenjevanje pogonskega sklo­pa vozila po voznem ciklu ECE-15 z napajanjem iz hranilnika s super­kondenzatorjem kot virom energije. Izmerjene dinamične lastnosti po­trjujejo primernost uporabe super­kondenzatorja kot enote za shra­njevanje električne energije tudi pri hitrih spremembah obremeni­tve. Ker je baterija razbremenjena dinamične komponente toka, se pričakuje znatno podaljšanje njene življenjske dobe. HRANILNIKI ENERGIJE Identičen poskus kot s superkon­ denzatorjem je predviden tudi pri hranilniku energije z vztrajnikom. Cilj je natančno izmeriti in ovredno­titi vse lastnosti, vključno z izkorist­kom in dinamičnimi odzivi. Zlasti zanimiva bo primerjava lastnosti superkondenzatorja kot čistega električnega sistema ter vztrajnika kot elektromehanskega sistema. Literatura [1] Handbook of Batteries, David Linden, Thomas Reddy, McGraw-Hill, New York, 2001 (http://www.mcgraw-hill.com. au/html/9780071359788.html) [2] električno vozilo Estrima Biro: http://www.estrima.com/en/ [3] Manwell, J. F. and J. G. McGowan. Lead accid battery storage mo­del for hybrid energy systems. Solar Energy, 1993. 50(5): p. 399 [4] http://www.leoton.ua/leoch-bat­tery-djm1245.php [5]M. Španer, “Hranilniki energije pri hibridnem pogonu“, Magistrsko delo, Univerza v Mariboru, 2010 [6] Texas Instruments TMS320C2000 Experimenter Kit: http://www. ti.com/general/docs/lit/getlitera­ture.tsp?literatureNumber=spruf r5f&fileType=pdf [7] J. Laeuffer, A Small Flywheel Energy Storage for Hybrid Cars, PCIM Europe 2012, 8–10 May, Nuremberg Electrical energy storage system with improved dynamics Abstract: The paper presents the energy storage systems of electric and hybrid vehicles and the approaches for improving the dynamic properties of the energy storage. The key element of the vehicles with electric pro­pulsion is an efficient energy storage system. The properties of the battery depend on its type/manufacturing technology, operation temperature, type of load, age and some other factors. A very important property of the energy storage is its ability to receive and store significant amounts of energy in a short time. Its efficien­cy should also be the best possible during such an operation. The commonly used batteries (especially lead batteries) hardly meet this requirement. Therefore, the elements that can efficiently handle energy peaks and by this significantly improve the dynamics and lifetime of the battery are added into the energy storage. The elements described in the paper are the supercapacitor and the mechanical storage-flywheel. Furthermore, it is shown how these additional components are integrated into the hybrid energy storage system of the vehicle. Key words: electric vehicles, driving cycles, electric energy storage, supercapacitor, flywheel, bidirectional Buck-Boost converter. Vsi enaki, vsi sumljivi – nadzor nad letalskimi potniki – boj zoper letalski terorizem Aleksander ČIČEROV Izvleček: septembra 2010 je diplomatska konferenca o mednarodnem letalskem pravu, ki jo je organizirala Mednarodna organizacija civilnega letalstva (ICAO), sprejela dva mednarodnopravna akta: Pekinško konven­cijo in Pekinški protokol. Pekinška konvencija in Protokol posodabljata protiteroristično mednarodno letalsko pravo, ki je veljalo do 9. novembra 2001. Pekinška konvencija sankcionira uporabo zrakoplova kot orožja za množično uničevanje in nevarnih snovi za napad na letalo ali druge cilje na zemlji. Ključne besede: Pekinška konvencija, Pekinški protokol, Montrealska konvencija, Haaška konvencija, podatki o letalskih potnikih (PNR), mednarodno letalsko pravo, protiteroristično pravo ¦ 1 Uvod Razvoj mednarodnega letalskega prava lahko v veliki meri prispeva k ustvarjanju in ohranjanju prijateljstva in razumevanja med državami in ljud­stvi sveta. Vsaka njegova zloraba (kot na primer letalski terorizem) pa lahko postane nevarna za splošno varnost (preambula k Čikaški konvenciji).1 Neposredni odgovor ICAO na tero­ristični napad na Svetovni trgovinski center (angl. WTC) 9. novembra 2001 je bil pregled mednarodne letalske zakonodaje s stališča uspešne obram­be pred terorističnimi dejanji. Na di­plomatski konferenci v Pekingu je bila pozornost usmerjena v naslednja mednarodnopravna dokumenta: . Montrealsko konvencijo (1971)2 in . Montrealski protokol (1983)3. ¦ 2 Montrealska konvencija »Poleg ugrabitve zrakoplovov pre­žijo na civilno letalstvo še druge nevarnosti, kot na primer sabotaže zrakoplovov ali naprav za navigaci-jo.«4 Haaška in Tokijska konvencija kriminalizirata dejanja, storjena na krovu letala. Za nezakonita dejanja, usmerjena zoper varnost civilnega letalstva, vključno z dejanji sabotaže, je bilo potrebno sprejeti nov medna­rodnopravni akt – Montrealsko kon­vencijo. Z njo je povezan tudi primer nesreče letala ameriške družbe Pan Am nad Lockerbijem. Z napadam na Svetovni trgovinski center 11. septembra 2001 pa se je pojavil nov moment v mednarodnem letalskem pravu. Zrakoplov je bil uporabljen kot orožje v rokah teroristov. Veljavno mednarodno letalsko pra­vo – Montrealska (1971) in Haaška konvencija (1970) – takega dejanja še ni sankcioniralo.5 Pekinška konvencija pravzaprav na­daljuje z inkriminacijo dejanj tam, kjer je končala Montrealska kon­vencija.6 V skladu s 24. členom ta konvenci­ja tudi prevlada nad Montrealsko konvencijo (1971) in Montrealskim protokolom (1988). Pekinška konvencija sankcionira »uporabo letala v prometu za pov­zročitev smrti, resne telesne po­ škodbe ali resne škode na lastnini ali v okolju«, inkriminira izpuščanje ali odmetavanje iz letala v prometu ka­terega koli BCN-orožja ali razstreliva, radioaktivnih ali podobnih substanc na način, ki povzroči ali je sposoben povzročiti smrt, resno telesno po­ 1 Glej podrobno Konvencijo o mednarodnem civilnem letalstvu, zbral, uredil in posodobil A. Čičerov, izdala Fakulteta za strojništvo, Ljubljana 2011. 2 Konvencija o preprečevanju nezakonitih dejanj zoper varnost civilnega letalstva (ang.: Convention for the Supression of Unlawful Acts against the Safety of Civil Aviation), podrobno o Konvenciji glej: I. H. Ph. Diedreiks-Verschoor, An Introduction to Air Law, Wolters Kluwer Law & Business, 2012, str.: 405–409. 3 Republika Slovenija je oba akta nasledila 27. maja 1992, glej podrobno: A. Čičerov, navedeno delo. 4 A. Čičerov, navedeno delo, str. 245. 5 V angl.: Convention for the Supression of Unlawful Acts against the Safety of Civil Aviation; slo.: Konvencija o preprečevanju nezakonitih dejanj zoper varnost civilnega letalstva. Drugi akt, ki ga obravnavamo, je Montrealska konvencija za preprečevanje nasilnih nezakonitih dejanj na letališčih za mednarodni civilni promet (angl.: Protocol for the Supression of Unlawful Acts of Violence at the Airports Serving International Civil Aviation), ki nadomešča Haaško konvencijo iz leta 1970. Podrobno glej v nav. delu I. H. Ph. Diederiks-Verschoor, str. 400–405. 6 Montrealska konvencija (1971) sankcionira dejanje, ki ga stori vsakdo, ki nezakonito in namenoma: (a) izvrši nasilje, naperjeno zoper ljudi na zrakoplovu med letom, če bi to spravilo v nevarnost zrakoplov; (b) uniči zrakoplov v prometu ali povzroči na njem škodo, zaradi katere zrakoplov ne more leteti ali bi bila ogrožena njegova varnost; postavi ali povzroči, da se na zrakoplovu v prometu kakor koli Letalo kot orožje teroristov škodbo ali resno škodo lastnini ali v okolju, ali uporabi zoper letalo v prometu katero koli BCN-orožje ali razstrelivo, radioaktivne ali podobne substance na način, ki povzroči ali je sposoben povzročiti smrt, resno telesno poškodbo ali resno škodo lastnini ali v okolju, ali prevaža, pri­ pelje do prevoza ali olajša prevoz razstreliva, radioaktivnih materialov, BCN-opreme, ki bi lahko bistveno prispevala k izdelavi in razširjanju tega orožja in opreme. Prav tako stori kaznivo dejanje oseba, ki stori dejanja, navedena v drugem odstav­ku 1. člena te konvencije: izvajanje nasilja zoper osebo na letališču za mednarodni promet, kar povzroči ali bi lahko povzročilo resne poškodbe ali smrt in ki uniči ali resno poškodu­je naprave na letališču, ki služi med­narodnemu prometu, če bi taka de­ janja lahko ogrozila varnost na tem letališču. V nadaljevanju konvencija inkriminira grožnjo (angl.: threat), ki nezakonito in namerno povzroči, da neka oseba pristane na grožnjo, če gre za okoliščine, ki kažejo na to, da gre grožnjam verjeti. Konvencija inkriminira poizkus (angl.: attempt), organizacijo ali vodenje drugih, da store kazniva dejanja in sodelujejo (angl.: participation) v sostorilstvu.7 Konvencija definira pojme kot leta­lo v letu, letalo v službi, naprave za zračno navigacijo, strupene kemika­lije, radioaktivni material, jedrski ma­terial, obogateni uran, BCN-orožje, kemično orožje, prekurzor, izvorni material, poseben fuzijski material. Montrealska konvencija (1971) je sprejela načelo: »aut dedere aut prosequi«, kar pomeni »storilca je treba izročiti ali kaznovati«! ¦ 3 Montrealski protokol (1988) »Na 26. zasedanju Skupščine ICAO (1986) je kanadska delegacija pre­dlagala izdelavo novega mednaro­dnega instrumenta, ki bi sankcioni­ral nezakonita dejanja na letališčih, ki se uporabljajo za mednarodno civilno letalstvo.«8 Vzrok za to, da je težko zatreti ugrabitve letal (angl.: hijacking), je dejstvo, da je letalo zelo ranljivo. IFALPA (Mednarodno združenje li­nijskih pilotov) je ugrabitve razdeli­lo v pet kategorij, in sicer: LETALSTVO . popolna izguba nadzora nad upravljanjem letala, . uporaba orožja v pilotski kabini lahko povzroči škodo in ogrozi varnost letenja, . lahko pride do trčenja, ker letalo leti brez nadzora, . lahko zmanjka goriva, . posadki ni znano letališče, ki so ga ugrabitelji izbrali, prav tako ne po­zna procedur pristanka na njem. S sprejemom Haaške konvenci­je (1970) postane ugrabitev letala mednarodno kaznivo dejanje. Kljub napredku v mednarodnem letal­skem pravu pa Haaška konvencija ni rešila vprašanja obveznosti pre­gona storilca(cev). Odprto je ostalo vprašanje varnosti agentov na kro­vu letala in njihovih pooblastil gle­de ravnanja z ugrabitelji. Sprejeti Protokol dopolnjuje Haaško konvencijo (1970). Pekinški protokol in Haaška konvencija tvorita enoten dokument in tako ju je treba razlagati (Haaška konvencija, kot je bila dopol­njena s Pekinškim protokolom).9 Po dikciji Pekinškega protokola sto­ri kaznivo dejanje vsakdo, kdor za­seže ali izvršuje nadzor s silo, gro­žnjo ali prisilo ali s katero koli drugo obliko prisiljevanja nezakonito in namerno zaseže ali izvršuje oblast nad operativnim letalom. Kaznivo dejanje stori vsakdo, kdor grozi, da bo storil zgoraj navedeno dejanje, ali ki nezakonito in namerno povzroči, da druga oseba tako gro­žnjo sprejme v primerih, ki kažejo na to, da grožnji velja verjeti. Protokol inkriminira tudi poskus storitve ta­kega dejanja, sodelovanje, pomoč pri oviranju preiskave ali kaznovanja. Protokol gre še naprej, ko predpi­suje inkriminacijo tistega, ki soglaša z eno ali več osebami, da store ka­ znivo dejanje, ki kakor koli prispeva k izvedbi kaznivega dejanja (dejanj). postavi priprava ali substanca, ki bi ga utegnila uničiti ali mu povzročiti škodo, zaradi katere ne bi mogel leteti, ali povzročiti škodo, ki bi ogrozila njegovo varnost v letu; (c) uniči ali poškoduje naprave za navigacijo ali ovira njihovo delovanje, če bi to ogrozilo varnost zrakoplova v letu; (d) daje informacije, za katere ve, da so neresnične, in s tem ogroža varnost zrakoplova v letu. Prav tako stori kaznivo dejanje vsakdo: (a) če poskusi storiti kakšno kaznivo dejanje iz prvega odstavka tega člena; (e) če sodeluje s tistim, ki stori ali poskuša storiti takšno dejanje (soudeleženec), 1. člen Montrealske konvencije. 7 Glej podrobno besedilo Pekinške konvencije (1. čl.). 8 A. Čičerov, op. cit. nav. delo, str. 284, glej še A. Čičerov, Montrealski protokol 1988, nav. delo, str. 284. 9 XIX. člen Pekinškega protokola. ¦ 4 Pogajanja na diplomatski konferenci Podlaga za novo protiteroristično konvencijo in protokol je bila anali­za Montrealske in Haaške konvenci­je, ki je potekala na sestankih ICAO, ki so se začeli leta 2007, vključene pa so bile ključne države (Amerika, Francija, Japonska, Sovjetska zve­za itd.). Sestanke je sprožila tudi teroristična grožnja leta 2009, ko je letalski potnik poskušal vžgati smodnik, ki ga je imel pritrjenega na nogi. Storilca je obvladal prise­ben nizozemski potnik.10 Zadeve je še pospešil napad na WTC 11. sep­tembra 2001. Zaključek sestankov na ICAO je bil, da veljavni režim boja zoper letal­ski terorizem ne pokriva pomemb­nega dela napadov, kot na primer uporabo zrakoplova za povzročitev smrti ali uničenja, drugih vrst pred­vidljivih terorističnih dejanj, kot so uporaba orožja za množično uni­čevanje na krovu letala, z letala ali zoper drugo letalo ter organiziranje ali prikrivanje takih dejanj. Mednarodna letalska skupnost je reagirala tako, da je izpopolnila varnostne ukrepe; znano je, da so bila vrata v pilotsko kabino letala zaprta za vse, ki tam niso imeli kaj iskati.11 Izboljšane so bile naprave za telesni pregled potnikov in prtlja­ge, izpolnjeni seznami nezaželenih potnikov – t. i. PNR-ji. Prav tako pa je postala strožnja nacionalna zako­nodaja. Neprestan nadzor letalske varnosti in krepitev mednarodnega pravnega režima sta postala stalnici mednarodnega letalskega prometa. Statistika kaže, da je bilo v obdobju 2001–2010 le 23 primerov nezakoni­ tega vmešavanja v civilno letalstvo, od tega je bilo samo osem uspešnih ali poizkušenih ugrabitev, en napad na letališče, en napad na letalo v letu in dva primera poizkusa sabotaže.12 Delegacije držav članic so se zave­zale za posodobitev Montrealske in Haaške konvencije,13 pri čemer je potrebno upoštevati razvoj med­narodnega kriminala in protiterori­stičnega prava od leta 1970 naprej. Izključiti je potrebno dejanja, ki so povezana z oboroženimi silami, do­ dati podlage za jurisdikcijo in vklju­čiti varovalke glede ekstradikcije.14 Na diplomatski konferenci, ki je potekala v Pekingu, se je zbralo 76 držav članic ICAO. Avstralija, ki so jo podpirale številne države, je predlagala, da bi inkriminirali tran­sport orožja za masovno uničeva­nje in druge nevarne snovi s civil­nimi letali, kriminalizirati pa bi bilo potrebno tudi pomoč ubežnikom, ki so storili taka dejanja. Države udeleženke pa se niso mogle do­govoriti o kibernetskem terorizmu. Predlogi za spremembo aneksa 17 so bili že v teku (aneks 17 se nanaša na letalsko varnost). Protokol širi obseg Haaške konven­cije z dejanji, ki se izvajajo s pomo­čjo tehnoloških sredstev, pri čemer se letalo uporabi kot orožje. 4.1 Novosti v Pekinški konvenciji 10. septembra 2010 sta bila Pekinška konvencija in protokol sprejeta. Konvencijo je podpisalo 30 držav, do 25. januarja 2015 pa jo je ratificiralo ali pristopilo k njej 10 držav: Angola, Češka republi­ ka, Kuba, Gvajana, Dominikanska republika, Kuvajt, Mali, Burma (Mjanmar), Santa Lucija in Švica. Veljati bo začela, ko jo bo ratifici­ralo ali k njej pristopilo 22 držav. Slovenija konvencije ni podpisala, posledično pa tudi ne ratificirala.15 Navedenega dne je bil sprejet tudi Sklepni akt diplomatske konferen­ce. Pekinška konvencija in Protokol sta redigirana v angleškem, arab­skem, francoskem, ruskem in špan­skem jeziku. Pekinška konvencija prinaša več novih kaznivih dejanj (angj.: offences), ki jih navajamo v nadaljevanju prispevka. 10 Glej Passenger’s Actioin Twart a Plan to Down Jet, New York Times, 27. december 2009. 11 Dejanje kopilota Andreasa Lubitza, ki je namerno strmoglavil letalo, odpira nova vprašanja. Pilot Jan Cocheret je dejal, da upa, da se nikoli ne bo znašel v položaju, da ne bi mogel vstopiti v pilotsko kabino. Pravila, ki so bila sprejeta po 11. septembru 2001, po katerih so vrata pilotske kabine takorekoč neprobojna, ga občasno delajo paranoidnega. Glej članek na temo Skrito ozadje realnosti civilnega letalstva, Nedeljski, 6. maj 2015, str. 26. 12 I. H. Ph. Diederiks-Verschoor, nav. delo, str. 410. 13 Haaška konvencija o preprečevanju nezakonitih dejanj ugrabitve zrakoplova (1970), ki jo je Republika Slovenija nasledila 27. maja 1992. 14 Ekstradikcija pomeni izročitev oz. predajo kake osebe drugi državi, da bi ji ta sodila za storjeno kaznivo dejanje ali da bi prestala že izrečeno kazen (PRAVO, Leksikon Cankarjeve založbe, druga, razširjena in spremenjena izdaja, 2003, str. 124). 15 Glej podrobno o podpisih in ratifikacijah v http://www.icao.int/secretariat/Legal/List%20of%Parties/Beijing Conv EN.pdf <23. 1. 2015>. 4.2 Uporaba civilnega zrakoplova za povzročitev smrti, resnih telesnih poškodb, resne škode na lastnini in okolju Pekinška konvencija kriminalizira uporabo civilnega letala, ki povzro­či smrt, resno telesno poškodbo ali resno poškodbo lastnini ali okolju. Povedano drugače: uporaba letala kot orožja je novo specifično kazni­vo dejanje po mednarodnem letal­skem pravu. 4.3 Izpustitev aliodmetavanje kateregakoli biološkega, kemičnega ali jedrskegaorožja (BCN), razstreliva, radioaktivnih ali podobnih substanc na način, ki lahko povzroči smrt, resne telesne poškodbe ali resnoškodo lastnini ali okolju Novo kaznivo dejanje je izpuščanje BCN iz letala ali razstreliva, radioak­tivne ali podobne snovi na način, ki lahko povzroči smrt, resno telesno poškodbo ali resno škodo na lastni­ni ali okolju. 4.4 Uporaba navedenih snovi ali orožja zoper drugo letalo ali na krovu letala V tem primeru je tarča napada samo letalo in osebe na njegovem krovu, ne pa tisto, kar je zunaj letala.16 Lahko bi rekli, da je bil na pogaja­ njih o vsebini Pekinške konvencije in protokola dosežen napredek v smi­slu kriminalizacije prevoza nevar­nih snovi/materialov, kot na primer eksplozivnih in radioaktivnih snovi, BCN-orožja ali cepljivih (angl.: fissi­ onable) snovi pod pogojem, da gre za naklep (če se je storilec zavedal svojega dejanja in ga je hotel storiti (direktni naklepo) ali če se je zave­ dal, da lahko zaradi njegove storitve ali opustitve nastane prepovedana posledica (eventualni naklep)).17 V praksi to pomeni, da bo za dejanje odgovoren in kaznovan tisti, ki bo prevažal tak tovor vedoč, da je na­menjen za uporabo v teroristične namene. Prav tako bo odgovoren in kaznovan tisti, ki prevaža te snovi vedoč, da bodo uporabljene za na­mene jedsrke eksplozije. Navedeni okviri omejujejo obseg kaznivega dejanja v tem smislu, da je dejanje kriminalizirano samo, če gre za ne­zakonito širjenje terorizma. Temelj takemu razmišljanju je vse­kakor zmanjšanje/odprava in ka­znovanje premeščanja nevarnih snovi in orožja po svetu s pomočjo letal, ki bi lahklo prišla v roke ne­pravim osebam v okoliščinah, ki bi lahko pomenile grožnjo mednaro­dnemu miru in varnosti. V skladu z določbami Pekinške kon­vencije je prevoz teh snovi in orožja po morju in zraku sedaj mednaro­dno kaznivo dejanje in subjekt eks­tradicije ali pregona. 4.5 Razširjena jurisdikcija Nacionalnost storilca v obeh do­kumentih (konvencija in protokol) je odločilna za jurisdikcijo držav pogodbenic. To bo omogočilo raz­ širitev ekstrateritorialnega obsega mednarodnega instrumenta in za­gotovilo, da bo večje število držav pogodbenic pridobilo jurisdikcijo za kaznovanje in pregon storilca. Prav tako sta konvencija in pro­tokol vključila med svoje določbe opcijsko jurisdikcijo na podlagi na­cionalnosti žrtev kaznivega dejanja. Vendar pa oba akta izključujeta iz uporabe dejanja oboroženih sil med oboroženimi spopadi. Ta do­ločba je bila najbolj sporna in v pra- LETALSTVO ksi pomeni, da pripadniki oborože­nih sil ne morejo biti kaznovani, če store dejanja, ki bi jih lahko uvrstili v kazniva dejanja obeh mednarodnih aktov. Uporaba bomb zoper civilno letalo v oboroženem spopadu ne bo preganjana po Pekinški konven­ciji, pač pa po IHL (mednarodnem humanitarnem pravu). ¦ 5 Varovalke izročitve Pekinška konvencija in Protokol vse­bujeta določbe, ki podpirajo ekstra­dikcijo in medsebojno pravno po­moč.18 Nobeno od naštetih dejanj ni mogoče šteti za politično dejanje z namenom, da bi se storilci izognili kaznovanju. Seveda nobena država ni prisiljena izročiti storilca kaznive­ga dejanja ali nuditi pravno pomoč, če obstaja verjetnost, da bi pregon temeljil na diskriminatornih pogojih. ¦ 6 Uveljavitev (stanje v Republiki Sloveniji) Dejali smo že, da bosta oba med­narodnopravna akta začela veljati dva meseca po tem, ko ju bo rati­ficiralo 22 držav. To se še ni zgodi­lo. Slovenija še ni začela postopka za podpis in posledično ratifikacijo obeh aktov. Tudi na uradni prevod še čakamo. ¦ 7 Posledice Lahko rečemo, da je sprejem obeh mednarodnih aktov korak naprej v razvoju mednarodne protiterori­stične zakonodaje, ki bi lahko pre­prečila ponovitev 11. septembra 2001. ¦ 8 Nabor varnostnih ukrepov Združene države Amerike in Evropska unija, dva branika in bra­ 16 Glej podrobno Anshsd Oconnor & Eric Schmit, Terror Attempt seen as Man tries to Ignite Device on Jet, New York Times at http://www.nytimes. com/2009/12/26/us/26plane.html . 17 Glej ‘dolus’, PRAVO, Cankarjeva založba, 2003, str. 196. 18 Ekstradikcija onemogoča, da bi se storilci kaznivih dejanj s pobegom izognili kazenskemu pregonu oziroma prestajanju kazni. Temelji na zakonu ali na dvostranskih ali večstranskih mednarodnih pogodbah (prim.: Francija, ki ima dvostransko pogodbo s Slovenijo, je izročila Časarja slovenskim pravosodnim organom). Lastnih državljanov države praviloma ne izročajo tujim državam. Glej podrobno v PRAVO, Cankarjeva založba, spremenjena izdaja, 2003, str. 124. nilca svobode, človekovih pravic, proste trgovine, pretoka ljudi in idej, se trudita omejiti/odpraviti grožnjo letalskega terorizma. Ko se zdi, da sta na pragu bolečimi tero­rističnimi dejanji in 'spretnostmi', ki jih ni mogoče preprosto izniči­ti. Terorizem seveda ni samo v le­ talstvu, je pa zato tu še toliko bolj nevaren. Letalo je postalo orožje v rokah teroristov, z letalom se lah­ko hitro prenesejo nevarno orožje in nevarni materiali na drug konec sveta. Vprašamo se lahko, ali je po vsem, kar se je zgodilo, preambu­la Čikaške konvencije še ustrezna za današnji čas. Letalo v rokah te­roristov, spomnimo se samo 11. septembra 2001, je močno orožje, ki lahko ogrozi poslanstvo med­narodnega civilnega letalstva. EU pripravlja šest stopenj ukrepov, ki so, vsaj tako se zdi, usmerjeni zoper ISIS (Islamsko državo). Med njimi so zbiranje podatkov o letalskih potni­kih (PNR), od prej poznamo telesne skenerje in še kaj bi se našlo. So res nekateri varnostni ukrepi na letali­ščih le igra, ki naj služi prepričeva­ nju javnosti? Zbiranje podatkov o letalskih potnikih lahko hitro pripe­lje do česa drugega. 8.1 Kaj je pravzaprav PNR? »Dinamično spreminjanje varno­ stnega okolja je tisti dejavnik, ki v družbi in pravu pri prilagajanju predpisov povzroča največ težav.«19 Nič novega ne trdimo, če rečemo, da terorizem in organizirani krimi­nal vključujeta tudi potovanja, tudi z letali. Zato so potovalne informa­ cije, ki jih zberejo prevozniki, še kako pomemben instrument za službe, ki izvršujejo zakone. To jim pomaga preprečevati, odkrivati in preiskovati zločine in preganjati storilce. Prostor nam ne dopušča, da bi poglobljeno obravnavali problematiko PNR, kljub temu pa je potrebno pojasniti ne­kaj stvari. T. i. PNR (angl.: Passanger Name Record) je zbirka podatkov o letalskem potniku. Večino podatkov o sebi poda sam potnik v trenutku, ko rezervira polet, ob nakupu vo­zovnice, ob prijavi na let, nekaj pa jih zberejo letalski prevozniki za njihove lastne »komercialne« potrebe. PNR vsebuje več različnih vrst informacij, kot na primer: kdaj potnik potuje, načrt potovanja, informacije z letal­ ske karte, podrobnosti o kontaktih, o potovalnem agentu, pri katerem je potnik rezerviral karto, način plačila, številka sedeža, podatki o potnikovi prtljagi. Podatki so shranjeni pri le­talski družbi, ki je sprejela rezerva­ cijo, in v podatkovni bazi nadzora odhoda letalskega potnika.20 V Evropskem parlamentu pravkar razpravljajo o osnutku zakona (direk­tiva), ki bo zavezoval letalske druž­be, da državam članicam EU izroče podatke o potnikih, ki vstopajo ali zapuščajo EU, z namenom, da s tem pomagajo pristojnim organom, da se uspešno soočijo z zločinci, zločini in teroristi. Direktivo obravnava pri­stojni odbor za civilne svoboščine, pravico in notranje zadeve (angl.: Civil Liberties, Justice and Home Affairs Committee). Uporaba podat­kov PNR v EU trenutno še ni uzako­njena. Nekatere države članice PNR sicer imajo (recimo Velika Britanija), medtem ko so druge sprejele naci­onalno zakonodajo ali pa testirajo PNR-podatke za preprečevanje, od­krivanje, preiskovanje in pregon te­rorističnih dejanj in resnih zločinov na nesistematičen način ali pa z ge­neralnim pooblastilom policiji oziro­ma drugi pristojni nacionalni službi.21 Evropski parlament je 11. februarja 2015 sprejel resolucijo o protiterori­stičnih ukrepih (glej opombo pod št. 21). Na drugi strani pa ima EU z neka­terimi državami sklenjene sporazu­me o prenosu podatkov o potnikih. To so sporazumi z ZDA, Kanado in Avstralijo. Sporazum med EU in ZDA je začel veljati 1. julija 2012, z Avstralijo je dobil soglasje Evropskega parla­menta oktobra 2011, sporazum med EU in Kanado pa je Evropski parla­ment poslal Sodišču EU 4. novembra 2014, da ga prouči z vidika skladnosti s pogodbami EU in Listino o temelj­nih pravicah. 8.2 Kaj je pri PNR zastrašujoče? Večina letalskih potnikov še nikoli ni videla PNR in le malo ljudi sploh 19 Pri pripravi članka sem se obrnil tudi na docenta dr. Denisa Čaleta, predsednika Slovenskega združenja korporativne varnosti, ki je ljubeznivo pregledal osnutek in mi svetoval, da bolj obširno opredelim aktivnosti, vezane na PNR. Navedeni stavek je citiran iz elektronskega sporočila, ki mi ga je doc. dr. Čaleta posredoval 7. maja 2015. Za njegov prispevek in mnenje se mu iskreno zahvaljujem. 20 Glej podrobno v http://en.wikipedia.org/wiki/Passenger_name_record <10. 5. 2015>. 21 O poteku sprejemanja direktive glej http://www.europarl.europa.eu/news/sl/news-room/content/20150123BKG12902/html/ <10. 5. 2015>. LETALSTVO ve, kaj je o njih zapisano v PNR. Letalske družbe v večini primerov sploh ne hranijo PNR-jev, ampak z njimi gostujejo pri različnih ra­čunalniških rezervacijskih sistemih (angl.: Computerized Reservation System – CRS). V grobem po­znamo tri CRS: Amadeus, Sabre in Travelport (nastal z združitvijo Worldspana in Galilea). Amadeus je med njimi edini, katerega lastniki so letalske družbe! Je tudi lociran v Evropi. Kadar koli rezervirate le­ talsko karto, za vas ustvarijo PNR, ki ga ni več mogoče izbrisati. Ko je enkrat ustvarjen, gre v arhiv, četu­di nikoli več ne boste leteli z leta­lom. Poleg vaših podatkov v PNR-ju je spravljenih še nekaj podatkov o najmanj štirih ljudeh (torej potniku, potovalnem agentu, tistem, ki je pripravil načrt potovanja, in tistem, ki je letalsko karto plačal). PNR vsebuje tudi podatke o tistem, ki je izposodil vozilo, čeprav ni nikoli potoval z letalom, o tistem, ki je re­zerviral hotel, križarjenje, o tem, da ste pogost uporabnik letala ali t. i. frequent flyer, katere plačilne karti­ce uporabljate, rezervni naslovi, te­lefonske številke v nujnih primerih, podatke o imenih vaših družinskih članov, poklicnih prijateljev, ki po­ tujejo z vami ali celo posebej, tu so podatki o vaših okusih in zahtevah (zakonska postelja, nizko pritličje, nikoli ne letite na dneve židovskih praznikov, uporabljate invalid-ski voziček, ne želite leteti z Delta Airlines, ste težak potnik in še bi lahklo naštevali). Lahko bi rekli, da o vas vemo vse! Vprašanje je, kje bo pokleknila EU? Bo to 60, 49, 32 ali manj podatkov o potniku? Ali bomo zato varnejši, ko letimo? ¦ 8 Sklep »Blizu resnici je, da so nekateri ukrepi, ki jih izvajajo na letališčih, le igra, ki služi prepričevanju javnosti, da je varna,« pravi nekdanja name­stnica informacijskega pooblaščen­ca Rosana Lamut Strle.22 Seveda se upravičeno sprašujemo tudi to, ka­kšne ukrepe naj sprejme mednaro­dna skupnost, da ne bi preveč po­segali v človekovo zasebnost. Gre za vprašanje, kako najti ravnotežje med svobodo posameznika in nje­govo varnostjo? Eden spornih ukrepov je izmenjava podatkov o letalskih potnikih (PNR). Gre za množični nadzor nad letal­ skimi potniki, ki pa nima pravega učinka. Evropski parlament je pred štirimi leti že razpravljal o ustrezni direktivi, ki pa je ni sprejel. Določala je, da bi o letalskih potnikih zbirali in zbrali kar šestdeset (60) podatkov. Evropska komisija je sedaj pristala na 42 podatkov, še vedno pa je v zraku vprašanje, ali ne gre le za željo obla­sti po korenitejšem nadzoru družbe in ali so taki podatki sploh nujni za preprečevanje letalskega teroriz­ma. Stvari postajajo zapletene tudi na mednarodnem nivoju. Evropsko sodišče za človekove pravice razsoja v primeru Sporazuma med Kanado in Evropsko unijo o PNRT. Več bo o tem znano pred letošnjim poletjem. Ob tem pa nam iz Evropskega parla­menta že signalizirajo, da se Evropa sistemu PNR ne bo mogla izogniti.23 Adria Airways podatkov o potnikih (zaenkrat) ne pošilja nikamor! Zanje velja interni pravilnik o varovanju osebnih podatkov . Če jih pristoj­ni organi žele pogledati, lahko to storijo. Znano je, da imajo rezer­ vacijski zapis z osnovnimi podatki o letalskih potnikih vsi prevozniki. Podatke o letalskih potnikih zbira­jo na letališčih (skeniranje potni­kovega dokumenta). Brez tega le­talo sploh ne more odleteti. Velika Britanija in Sovjetska zveza podat­ke o letalskih potnikih zahtevata že pred odletom letala.Vse kaže, da bo Evropska unija težave rešila z eno­ tno evropsko ureditvijo in opustila ureditev, ki bi bila bolj krpanka 28 sistemov (držav članic EU) z vsemi pomanjkljivostmi. Iz dokumentov diplomatske konfe­rence je mogoče ugotoviti,24 da je bila delegacija Republike Slovenije sicer prisotna v Pekingu, ni pa podpisala Pekinške konvencije in Protokola. Zato tudi ratifikacije še ni. Obeh mednarodnopravnih ak­tov še prevedla ni! Dela bo še ve­ liko in potrebno bi bilo spremeniti tudi slovenski Kazenski zakonik ter uzakoniti nova kazniva dejanja, ki jih prinašata Pekinška konvencija in protokol. All equal - All suspicious - Control over airline passengers - Fight against terrorism in aviation Summary: On September 10, 2010, the Diplomatic Conference on Air Law, organized under the auspices of the International Civil Aviation Organization (ICAO), adopted two international legal acts, namely, The Beijing Convention and The Beijing Protocol. The Beijing Convention and The Beijing Protocol update the existing counter-terrorism law in the light of the terrorist attacks on September 11, 2001. The Beijing Convention provides sanctions for key new offences of using aircraft as a weapon, using weapons of mass destruction or dangerous substances against, on, or from an aircraft and transporting dangerous materials. Key words: Beijing Convention, Beijing Protocol, Montreal Convention 1971, Haag Convention, PNR, Aviation Law, Counter-terrorist law. 22 R. L. Strle, op. cit., DELO, 17. 2. 2015. 23 Glej Dnevnik, Aleš Gaube, Letalskim potnikom bi slekli podatkovne spodnjice zasebnosti, 29. 1. 2015. 24 Final Act of the Intgernational Conference on Air Law, Beijing from 30 Avgust to 10 September 2010; http://en.wikipedia.org/wiki/Beijing-Conven Dr.avna robotska tekmovanja za mlade v letu 2015 Janez POGORELC, Suzana URAN, Aleš HACE V prispevku sta predstavljena razvoj in izvedba slovenskih državnih robotskih tekmovanj RoboT, ROBOsled in RoboCup v letu 2015, ki jih od leta 1999 organizira Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru v sodelovanju s srednjimi in osnovnimi šolami za slovenske osnovnošolce, srednješolce in študente. Za uspešno izvedbo tekmovanj je nujno izobraževanje tako mladih kot njihovih mentorjev na vsehnivojih, od učencev OŠ, dijakov SŠ in študentov, kar izvajamo v obliki tematskih delavnic in krožkov robotike. ¦ 1 Uvod V torek, 12. maja, je bila na Fakul­teti za elektrotehniko, računalni­štvo in informatiko (FERI) Univerze Maribor tradicionalna celodnevna prireditev Mariborski robotski izziv, ki združuje državna tekmovanja v robotiki za osnovnošolce, srednje­šolce in študente. Državno tekmo­ vanje ROBOsled za osnovnošolce se tradicionalno izvaja skupaj z dr­žavnim tekmovanjem za študente in dijake RoboT. Že šestič smo or­ganizirali odprto državno tekmova­ nje RoboCupJunior Slovenija za osnovnošolce in dijake srednjih šol. Tekmovanje RoboCupJunior se je izvajalo dvonivojsko (regijska in državno tekmovanje) in po pravilih svetovnega robotskega tekmova­nja za leto 2015. Tekmovanje Ro­boCupJunior je potekalo v števil­nih raznolikih razredih, in sicer: Re­ševanje črta za osnovne in srednje šole, Reševanje labirint, robotski Ples za osnovne in srednje šole ter robotski Nogomet. Kot že v pre­teklih letih so se slovenskim eki­pam RoboCupJunior na državnem tekmovanju 12. maja pridružile tudi odlične ekipe iz Avstrije, Hrvaške in Slovaške. Najboljše slovenske ekipe Mag. Janez Pogorelc, univ. dipl. inž., doc. dr. Suzana Uran, univ. dipl. inž., izr. prof. dr. Aleš Hace, univ. dipl. inž., vsi Uni­verza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko z letošnjega državnega tekmovanja so pridobile pravico do udeležbe na svetovnem robotskem tekmo­vanju RoboCupJunior 2016, ki bo predvidoma v Nemčiji. Na letošnjem finalnem tekmovanju z mobilnimi roboti je v vseh katego­rijah sodelovalo okrog 170 učencev OŠ (spremljalo jih je 74 mentorjev) in okrog 150 dijakov SŠ (spremljalo jih je 25 mentorjev). V predtekmo­ vanjih po regijah so bile te številke še nekajkrat višje. V kategoriji Ro­boT so sodelovali tudi trije študenti. V šestnajstih letih se je na robotskih tekmovanjih po Sloveniji zvrstilo več tisoč osnovnošolcev, okrog 600 srednješolcev in okrog 100 študen­tov. Tekmovalci SŠ večinoma priha­jajo iz srednjih strokovnih šol s pro­grami Mehatronika, Elektrotehnika, Računalništvo in vse več tudi iz teh­niških in splošnih gimnazij. ¦ 2 Tekmovanje v vožnji po labirintu RoboT 2015 Na državnem tekmovanju z mobil­nimi roboti RoboT 2015 se je v vo­žnji samostojno konstruiranih avto­ nomnih mobilnih robotov po la­birintu (velikosti 2,5 x 2 m z več kot 15 m poti, slepimi hodniki in okrog 36 zavoji) pomerilo 31 dijaških ekip iz štirih srednjih tehniških strojnih, računalniških in elektrošol in med njimi tudi trije študenti FERI UM. To je tudi najstarejše slovensko ro­botsko tekmovanje, ki se ga je v petnajstih letih udeležilo že okrog 100 študentov ter nad 400 dijakov ROBOTIKA in mentorjev iz celotne Slovenije in sosednje Hrvaške ter Avstrije. Za lovorike tekmovanja RoboT 2015 je štela boljša izmed dveh voženj. Najuspešnejšim trem tekmovalcem so bile podeljene svečane diplome, denarne in praktične nagrade spon­zorjev. Najhitrejši je bil študent FERI UM Aleš Stojak s časom 22,47 s, sle­ dila pa sta mu dijaka ŠC Ptuj – ERŠ – Jan Dominc in Tomaž Šešerko. Tradicionalno so se najbolj vztrajni dijaki srednjih šol že enajstič pome­ rili tudi za lovoriko RoboLiga 2015 (finalno tekmovanje v seriji Sloven­ ske robotske lige), kajti pred tem so bila že izvedena tekmovanja: 17.aprila v ŠC Velenje RoboERŠ in 23. aprila v TŠC Nova Gorica RoboMiš. Za lovoriko RoboLiga 2015 sta štela oba teka skupaj, kar smo točkovali v skladu s pravili in temu prišteli toč­ke prvih dveh tekem. Zmagovalec v seštevku vseh treh tekem (skupno 6 voženj) je bil Tine Masič, ŠC Nova Gorica – ERŠ, ki je v dosegel 225 točk. ¦ 3 ROBOsled 2015 – robotsko tekmovanje za osnovnošolce ROBOsled je robotsko tekmova­nje za osnovnošolce, pri katerem morajo ekipe učencev zgraditi mo­ bilnega robota in z njim tekmovati v vožnji po progi, označeni s črno črto na beli podlagi. Zmaga robot, ki najhitreje prevozi progo. Učenci se pri gradnji robota seznanijo z različnimi elektronskimi in mehan­skimi oziroma mehatronskimi kom­ponentami. V procesu gradnje ro­bota se naučijo tudi spajkanja ele­ ktronskih komponent, mehanskega sestavljanja in vrtanja. ROBOsled je tako v prvi vrsti uvod v izobraževa­nje na interdisciplinarnem podro­čju mehatronike. Cilj tekmovanja je spodbujanje spoznavanja gradnje, delovanja in raziskav robotov med osnovnošolci in osnovnošolskimi učitelji. Tekmovanje se v osnovni šoli navezuje na fiziko in predmete s področja tehnike. Letos smo državno tekmovanje ROBOsled organizirali v dveh ra­ zredih: DIRKAČ in POZNAVALEC. V razredu DIRKAČ zmaga robot, ki tekmovalno progo, označeno s črno črto na beli podlagi, prevozi v najkrajšem času. V razredu PO­ZNAVALEC se učenci OŠ pomeri­jo v poznavanju zgradbe in delo­vanja mobilnega robota, ki so ga zgradili. V letu 2015 je izvedbo regijskih predtekmovanj ROBOsled, v kate­rih se tekmovalne ekipe kvalificirajo za tekmovanje na državnem finalu, podprlo 11 tehniških srednjih šol po vsej Sloveniji. Seznam vseh so­delujočih tehniških srednjih šol je objavljen na spletni strani http:// www.robobum.um.si. Vsem tehni­ škim srednjim šolam se za izvedbo robotskih predtekmovanj najlepše zahvaljujemo. Vodjem tekmovanj smo zato podelili priznanja. Na zaključnem državnem tekmova­nju ROBOsled 2015, ki smo ga or­ganizirali v torek, 12. 5., na Fakulteti za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru, je letos sodelovalo 36 tekmovalnih ekip s 63 tekmovalci iz 27 osnovnih šol iz vse Slovenije. Poleg samogra­ dnih robotov se je tekmovanju tudi letos pridružilo še nekaj navdušenih ekip LEGObum, ki sestavijo mobil­nega robota iz LEGO sestavljanke. Na tekmovanju ROBOsled 2015 je bila v razredu DIRKAČ najuspe­ šnejša ekipa OŠ Milojke Štrukelj iz Nove Gorice, v razredu POZNAVA­LEC pa prva ekipa OŠ Drska iz No­vega mesta. V letu 2015 so se tekmovalne eki­pe podobno kot že v letu 2013 in 2014 potegovale tudi za glavno nagrado ROBOsled, pri kateri so se upoštevali vsi doseženi rezultati tekmovanja. Glavno nagrado RO- BOsled 2015 je osvojila ekipa OŠ Milojke Štrukelj iz Nove Gorice. Čeprav smo na tekmovanju nagra­ dili zgolj tiste tekmovalne ekipe, ki so se uvrstile na prva tri mesta v posameznem razredu, in pa naj­boljšo ekipo na tekmovanju, je se­veda potrebno pohvaliti tudi vse ostale tekmovalce. Še posebej pa je potrebno izpostaviti tudi mentorje mladih tekmovalcev, ki pomaga­jo svojim učencem pri pripravi na tekmovanje z mobilnimi roboti, ki nas vsako leto bolj presenečajo s tehnološko dovršenostjo, saj s tem med našimi najmlajšimi popularizi­rajo robotiko, mehatroniko in teh­niko nasploh, kar je dejansko tudi cilj naših robotskih tekmovanj. ¦ 4 Državno tekmovanje RoboCupJunior Slovenija 2015 Tekmovanje RoboCupJunior Slo­venija je sestavni del svetovnega robotskega tekmovanja za osnov­nošolce in srednješolce. Tekmova­nje RoboCupJunior ima zelo ra­znolike razrede tekmovanja: reše­vanje, ples in nogomet. Tekmovanje RoboCupJunior Re­ševanje ima dve različici Reševanje črta in Reševanje labirint. Skupno obema je, da tekmovalna arena predstavlja prizorišče nesreče, na primer porušeno zgradbo po po­tresu. Naloga robota je reševanje žrtev. Pri Reševanju črta je pot, po kateri mora peljati robot po areni (slika 3), označena s črno črto na beli podlagi. Med vožnjo po areni mora robot uspešno prevoziti križ­išča, premagati občasne prekinitve črte, ovire, ki jih mora prevoziti ali zaobiti ter rešiti žrtve (srebrne kro­glice) na evakuacijsko točko (črn trikotnik). Nevarnosti, ki jih med vožnjo premaga robot, se točkuje­jo. Zmaga ekipa, katere robot zbere med vožnjo, ki je časovno omejena, največje število točk. Osnovnošolci in srednješolci tekmujejo ločeno. Na državnem tekmovanju Robo- CupJunior Reševanje črta 2015 za OŠ se je pomerilo 32 slovenskih osnovnošolskih ekip (100 tekmoval­cev), ki so se na državno tekmovanje uvrstile kot najboljše ekipe regijskih predtekmovanj. Tudi slovenske sre­dnješolske ekipe (22 ekip, 74 tekmo­valcev) so se na državno tekmovanje RoboCupJunior Reševanje črta za SŠ uvrstile na osnovi uvrstitve na regijskih tekmovanjih. Osnovnošol­cem so se pridružile tri hrvaške eki­pe in ena avstrijska. Srednješolcem pa so se na tekmovanju pridružile tri hrvaške ekipe in štiri avstrijske. Na državnem tekmovanju Reševa­ nje črta za OŠ je bila najuspešnejša ekipa HACK3RS z OŠ Rudolfa Mai­ stra v Šentilju, ki sta ji sledili ekipa WALLE z OŠ Bogojina ter ekipa VO­KLANCI OŠ Šenčur. Med srednješolskimi ekipami na državnem tekmovanju Reševanje črta za SŠ so bile letos najuspe­šnejše kar tri ekipe iz TŠC Maribor, Srednja strojna šola, ki so zasedle prvo, drugo in tretje mesto. Naj­boljša je bila ekipa KOULA, sledila ji je ekipa DEMO 9, tretje mesto pa je zasedla ekipa TVOJ ATA. Takoj za ekipami TŠC Maribor so se uvrstile ekipe ŠC Celje, Gimnazije Lava. Lani je ekipa ŠC Celje, Gimna­zija Lava osvojila prvo mesto, zato letos potuje na svetovno tekmova­nje RoboCupJunior na Kitajskem. Znanje robotike dijakov ŠC Celje, Gimnazije Lava, je že toliko napre­dovalo, da so si letos za sodelova­nje na svetovnem tekmovanju na Kitajskem zgradili samogradni ro­bot. Mentorja ekip ŠC Celje sta Kar­men Kotnik in Tomislav Viher. V veliko veselje nam je, da so se slo­venskim ekipam na tekmovanju Ro­boCupJunior Reševanje črta pridru­žile štiri avstrijske ekipe Gimnazije Kepler iz Gradca in tri hrvaške ekipe, ki so tudi gimnazijske. Tako je bila Slika 4. Ekipe TŠC Maribor, Srednja strojna šola, z mentorjem Alešem Smoletom, ki so se letos na državnem tekmovanju odlično odrezale (levo), ekipa Gimnazije Kepler iz Gradca med tekmovalno vožnjo robota (desno) ROBOTIKA Slika 5. Ekipe ŠC Celje, Gimnazija Lava (levo), ki se vsakič prizadevno pripravljajo za sodelovanje na državnem tekmovanju RoboCupJunior, in ekipa MindGears s svojim samogradnim robotom (desno) na odprtem državnem tekmovanju RoboCupJunior Slovenija 2015 po­lovica sodelujočih ekip gimnazijskih, druga polovica ekip pa je prihajala s strokovnih tehniških šol. Pri tekmovanju Reševanje labirint in CoSpace so prvwenstvo ponov­no prevzele ekipe Srednje elektro­-računalniške šole v Mariboru. Za tekmovanje RoboCupJunior v razredu Ples mora ekipa sama zgraditi robota, sebi in robotu iz­delati kostume in sceno za nastop, izbrati glasbo in pripraviti koreo­grafijo ter izvesti nastop z robo­tom. Na državnem tekmovanju je v letu 2015 sodelovalo sedem ekip, od tega šest osnovnošolskih in ena srednješolska (32 tekmovalcev). Na državnem tekmovanju Ples je med osnovnimi šolami zasedla prvo mesto ekipa Osnovne šole na­rodnega heroja Rajka iz Hrastnika. Drugo mesto je zasedla ekipa Fran­ce 1 z Osnovne šole Franceta Pre­šerna v Kranju, tretje mesto pa eki­pa odličnih deklet Velikonedeljski znanstveniki z Osnovne šole Velika Nedelja. Med srednjimi šolami je v robotskem plesu brez konkurence zmagala ekipa Orient-dih iz Dvoje­zične srednje šole v Lendavi. Med odprtimi državnimi tekmova­nji RoboCupJunior Slovenija 2015 velja še posebej omeniti tekmova­nje RoboCupJunior Nogomet, saj so na njem tekmovale v robotskem nogometu ekipe iz štirih držav. Dve slovenski ekipi (obe ŠC Ptuj, Elektro in računalniška šola), dve hrvaški, dve avstrijski (z Gimnazije Kepler v Gradcu) in ena slovaška ekipa. Men­ tor obeh slovenskih ekip je Sandi Rihtarič. Roboti, ki so jih zgradili članiekip ŠC Ptuj, Elektro in računalniška šola, za robotski nogomet so samo­gradni, imajo štiri vsesmerna kolesa, ki jih poganjajo enosmerni motor­ji. Sami so zgradili ogrodje robota, kolesa in H-mostiček za napajanje enosmernih motorjev in zobniške prenose. Razen senzorjev za zazna­vanje belih črt nogometnega igrišča so opremljeni tudi z žiroskopom in kompasom. Roboti se krmilijo s po­močjo mikrokrmilnikov Arduino. Slovenski srednješolski ekipi ŠC Ptuj, ERŠ NoWo, na državnem tek­ movanju RoboCupJunior Nogo­met nista imeli konkurence, zato sta zasedli 1. mesto v razredu lah­ kih robotov za igranje nogometa in v odprti ligi. Zaradi majhnega števila robotskih nogometnih ekip (tudi na avstrijskem tekmovanju se jih je zbralo največ 6), se te pogosto srečajo. Zato sta se ekipi Elektro in računalniške šole ŠC Ptuj udeležili avstrijskega, hrvaškega in slovaške­ga tekmovanja RoboCupJunior v robotskem nogometu. Nagrade za tekmovanje RoboCu­pJunior sta prispevali podjetje LE­GAMA in HTE, d. o. o. ¦ Zaključek Robotska tekmovanja omogočajo: . primerjavo tekmovalcev/ekip znotraj države na državnih tek­ movanjih, . primerjavo tekmovalcev/ekip na mednarodnem nivoju na medna­rodnih tekmovanjih in . določitev zmagovalcev oziroma najboljših treh tekmovalcev/ekip ter podelitev priznanj za uspeh. Vendar zgoraj našteti cilji niso edini cilji, ki jih zasledujejo robotska tek­movanja. Na področju robotskih tekmovanj je olimpijsko vodilo tekmovanj raz­širjeno z željo po novih znanjih in se glasi: »Pomembno je sodelo­ vati, se naučiti čim več novega in ne zmagati.« To pomeni, da je cilj robotskih tekmovanj spodbujanje izvirne gradnje robota in aktivno učenje ob tem, ko se trudimo zgra­ diti nov, boljši robot po svoji izvirni zamisli. Sam dogodek – tekmovanje – naj bi bil v prvi vrsti priložnost za srečanje, primerjanje in izmenjavo izkušenj, pridobljenih pri gradnji ro­bota. Želja po gradnji čim boljšega in izvirnega robota daje sodelujo­čim vzpodbudo za aktivno osva­janje novih znanj in vseživljenjsko učenje. Sama narava robotskega tekmovanja postavlja okvire za pro­jektno delo. Gradnja robota je pro­jekt, ki se mora zaključiti na datum tekmovanja. Ta določa rok zaključka projekta. Mnoga svetovna robotska tekmovanja spodbujajo sodelovanje in skupinsko delo s tem, da lahko na tekmovanjih sodelujejo samo ekipe tekmovalcev. Opisane značilnosti robotskih tekmovanj se pokrivajo s pričakovanji družbe znanja, zato predstavljajo robotska tekmovanja odlično pripravo vsakega udeležen­ca tekmovanja na uspešno uvelja­vljanje v družbi znanja. Robotska tekmovanja pogosto do­polnjujejo delavnice za tekmovalce in njihove mentorje, ki omogočajo hitro prenašanje novih znanj na vse sodelujoče. Razen doslej naštetega pa robot­ska tekmovanja s srečanjem ekip in izmenjavo pridobljenih izkušenj omogočajo tudi sledenje odprtim raziskovalnim problemom s po­dročja tekmovanja in spremljanje trenutnega stanja razvoja področja tekmovanja. Ne nazadnje robotska tekmovanja prav gotovo spodbujajo mnoge učence osnovnih šol, da se odloča­ jo za nadaljevanje šolanja v eni od tehniških strok. Podobno velja za maturante splošnih gimnazij, da se veča delež tistih, ki nadaljujejo štu­dij na eni od tehniških fakultet na programih mehatronika, elektro­tehnika in strojništvo. Vsi rezultati, fotografije, videopo­ snetki in medijski odzivi za zadnje tekme kot tudi za prejšnje tekmo­vanje RoboT so na voljo na www. ro.feri.um.si/tekma/, za ostala tek­ movanja razredov ROBOsled in RoboCupJunior pa na www.robo­bum.um.si. n AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Ventil za krmiljenje pretokov VZQA Ventil VZQA je namenjen za krmi­ljenje toka različnih medijev, med njimi so tudi granulati, lepljive te­kočine, umazane tekočine, zelo vi­skozni in abrazivni mediji. Je skoraj brez uporov, se ne zamaši, enosta­ven za čiščenje in brez mrtvih pro­storov. V osnovi je 2/2 dušilni ventil z elastičnim cevnim vložkom, ki ga stiska krmilni zrak. Pogosto se ime­nuje tudi stiskalni ventil. Ventil odlikujeta kompaktna izved­ba in modularna gradnja z dolgo življenjsko dobo, je enostaven za inštalacijo, vzdrževanje in čiščenje. Primeren je za krmiljenje pretokov tudi zelo grobih materialov. Tehnični podatki: Sestavne dele je mogoče enostavno zamenjati brez posebnih pripomoč­kov, elastični krmilni vložek prenese do milijon preklopov. Ventil VZQA za krmiljenje pretokov različnih medijev je sedaj na voljo tudi v izvedbi normalno zaprt (NC) oziroma normalno odprt (NO). Vir: FESTO, d. o. o. Blatnica 8, 1236 Trzin tel.: 01 530 21 00, faks: 01 530 21 25 info_si@festo.com, www.festo.com g. Bogdan Opaškar VZQA normalno zaprt VZQA normalno odprt Velikost DN15 DN 6, DN15, DN25 (načrtovan DN 50) Priključek G 1/2", NTP 1/2" G-navoji, NTP-navoji Tlak medija od 0 do 6 bar od 0 do 4 bar Okrov in pokrovi aluminij, nerjavno jeklo aluminij, nerjavno jeklo, PDM (polimer) Material membrane EPDM (načrtovani NBR, silikon, EPDM-FPM) NBR, EPDM, silikon Sistem za zaznavanje poškodb meha v hidravlienih akumulatorjih – BIS Hidravlični akumulator je sestavljen iz jeklenega ohišja, v katerem je hi­dravlična tekočina, in meha iz ela­stomera, v katerem je dušik. Med delovanjem hidravličnega sistema je meh zaradi sprememb tempe­rature in tlaka obremenjen in zato lahko pride do njegove poškodbe. Do sedaj nadzor poškodb hidravlič­nih mehov ni bil mogoč. Preverja­ nje njihovega stanja, še posebno pri akumulatorskih postajah, sesta­vljenih iz več akumulatorjev, je bilo dolgotrajno in delovno intenzivno. V podjetju Hydac so zato razvili nov izdelek, imenovan Bladder Integri­ty System – BIS, sistem za nadzor zloma oziroma poškodbe meha. BIS je sestavljen iz meha, adapterja in krmilne elektronike. Če pride do poškodbe meha in s tem vdora hi­dravlične tekočine v meh, sistem to zazna in pošlje krmilni signal. Tako se zmanjša čas izpada stroja, saj se izpad akumulatorja opazi takoj, tudi vzdrževalna dela se lahko natanč­neje načrtujejo. Istočasno je možno meriti tudi tlak in temperaturo, kar Hidravlični akumulator z prinese dodatne prednosti, saj lah-dograjenim indikatorjem poškodbe ko zelo natančno določimo p0. meha Shema sistema BIS Možno je naročiti nove hidravlične akumulatorje s sistemom BIS ali pa z njim opremiti stare. Na voljo so tudi verzije za hidravlične akumula­torje drugih proizvajalcev. Vir: HYDAC, d. o. o. Zagrebška c. 20, 2000 Maribor tel.: 02 460 15 20 faks: 02 460 15 22 www.hydac.com, info@hydac.si g. Dejan Glavač t: 01 620 34 03 f: 01 620 34 09 e: info@tp-lj.si www.tp-lj.si Tehnološki park Ljubljana d.o.o. Tehnološki park 19 SI-1000 Ljubljana AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Virtualizacija toka blaga s tehnologijo RFID v proizvodnji pri Boschu Na poti k vzpostavitvi mrežnih proizvodnih procesov je glavni po­udarek na spremljanju dejanske proizvodnje in logističnih procesov. Zahvaljujoč zadnjim dosežkom na področju informacijskih tehnologij (IT) je mogoče te procese praktično preslikati v virtualno okolje. S pomočjo tehnologije RFID so pri Boschu sposobni samodejno bele­žiti podatke o statusu izdelkov ali transportnih zabojnikov. Ti podatki se lahko prenašajo v realnem času izven notranjega omrežje podjetja, kar pri Boschu omogoča raciona­lizacijo na vseh področjih njihovih proizvodnih in dobavnih mrež. Virtualna prezentacija sistema kan­ban – Sistem kanban se običajno uporablja v končni fazi proizvodnje. Če v tej fazi raven zaloge zaostaja za določeno minimalno vrednostjo, se pošlje ustrezno sporočilo v nabav­no, proizvodno enoto ali skladišče, kjer se lahko pripravi nov material. Kartice kanban kot del tega proce­sa zagotavljajo, da se informacija o porabi prenese naprej. Takoj, ko zmanjka nekega materiala, se karti­ca postavi v škatlo za zbiranje. Karti­ ce se redno zbirajo in razpošiljajo na enote, kjer so odgovorni za pripravo zahtevanega materiala. V preteklo­sti so se informacije o toku fizičnega materiala vnašale v sistem informa­cijskih tehnologij ročno, kar je zah­tevalo veliko časa in truda. Na tak način se vedno pojavljajo napake pri vnosu, podatki v sistemu niso dovolj posodobljeni, pretok informacij ni sinhroniziran z materialnim tokom blaga. Vendar se je, zahvaljujoč teh­ nologiji RFID in programski opremi za proces prenosa podatkov, vse to spremenilo. Za podporo tega pro­cesa je vsaka kartica kanban opre­mljena s transponderjem. Tehnologija RFID za zapisovanje po­datkov brez napak – Na začetku so v podjetju Bosch v več svojih obratih po svetu uporabljali transponderje z visokofrekvenčno (HF) tehnolo­gijo. Ena od uporabljenih rešitev je bila tudi SICK-ova bralno-zapisoval­na enota RFH620. Nato se je Bosch odločil vlagati v tehnologije z ultra­visokimi frekvencami (UHF) kot od­govor na vedno večje zahteve, kot so povečane razdalje zaznavanja, bolj prilagodljiva uporaba in standardi­zacija kot del javno financiranega projekta avtomobilskega omrežja na osnovi tehnologije RFID (RAN). Da­nes ta tehnologija določa standarde za vse na novo nameščene aplika­cije znotraj skupine Bosch. Bosch je uspešno uporabil tehnologijo RFID s SICK-ovim sistemom RFU630 tudi za druge logistične aplikacije, kot je na primer proces strege z materiala. Neposreden prenos podatkov v SAP – Bosch v prihodnosti načrtuje za svoje potrebe uporabo RFU620 kompak­tne bralno-zapisovalne naprave UHF RFID v vseh proizvodnih in logističnih procesih. Bralna enota je nameščena na policah, kjer zazna kartico kanban med procesom premikanja materia­la in po vmesni opremi neposredno posreduje podatke v sistem SAP. Na tak način se generira signal za dopol­nitev zalog v realnem času takoj, ko se material porabi, hkrati pa poteka postopek za preverjanje podatkov. Vsi potrebni ukrepi v SAP-u, kot je sprememba statusa, sprememba zaloge, dokumentiranje materiala, izdaja potrdila, ... potekajo avtomat­sko. Tako je enota RFU620 soočena z zelo zahtevno nalogo. Za vzposta­ vitev dobre baze podatkov mora biti postopek zapisovanja preprost in za­nesljiv. Jasno vidne signalne LED na senzorju RFID zagotavljajo uporabni­ku povratno informacijo takoj, ko je bila preverjena verodostojnost pro­cesa SAP. Sistem ne zamenjuje kartic kanban, ampak zagotavlja preslikavo 1 : 1 v sistem SAP, kar omogoča vir­tualno preslikavo in spremljanje ce­lotnega procesa v realnem času. To ne vodi le k bistveno bolj učinkovitim procesom, temveč znižuje tudi raven zalog in celo poveča razpoložljivost skladiščnega prostora. Vir: SICK, d. o. o. Cesta dveh cesarjev 403 1000 Ljubljana tel.: 01 47 69 990 faks: 01 47 69 946 office@sick.si www.sick.si Korak k popolni integraciji varnostne tehnike v avtomatizacijo – varnost NX Z nadzornimi varnostnimi moduli V/I serije NX v kombinaciji s krmil­niki strojev Sysmac NJ je OMRON postavil nov mejnik in napravil od­ločilen korak k popolni integraciji varnostne tehnike v avtomatizacijo. Poleg že integrirane logike, nad­ zora gibanja in sistemov strojnega vida je v eno programsko orodje (Sysmac Studio), omrežje (Ether-CAT) in v enoten nadzorni sistem (krmilnik stroja Sysmac NJ) sedaj integrirana tudi varnost. ko dodajo v že obstoječo mrežo EtherCAT s pomočjo programske opreme (Sysmac Studio), ki zelo poenostavi začetno sistemsko obli­kovanje, postavitev in vzdrževanje aplikacije. Tako se lahko graditelji strojev in programerji osredotočijo na izboljšanje učinkovitosti in var­ nosti svojih strojev in izgubijo manj časa s konfiguracijo sistema. Sysmac integrirana varnost – Inte­grirana varnost platforme Sysmac Varnost preko omrežja EtherCAT je primerna za najvišje zahteve gra­– Varnostni krmilnik NX in odda-dnje aplikacij in je v skladu s SIL3 ljeni varnostni moduli V/I se lah-ISO-13849-1, IEC61508 in program- skim standardom IEC 61131-3. Na voljo so namenski funkcijski bloki za izdelavo naprednih varnostnih funkcij. Kombinacija Omronovega integriranega sistema varnosti in komponent varnostne tehnike (var­nostnih stikal, varnostne senzorike, …) ima veliko prednost za graditelje strojev, saj Omron kot dobavitelj ponuja ne le komponente, temveč tudi rešitve in storitve, vključno z varnostjo za manjše in velike stroje ter naprave. Povečana varnost in izboljšana pro­duktivnost – Arhitektura Sysmac in novi varnostni krmilnik NX v kom­binaciji z novim sistemom modulov NX V/I in krmilnikom stroja Sysmac NJ bo pomagal povečati varnost strojev in prispeval k izboljšanju produktivnosti. Vir: MIEL Elektronika, d. o. o. Efenkova cesta 61, 3320 Velenje tel.: +386 3 898 57 50 (58) fax: +386 3 898 57 60 www.miel.si info@miel.si NOVOSTI NA TRGU hodov, je na voljo model G9SE-401 s Novi varnostni moduli G9SE – širino 22,5 mm in štirimi varnostnimi izhodi. vsestranski, kompaktni in hitro namestljivi Model G9SE-221-T (širok 22,5 mm) Podjetje Miel predstavlja tri različ­ne varnostne module G9SE z zelo ozkim ohišjem in dobro dostopnim terminalom za brezvijačno ožičenje, kar skrajša čas montaže za več kot 50 %. Varnostni moduli izpolnjujejo vse zahteve za varnost, zagotavljajo tudi različne konfiguracije varno­ stnih izhodov z dodatno nastavljivo zakasnitvijo. Vsi so združljivi z raz­ličnimi varnostnimi elementi, kot so stikala za zasilni izklop, varnostna stikala za vrata in fotoelektrični sen­zorji. Na ohišju so zelo dobro vidni LED-indikatorji za prikaz delovanja. Druga ključna značilnost modulov G9SE je hiter odzivni čas – največ 15 ms. Moduli G9SE imajo do štiri varno­stne izhode z nazivnim tokom 5 A in dodatni pomožni PNP-tranzistor­ski izhod. Tipične aplikacije G9SE so eno-ali dvokanalne funkcije za hitro zaustavitev, spremljanje položaja varnostnih vrat, prekinitev varno­stnih svetlobnih zaves, … Model G9SE-201 je širok samo 17,5 mm in ima dva varnostna izhoda – eden najožjih modulov na trgu. Za aplikacije, kjer je zahtevanih več iz­ ima dva varnostna izhoda in dva dodatna izhoda z možnostjo zaka­snitve. Na voljo so v različicah z za­kasnitvijo do 5 ali do 30 sekund. V obeh različicah lahko uporabnik na­stavlja zakasnitev v 16 korakih. Serija varnostnih modulov G9SE v celoti izpolnjuje številne evropske in svetovne varnostne standar­de, vključno z EN ISO13849: 2008 PLe varnost s kategorijo 4, IEC/EN 60947-5-1/EN 62061 SIL 3, UL508, CAN/CSA C22.2 št 14. Skladni so tudi z EN81-1 in EN81-2, kar jim omogo­ča uporabo v dvižnih aplikacijah. Vir: MIEL Elektronika, d. o. o. Efenkova cesta 61, 3320 Velenje tel.: +386 3 898 57 50 (58) fax: +386 3 898 57 60 www.miel.si info@miel.si Pnevmatieni ventili Parker Viking Lite Parker Hannifin divizija PDE (Pne­umatic Division Europe) predsta­vlja razširjeno ponudbo pnevma­tičnih ventilov serije Viking Lite. Njihov razvoj je temeljil na potre­bah kupcev. Serija pnevmatičnih ventilov Viking Lite zagotavlja visoko zmogljivost po razumni ceni. Ventili se izdelu­jejo v treh velikostih (G1/8, G1/4 in G3/8), imajo kompaktno konstruk­cijo in so namenjeni za širok spek­ter industrijskih aplikacij. Telo ventila je izdelano iz anodizira­nega aluminija in je odlično odpor­no na korozijo. Kot vsaka učinkovita rešitev upo­raba ventilov Viking Lite prispeva k zmanjšanju stroškov investicije, vzdrževanja in časa popravil. Ventili delujejo pri tlaku do 10 bar, pri temperaturi okolice od –10 °C do 50 °C in imajo življenjsko dobo 10 milijonov ciklov obratovanja. Poleg vgradnje posameznega ven­tila serija Viking Lite omogoča upo­ rabnikom dodatno vgradnjo na blok s skupnimi kanali za priključ­ ke 1, 3 in 5, kar pomeni enostavno rešitev pri uporabi več ventilov, in sicer od 2 do 14. Vgradnja na priključno letev s sku­pnim napajanjem in možnostjo namestitve glušnika na izhodnem priključku vsakega ventila za posa­mezno prilagoditev hitrosti pnev­matskega valja ali zračnega motor­ja je naslednja možnost. Priključne letve so na voljo v različnih veliko­stih z možnostjo vgradnje od 2 do 10 ventilov. Vir: Parker Hannifin Ges.m.b.H. Wiener Neustadt, Avstrija – Podružnica v Sloveniji tel.: 07 337 66 50 faks: 07 337 66 51 parker.slovenia@parker.com www.parker.siMiha Šteger Podjetje OMEGA AIR, d. o. o., Ljubljana spada med največje in najuspešnejše ponudnike na področju stisnjenega zraka tako v Sloveniji kakor tudi na svetovnih trgih. Prizadevajo si dosledno upoštevati potrebe in želje strank z inovativnimi in kakovostnimi izdelki ter napre­dnimi sistemskimi rešitvami, ki so hkrati tudi energetsko učin­kovite. Kompresorji in kompre­sorske postaje so natančno pri­ lagojeni potrebam proizvodnje, z individualnim pristopom in celovitim obravnavanjem po­treb naročnikov zagotavljajo velik izkoristek energije, nizke stroške vzdrževanja, visoko sto­ pnjo zanesljivosti in primerno kakovost stisnjenega zraka. Področje vijačnih oljno mazanih kompresorjev delijo glede na indu­strijsko panogo oziroma specifične zahteve investitorja na tri programe: OMEGA AIR – profesional, OMEGA AIR – industrija in program vijačnih kompresorjev Gardner Denver. Program OMEGA AIR – profesio­nal vključuje tehnološko napredne kompresorje, ki so bili razviti za uporabo pri majhnih in srednje ve­likih uporabnikih. Modularno grajen sistem omogo­ča različne konfiguracije. Izbirati je mogoče med različnimi zgradbami kompresorjev: . vijačni kompresorji s konstantno hitrostjo motorja moči 2,2–90 kW, . vijačni kompresorji s frekvenčno regulacijo motorja (prilagajanje kapacitete) moči 11–45 kW, . kompresorji z direktnim ali jer­menskim prenosom moči, . vijačni kompresorji, nameščeni na Vijaeni kompresorji in kompresorske postaje . vijačni kompresorji z integriranim sušilnikom in mikrofiltracijo, . vijačni kompresorji z integriranim sušilnikom in mikrofiltracijo ter tlačno posodo. Visoko učinkovitost in zanesljivost pridobivanja stisnjenega zraka za­gotavlja majhna hitrost zraka na konicah rotorja vijačnega elementa. Zračno hlajeni hladilnik olje/zrak je nameščen horizontalno. Hladil­ nik je izdelan iz lahkega aluminija za najzahtevnejše pogoje z visoko zmogljivostjo izmenjave toplote (.T = 8/10 °C). Termostatski nadzor delovanja ventilatorja zagotavlja nižjo porabo energije. Optimalno hlajenje kompresorja zagotavlja nizek temperaturni režim delova­nja, ki omogoča večji izkoristek pri pridobivanju stisnjenega zraka in zmanjšuje porabo energije. Kompresorji so gnani s kakovo­stnim pogonskim motorjem, ki je energijsko učinkovit z IE3, IP 55 ter termično zaščiten. Ima optimiziran navor, izkoristek in moč za neome­jeno število zagonov in ustavitev. Značilnost kompresorjev v tem pro­ gramu sta še minimalen prostor za montažo in dostopnost do elemen­tov za redna vzdrževalna dela. Ima­jo večstopenjski sistem separacije v kombinaciji s ciklonsko separacijo in filtracijo oljnih aerosolov iz zraka. Mikroprocesorski krmilnik, združen z dodatnimi instrumenti, spremlja in varuje kompresor, prav tako pa tudi zagotavlja vizualizacijo stanja – de­lovanja kompresorja. Za enostavno povezavo z dodatno opremo je na voljo komunikacijski vmesnik RS485. Vse to zagotavljata napredna krmil­na sistema »Air Smart« in »Air Basic«. Učinkovit filter dovodnega zraka na sesalnem delu očisti zrak delcev do 3 µm in varuje kompresor pred potencialno škodljivimi delci v oko­liškem zraku. Ohišje je zvočno izolirano in zagota­vlja nizke stopnje hrupa. Konstrukci­ tlačni posodi, Tehnična risba projekta kompresorske postaje ja je neobčutljiva na vibracije. Tečaji omogočajo demontažo vrat za eno­staven dostop pri vzdrževanju. Program OMEGA AIR – industrija uporablja serijo vijačnih kompresor­jev »Strong« in »Save« moči 7,5–250 kW, ki so kakovostni, visoko energij­sko učinkoviti in vzdržljivi. Zasnovani so za srednje in velike porabnike. Kompresorji serije »Strong« ima­jo vijačni element, ki obratuje pri izredno nizkih vrtljajih. Izdelani so na osnovi dolgoletnih izkušenj v zahtevnih obratovalnih pogojih. Vgrajeni elementi – motor, vijačna enota, sesalni ventil loputa, elek­troomara, krmilnik, hladilni sistem, separatorska posoda, ciklonski se­parator – so skrbno izbrani. Doba­vljajo jih priznani evropski proizva­jalci kompresorskih komponent. Vijačni kompresorji s frekvenčno regulacijo hitrosti motorja serije »Save« so namensko zasnovani za potrebe nihajoče porabe stisnjene­ga zraka v proizvodnji. Energetske prihranke omogočajo: . nadzor hitrosti motorja, . konstantni tlakom omrežja 5–13 bar, . ni koničnih obremenitev ob za­ gonu (mehek zagon motorja), . ni delovanja v prostem teku, . optimalna prilagoditev na spre­membe tlaka in kapacitete. Za vijačne kompresorje nemške­ga proizvajalca Gardner Denver je značilna uravnoteženost med tehnologijo, učinkovitostjo in zmo­gljivostjo. To omogoča izpolnjeva­ nje visokih zahtev po stisnjenem zraku v sodobni industriji. Serija ESM, ESN in VS v območju 7,5–500 kW je konstruirana za 24-urno ne­prekinjeno obratovanje v kritič­nih industrijskih procesih. Gardner Denver namenja večji poudarek: . energetski učinkovitosti, . nizki stopnji hrupa, . naprednemu nadzornemu siste­ mu, . kakovostnemu sistemu hlajenja, . enostavnemu vzdrževanju. Učinkovita kombinacija motorja, pogona in vijačnega bloka je za­snovana za zmanjšano specifično moč. Sistem samodejnega mazanja ležajev povečuje njihovo življenjsko dobo brez vzdrževanja. Z uporabo novega, večjega vijačnega bloka z optimizirano hitrostjo rotorja deluje kompresor bolj učinkovito in z nižjo stopnjo hrupa. To omogoča doda­ten 8-odstotni prihranek energije. Vsi vijačni kompresorji omogočajo integrirano ali ločeno izvedbo reku­peracijskega sistema izrabe odpa­dne toplote za industrijske procese in ogrevalne sisteme. Servisna služba OMEGA AIR zagota­vlja vzdrževanje 7/24 s popolno lini­jo nadomestnih delov za zastopane in tudi ostale blagovne znamke vi­jačnih kompresorjev. www.omega-air.si Komponente za avtomatizacijo obdelave in strege v kovinskopredelovalni industriji Franc ŽABERL ¦ 1 Uvod Podjetje FANUC, ki ima svoj se-dež ob vznožju gore Fudži na Japonskem (slika 1), je bilo ustano­vljeno leta 1956, ko je pričelo proi­zvajati stroje z numeričnim krmilje­njem. Osnovni proizvodni program podjetja FANUC predstavljajo: . CNC-krmilniki in komponente CNC-strojev (slika 2), . industrijski roboti, . specialni CNC-stroji, med nji­ mi vertikalni obdelovalni centri, stroji za žično erozijo in stroji za brizganje plastičnih izdelkov. Danes deluje v svetu preko 3,5 milijo­na FANUC-ovih CNC-krmilnikov, kar predstavlja 67-odstotni tržni delež. Glavni kupci komponent so priznani proizvajalci CNC-strojev, npr. Mori Seiki, Takisawa, Toyoda, Amada … Bolj kot na število izdelanih kompo­nent so v podjetju ponosni na le­gendarno zanesljivost in robustnost svojih izdelkov. Podatek, da je 27,8 let povprečen čas, ko se na sistemu FANUC pojavi napaka, pove dovolj. Na področju industrijskih robotov smo prišli do številke 350.000, v povprečju se ta vsak mesec poveča za dodatnih 5.000 enot. ¦ 2 CNC-krmilniki in komponente Podjetje FANUC ima v svojem pro­ izvodnem programu dve skupini Franc Žaberl, Fanuc Adria, d. o. o., Celje krmilnikov, ki zadovoljujejo števil­ne zahteve in potrebe kupcev. To je serija CNC-krmilnikov 0i in serija 30i. CNC-krmilniki in komponente serije 0i so namenjeni za primere, ko so potrebne 4 servoosi, ki se gibljejo sinhrono. Uporabljajo se za stružni­ ce, rezkalne, brusilne in prebijalne stroje …, skratka povsod, kjer je potreben enostaven in poceni kr­milnik, ki je kljub temu zanesljiv in robusten. Krmilniki so že v tovarni PODJETJA PREDSTAVLJAJO pripravljeni za uporabo na posa-Če je prejšnja serija krmilnikov meznih vrstah strojev. Seveda je ka-namenjena za najširšo uporabo v kšno posebno programsko funkcijo pretežno splošne namene, s kr­mogoče dodati tudi kasneje. milniki in CNC-komponente serije 30i namenjeni za najzahtevnejše aplikacije obdelave (32 sinhrono krmiljenih servoosi v več skupinah, 5-osna obdelava, obdelava več skupin orodij istočasno, nanoob­delava …). Krmilnik v tovarni ni predkonfigu­ riran, vsak parameter delovanja je potrebno skrbno izbrati in nastavi­ti, zato pa kasneje v proizvodnem procesu resnično nudi največ, kar je mogoče. ¦ 3 Robotizacija strege strojev in prenos izdelkov Za strego izdelkov na obdelovalnih strojih ima podjetje v svojem pro­izvodnem programu široko paleto industrijskih robotov. Vse standardne izvedbe robotov, z izjemo nekaterih specialnih, so že pripravljene za uporabo strojnega vida in senzorjev sile. Več podrob­ nosti o posameznih tipih robotov si lahko ogledate na spletni strani: www.fanucrobotics.si. Za prenos izdelkov na večje razda­lje (med stroji ali obrati) se običaj­no uporabljajo transportni sistemi. Za njihove pogone je FANUC izde­ lal serijo krmilnikov 35i in Power Motion i. To so v osnovi modificirani CNC­krmilniki, ki niso namenjeni za po­trebe strojne obdelave. Imajo pa vse pomembne lastnosti FANUC­ovih izdelkov: prijaznost do upo­rabnika, robustnost, zanesljivost in seveda visoko natančnost. Slika 5. Roboti za strego in avtomatizacijo proizvodnje ¦ 4 Povezljivost komponent industrijske avtomatizacije Komunikacija med posameznimi komponentami sistemov avtomati­zacije je v bistvu mogoča s pomo­čjo standardnih protokolov. Seveda pa je FANUC razvil in uvedel svoj lastni interni protokol, ki postavitev sistema in samo komunikacijo bi­stveno poenostavlja, kar omogoča enostavno postavitev sistema ko­munikacije in bistveno manj kablov (slika 7). Uporaba internega proto­kola omogoča krmiljenje robotovo kar s pomočjo CNC-krmilnika stroja in seveda tudi obratno: status CNC­stroja je mogoče nadzorovati tudi na prikazovalniku krmilnika robota. Seveda je mogoče na podoben način povezati vse komponente in­ dustrijskega sistema z nadrejenim nadzornim sistemom in na enem mestu spremljati stanje celotne proizvodnje. FANUC nudi še eno možnost: nadzor statusa s pomočjo mobilnega telefona ali tabličnega računalnika (slika 8). n Slika 7. Povezljivost CNC-krmilja stroja in robotskega krmilnika Slika 8. Prikaz stanja v proizvodnji preko FANUC iRConnect LITERATURA - STANDARDI - PRIPOROČILA Nove knjige [1] Bergada, J. M., Kumar, S.: Fluid Power, Mathematical Design of Se­veral Components – Fluidna tehnika, matematično konstruiranje nekaterih sestavin – Zal.: Nova Science Publis­hers, 2014; ISBN: 978-1-62948-316-0. [2] Tuma, J.: Vechicle Gearbox No­ise and Vibrations: Measurment, Signal Analysis, Signal Processing and Noise Reduction Measures – Hrupnost in vibracije pri menjalnikih na vozilih: meritve, analiza signalov, procesiranje signalov in načini za zmanjševanje hrupnosti – Zal.: Wi­ley, 2014; ISBN: 978-1-118-35941-9. [3] Lim, Y. S., Venugopal, R., Ulsoj, A. G.: Process Control for Sheet Metal Stamping – krmiljenje procesa pre­oblikovanja pločevine – Zal.: Sprin­ger, 2014; ISBN: 978-1-4471-6284-1. [4] Ulsoj, A. G., Peng, H., Cakmaker, M.: Automotive Control Systems – Krmilni sistemi na vozilih – Zal.: Cambridge university press, 2014; ISBN: 978-1-1076-8604-5. [5] Skinner, S.: Hydraulic Fluid Power – A Hystorical Timeline. Knjiga o razvoju hidravlike vodi bralca od Ksetibiusa 275 let pr. n. š. po zgodovinskem razvoju po­membnih hidravličnih sestavin do današnjih dni. Podrobneje je ome­njen npr. Henry Vickes, ki je 1920 posodobil današnjo krilno črpalko na temelju originalne zasnove iz leta 1588. Avtor podrobno opiše zobniško črpalko iz leta 1600. Ome­ nja vse pomembne avtorje, ki so v stoletjih razvijali različne hidravlič­ne sestavine. Poudarja npr., da je hidravlični tlak definiral že Simon Stevin 60 let pred Blaisom Pascalom in njegovimi raziskavami obnašanja delovnih fluidov. Avtor je knjigo ilustriral s številnimi risbami in obnovljenimi fotografija­mi. Knjiga ima 126 strani in temelji predvsem na poudarkih področja v Združenem kraljestvu. Opisan pa je tudi velik pomen ameriškega stro­kovnjaka Johna Pippengerja, zna­nega učitelja in ustanovitelja med­narodnega združenja za fluidno tehniko (International Fluid Power Society). Zal.: Lulu Enterprises Inc., Raleigh, N. C., USA. Obseg: 126 strani, cena: 43,09 USD; naročilo: tel +(844) 212­0689 ali internet: bit.ly/HP1503- s.skiner. Znastvene in strokovne prireditve IWME 2015, International Workshop on Mechanical Engeneering – Mednarodna delavnica o strojni tehniki 12.–13. 09. 2015 Istanbul, Turčija Tematika: Kompletno strojništvo: -Dosežki letalske in vesoljske tehnike -Umetna inteligenca in eksper­ tni sistemi -Tehnologije CAD/CAM -Avtomatizacija in robotika -Računalniška mehanika -Gradbeni stroji -Energetski stroji -Obdelovalna tehnika -Varjenje -Precizna mehanika -Zanesljivost -Izobraževanje -Dinamika sistemov in simula­ cije -itd. Informacije: -http: //eng-scoop.org/iwme Zanimivosti na spletnih straneh [1] Krmilni sistemi za industrij­ske zavore – wwwringspann.de – Ringspann ponuja široko pahljačo industrijskih zavor, ki se lahko upo­rabljajo za zaustavljanje, držanje ali kot regulacijske zavore na mnogih industrijskih področjih in pri različ­nih gonilih. Ponudnik je za njihovo uporabo razvil krmilni sistem BCS 600 s hidravličnim aktiviranjem z nadzorovanim hidravličnim tlakom. Naprava je sestavljena iz regulacij­ske enote in hidravličnega agrega­ta. Na voljo so: hidravlični akumula­ tor, krmilnik toka in druge dodatne enote, različni poteki zaviranja in izvedba, da ena regulacijska enota krmili do osem zavor. [2] Majhni gradbeni stroji – http://hydraulicspneumatics.com – mighty – minis – construction Miniaturna gradbena oprema za­služi enako obravnavo kot podobni stroji normalne izvedbe in velikosti, saj ima podobne, le manjše sestav­ne dele in je enako produktivna. Kompaktni nakladalniki Dingo firme Toro.Co so učinkoviti za omejene prostore delovanja z več kot 35 raz­ličnimi delovnimi priključki. [3] Minimalno mazanje z maksi­ malno življenjsko dobo – http:// hydraulicspneumatics.com – air- Oglaševalci AX Elektronika, d. o. o., Ljubljana 226 CELJSKI SEJEM, d. d., Celje DOMEL, d. d., Železniki 176 201 DVS, Ljubljana 185 FESTO, d. o. o., Trzin 173,260 HAWE HIDRAVLIKA, d. o. o., Petrovče 259 HENNLICH, d. o. o., Podnart 192 ICM, d. o. o., Celje 181 IMI INTERNATIONAL, d. o. o., (P.E.) NORGREN, Lesce 173 INDMEDIA, d. o. o., Beograd, Srbija 250 IPRO ING, d. o. o., Ljubljana 246 -filters-and-frls/minimal-lubri­cation-maximum-life – Izbira pra­vilne metode mazanja pnevmatič­nih naprav je odločilnega pomena za dolgo življenjsko dobo njihovih sestavin. Prispevek obravnava, kate­ra od razpoložljivih metod je najbolj ustrezna. [4] Obvezen priročnik za inženirje – www.fluid.de/abo -leserservi­ce@mi – verlag.de Vizionarsko in blizu praksi. Naročite revijo Fluid in si zagotovite priročnik za inženirje in konstruktorje fluidne tehnike, ki bo vedno na vaši mizi. [5] Preprečevanje puščanja pri brisalnih obročkih – http://hy­draulicspneumatics.com/seals/ avoid-rod-wiper-leakage – Brisalni obročki so vitalnega pomena pri hi­dravličnih tesnilnih stavkih za pre­prečevanje obrabe, ki jo povzročajo nečistoče v delovnem fluidu. Če so brisalni obročki preveč agresivni ozi­ roma pretesno pritiskajo na batnico hidravličnega valja, lahko pri vsakem gibu valja prekinejo oljni film. To lah­ko povzroča nabiranje olja na zuna­nji strani obročka in vodi do poveča­nega puščanja. V laboratoriju firme Parker Hannifin so analizirali karak­teristike brisalnih obročkov in razvili njihove optimalne izvedbe. JAKŠA, d. o. o., Ljubljana 195 MIEL Elektronika, d. o. o., Velenje 173 OLMA, d. d., Ljubljana 153 OMEGA AIR, d. o. o., Ljubljana 173,254 OPL AVTOMATIZACIJA, d. o. o, Trzin 173,219 PARKER HANNIFIN (podružnica v N. M.), Novo mesto 173 POCLAIN HYDRAULICS, d. o. o, Žiri 173,174 PPT COMMERCE, d. o. o., Ljubljana 173 PROFIDTP, d. o. o., Škofljica 247 [6] Revija O + P – www.enginee­ering-news.net/vertieb@vfmz.de – Posebna ekspertna znanja s po­dročja fluidne tehnike so na voljo v reviji O+P. V njej najdete različne aktualne in­formacije, npr.: . raziskave in tehnika, . zagotavljanju kakovosti s »Peer­-Review«, . praksa in uporaba usmerjenih in­ formacij. On-line arhiv nudi: . dostop do več kot 500 strokovnih prispevkov, . izčrpne podatke o virih. Za dostop se ni potrebno prijaviti. [7] Strega z roboti – http://hy­draulicspneumatics.com/ pne­umatic – valves/ robotic – han­dling – pets – boost – pneumatics Pri AMF uporabljajo hidravliko pri izdelavi večnamenskih strojev za pekarne. Stroji lahko strežejo pri peki peciva različnih velikosti, za­gotavljajo povečanje proizvodnje in zmanjšujejo ročno delo. Pri ma­ nipulaciji s pecivom uporabljajo vakuumska prijemala. Konstrukcija orodja in vmesnikov s pnevmatiko, elektriko in vakuumsko tehniko za­gotavlja izpolnjevanje vseh pekar­skih standardov in potreb. SICK, d. o. o., Ljubljana 173 STROJNISTVO.COM, Ljubljana 199 SUN Hydraulik, Erkelenz, Nemčija 257 TEHNA, d. o. o., Ljubljana 226 TEHNOLOŠKI PARK Ljubljana 248 UL, Fakulteta za strojništvo, Ljubljana 188,193,213 UM, Fakulteta za strojništvo, Maribor 203 VISTA HIDRAVLIKA, d. o. o., Žiri 173 YASKAWA SLOVENIJA, d. o. o., Ribnica 188