Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo REVIJA ZA FLUIDNO TEHNIKO, AVTOMATIZACIJO IN MEHATRONIKO ISSN 1318 - 7279 I APRIL, 15 / 2009 / 2 o Intervju o Predstavitev o Novosti in smernice v snovanju črpalk o Hidravlična krmilja - vračanje energije o E-učenje o Spodbujanje tehnološkega razvoja o Iz prakse za prakso o Podjetja predstavljajo WMi LUBRICANTS Parker INE/1 infprmitijacija, enefgehhs, a^c^Sfyraciha PV i-- 'rit SICK Sensor Intelligence. @ NORGREN Posvetimo'se avtomatizaciji. Za^nc^a Mtjvfega ail pnedeFava obstoječega^ Fivedba % celotnimi stroj napravami in proizvod nji mi linijami, Vrhunstfo uvajanje. Podjetje INEA opredefjUje avtomatizacijo kpt proces, s katerim se iviia kakovost izdefkov, povečata proizvodnja zmogljivost in jCinkovitosl, proizvajalec pa LLJ PUMP & VALVE CONTROLLER lLj Figure 1. Pump controlled open-circuit solution a relatively high bandwidth, provide a "soft closing" in addition to producing low pressure losses at high flows. The valve configuration must also incorporate anti-cavitational capabilities for the load side. To meet these demands, four seat valves of the valvistor type have been chosen for each working cylinder. The valvistor is shown in Figure 2(a). In the main poppet there is an inner orifice that consists of a small rectangular slot with a total area that equals the pilot valve maximum orifice area. When the pilot valve opens, , the pressure, pc, will decrease and the poppet force equilibrium yields a poppet displacement upwards, xpop, until the slot orifice area equals the pilot orifice area. Hence, the valvistor is a follower servo. More details on the functionality of the valvistor are presented by Eriksson, B. [6]. In this study the standard valvistor, originally presented by Andersson, B. [7], has been modified to allow flow control in both directions, see Figure 2(b). This modification is necessary to achieve the desired recuperative lowering motions, when flow from the load cylinder is taken back via the pump/motor. There are several reasons why the valvistor has been chosen for this concept. First, the dynamics of a valvistor is generally described as a first order system, which in this case brings out the advantageous property of soft valve closing which is good as the valve Figure 2. Different valvistor configurations: (a) A-type Valvistor, (b) Bi-directional valvistor, (c) Pressure limited valvistor Ventil 15 /2009/ 2 135 is used for fast mode-switching. Furthermore, the valvistor is suitable as a load holding valve because of its inherently great stiffness against pressure disturbances as well as low leakage properties in closed condition. Moreover, the valvistor pilot circuit can in a simple manner be complemented with a pressure relief function, see Figure 2(c). The valvistor yields cost efficient and compact solutions since the pilots are relatively small due to the high flow gain from pilot stage to main stage. The open-circuit solution with valvistors inserted to it is illustrated in Figure 3. 2.2 Energy Management The open-circuit has no hydraulic accumulators or other chargeable devices, which means that all potential energy must be consumed while it is recuperated. The load energy is transferred via the pump/motor shaft, through a power take-out (PTO) to all other energy consuming functions as well as back to the primary power source. Consequently, other energy consumers must be present, otherwise the power loss, which usually takes place in a meter out orifice, has merely been replaced with a power loss in engine friction. In the following fictive example the open-circuit solution is implemented in a wheel loader. Concerning the hydraulics, the lowering power generated by the load could be used Figure 3. Open-circuit solution with four valvistors implemented to help all other hydraulic pumps attached to the PTO to power their functions respectively, see Figure 4. For example, bucket lowering and the steering function, or tilting, are often used simultaneously, [8]. Another interesting possibility is to transfer recuperated power to the vehicle drivetrain via the combustion engine. Furthermore, the speed of the cooling fan motor could be increased when recuperated power is available. By doing so the fan could work at lower speed during the rest of the working cycle, consuming less energy. One must note that the most energy efficient operator driving characte- ristics for a conventional hydraulic system are not the same as for the system presented here. In the open-circuit solution, the operator can affect the energy efficiency, to a much greater extent, for example by letting the load lowering drive the vehicle backwards when reversing out from a truck. Figure 5 illustrates the potential load energy versus the required energy while lowering a load in a typical loading cycle of a wheel loader with load-sensing hydraulics. The black area in Figures 5(a) and 5(b) represents the sum of the energy required by the steering, propulsion and cooling for the lifting and tilting functions respectively. The grey area is the ideally Diesel Hydraulic Power Input/Output i Torque converter Gear- Tilt ) /^TA box Primary Power Source -(ilCooM(Steer)()- Hydraulic Power Output Propulsion Power ^^ Output Figure 4. Energy distribution of recuperated energy in a wheel loader application 136 (a) Time [-] (b) Time [-] Figure 5. Recuperable energy in a typical loading cycle of a wheel loader: (a) Recuperation potential in lift function, (b) Recuperation potential in tilt recuperable energy for each function. While lowering the bucket, cooling is a relatively small energy consumer compared to the energy required for vehicle propulsion backwards as well as for steering. When the bucket is tilted out, there is not much other activity to consume the potential load energy; this operation consequently requires either a change in control strategy or increased engine rpm. However, in using the potentially recuperable energy in the present solution the total hydraulic energy consumption for this loading cycle will be reduced by 5-10%. In a future solution the surplus power can be transferred to a hydraulic or electric buffer, which would save approximately another 5%. To choose the most energy optimal control strategy for the working hydraulics, the system controller must be capable of estimating the total available power online as well as the total required energy. One way to implement this is to supervise the diesel engine, and compute what power it generates. Also, the total power take out must be estimated online. In practice these actions often require extra transducers installed on certain components. In case of recuperative motions, the control system must also define where recuperated power can be consumed, i.e. by other working hydraulic functions or by the powertrain. ■ 3 Recuperation Efficiency Figure 6 illustrates the working range for various lowering modes. The axis pointing upward is the recuperation efficiency, n. Here a cylinder area ratio, k=2/3, is used together with a pump of typical size for a medium sized construction machine. For simplicity the desired maximum lowering speed is set to three times the maximum lifting speed. As seen in Figure 6(a) full energy recuperation can only be achieved up to a third of the desired lowering speed because of the limited pump capacity. In Figure 6(b) the cylinder area ratio makes it possible to lower at the desired speed, but because of the pressure increase, only a third of the desired Figure 6. Ideal efficiency regarding maximum system pressure and pump flow: (a) Normal lowering mode, (b) Differential lowering mode, (c) Differential/normal loading capability can be obtained. The figures show that the overall potential in energy recuperation is the same in both cases, but depending on the most common point of operation one of the solutions is better than the other. In applications where lowering with high speeds and low loads is the most common, the differential mode is the most advantageous. When it is more common to lower heavy loads at low speeds, the normal mode is to be preferred. For example, if the application is a wheel loader loading gravel, the bucket is usually lowered empty at high speed; hence would the differential mode be more appropriate. However, where switching between these two modes is possible, higher recuperation efficiency could be obtained over a greater working range, illustrated in Figure 6(c). In order to realize the normal lowering over the whole working range one must control flow to tank over an orifice to reach speeds exceeding the maximum pump capacity, thus decreasing the recuperation efficiency. In the differential case, one must instead restrict "the degree of" differential mode at higher loads to avoid the maximum pressure level. In practice, this can be achieved by using a valve, that senses the pressure level in the piston chamber, which for a given maximum pressure level, starts closing the connection between the cylinder chambers (Figure 7(a) in Section 3.1), converting all power related to the pressure exceeding the pre-defined maximum level to heat. If this valve closes completely, normal mode is achieved, and flow to the piston-rod chamber must instead be taken from tank (T-B). See Section 3.1-3.3 for further analysis in this subject. However, the most obvious difference between these two solutions is that the differential mode requires pressure control of an orifice while the normal mode requires flow control over an orifice. The most energy efficient strategy is determined according to the application and under what working conditions the machine usually operates. Given that point of operation, one can decide which solutions is the most suitable. In case a mode switching solution is selected there are of course important changes in system properties to consider. For example in case of going from normal mode to differential mode not only the pressure level will change but also the dynamic load properties, such as hydraulic damping and natural frequency. 3.1 Static Calculations To demonstrate the basic functionality of the system, operating in the differential mode, a static model was constructed on the basis of the system shown in Figure 7(a). Here the control valve, which is a normally open pressure limiter, is mounted directly in the main circuit to simplify the calculations. The flow through the valve is given by the orifice equation, Eq.1. qB = Ks ■ {Xmax - Xv ) ' ■4Pa - Pb (1) where K^, is the orifice coefficient and x is the valve closure. The static force v equilibrium is given by Eq.2. - Pa ■ ared + ks ■ is + ks = 0 (2) In this model the fluid compressibility and the valve dynamics have been ignored. Neither has cavitational effects been taken into account. This yields a piston speed, vp, directly proportional to the pump flow, independent of the valve closure. vp = qp 1 AA 1 -K (3) 1-7 I I j AA (a) „ 2 (0 0- PA ---PB 1.5 . 2 2.5 3 Time [s] (b) Figure 7. Static behavior of system pressure limiter: (a) Simplified system, base for static calculations, (b) Static pressure response to applied load pressure qpw q A The input variables to the calculation are pump flow, qp, and load force, FL. In Figure 7(b) the pump flow is kept constant and the load force is ramped up from zero (right axis). When the pressure level (left axis) has reached the pre-defined cracking pressure (25 MPa in the figure), the pressure in the piston chamber, pA, is kept at a fairly constant level and the other pressure, pB, is closing up to zero as the load force increases further. 3.2 Linerarized Model The static calculations in Section 3.1 are good to describe the conceptual idea of the pressure limiter, but to get a better understanding of the dynamic system behavior a linearized model is derived. A realistic linear model can be conceived from the physical equations described in Section 3.1 along with equations for the load dynamics. After linearization and Laplace transformation of these equations, Eq. 4-9 are obtained. Aß, =AAb AQb = Kq-AXv + Kc • (APa -APb ) (4) (5) APa = (-AQa + 5 •AX^ • Aa ) • ß e Va • 5 (6) APb = (AQB - 5 •AX^ • Ab ) • ß e Vb • 5 (7) APb • AB -APA • A, + AF^ AXp = " M • 5' + B • 5 (8) To further consider the valve dynamics, the pressure limiting valve is looked upon according to Figure 8. After linearization and Laplace transformation the valve closure is given by Eq.9. A^. = -A^. • C the spring coefficient, ks, and pressurized area, A ,, within the valve / red' pressure-sense port. = (P max Pcrack ) a red k. (13) a C = sen k (10) which along with Eq. 10 yields the C-value and T^ is a time constant, determined by properties related to the spring as well as the sense-channel volume and orifice. C = x„ Pmax Pcri crack (14) T = k. • +ß e • Aj r ks ß e • K^^n (11) Interesting for further analysis is the transfer function from external load disturbance, AF, to the change of pressure in the piston chamber, ApA. The algebraic solution to this closed loop circuit, computed in a typical operating condition for a construction machine, yields a fourth order transfer function. r -APa AFl (5 + M1)(5 +M 2) 5 2 25 5 (5 + M3 )(5 + M4 )(-+-— + 1) M5 M5 (12) " 1 + Tr • 5 (9) , where the constant C is related to Figure 8. Assumed valve functionality 3.3 Stability of the Linear Model The C-value is determined by what pressure level, pmax, beyond the cracking pressure level, p^aack, is acceptable before the pressure limiter should be completely closed. Furthermore, there are physical restrictions on the valve properties, such as the choice of a realistic spring coefficient as well as size of the pressurized area in the sense port, see Eq. 10. Also the minimum diameter of the valve orifice is critical as cavitation on the piston rod chamber must not occur at full lowering speed. For example, in a 350 bar system the cracking pressure is set to, say 250 bar, then at 350 bar the valve should be completely closed. In this case C — 1 •lO"9 is a suitable value in order to get an appropriate valve size and closure. If the cracking pressure is set closer to the maximum this yields a higher C-value. Looking at the poles of the transfer function in Eq. 12, an increase in C-value eventually leads to system instability. How the other system parameters, such as cylinder area ratio, working volumes and inertia load affects the limit for instability is rather complex. However, for a given application, these properties are known, only leaving out the properties of the pressure limiting valve as design parameters. Except for the C-value, the adjustable parameters are; the valve time constant, Tr, described by Eq. 11 and the geometric characteristics of the valve, described within Kq and Kc in Eq. 5. In practice, an increased value of T^ corresponds to a slower valve Figure 9. System damping and stability when linearizing at valve cracking pressure: (a) Hydraulic damping in respect to T^ and C, (b) Stable region in respect to T^ and C response to pressure increase. This would intuitively mitigate the risk of instability as the dynamic pressure build-up, will not be as remarkable as the valve will react slowly, adopting its closure only to static changes in pressure. In Figure 9 the system damping is shown for a set of realistic C and T^ values, linearized close to the valve cracking pressure. The black plane illustrates where the system damping is zero, thus marginally stable. Seen in Figure 9(b) high C-values can be chosen either by using a very fast valve or quite a slow valve. Note that without the pressure limiting valve, the system damping is zero as this is an ideal pump controlled system. This stable region will be greater in case further system damping is introduced, such as friction and leakage. However, as Gys. in Eq.12 will change with a different point of linearization, the stability region will also change. Figure 10(b) illustrates the stability region when the valve opening is chosen closer to zero. The stable region is now substantially smaller and will become even smaller as the valve closes further. Here, it still helps to use a higher value in T^ but eventually no realistic value is good enough to maintain stability. 3.4 Non-linear Model To proceed with the analysis and to get a better understanding of the instability issue, described in Section 3.3, the system was modelled in Modelica. Complementing the static system of equations, in Section 3.1, with the missing dynamic equations for the load and the valve, a dynamic and nonlinear model is conceived. Moreover, the main orifice and the sense-channel orifice are both modelled as turbulent restrictors, seen in Figure 11. The load case parameters are the same as for the linearized model in previous Figure 10. System damping and stability region when linearizing close to zero: (a) Hydraulic damping in respect to T^ and C, (b) Stable region in respect to T^ and C section. The C-value is still described by Eq. 10, but T^ is now determined by the properties of the sense-channel turbulent restrictor and will hence vary with valve closure. However, making the restrictor area smaller will of course still increase the Tr-value, given the same pressure level. Furthermore, a higher T^ value will dynamically increase the cracking pressure which is statically given only by the C-value. In Figure 12(a) the instability issue is obvious. In this figure, a very fast valve has been used, low Tr-value. In Figure 12(b) a higher Tr-value is used, thus a more stable behavior is shown even though instability is a fact as the valve opening approaches zero. ■ 4 Future Work The open-circuit solution will be implemented in a full scale wheel loader, where it will be evaluated in respect to energy efficiency and operability. Different ways of recuperating energy from the lowering motions will be evaluated, especially the strengths and weaknesses of the differential mode. The hydraulic solution of the differential mode presented in this article, will be further investigated. This solution and its instability issues are familiar from previous investigations on the dynamic properties of the over-center valve, by Persson, T. [9]. His work will be an inspiration for further research. An alternative solution to the differential mode is to accommodate electro-hydraulic pressure control of Figure 11. Base for non-linear model an orifice, thus making the control strategy more flexible. Concerning implementation, the pressure limiting valve will be implemented in the valvistor valve configuration. ■ 5 Conclusions The chosen valve configuration for the open-circuit carries out a flexible solution that allows the working hydraulics to lift and lower loads in several different modes of operation. In a wheel loader application the energy recupe- rated from load lowering can in many cases be used immediately by for instance vehicle propulsion and/ or other hydraulic functions. Furthermore, the advantages with normal lowering mode versus differential lowering mode have been investigated. Which mode is the most suitable depends on what the operator is trying to do. To achieve an energy efficient load lowering the choice of mode depends on the requested speed, the magnitude of the load as well as pump/motor efficiency at that given operating condition. Moreover the possibility to switch between normal mode and differential mode is an interesting aspect regarding increased efficiency. In this study a hydraulic solution to the differential mode is suggested and analyzed. The suggested pressure limiting valve demonstrates an unstable behavior when its valve closure approached zero. This behavior is explained by the dynamic pressure build-up, present „ 4 TO CL 15 3 CL (a) 0 1 2 3 4 5 6 Time [s] x 105 8 6 7 5 6 ]4 CJ -a 3 e 15 3 ^ (D 2 2 (b) 0 1 2 3 Tim4e [s] 5 Figure 12. Non-linear, dynamic pressure response of system pressure limiter: (a) Dynamic pressure response to applied load pressure, Low Tr value, (b) Dynamic pressure response to applied load pressure, High Tr value x 10 x 10 x 10 6 5 2 0 7 8 in the up-stream volume due to the increased valve closure, amplifying the load pressure which further closes the valve. Sources [1] S. Habibi and G. Singh. Derivation of design requirements of optimization of a high performance hydrostatic actuation system. International Journal of Fluid Power, 1(2):11-23, 2000. [2] R. Rahmfeld and M. Ivantysyn-ova. Displacement controlled linear actuator with differential cylinder - a way to save primary energy in mobile machines. 5'h International Conference on Fluid Power Transmission and Control (ICFP'2001), pages 296-301, 2001. [3] Dantlgraber D. Spath O.Wilke Feuser, A. Servopumpenant-riebe für differentialzylinder. Ölhydraulik und Pneumatik 39 Nr. 7, pages 540-544, 2002. Mainz, Germany. [4] G. Wendel. Hydraulic system configurations for improved efficiency. Proceedings of the 49'h National Conference on Fluid Power, pages 567-573, March 2002. [5] K. Heybroek, J-O. Palmberg, and J. Larsson. Open circuit solution for pump controlled actuators. Proceedings of the 4'h FPNI-PhD Symposium, 2006. Sarasota, Florida, USA. [6] B. Eriksson, B.R. Andersson, and J-O. Palmberg. The dynamic properties of a poppet type hydraulic flow amplifier. The Tenth Scandinavian International Conference on Fluid Power, SICFP'07, 2007. Tampere, Finland. [7] Bo R. Andersson. On the Valvis-tor, a proportionally controlled seat valve. PhD thesis, LiTH, 1984. ISBN 91-7372-748-2. [8] R. Filla. Operator and Machine Models for Dynamic Simulation of Construction Machinery. IKP Linköpings Universitet, 1 edition, April 22 2005. ISBN 91-85457-14-0. [9] T. Persson, P. Krus, and J-O. Palmberg. The dynamic properties of over-center valves in mobile systems. Second International Conference in Fluid Power Transmission and Control, 1989. Načini vključevanja in vračanja energije v odprtih tokokrogih s krmiljenimi črpalkami Razširjeni povzetek Prispevek predstavlja na novo razvita hidravlična krmilna vezja, ki omogočajo vračanja energije predvsem v sistemih, ki upravljajo dviganje in spuščanje bremen. Raziskava je usmerjena na uporabo v mobilnih strojih. Doslej kar dobro znani sistemi z zaznavalom obremenitve (load-sensing) so z vidika varčevanja z energijo že dokaj uspešni. Njihova že znana pomanjkljivost je slabši izkoristek moči ob sočasnem delovanju dveh ali več izvršilnih sestavin, delujočih na precej različnih nivojih tlaka. Poleg tega ti sistemi tudi niso sposobni izkoristiti potencialne energije bremen. Izkoriščanje te energije pa omogočajo hidravlični sistemi odprtih tokokrogov, predstavljeni v tem prispevku. Na sliki 1 je shematsko prikazan najenostavnejši sistem, ki je rezultat te raziskave. Kot je navedeno v besedilu, krmiljena črpalka lahko deluje tudi kot hidravlični motor (kar pa žal iz sheme ni razvidno; je pa skladno s tem podan simbol črpalke na slikah 7 in 11). Z vključevanjem ustreznih 2/2-ventilov lahko izberemo, da teče ves hidravlični tok s strani bata hidravličnega valja v črpalko (ta tedaj deluje kot hidravlični motor), ali pa del v črpalko, del pa v hidravlični valj na stran batnice. S tem upravljamo hitrost delovanja in stopnjo vračanja oziroma izkoriščanja potencialne energije bremena hidravličnega valja. Sliki 2 in 3 prikazujeta možnosti vgradnje in različne izvedbe ventilov valvistor v sistemu, ki je zasnovan predvsem za vračanje energije - pretvarjanje potencialne v tlačno energijo hidravlične tekočine. Naštete so prednosti uporabe ventilov tipa valvistor. V podpoglavju 2.2 je poudarjeno, da mora biti »pridobljena« energija istočasno oziroma sproti porabljena, ker v sistemu ni hidravličnih akumulatorjev ali drugih sestavin za shranjevanje energije. V tekstu in na slikah 4 in 5 so za kolesni mobilni nakladalni stroj opisani primeri izkoriščanja pridobljene potencialne energije. Slika 5 podaja učinke grafično z diagrami. V poglavju 3 so obravnavani načini delovanja mobilnega stroja - nakladalnika gramoza; obravnavani so izkoristki za različne režime dela stroja, ali je breme večje pri dviganju ali spuščanju, hitrosti delovanja v posameznih fazah ipd. Podani so matematični modeli za stacionarno delovanje in linearizirani in nelinearizirani model za dinamično obnašanje hidravličnega sistema in njegovih sestavin. Avtorji obetajo nadaljnje raziskave na tem področju za hidravlične sisteme mobilnih strojev. Na stopnjo vračanja energije bo vplival operater stroja z izbiro načina dela ob upoštevanju hitrosti delovanja, velikosti bremena, smeri gibanj bremena ipd. Ključne besede: krmiljenje črpalke, odprti tokokrog, stopnja izkoristka energije, vračanje energije Spremni komentar: Uporaba tu predstavljenih tokokrogov pogonsko-krmilne hidravlike in novih krmilij ter sestavin v teh sistemih bo velik izziv za službe, ki bodo to vzdrževale, tako kurativno kot preventivno. Uporabljena so namreč nova, dandanes še neobičajna krmilna vezja in sestavine. V teh raziskavah uporabljen ventil tipa valvistor je, kot je nekoliko razvidno že iz shem krmilij, v osnovi hidrologični ventil posebnih izvedb (hidrologični ventil: ang.: slip-in cartridge valve; nem: 2-Wege Einbauventil; s tremi funkcionalnimi ploskvami krmilnega bata sedežnega tipa). V krmilju je uporabljenih nekaj specifičnih neobičajnih izvedb, ki vplivajo na prenosne funkcije ventilov. Za uspešno vzdrževanje takšnih sistemov pogonsko-krmilne hidravlike bodo potrebna specializirana dodatna izobraževanja in usposabljanja. Ker so avtorji raziskave Švedi, najbrž takšna krmilja v prihodnosti lahko pričakujemo v mobilnih strojih podjetja Volvo. The article was originaly published in SICFP 07, Tampere, Finland. List of Notations Quantity Description Unity Aa, Ab Effective area, piston chamber, piston rod chamber m2 Ared Pressurized area in pressure limiter sense port m2 B b Viscous cylinder friction coefficient Ns/m2 C Valve closure coefficient, m3/N Fl Load disturbance force N Gsys Transfer function from AF, to APa 1/m2 ße Bulk modulus Pa k Cylinder area ratio - 5h Hydraulic damping at the hydraulic resonance frequency - AFl Linearized load disturbance force N APA, APB Linearized pressure acting on Aa, Ab Pa AQA, aQb Linearized flow from/to the cylinder chambers m3/s AX b Linearized piston displacement (stroke) m AX v Linearized valve displacement m ®i Resonance frequency for the i:th pole of Gsys rad/s K C Flow-pressure coefficient m3/sPa k s Spring coefficient N/m K s Valve coefficient, s / m Kq Flow gain coefficient m2/s l S Spring pre-contraction m Mt Inertia mass load kg Pa, Pb Pressure acting on Aa, Ab Pa pc Pressure in volume between valvistor poppet and pilot Pa pcrack Pressure when pressure limiting valve starts to close Pa pmax Maximum allowable system pressure Pa qA, qB Flow from/to the cylinder chambers m3/s qp Flow to/from pump m3/s s Laplace operator - Tr Time constant of pressure limiting valve s VA,VB Volume of piston chamber, piston rod chamber m3 V p Piston velocity m/s xv Valve displacement m xmax Maximum valve displacement m xpilot Valvistor pilot valve displacement m x pop Valvistor main poppet displacement m E-učenje in vodenje sistemov ob uporabi virtualnega in oddaljenega laboratorija Maja ATANASIJEVIČ-KUNC, Vito LOGAR, Rihard KARBA, Marko PAPIČ, Janez BEŠTER Izvleček: Hiter tehnološki napredek in učinkovito povezovanje držav, ki se odraža tudi v številnih novih študijskih programih ter možnostih sodelovanja oddaljenih institucij, ne nazadnje pa tudi vse izrazitejše vrednotenje znanja, ki postaja tudi pomembna tržna niša, so nas stimulirali k proučevanju možnosti uvajanja tako imenovanega e-učenja na področje vodenja sistemov. Idejo smo realizirali na način, ki omogoča postopen prehod od klasičnih metod poučevanja ali pa tudi kombinacijo z njimi. Na tej osnovi smo zaenkrat predvsem odprli nove možnosti v načinu dela, nismo pa izgubili nekaterih uveljavljenih oblik dela s študenti. Idejo smo realizirali ob uporabi programa E-CHO, ki je bil razvit na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani prav za namene podpore aktivnostim e-učenja, programa Matlab in pilotne računalniško vodene laboratorijske naprave pri predmetu Multivariabilni sistemi na smeri Avtomatika. Razviti koncept omogoča razširitev možnosti v minulih letih vpeljanega projektnega dela in proučevanje problematike vodenja multivariabilnih sistemov, testiranje znanja v obliki računalniške igre ter tekmovanje v načrtovanju vodenja realnega procesa. Spodbudne ugotovitve na osnovi dvoletne uporabe sistema že kažejo številne možnosti nadaljnjega razvoja pri tem in tudi pri sorodnih predmetih. Ključne besede: načrtovanje vodenja, multivariabilni sistemi, e-učenje, virtualni laboratorij, oddaljeni laboratorij ■ 1 Uvod Čeprav je elektronsko učenje ali kratko e-učenje, kot ga običajno imenujemo, postalo zelo popularno praktično po vsem svetu, pa ni nobene splošno sprejete in uveljavljene definicije, ki bi kazala na to, kako je potrebno organizirati učni proces, kakšna orodja naj bi uporabljali pri učenju, da bi ga lahko imenovali e-učenje. Predstavimo nekaj poskusov tovrstnih definicij [1]: Izr. prof. dr. Maja Atanasijevic-Kunc, univ. dipl. inž., Vito Logar, univ. dipl. inž., prof. dr.Rihard Kar-ba, mag. Marko Papič, univ. dipl. inž., prof. dr. Janez Bešter, univ. dipl. inž., vsi Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko V prvih letih tega tisočletja, ko je e-učenje pričelo pridobivati na pomembnosti, seje izraz nanašal na katerokoli elektronsko podprto učenje, najpogosteje z računalnikom in internetom. To so aktivnosti učenja, ki temeljijo na kateremkoli elektronskem formatu. To je proces, ki olajša izobraževanje z uporabo omrežja (internet, LAN ali WAN). To je oblika izobrazbe, ki je ponujena z elektronsko dostav-ljivimi mediji, kot so CD-ROM-i, videokonference, spletne strani in elektronska pošta. E-učenje je proces učenja, kjer učitelj in učenci komunicirajo ob uporabi digitalnih medijev, preko katerih učenci prejmejo tudi materiale in pomoč. Tako je v literaturi (glej npr. [2]-[7]) moč zaslediti zelo različne predloge, in sicer tako glede uporabljene strukture kot tudi glede uporabe orodij in organizacije učnega procesa. Na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani so v zadnjih letih potekale intenzivne priprave na uvedbo bolon-jskega študija, ki zahteva vpeljavo sodobnejših načinov poučevanja, kamor zagotovo lahko uvrstimo tudi različne oblike e-učenja. Tovrstna oblika poučevanja pa ni pomembna le za študente z oddaljenih lokacij oziroma dežel. Nov zagon lahko ponudi tudi različnim oblikam podiplomskega in izrednega študija ter vseživljenskega učenja, ki tudi v Sloveniji postaja pomemben gospodarski dejavnik. Pri tem pa se moramo zavedati, da je za zaposlene dodatno šolanje pogosto izredno zahtevna naloga, saj se delovni čas podaljšuje v pozne popoldanske in celo večerne ure. Če poleg tega upoštevamo tudi zaostrene gospodarske razmere in izrazito staranje prebivalstva, je odpiranje novih priložnosti poučevanja, ki jih je moč izvajati s poljubne lokacije in praktično ob vsaki uri dneva, izrednega pomena. Omeniti moramo še en problem, ki je specifičen za tehnična področja. Zanimanje za tovrstne študije je manjše, in to kljub dejstvu, da zaposlovanje ne predstavlja (vsaj zaenkrat) nobenega problema. Ti razlogi so nas spodbudili k študiju možnosti vpeljave oddaljenega poučevanja na področju avtomatike ob uporabi sodobnih informacijskih in komunikacijskih tehnologij. Ker so izkušnje pri tem zelo pomembne in ker uveljavljenih oblik ne gre zavreči, smo se odločili, da bomo idejo realizirali postopoma in skušali izkoristiti relativne prednosti posameznih pristopov. Poleg tega smo upoštevali dejstvo, da so študentje ob koncu študija že bolj samostojni in samozavestni in posedujejo že dovolj znanja, da jih je mogoče spodbuditi k projektnemu delu, ki lahko predstavlja tudi uvod oz. priprave na izdelavo diplome. Predstavljene ideje smo prvič vpeljali v šolskem letu 2007/08 v Laboratoriju za modeliranje, simulacijo in vodenje (LMSV) na Katedri za sisteme, avtomatiko in kibernetiko na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani, ponovitev pa smo izvedli v šolskem letu 2008/09. Realizirali smo jih v sodelovanju z Laboratorijem za telekomunikacije (LTFE) na isti fakulteti, kjer se že dlje časa ukvarjajo z razvojem rešitev elektronskega učenja. Za realizacijo smo namreč uporabili njihov program E-CHO, ki se že uporablja na različnih akademskih področjih in v poslovnih okoljih. Idejo e-učenja smo zasnovali v obliki računalniške igre, ki jo študentje "igrajo" v okviru laboratorijskih vaj, vendar pa moramo poudariti, da vsebuje vse bistvene tehnične elemente, ki omogočajo enostavno razširitev na vse dejavnosti tega predmeta, pa tudi na različne tečaje, poletne šole in druge oblike, ki jih srečujemo na primer pri vseživljenjskem učenju in problematiki, povezani z vodenjem, modeliranjem in simuliranjem dinamičnih sistemov, pri čemer je med eksperimente mogoče vključiti tudi rabo virtualnih ali oddaljenih laboratorijskih poskusov. Za izvedbo te aplikacije je bilo potrebno intenzivno interdisciplinarno sodelovanje, saj na tržišču ne obstaja odprta programska oprema, ki bi direktno omogočala izvedbo vseh omenjenih idej. Tako smo za realizacijo uporabili E-CHO sistem za elektronsko učenje [8, 9], ki so ga razvili v LTFE, medtem ko smo vse potrebne izračune pri vodenju in simulaciji izvedli s pomočjo Matlaba in pripadajočih orodij [10-13]. Na ta način smo omogočili tudi direkten prenos teoretičnih znanj v prakso. Prispevekje urejen na naslednji način. V poglavju 2 je predstavljen koncept pedagoškega procesa, ki smo ga zasnovali pri predmetu Multivaria-bilni sistemi. V poglavju 3 so na kratko opisane nekatere pomembnejše značilnosti programa E-CHO. Sledi poglavje, v katerem je podrobneje orisan tekmovalni projekt, s pomočjo katerega smo realizirali oddaljeno učenje. Prispevek je zaokrožen s sklepnimi ugotovitvami in izkušnjami uporabe razvitega okolja v času dveh šolskih let ter z idejami, ki jih bomo skušali realizirati v prihodnje. ■ 2 Organizacija pedagoškega procesa Standardni pristop pri organizaciji učnega procesa na univerzah [14, 15] je sestavljen iz predavanj, avdi-tornih in laboratorijskih vaj ter pisnega in/ali ustnega dela izpita. Takšen pristop uporabljamo tudi pri večini predmetov na naši fakulteti, zato seveda ni presenetljivo, da smo se odločili za izboljšave znotraj uveljavljenih možnosti. S predmetom Multivariabilni sistemi se študenti na naši fakulteti srečajo v petem letniku (deveti semester) na smeri Avtomatika. Predmet vključuje štiri ure predavanj, dve uri avditornih in eno uro laboratorijskih vaj na teden. Število študentov se je v minulih letih gibalo med 8 in 30, saj ga poslušajo samo študenti dveh izbirnih modulov. Da bi ure izkoristili kar najbolj učinkovito, običajno pričenjamo s predavanji, ki jih približno po enem mesecu prično dopolnjevati avditorne vaje, medtem ko laboratorijske, kjer je zahtevano zelo aktivno sodelovanje študentov, izvedemo strnjeno, ob koncu semestra v ciklih po 3 do 4 ure, delo pa dopolnjujejo tudi domače naloge. V preteklih nekaj letih smo vpeljali projektno delo [14], ki smo ga realizirali zlasti med laboratorijskimi vajami. Z omenjenimi projekti smo skušali: • spodbuditi oz. izboljšati kreativnost študentov in samozaupa-nje v doseženo znanje, • razvijati sposobnosti skupinskega dela, • spodbuditi motiviranost za sproten in čim bolj uspešen študij, • dopolniti možnosti pri izvedbi izpitov in • nakazati nadaljnje možnosti raziskav, ki lahko omogočijo sodelovanje študentov pri različnih oblikah tekmovanj, pa tudi pri pripravi diplomskega dela. Ker je bila takšna oblika dela med študenti zelo dobro sprejeta in smo z njim dosegli večino zastavljenih ciljev, nas je to spodbudilo k vpeljavi dodatnih izboljšav, kjer smo se osredotočili predvsem na: • preučevanje različnih možnosti vpeljave e-učenja na področje multivariabilnega vodenja • in na realizacijo izbranega projekta v tekmovalni obliki, ki naj bi bil (vsaj delno) realiziran kot računalniška igra. Vse to naj bi študentom olajšalo reševanje zastavljene naloge. Kljub želji po vpeljavi e-učenja smo hoteli ohraniti določeno število ur, ki bi omogočale osebne stike in razpravo med učnim osebjem in študenti, kar ocenjujemo kot zelo pomembno. Naloge projektnega dela smo organizirali v štiri nivoje, ki smo jih nakazali tudi v pripravljenih materialih [16]. Ti nivoji so naslednji: • obvezni del, ki je predviden za reševanje med laboratorijskimi vajami, • del, ki omogoča obremenitev, s pomočjo katere je mogoče nadomestiti klasično obliko pisnega dela izpita, • del, ki lahko nadomesti klasično obliko ustnega dela izpita, in • del, ki omogoča nadaljevanje v smislu raziskave za študentsko objavo, udeležbo na študentskem tekmovanju ali celo realizacijo diplomske naloge. Z reševanjem obveznega dela študentje ponovijo nekatere pomembnejše splošne vidike sistemske teorije, seveda pa je pri tem poseben poudarek na multivariabilnih procesih, ki jih vpeljemo in predstavimo na predavanjih, delno pa pomembnejše poudarke ponovimo tudi na avditor-nih vajah. V okviru avditornih vaj predstavimo tudi orodje za analizo sistemov [17, 18], ki smo ga v okviru programa Matlab razvili prav za namene izobraževanja. Sestavljeno je iz večjega števila funkcij, ki predstavljajo razširitev in dopolnitev možnosti, kot so na voljo v Matlabu [10], Simulinku [11], Orodju za analizo in načrtovanje (Control System Toolbox [12]) in Orodju za multivariabil-ne sisteme (Multivariable Frequency Domain Toolbox [13]). Uporabljamo jih lahko na klasičen način - kot vse funkcije Matlaba. Ker pa so organizirane tudi v grafičnih oknih, lahko opravljamo ustrezne izračune tudi s pritiskom na gumbe grafičnega vmesnika, kar zelo poenostavi in pohitri delo. Vse funkcije ponudijo tudi ustrezna pojasnila, kjer je to smiselno, pa tudi grafično interpretacijo rezultatov. Nivo razlage in pomoči pri izračunih je mogoče prilagajati z definicijo ustreznega komunikacijskega vektorja. Kar zadeva izvedbo pisnih in ustnih izpitov, moramo poudariti, da jih študentje lahko opravljajo tudi na klasičen način. V nasprotnem primeru pa lahko nadaljujejo z reševanjem kompleksnejših delov problema in opišejo svoje rešitve tudi v pisnem poročilu. Če pa se odločijo poiskati odgovore na vsa zastavljena vprašanja, ki vključujejo tudi načrtovanje vodenja ob uporabi kompleksnejših načrtovalnih postopkov, ter svoje reševanje prikazati v pisnem poročilu in s primerno računalniško predstavitvijo, lahko opravijo na takšen način tudi ustni del izpita. Pred pričetkom projektnega dela najprej definiramo ekipe, ki so sestavljene iz dveh do treh študentov. Nato vsaka ekipa izžreba svoj projekt iz množice pripravljenih možnosti. Pri reševanju projekta mora ekipa ustrezno sodelovati, sodelovanje pa morajo prikazati tudi pri končni predstavitvi svojega dela. Ta je javna, kar pomeni, da so na predstavitvi poleg kandidatov in učnega osebja prisotni tudi njihovi kolegi, ki z dodatnimi vprašanji in komentarji prispevajo k boljšemu razumevanju obravnavane problematike. Takšno sodelovanje, ki so ga študentje dobro sprejeli, pa ni dragoceno samo za člane ekipe, ampak tudi za njihove kolege in učno osebje. Študentje se na takšen način pripravljajo tudi na predstavitev diplomske naloge, ki poteka na skoraj identičen način, učno osebje pa dobi dragoceno povratno informacijo o učinkovitosti pedagoškega procesa in o morebitnih šibkih točkah, ki bi jih veljalo izboljšati. Čeprav so pripravljene projektne naloge relativno kompleksne in zaokrožene celote, pa je delo mogoče tudi nadaljevati. V materialih so nakazane nekatere od možnosti, ki so pretežno odvisne od tega, ali gre za model pilotne naprave, ki jo imamo tudi v laboratoriju, ali pa je problem definiran samo na osnovi matematičnega modela (oz. več matematičnih modelov). V prvem primeru je teža nadaljnjega dela naravnana na izvajanje ustreznih eksperimentov na realnem sistemu, kar je zelo pomembno, saj imajo študentje pri delu na voljo tako programsko kot strojno opremo, ki omogoča direktno računalniško izvedbo načrtanega vodenja, poleg tega pa tudi prehod na uporabo industrijskih regulatorjev in programirljivih logičnih krmilnikov. S tem je seveda zagotovljen sistematičen prehod od teoretične obravnave načrtovanja kompleksnih multivariabilnih sistemov k praktični realizaciji, ki lahko vključuje tudi različne v industriji uporabljane konfiguracije. V primerih, ko sloni problem samo na enem ali več matematičnih predstavitvah, pa je pozornost usmerjena na teoretično obravnavo in simula-cijsko eksperimentiranje, ki pogosto vključuje tudi uporabo različnih načrtovalnih in optimizacijskih postopkov. Ker so bile opisane projektne naloge med študenti zelo dobro sprejete in ob upoštevanju tehnološkega razvoja, ki omogoča tudi izvedbo e-učenja, smo se odločili za transformacijo enega od projektov v t. i. tekmovalno igro, ki se je ekipa, če želi, lahko aktivno udeleži. Ta izbira je prostovoljna. Realizacija takšnega tekmovanja, ki naj bi še dodatno stimuliralo kreativno, učinkovito in sprotno delo, seveda zahteva, da se vsi udeleženci pomerijo pri reševanju iste naloge. Pri tem smo realizacijo projekta oz. tekmovanja zasnovali tako, da ga je v celoti mogoče realizirati z oddaljene lokacije (npr. od doma in ob poljubni uri), vključno z eksperimenti na navideznem in na realnem sistemu. Da bi ohranili določeno stopnjo osebnega kontakta s študenti, pa smo zaključek tekmovanja pripravili v laboratoriju na koncu semestra, kjer smo skupaj s študenti pregledali in prediskutirali reševanje in ovrednotili kvaliteto rešitev, ki je predstavljala kriterij za uvrstitev na tekmovanju. ■ 3 E-CHO sistem Programska platforma E-CHO (slika 1) je rezultat izkušenj pri izvedbi tečajev e-učenja, obširnih analiz in uporabe s tem povezanih produktov članov Laboratorija za telekomunikacije na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani [8, 9]. Združuje številne funkcije, potrebne pri realizaciji e-učenja, mogoče pa jo je integrirati tudi v druge mrežne aplikacije. ECHO sistem je torej internetna platforma (upošteva standarda SCORM in QTI), ki omogoča: • upravljanje s sistemom za e-učenje, • urejanje vsebin posameznih tečajev, Slika 1. Vstopna stran sistema E-CHO • prenos informacij v obliki datotek, elektronske pošte in forumov, • sledenje aktivnosti učitelja in učencev, • izvajanje testiranja, • anketiranje, • večjezičnost. Funkcionalnost sistema omogoča tudi upoštevanje dejstva, da nastopajo uporabniki v različnih vlogah, kar vpliva na nivo pravic, ki so uporabniku dodeljene. Določeni vmesniki pa omogočajo tudi osebno obravnavo vsakega posameznika. Pri razvoju obravnavanih idej e-učen-ja pri predmetu Multivariabilni sistemi je opisana funkcionalnost sistema E-CHO odigrala zelo pomembno vlogo, saj smo se pri izvedbi lahko osredotočili predvsem na organizacijo same vsebine predmeta, kajti za ostale spremljajoče aktivnosti je bilo v okviru uporabljene platforme že poskrbljeno. ■ 4 Tekmovalni projekt Sodelovanje pri tekmovalnem projektu zahteva realizacijo zaporedja ko- rakov v predpisanem vrstnem redu. Najprej vsaka sodelujoča ekipa prejme svoje geslo, s pomočjo katerega lahko vstopi v sistem (slika 2). Delo lahko izvajajo bodisi na svojih domačih računalnikih, dostop do interneta pa imajo na voljo tudi v laboratoriju in v drugih fakultetnih prostorih. Tu so pripravljene natančne informacije o samem predmetu (1. Predstavitev predmeta), priporočeni literaturi (2. Literatura) (osnovna je na voljo v slovenskem jeziku, nadaljnje možnosti pa v angleškem [19-23]). Nato se študentje seznanijo s cilji in načinom dela (3. Način dela pri predmetu). Sledi predstavitev problema (4. Predstavitev problema). V preteklih dveh letih smo uporabljali laboratorijsko modelno napravo navijanje (Coupled Drive Apparatus TQ-CE108 [23]), kot je prikazana na sliki 3. Navijanje je multivariabilni sistem, ki posnema procese, kjer pride do navijanja in obdelave materiala. Tovrstne sisteme pogosto srečujemo v papirni in tekstilni industriji pa tudi drugje. Pri delovanju je potrebno zagotoviti ustrezen nateg materiala, tako da ne pride do gubanja ali trganja in hkrati tudi primerno hitrost potovanja materiala preko delovnega mesta. Pri uporabljeni modelni napravi sta vhodna signala napetostna signala, s pomočjo katerih vzbujamo dva električna motorja, da bi na "obdelovalnem mestu" dosegli primerno hitrost vrtenja in ustrezen nateg elastičnega traku, ki ju lahko merimo. Slika 2. Izhodiščno okno predmeta Multivariabilni sistemi Slika 3. Prikaz delovanja modelne naprave z animacijo Izbira primerne modelne naprave je zelo pomembna, saj mora biti po eni strani dovolj kompleksna, da omogoča prikaz multivariabilnega vodenja, ustrezno hitra, da zaradi časovne omejenosti trajanja laboratorijskih vaj eksperimenti niso neustrezno dolgi, omogačati pa mora tudi vizualno spremljanje obratovanja, kar še dodatno pripomore k atraktivnosti in izboljšuje dobro predstavo in razumevanje lastnosti. Poleg opisa delovanja izbranega sistema imajo študenti na voljo informacijo o določenih delovnih pogojih in dovoljenem obsegu regulir-nih signalov in 2 linearizirana modela (enostavnejši in kompleksnejši). Nekaj dodatnih izhodiščnih informacij pa študentje lahko pridobijo z opazovanjem animacije obravnavane modelne naprave (slika 3). Ko študenti proučijo vse potrebne informacije, lahko pričnejo z izvajanjem računalniške igre (6. Reševanje problema - tekmovanje). Ta korak je sestavljen iz treh nivojev oz. faz, kjer vsaka faza predstavlja določen nivo igre. Na prvem nivoju morajo pravilno odgovoriti na tri skupine po pet naključno generiranih vprašanj (skupaj torej na 15 vprašanj), ki zadevajo splošno teorijo multivariabilnih sistemov pa tudi lastnosti preprostejšega in kompleksnejšega modela opazovanega procesa, pri čemer morajo biti seveda pozorni na razlike, pomembne za načrtovanje vodenja. Pri vsakem vprašanju so na voljo štirje odgovori, od katerih je pravilen vsaj eden, lahko pa so tudi vsi. Ko je uporabnik prepričan, da je označil vse pravilne odgovore, lahko nadaljuje z odgovarjanjem na naslednje vprašanje. Napačno lahko odgovori na eno od petnajstih vprašanj. Ko pa naredi dve napaki, se izvajanje prve faze prekine in onemogoči za eno uro, ki naj bi bila namenjena dodatnemu študiju. Ker so vprašanja vedno naključno izbrana, gre ob vsakem vstopu v sistem pričakovati novo serijo vprašanj. Ko skupina pravilno odgovori vsaj na 14 zastavljenih vprašanj, se odpre dostop do drugega nivoja oz. druge faze. Na tem nivoju se delo nadaljuje z načrtovanjem regulacijske strukture, pri čemer študentje poznajo matematični integralski kriterij, ki bo uporabljen pri določanju uspešnosti, in sicer mora biti izraz: 2 2 Tf-OV J = 1 I \u,(t)^t + 1 ! \e,(t)\dt 0 0 čim manjši, kjer predstavlja u.(t) i-ti vhodni signal (i = 1, 2), y.(t) je i-ti izhodni signal (i = 1, 2), e.(t) = r.(t)-y.(t) pa je i-ti signal pogreška. Pri načrtovanju strukture regulatorja so povsem svobodni. Uporabljajo lahko klasično povratno zanko, predkompenzacijo, regulator stanj v povezavi z observatorjem, le da so regulirni signali znotraj predpisanega območja. Rezultat načrtovanja v obliki binarne datoteke nato prenesejo v sistem in sedaj lahko startajo preizkus učinkovitosti regulatorja, ki se izvede na virtualnem sistemu, to pomeni na modelu. Poudariti velja, da študentje nimajo informacije o tem, kakšna bo končna uporabljena oblika referenčnih signalov, poznajo le maksimalne predvidene spremembe. Če je testiranje na modelu (virtualni eksperiment) uspešno, to pomeni, da je rezultat načrtovanja vsaj stabilen, lahko nadaljujejo delo na zadnjem, to je tretjem nivoju, kjer poteka vse na enak način kot na drugem, le da se v tem primeru eksperiment dejansko izvede na sami napravi, ki jo lahko med izvajanjem tudi opazujejo (slika 4). Če je obnašanje zaprtozančnega sistema nestabilno že ob uporabi modela, je potrebno načrtovanje regulatorja popraviti, sicer dostop do tretjega nivoja ni mogoč. V obeh primerih, tako pri virtualnem kot pri realnem eksperimentu, se simulacija izvede v Simulinku pri naključno izbranih referenčnih signalih, rezultati simulacije (to so vsi pomembni signali zaprtozančnega sistema) pa se shranijo v datoteko, ki jo študenti lahko prenesejo na svoj računalnik. Zaradi preglednosti pa se rezultat prikaže tudi na zaslonu. V primeru realnega eksperimenta je v simula-cijski shemi model sistema enostavno nadomeščen z blokom, ki komunicira z A/D- in D/A-pretvorniki, vsa ostala struktura sheme in njeno izvajanje pa je identično kot v primeru virtualnega eksperimenta. Tako je vzpostavljena zelo tesna zveza med teoretičnimi izračuni in praktičnim eksperimentiranjem. Omenimo, da bi študentje, če ne bi bili zadovoljni s podanimi matematičnimi modeli, lahko razvili tudi svoj izboljšani model, in sicer na osnovi teoretičnih in- Slika 4. Opazovanje realnega sistema formacij, podanih v opisu problema in študijski literaturi v kombinaciji z eksperimenti, ki lahko potekajo, kot že omenjeno, zaprtozančno. Ob ustrezni redefiniciji parametrov regulacijske strukture pa je mogoče preiti tudi na odprtozančno delovanje sistema. Zaključno fazo tekmovanja realiziramo na koncu semestra v laboratoriju v prisotnosti vseh študentov in učnega osebja. Najprej vsaka ekipa predstavi potek svojega načrtovanja in način reševanja ter probleme, s katerimi so se morali spoprijeti. Odgovoriti morajo tudi na vprašanja učnega osebja in kolegov-poslušalcev. Ob koncu razglasimo tudi rezultate tekmovanja. Uspešnost ovrednotimo upoštevajoč definirani integralski kriterij in enega izmed referenčnih signalov, ki smo jih uporabljali pri načrtovanju oz. med eksperimenti druge in tretje faze. Kvaliteta predstavitev, podanih odgovorov in uvrstitev na tekmovanju vplivajo na končno izpitno oceno. ■ 5 Zaključki V prispevku smo predstavili možnosti postopnega prehoda od konven-cionalnih metod učenja k e-učenju na področju vodenja sistemov. Ideja temelji na pripravljenih projektnih nalogah, ki predstavljajo zaokroženo problematiko in so primerne za izvedbo v okviru laboratorijskih vaj. Nove možnosti smo preizkusili ob reorganizaciji enega od projektov v tekmovanje, ki smo ga realizirali ob uporabi sistema E-CHO. Vse faze projekta (od spoznavanja, reševanja do eksperimentiranja z virtualnim in realnim procesom) smo realizirali v okviru tega sistema. V zadnjih dveh šolskih letih (2007/08 in 2008/09) smo kot eksperiment izbrali sistem navijanja, v prihodnje pa je idejo mogoče razširiti še na številne druge podobne možnosti. Po zaključku semestra smo izvedli tudi anketo, da bi ocenili uspešnost vpeljanih novosti še s strani študentov. Na osnovi analize anket in pogovorov lahko ugotovimo, da • so bile vpeljane novosti, ki so zadevale laboratorijske vaje, za študente zanimive in pozitivno sprejete (omenimo, da so se vsi odločili za predlagano novo obliko), • študenti se strinjajo, da takšna oblika dela izrazito spodbuja učinkovito sodelovanje članov posamezne ekipe, • tekmovalna igra spodbuja k sprotnemu študiju, • zelo zanimivo je dejstvo, da si pri predavanjih in avditornih vajah v glavnem ne želijo novih oblik dela, ampak so jim bolj pri srcu stari in preverjeni načini, kjer je možen tudi neposreden osebni kontakt z učnim osebjem. Na osnovi izkušenj, ki smo jih pridobili z realizacijo opisanega načina e-učenja, ki vključuje tudi samostojno preverjanje kvalitete doseženega znanja, lahko ugotovimo, da je ideje mogoče direktno razširiti in dopolniti do različnih oblik poučevanja na daljavo. Vsekakor pa se zdi smiselno, če je le mogoče, ohraniti določeno količino ur, kjer pride do neposrednega kontakta študentov z učnim osebjem. Literatura [1] , (Web page last assessed 27/1/2009). [2] J. C. Waller and N. Foster, "Training via the web: a virtual instrument", Computers & Education, 35, 2000, pp. 161-167. [3] S. D. Bencomo, "Control learning: present and future", Annual Reviews in Control, Pergamon, Vol. 28, 2004, pp. 115-136. [4] A. A. Hopgood and A. J. Hirst, "Keeping a Distance-Education Course Current Through eLearning and Contextual Assessment", IEEE Transactions on Education, Vol. 50, No. 1, 2007, pp. 85-96. [5] C. A. Jara, F. A. Candelas and F. Torres, "Virtual and Remote Laboratory for Robotics E-Learning", in Proc. 18th European Symposium on Computer Aided Process Engineering - ESCAPE18, 2008, pp.1193-1198. [6] S. Uran and K. Jezernik, "Virtual Laboratory for Creative Control Design Experiments", IEEE Transactions on Education, Vol. 51, No. 1, 2008, pp. 69-75. [7] F. Judex, G. Zauner and F. Breitenecker, "Introducing MATLAB into basic mathematic lectures using a custom e-learning system", in Proc. International Conference on Information Technology Interfaces, ITI, 2008, pp. 209-214. [8] M. Pustišek, I. Humar and J. Bešter, "State of the art technologies for accessible internet ap- [14] plications: e-learning example", Assistive technology - shaping the future, Assistive technology research series, Vol. 11, IOS press, Amsterdam, 2003. [9] M. Pustišek, A. Kos and J. Bešter, [15] E-learning: functions, services and solutions, Electroporation based technologies and treatments, in Proc. of the International scientific workshop and postgraduate course, Ljubljana: [16] Faculty of Electrical Engineering, 2003. [10] Matlab, Reference Guide, The MathWorks Inc., 2005. [11] Simulink, User's Guide, The MathWorks Inc., 2005. [17] [12] Control System Toolbox, User's Guide, Ver. 6.2, The MathWorks Inc., 2005. [13] MFD, Multivariable Frequency Domain Toolbox, User's Guide, Cambridge Control Ltd., and [18] GEC Engineering Research Centre, 1990. M. Atanasijevic-Kunc and R. Karba, "Hierarchically structured educational projects", WSEAS transactions on advances in engineering education, Vol. 3, iss. 5, 2006, pp. 296-303. [19] D. Matko, S. Blažič and A. Belič, "Virtual Race as an Examination Test: Models, Solutions, Experiences", IEEE Transactions [20] on Education, Vol. 44, No. 4, 2001, pp. 342-346. M. Atanasijevic-Kunc, Multi-variabilni sistemi, Zbirka kom- [21] pleksnejših problemov, Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, 2006. [22] M. Atanasijevic-Kunc and R. Karba, "Analysis Toolbox stressing parallelism of SISO and MIMO problems", in Prep. 15th World Congress, IFAC, Barce- [23] lona, Spain, 2002. M. Atanasijevi -Kunc, R. Karba and B. Zupančič, "Toolbox environment for analysis and design of multivariable systems", in Prep. 6th IFAC Symposium on Advances in Control Education, University of Oulu, Finland, 2003. J. M. Maciejowski, Multivariable Feedback Design, Addison -Wesley Publishers Ltd., Cornwall, 1989. M. Morari and E. Zafiriou, Robust Process Control, Prentice-Hall International, Inc., Englewood Cliffs, 1989. R. V. Patel and N. Munro, Multivariable Systems Theory and Design, Pergamon Press, Oxford, 1982. S. Skogestad and I. Postlethwaite, Multivariable Feedback Control, Analysis and Design, John Wiley and Sons Ltd, Chichester, 2005. P. E. Wellstead, CE 108 Coupled Electronic Drives, TecQuipment Ltd., Long Eaton, 2004. E-Iearning and control-system design using a virtual and remote laboratory Abstact: Rapid technological development, efficient country connections, which can be seen as a large number of new educational programs, and the evolving importance of knowledge where economic aspects cannot be neglected, have been stimulating reasons for investigating the possibilities of the step-by-step transition to e-learning in the field of control-system design. The idea was realized in a way that enables the extensions and combinations of teaching approaches with classical ones. In this way only new possibilities were enabled, while old and verified possibilities are still important. The mentioned idea was realized using the programme E-CHO, which was developed at the Faculty of Electrical Engineering in Ljubljana specifically for e-learning purposes, the programme Matlab and the computer-controlled pilot plant during lectures on Multivariable Systems at the Department of Automatics. The proposed concept extends the usage of design projects which were introduced in previous years, enables the study of multivariable control-system design, knowledge testing in the form of a computer game and competition in the control design of a real process. Stimulating conclusions, which are based on two years of system usage, indicate numerous possibilities for further extensions regarding the mentioned lectures as well as lectures with related content. Keywords: control design, multivariable systems, e-learning, virtual laboratory, remote laboratory, liMTneDiMšKA y Mednanodri strokovni sejem za profesionalno eJektrorrko Intematianal Trade Fair for proffesional electronic □7.-03,10.2009 CELJE-SLOVENIA uuuirw,tntrDnika,Gi, e-mailiinCranika^icm.ei k 6 AVTOMATIZACIJA v INDUSTRIJI IN GOSPODARSTVU 28. - 29. maj 2009 Portorož, Slovenija F^l iCw^ rAssiBD »Mcccnai Spodbujanje tehnološkega razvoja in inovativnosti v Sloveniji ter vloga tehnološke agencije Franc GIDER Izvleček: V članku je predstavljeno institucionalno okolje v Sloveniji na področju spodbujanja tehnološkega razvoja in inovativnosti. Posebej je izpostavljena vloga Javne agencije za tehnološki razvoj. Slovenija je uvrščena relativno nizko na lestvici globalne konkurenčnosti po svetovnem indeksu konkurenčnosti. V članku so obdelani razlogi za nizko uvrščenost in podani predlogi za izboljšanje stanja. Ključni poudarek je na povečanju investiranja v raziskave in razvoj v podjetjih, ki jim lahko prinese konkurenčno prednost na globalnem trgu. Z večjo podporo visokotehnološkim podjetjem bo Slovenija postala bolj razvita in s tem tudi dosegla enega glavnih ciljev od osamosvojitve: postati enakovredna najbolj razvitim državam Evropske unije in s tem zagotoviti blagostanje svojim državljanom. Ključne besede: tehnološka agencija, inovativnost, tehnološki razvoj, ■ 1 Uvod Slovenija velja v Evropski uniji za dober primer države, ki je uspešno preživela prehod iz socialističnega planskega gospodarstva v tržno gospodarstvo, ki temelji na lastništvu. Največji dosežki Slovenije od časa njene osamosvojitve so: včlanitev v EU (Evropska unija) in NATO (Sever-noatlantsko zavezništvo) v letu 2004 ter sprejem evra za nacionalno valuto v letu 2007. Kljub relativno dobremu izhodišču ob vključitvi v EU pa je Slovenijo v zadnjih letih v kazalcih konkurenčnosti prehitelo kar nekaj držav. Svetovni gospodarski forum uvršča Slovenijo na 17. mesto od 27 držav članic EU glede na svetovni indeks konkurenčnosti (GCI - Global Competitiveness Index). Od vseh 134 držav, ki so zajete v merjenje, Dr. Franc Gider, univ. dipl. inž., Javna agencija za tehnološki razvoj Republike Slovenije (TIA), Ljubljana pa Slovenija v letu 2008 zaseda 42. mesto. Rezultat pomeni padec glede na prejšnje leto, ko je Slovenija zasedla 39. mesto oz. 16. mesto med državami EU [2]. Glede na to, da konkurenčnost Slovenije pada, torej nikakor ne smemo stati križem rok. Slovenija je pred izzivom, kako ujeti korak z državami s hitrim razvojem (Ciper, Češka, Estonija, Litva, Slovaška) oziroma jih še prehiteti in čim prej nadomestiti zaostanek za najbolj razvitimi državami EU (Danska, Švedska, Finska, Nemčija, Nizozemska). Eden od parametrov, ki zelo močno vpliva na svetovno konkurenčnost določene države, je delež bruto domačega proizvoda (BDP), ki ga država namenja za vlaganja v raziskave in razvoj (RR). Na ta način Slika 1. Vlaganje v RR v deležu BDP za leto 2006 [3] namreč nastanejo visokotehnološki izdelki in storitve, ki pomenijo višjo dodano vrednost na zaposlenega, s tem pa prednost na globalnem trgu in posredno izboljšanje blaginje v državi. Z Lizbonsko strategijo so se vse članice EU zavezale, da bodo do leta 2010 povečala vlaganja v RR na 3 % BDP. Že sedaj je jasno, da EU tega cilja ne bo dosegla. Slovenija je v letu 2006 v te aktivnosti vlagala 1,59 % BDP, kar je manj od sedemindvajsetih držav EU, ki so v povprečju v RR vlagale 1,84 % BDP (slika 1). S slike 1 je razvidno, da v povprečju EU v RR vlaga manj od največjih konkurentov ZDA in Japonske (stolpci, ki označujejo vlaganja teh držav, so na sliki odebeljeni). Države, ki so na vrhu konkurenčnosti v EU, vlagajo v RR skoraj dvakrat več od Slovenije (npr. Švedska 3,73 % BDP, Finska 3,45 % BDP, Nemčija 2,51 % BDP, Avstrija 2,45 % BDP) [3], vendar tudi to ne pomeni svetovnega vrha. Singapur je na primer v letu 2007 investiral v RR kar 6,33 % svojega BDP [9]. V letu 2007 je delež vlaganj v RR v Sloveniji še padel na 1,45 % BDP [11]. S slike 2 lahko razberemo, da so vlaganja v RR v Sloveniji znašala 500,5 mio. EUR, od tega je javni sektor vložil 178,2 mio. EUR oziroma 35,6 % od vseh vlaganj. Zasebni sektor je v RR v letu 2007 vložil 322,3 mio. EUR. Nesporno dejstvo, ki iz tega izhaja, je, da Slovenija praktično nima drugega izhoda kot povečati vlaganje v RR in vložena sredstva tudi čim bolj racionalno upravljati. Zaveza (za leto 2007): BDP: 34.472 M EUR Vlaganja v RR: 1.034 M EUR (3 %) Zasebni sektor: 689 M EUR (2 %) Javni sektor: 345 M EUR (1 %) Dejansko (za leto 2007): BDP: 34.472 M EUR Vlaganja v RR: 500,5 M EUR (1,45 % BDP) Javni sektor: 178,2 M EUR (0,5 %) Slika 2. Vlaganje v RR v deležu BDP v Sloveniji za leto 2007 [11 ] ■ 2 Spodbujanje tehnološkega razvoja in inovativnosti v Sloveniji Slovenski sistem spodbujanja tehnološkega razvoja je zelo razvejen. Razne oblike programov tehnološkega razvoja in inovativnosti izvajajo naslednje institucije: tehnološka agencija (TIA), Ministrstvo za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo (MVZT), Ministrstvo za gospodarstvo (MG), Javna agencija za podjetništvo in tuje investicije (JAPTI), Slovenski podjetniški sklad (SPS), Prvi kapital, Eko sklad in Javni sklad za regionalni razvoj. Sistem je shematsko prikazan na sliki 3. Strateški okvir za definiranje politike spodbujanja tehnološkega razvoja na nacionalnem nivoju predstavlja Nacionalni raziskovalno-razvojni program (NRRP), ki ga je potrdil Državni zbor Republike Slovenije v letu ?? [10]. V njem je Tehnološka agencija Slovenije (TIA) definirana kot ključni igralec v slovenskem sistemu spodbujanja tehnološkega razvoja. Ustanovila jo je Vlada Republike Slovenije leta 2005, spada pa pod ministrstvo za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo (MVZT). Vlada Svet za znanost in tehnologijo RS Služba Vlade RS za razvoj in Evropske zadeve Direktorat za znanost Direktorat za tehnologijo Direktorat za podjetništvo in konkurenčnost Urad za intelektualno lastnino ARRS JAPTI Slovenski podjetniški sklad Prvi kapital Eko sklad Slika 3. Organizacija sistema spodbujanja tehnološkega razvoja in inovativnosti v Sloveniji Poleg matičnega ministrstva TIA izvaja programe še za Ministrstvo za gospodarstvo (MG) in Ministrstvo za obrambo (MORS). Trenutno ima agencija 21 zaposlenih, vsi imajo visoko izobrazbo. Višina razpisanih sredstev za različne programe TIA narašča iz leta v leto (slika 4). V letu 2009 je predvidenih okoli 139 mio. EUR razpisanih sredstev. V glavnem gre za sredstva iz evropskih strukturnih skladov (70 %), preostanek je iz nacionalnega proračuna [1]. ■ 3 Programi tehnološkega razvoja, ki jih izvaja TIA V letu 2009 TIA izvaja naslednje programe [12]: 1. Mladi raziskovalci iz gospodarstva (MR). Sofinanciranje stroškov, povezanih z raziskovalnim delom mladih raziskovalcev in raziskovalk iz gospodarstva do pridobitve naslova doktor znanosti. Namen programa je omogočiti mladim raziskovalcem, da si z delom na temeljnih raziskavah za potrebe gospodarstva v času podiplomskega študija do pridobitve doktorata znanosti pridobijo kakovostne izkušnje, s katerimi se lahko po končanem študiju suvereno soočijo z izzivi v gospodarstvu. Naročnik programa je MVZT. Vrednost razpisanih sredstev je okoli 20 mio. EUR, od tega 85 % iz Evropskega socialnega sklada in 15 % iz nacionalnega proračuna Republike Slovenije. Program je namenjen podjetjem, v katerih so mladi ra- Druga ministrstva Javni sklad RS za regionalni razvoj MG Slika 4. Višina razpisanih sredstev TIA v letih 2006-2009 ziskovalci zaposleni. Končni rezultat projekta je zaključen raziskovalni projekt v podjetju, ki ga mladi raziskovalec uporabi za doktorsko disertacijo. Program je idealen za gradnjo mostov med podjetji (še posebej malimi in srednjimi) in univerzami oz. javnimi raziskovalnimi zavodi, saj mora vsako podjetje za potrebe dela mladega raziskovalca (mentorstvo, potrjevanje doktorske disertacije, uporaba laboratorijske opreme,...) sodelovati z univerzo. Preko povezave, vzpostavljene s tem programom, lahko podjetje in univerza oz. javni raziskovalni zavod sodelovanje še nadaljujeta na drugih projektih. 2. Neposredne spodbude za skupne razvojno-investicijske projekte (RIP). Namen programa je spodbujanje podjetij k pospešenim vlaganjem lastnih sredstev v razvojno dejavnost v smeri tehnološkega razvoja in inovativnosti za krepitev svojega konkurenčnega položaja na evropskih in tujih trgih ter k medsebojnemu povezovanju in sodelovanju z raziskovalnimi skupinami. Naročnik programa je MG. Vrednost razpisanih sredstev je 50 mio. EUR, od tega 85 % iz Evropskega sklada za regionalni razvoj in 15 % iz nacionalnega proračuna Republike Slovenije. Program je namenjen skupinam podjetij (najmanj dveh), ki v projektu obvezno morata sodelovati z vsaj eno raziskovalno skupino (lahko v podjetju ali na univerzi oz. inštitutu). Končni rezultat projektov konzorcijev je nov izdelek oz. storitev, ki sta zrela za serijsko proizvodnjo oz. prodajo na trgu. 3. Strateški ra-ziskovalno-raz-vojni projekti v podjetjih (SR-RP). Namen programa je podpreti raziskova-lno-razvojne projekte, ki so skladni s 14 prioritetnimi temami, navedenimi v razpisu. Te prioritetne teme so bile določene na podlagi priporočil tehnoloških platform in dolgoročnih strateških razvojnih usmeritev države. Naročnik programa je MVZT. Vrednost razpisanih sredstev je 60 mio. EUR, od tega 85 % iz Evropskega sklada za regionalni razvoj in 15 % iz nacionalnega proračuna Republike Slovenije. Program je namenjen podjetjem, končni rezultat projektov pa je izdelan prototip novega izdelka oz. storitve. Podjetje lahko pri razvoju novega izdelka oz. storitve sodeluje tudi z univerzami ali javnimi (oz. zasebnimi) ra-+++ziskovalnimi zavodi. 4. Podpora inovacijskemu okolju (INO). Namen programa je spodbujati podporno okolje za dejavne na področju inovacij tako, da jim pomaga razviti in zaščititi inovacije ter jih uvesti v uporabo. Naročnik programa je MVZT. Vrednost razpisanih sredstev je 3,5 mio. EUR, ki jih v celoti krije proračun Republike Slovenije. Program je namenjen vsem organizacijam, ki se ukvarjajo s spodbujanjem inovacijske dejavnosti (podjetja, združenja, tehnološki centri, društva, ...). 5. Spodbujanje procesa komerci-alizacije znanja (Valor). Namen programa je pospešiti prenos znanja oziroma raziskovalnih rezultatov iz raziskovalnih institucij in institucij znanja na trg - komercializacija znanja - ter spodbujanje ustanavljanja podjetij, ki bodo element uspešne komercializacije znanja. Naročnik programa je MG. V letu 2009 TIA spremlja izvajanje 5 projektov, ki so bili izbrani na razpisu leta 2008. Podjetja morajo v okviru projekta začeti s prodajo konkretnih izdelkov na trgu. 6. Tehnološki program za varnost in mir (TP MIR). Namen razpisa je vzpodbuditi slovensko gospodarstvo k aktivnejšemu udej-stvovanju na področju razvoja vojaških tehnologij. Tehnologije morajo imeti tudi civilno komponento, ki se pokaže na področju zaščite in reševanja v primeru naravnih in drugih nesreč. Razvita tehnologija mora biti uporabljena tudi pri lastnih izdelkih in storitvah, ki jih podjetja ponujajo na trgu. Naročnik programa je MORS. V letu 2009 TIA spremlja izvajanje projektov, ki so bili izbrani na razpisih v letih 2007 in 2008. Cilj projekta je razviti nove visokotehnološke izdelke oziroma storitve, ki se bodo prodajali na trgu in bodo lahko uporabni tako v miroljubne namene kot tudi za potrebe vojske oziroma civilne zaščite. Poleg naštetih programov ima TIA pomembno vlogo tudi pri koordinaciji aktivnosti tehnoloških platform. V okviru te dejavnosti v letu 2009 organiziramo več dogodkov za spodbujanje razvojnega sodelovanja med posameznimi tehnološkimi platformami. Namen delovanja tehnoloških platform je izboljšati sodelovanje med podjetji in raziskovalci na univerzah in raziskovalnih inštitutih. ■ 4 Pričakovani učinki programov tehnološkega razvoja Iz prejšnjega poglavja je razvidno, da so vsi programi, ki jih izvaja TIA, namenjeni podjetjem. Pri vsakem programu pa imajo svojo vlogo tudi raziskovalci iz javnih institucij (univerze, instituti). Na ta način želi TIA okrepiti sodelovanje med razvojnimi oddelki v podjetjih in raziskovalci v javnih raziskovalnih ustanovah in univerzah. Dobra dvosmerna komunikacija med temi akterji je namreč dobra osnova za razvoj novih, inova-tivnih izdelkov z večjo dodano vrednostjo. Podjetja s tako dejavnostjo pa lahko popeljejo Slovenijo na pot moderne razvite države. Vsako podjetje si za izvajanje projekta postavi določene cilje, ki so različni glede na program, naravo projekta in lastnosti podjetja. V večini primerov gre za povečanje prodaje, dodane vrednosti na zaposlenega, izvoza, deleža novih izdelkov v celotni prodaji ipd. Makroekonomske učinke programov, ki jih izvaja TIA, lahko glede na določila NRRP strnemo v naslednje točke: • spodbujanje sodelovanja med podjetji in razvojno-raziskovalni-mi institucijami (z aktivnostmi tehnoloških platform ter programa MR in RIP); • povečanje obsega vlaganja javnih sredstev v RR v skladu z barcelonskim ciljem (2 % BDP privatnih podjetniških vlaganj in 1 % BDP javnih vlaganj) - posledica tega bo večje število visokotehnolo-ških delovnih mest, večji delež visokotehnoloških izdelkov v izvozu in večja povprečna dodana vrednost na zaposlenega v slovenskih podjetjih; • okrepitev človeških virov za RR v podjetjih s povečanjem števila mladih doktorjev znanosti v podjetjih; • povečanje števila visokotehnoloških in inovativnih podjetij (program Valor). ■ 5 Zaključek Slovenija je z ustanovitvijo tehnološke agencije stopila v klub držav, ki vsaj deklarativno podpirajo tehnološki razvoj. V svojih začetnih letih je TIA naredila velike korake naprej v smislu strokovnosti, notranje organizacije procesov in višine razpisanih sredstev. Če hoče Slovenija dohiteti bolj razvite države v EU, bo morala v prihodnjih letih še bolj sistematično spodbujati tehnološki razvoj, in sicer: • s povečanjem sredstev, namenjenih investicijam v RR, • s krepitvijo vloge TIA kot osrednje institucije spodbujanja tehnološkega razvoja (koncentracija vseh programov tehnološkega razvoja na TIA), • s spodbujanjem tehnološkega razvoja v podjetjih v smeri razvoja novih izdelkov oziroma storitev z večjo dodano vrednostjo, • s financiranjem večjega dela raziskovalcev na univerzah in javnih raziskovalnih zavodih preko konkretnih projektov za podjetja, namesto preko programskih skupin, • s poenostavitvijo sistema izvajanja projektov iz evropskih strukturnih skladov ter • s poenostavitvijo in vzpostavitvijo večje preglednosti programov tehnološkega razvoja. Viri [1] Spletna stran Javne agencije za tehnološki razvoj Republike Slovenije (www.tia.si), 2009. [2] Porter, M. E., Schwab, K.: The Global Competitiveness Report 2008-09, World Economic Forum, Geneve, 2008. [3] Wilen, H.: Science and Technology, Eurostat Statistics in Focus, No 91, 2008. [4] European Commission: Science, Technology and Innovation in Europe. Eurostat Pocket Books, Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg, 2008. [5] Medvešek, M.: Research and Development, Science and Technology - Rapid Report, Statistical Office of the Republic of Slovenia, December 2006, No. 206, Ljubljana, 2006. [6] Medvešek, M.: Research and Development, Science and Technology - Rapid Report, Statistical Office of the Republic of Slovenia, June 2007, No. 38, Ljubljana, 2007. [7] Škrbec, T.: Research and Development, Science and Technology - Rapid Report, Statistical Office of the Republic of Slovenia, 28. October 2008, No. 45, Ljubljana, 2008. [8] World Economic Forum: The Lisbon Review, Measuring Europe's Progress in Reform, Word Economic Forum, Geneve, 2008. [9] Chan, L.: The Singapore story: the path to enterprise city, in: Business not as usual, Innotown Innovation Conference, 20.-21. October, Stavanger, 2008. [10] Resolucija o Nacionalnem raziskovalnem in razvojnem programu za obdobje 2006-2010 /ReNRRP/, Uradni list Republike Slovenije, št. 3/2006. [11 ] Spletna stran Statističnega urada Republike Slovenije (www.stat. si), 2009. [12] Aktualni razpisi Javne agencije za tehnološki razvoj (http://www. tia.si/Aktualni_razpisi,544,0. html). The promotion of technology development and innovation in Slovenia and the role of the Slovenian Technology Agency Abstract: In this article the institutional environment in the field of technology development and the support of innovation in Slovenia is described. In particular, the role of the Slovenian Technology Agency is pointed out. Slovenia ranks relatively low on the World Competitiveness Index scale. In the article, the reasons for such a low ranking are discussed and measures for improvements are proposed. The key emphasis should be placed on an increased investment in R&D activities in companies, which can only improve the competitiveness of companies on the global market. With the increased support of high-tech companies Slovenia can improve its competitiveness and meet one of its most important goals since its independence, i.e., closing the gap between itself and the EU-15 countries. By achieving this Slovenia can become a country of well-being for all its citizens. Keywords: Slovenian Technology Agency, innovation, technology development Nemška fluidna tehnika zaskrbljeno zre v prihodnost Darko LOVREC Po rekordnem letu 2007, ko je nemška fluidna tehnika obvladovala več kot 30 % svetovnega tržnega deleža, se v zadnjem obdobju tudi tam občuti recesija. Vsi kazalci so se obrnili v nasprotno smer, situacija je zaradi številnih nejasnosti negotova. Podjetja zaskrbljeno zrejo v prihodnost. Dejstvo je, da je tudi fluidna tehnika, paradni konj nemške strojegradnje, v objemu recesije. Gospod Christian H. Kienzle, predsedujoči Nemškega strokovnega združenja za fluidno tehniko, delujočega v okviru VDMA, je na letnem srečanju združenja ob koncu lanskega leta potrdil, da je bilo leto 2007 za nemško fluidno tehniko najuspešnejše v vsej njeni zgodovini. Branža je namreč v tem letu dosegla rekordni rezultat 6,3 milijarde evrov prometa, kar 14 % več kot v prav tako zelo uspešnem letu 2006. Na področju hidravlike so zabeležili 4,5 milijard evrov prometa (plus 17 %), na področju pnevmatike pa 1,8 milijard evrov (plus 9 %). Podobna slika je bila tudi pri obsegu naročil glede na leto poprej: pri hidravliki spoštovanja vrednih 31 % porasta, pri pnevmatiki pa je bil porast v enakem obsegu kot promet -9 %. Svetovni tržni delež branže je v tem rekordnem letu znašal preko 30 %. Ob tem je gospod Kienzle pripomnil, da skorajda ni branže, ki bi dosegla takšno prevlado, kar je dokaz za nesporno konkurenčnost nemške fluidne tehnike. Omenjena gibanja prometa na celotnem področju nemške strojegradnje in na področju fluidne tehnike so grafično prikazana na sliki 1. Doc. dr. Darko Lovrec, univ. dipl. inž., Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo Da so podjetja lahko realizirala vsa ta povečana naročila, so veliko investirala ne le v nove tehnološke in strojne zmogljivosti, temveč tudi v osebje. Trenutno branža zaposluje preko 32.000 delavcev, kar je v primerjavi s 25.800 zaposlenimi pred 10 leti porast za skoraj 25 %. Delo bi jih lahko našlo celo več, če na tržišču delovne sile še vedno ne bi bilo čutiti pomanjkanja ustrezno izobraženega kadra. Po letih nezadržne rasti, to še posebej velja za zadnja tri leta, so se kazalci uspešnosti obrnili v nasprotno smer. Recesijo namreč občuti tudi fluidna tehnika. Na upadanje prometa in še posebej naročil ni imuna niti fluidna tehnika, pa čeprav so poslovni rezultati in ostali dosežki preteklih let predstavljali dobro osnovo za nadaljnjo rast. Napovedovanje gibanja na tržišču fluidne tehnike v prihodnosti je dokaj negotovo. Močan evro, visoki stroški energije in materiala, še zlasti pa negotovost na denarnem in Slika 1. Gibanja prometa v Nemčiji na področju celotne strojegradnje in deležev hidravlike in pnevmatike v obdobju 1980-2008 [1] kreditnem trgu bodo močno vplivali na nadaljnje dogajanje na področju fluidne tehnike. Trenutno obseg naročil še vedno upada. Kako se bo sedanja finančna kriza odražala na področju fluidne tehnike, je težko napovedati. V letu 2008 učinka recesije še ni bilo moč opaziti v polni meri. Promet je bil še dokaj dober. V obdobju od januarja do avgusta 2008 je bil v primerjavi z enakim obdobjem v predhodnem letu večji za 15,6 %. Obseg vhodnih naročil pa se je v enakem obdobju že zmanjšal za 9,2 %. Promet na področju pnevmatike je v enakem obdobju narasel za 5,1 %, število Slika 2. Cibanja na tržišču fluidne tehnike v Nemčiji v zadnjem obdobju - po rekordnem letu 2007 upadanje prometa [1] naročil pa za 4,1 %. V letu 2008 je celotna fluidna tehnika dosegla 7-odstotno povečanje prometa. Omenjena gibanja prikazuje slika 2. Po nenehni rasti v zadnjih petih letih in rekordnem letu 2007 so se kazalci obrnili navzdol. V kolikšnem obsegu in za kako dolgo ne ve nihče. Napovedi so negotove in nehvaležne. Za fluidno tehniko na splošno velja, da je pomemben dobavitelj proizvodov širše strojegradnje. Za hidravliko je znano, da dobavlja predvsem proizvajalcem gradbenih, poljedelskih, transportnih in orodnih strojev. Pnevmatika pa oskrbuje predvsem proizvajalce montažnih in strežnih naprav, proizvajalce strojev v prehrambni industriji in industriji pakirnih, tiskarskih in papirniških strojev kot tudi orodnih strojev. Dobre tri četrtine prometa v hidravliki in pnevmatiki izhaja torej iz strojegradnje. Nadaljnji odjemalci izdelkov fluidne tehnike so še cestna in gospodarska vozila, letalska industrija, ladjedelništvo kot tudi vrtalne naprave na morju in elektrotehnika. Nadaljnji potek gibanj bo vsekakor močno odvisen od vrste odjemalcev. So pa žal tudi nekatere pomembne branže, odjemalci proizvodov fluidne tehnike, zabeležile minus pri naročilih, npr. branža gradbenih strojev, transportnih naprav, strojev za predelavo plastike in gume kot tudi tekstilnih strojev. Na področju poljedelskih strojev so gibanja zaenkrat še dokaj ugodna. Nadaljnja gibanja se bodo torej v veliki meri razlikovala od branže do branže. Je pa že sedaj jasno, da uspešna področja predstavljajo obnovljivi viri energije, tehnologije za povečanje učinkovitejše rabe energije in področje izkoriščanja surovin ter pri- in predelave hrane. Povpraševanje v začetku tekočega leta je v upadanju, čeprav se še vedno čuti pozitivni učinek prve polovice prejšnjega leta. Tudi ni znano zagotovljeno število naročil, saj so bila ta velikokrat podana s stališča odjemalca - tudi z namenom zagotoviti dobavne roke. Takšna navidezna naročila pa se lahko ob slabšanju tržnih razmer kar hitro prekličejo. Pri nemškem Strokovnem združenju za fluidno tehniko v okviru VDMA so z napovedmi glede razvijanja branže in gibanja tržnih kazalcev za leto 2009 dokaj zadržani. V vsakem primeru pa bo rast veliko manjša, kot je bila do sedaj. Zaradi slabega konca leta 2008 bo povečanje prometa upadlo na enoštevilčno vrednost. Morebitna rast vsekakor temelji na predpostavki, da ostanejo plače na dogovorjenem nivoju, da se ne bodo zvišale cene vhodnemu materialu in surovinam in da bodo valutne spremembe majhne. Vir VDMA Fluidtechnik- Geschäftsbericht 2005 - 2008, Freiburg, 09/2008, http://www. vdma.org/wps/wcm/resources/ file/eb733348a0c7298/GB_Flu-id_screen.pdf Znanstvene in strokovne prireditve ■ Fluid Power Conference & Expo and Waste Expo ■ The 11'h Scandinavian Conference on Fluid Power - Konferenca in razstava fluidne tehnike ter razstava o SICFP '09 - JJ. Skandinavska konferenca o fluidni ravnanju z odpadki tehniki '09 8.-11. 06. 2009 02.-04. 06. 2009 Las Vegas, ZDA Linköping, Švedska Informacije: Informacije: www.fluidpowerexpo.com http://www.iei.liu.se/flumes/conference?!=en nadaljevanje na str. 166 Okolju prijazna maziva in hidravlične tekočine - 1. del Prednosti in izbirni kriteriji za uporabo Milorad KRSTIČ, Patrick LAEMMLE ■ Predstavitev V Nemčiji so leta 2006 porabili 153.413 ton hidravličnih tekočin (skupno okrog 1 milijon ton maziv), kar je predstavljalo okrog 15 % skupne porabe [1]. Hidravlične tekočine so druga skupina maziv (za motornimi olji) in daleč največja med industrijskimi mazivi (37,5 % industrijskih maziv). V Nemčiji je okrog 85 % hidravličnih tekočin mineralne osnove, od tega jih 30-40 % uporabijo v mobilni, 60-70 % pa v industrijski opremi. Le okoli 50 % prodanih količin maziv uspejo zbrati v procesu zbiranja odpadnih olj. Preostanek, kar pomeni približno 500.000 ton, uide direktno v naravo, kjer povzroča onesnaženje. Do uhajanja prihaja, čeprav v Nemčiji in nekaterih drugih zahodnoevropskih državah ravnajo z oljem zelo previdno in ob upoštevanju strogih varnostnih predpisov. Na temelju teh številk si ni težko predstavljati ogromnih količin olja, ki po vsem svetu uide v naravo. Ker industrijsko najbolj razviti narodi z načinom proizvodnje strojev in maziv najbolj vplivajo na onesnaževanje v svetovnem merilu, nosijo tudi največji delež ekološke odgovornosti. Danes, na začetku Milorad Krstic, Kleenoil, Dogern, Nemčija, Patrick Laemmle, Pano-lin, Madetswil, Švica Slika 1. Mehanizacija v kamnolomih tretjega tisočletja, se uporabnost okolju prijaznih maziv močno razvija. Za razliko od začetka, ko so se pričela uporabljati za mazanje verig na žagah, se je danes uporaba okolju prijaznih maziv razširila praktično na vsa področja, kjer se maziva in olja uporabljajo v tehnične namene. Le dve od številnih možnosti za uporabo okolju prijaznih maziv sta prikazani na slikah 1 in 2. Razlog, da se uporaba okolju prijaznih maziv in hidravličnih tekočin ne širi tako hitro kot na primer neo-svinčenega bencina ali dizelskega goriva z nizko vsebnostjo žvepla, je brez dvoma pomanjkanje zakonskih predpisov, ki bi to zahtevali, kakor je to v primeru goriv. Ob tem pa večina držav (z zelo redkimi izjemami) nima kakršnih koli davčnih vzpodbud. Povečanje porabe okolju prijaznih maziv in hidravličnih tekočin zato temelji na naraščajoči osveščenosti in prisili z zakonskimi določili. Nacionalne in evropska zakonodaja pa že danes zahtevajo od trgovcev in industrije takšno uporabo strojev, da bo tveganje onesnaženja okolja na najnižji možni ravni. Zakon, ki govori o odgovornosti uporabnika strojev, je veliko bolj nepopustljiv, kot je znano v širši javnosti: ''Onesnaževalec je v popolnosti odgovoren za stroške saniranja škode, ki jo je povzročil v naravi. Ta zakon velja tudi retrospektivno in nikoli ne zastara.'' Ker se večina maziv in hidravličnih tekočin uporabi v mobilnih sistemih, pomenijo okolju prijazna maziva pomembno zmanjšanje tveganja onesnaževanja okolja. ■ Področja uporabe, naloge maziv in hidravličnih tekočin Pri vsakem gibanju strojnih delov se uporabljajo maziva, da zaščitijo Slika 2. Snežni teptalec na smučišču komponente pred obrabo. Maziva pa imajo tudi druge naloge, zelo pomembne v posameznem primeru uporabe (na primer zmanjševanje hrupa, pri hidravličnih tekočinah tudi prenos moči). V poglavjih, ki sledijo, bomo predstavili različne vrste maziv in razložili zahtevane lastnosti vsake od njih. Ker hidravlične tekočine delujejo tudi kot maziva, v primerih, kjer so mazalne lastnosti bistvenega pomena, ne ločujemo vedno med mazalnimi in hidravličnimi tekočinami, ampak raje predpišemo zahteve za maziva kot celoto. ■ Razvrstitev maziv in hidravličnih tekočin V splošnem razvrščamo maziva in hidravlične tekočine v dve skupini - v tiste, ki delujejo v odprtih mazalnih sistemih, in tiste v zaprtih mazalnih sistemih. Zaradi aplikacij, za katere jih uporabljamo, zelo visok odstotek maziv za odprte mazalne sisteme uide v naravo. Na primer: tudi do 100 % olja za verige žag neizogibno uide v naravo. Prav tako lahko z gotovostjo ugotovimo, da se praktično zanemarljiv odstotek uporabljenih masti zbere in uniči na okolju prijazen način, medtem ko vsa ostala količina, ki jo med domazovanjem iztisnemo iz mazalnega mesta, konča v naravi. Za razliko od maziv za odprte sisteme se maziva za zaprte sisteme us- merjajo v proces zbiranja in recikliranja odpadkov s termičnim (npr. sežiganjem) ali snovnim (npr. predelovalnim) postopkom. Vendar pa tudi ta maziva vse prevečkrat najdejo pot v naravo. To se dogaja v primerih poškodovanja cevi v hidravličnih sistemih, pri vzdrževanju, servisiranju, pa tudi pri nepazljivosti med menjavo olja. Maziva lahko ločimo tudi po namenu uporabe na motorna, menjalniška, reduktorska, hidravlična, rezalna, emulzijska, olja. ■ Splošne zahteve za maziva in hidravlične tekočine Hidravlična olja uporabljamo predvsem za prenos moči. Tako kot maziva imajo tudi hidravlične tekočine nalogo zmanjševati trenje med gibajočimi se deli, odvajati toploto in ščititi pred korozijo; nekatera posebna motorna olja lahko tudi očistijo in absorbirajo umazanijo. Dodatne zahteve za maziva so odvisne od zahtev primera posamezne uporabe; na primer odpornost na visoke temperature, kompatibilnost z določenimi materiali ^ Maziva in hidravlične tekočine so v splošnem zgrajeni iz baznega olja in kemičnih spojin (aditivov). Razlikujemo dve skupini aditivov; prva, v katero štejemo na primer izboljševalce indeksa viskoznosti, antioksidante in druge, spreminja dane lastnosti baznega olja, medtem ko pripadniki druge skupine (na primer protiobra-bni aditivi in inhibitorji korozije) delujejo na površine, med katerimi se pojavlja trenje. Z mešanjem baznega olja in aditivov v ustreznem razmerju dobimo mazivo z zahtevanimi lastnostmi. ■ Razlogi za uporabo okolju prijaznih hidravličnih te maziv in očin Uporaba okolju prijaznih maziv se povečuje od leta 1985 kot alternativa izdelkov na bazi mineralnega olja, ki se razgrajujejo le v majhnem deležu. Danes so na voljo okolju prijazna, biološko hitreje razgradljiva maziva za dvotaktne in štiritaktne motorje, opažna olja, olja za livarska orodja, maziva za verige in jeklene vrvi, procesna olja, turbinska olja, masti in hidravlične tekočine, če navedemo le nekatere skupine. Zaradi zelo hitrega razvoja avtomatizacije in povečevanja uporabe hidravlično gnanih strojev na skoraj vseh področjih dobiva vprašanje varovanja okolja vedno večjo težo. Katastrofalna razlitja naftnih izdelkov na morju in na kopnem so zbudila zavest javnosti na način, ki so ga v preteklosti lahko predvideli le strokovnjaki. Različni zakoni določajo doslednejšo odgovornost povzročiteljev ekoloških nesreč. Pohvalno je, da so zahteve o okolju prijaznem ravnanju navedene že v pogodbi o izvajanju gradbenih poslov. Že v procesu načrtovanja in pridobivanja dovoljenj za gradnjo novih tovarn in proizvodnih obratov imajo načrtovani proizvodni procesi vse večji pomen. Okolju prijazna maziva in hidravlične tekočine se biološko razgradijo veliko hitreje in veliko manj okolju škodljivo kot mineralna olja. Zaradi tega jih uvrščamo v nižji razred nevarnosti za vodo (WHC - angleško, WGK - nemško), pa tudi zahteve za njihovo skladiščenje so manj ostre. Za lastnike delovnih strojev uporaba okolju prijaznih maziv pomeni logičen korak na poti zmanjševanja rizikov poslovanja. Če povzamemo, so razlogi za uporabo okolju prijaznih maziv in hidravličnih tekočin naslednji: • povečana zavest o nujnosti varovanja okolja, • podoba okolju prijaznega podjetja, • zakonske zahteve, • zadeve, ki potrebujejo uradna dovoljenja, • krajevni predpisi, • zahteve, ki jih postavljajo kupci, • poenostavljeno skladiščenje, • povečana zanesljivost delovanja strojev. Literatura [1] Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, Ref. 423: Statistik Mineralöldaten 2006. Prispevek je bil objavljen v knjigi z naslovom Umweltfreundliche Schmier- und Druckfluessi-gkeiten, leta 2000 pri založbi Die Bibliotek der Technik; Bd 204. Prevod in priredba z dovoljenjem avtorjev: Miro Peharda, dipl. inž., Maziva + d. o. o., Maribor. Drugi del prispevka sledi v reviji Ventil 15/2009/3 - junij. bioPLUS - popolna paleta tehnološko vrhunskih maziv, ki so tudi biološko razgradljiva H/PLUS - popolna paleta nove generacije HI maziv za prehrambeno, farmacevtsko, in kozmetično industrijio ter proizvodnjo hrane za živali /fiPLUS - obsežna paleta maziv za industrijo, celoten katalog na naši spletni strani (v rubriki novice) High Tech Lubricants PANOLIN - napredna maziva + 45 iS ž d 8 4 S- Postopki testiranja tehničnih lastnosti okolju prijaznih maziv in hidravličnih tekočin 1. Suhi TOST Ta test je prilagojena različica oksidacijskega testa ASTM D 943 (ASTM = American Society for Testing Materials - Ameriško združenje za testiranje materialov). Preizkušano olje je starano z dovajanjem kisika pri temperaturi 95 °C, brez prisotnosti vode. Bakrena in jeklena žica delujeta kot katalizatorja. Rezultat tega testa je čas, v katerem vrednost TAN (Total Acid Number - totalno kislinsko število) preizkušenega olja naraste na 2,0 mg KOH/g. 2. Rotary-Bomb-Test (metoda ASTM D 2272) Ta test je drugačen način merjenja oksidacijske stabilnosti maziv. Poteka tako, da dajo v jekleno posodo določeno količino preizkušane tekočine in dodajo katalizator iz bakra. Potem v posodi ustvarijo tlak 6,25 bar z dovajanjem čistega kisika. Nato posodo potopijo v vročo kopel (T = 150 °C) in vrtijo s hitrostjo n = 100 vrtljajev/ minuto. Visoka temperatura povzroči raztezanje kisika in tlak naraste na približno 9 bar. Zaradi oksidacije se atomi kisika vežejo na molekule tekočine, kar povzroči zmanjševanje tlaka v posodi. Test se konča, ko tlak pade za 1,75 bar od najvišje vrednosti. Ta test vsebuje tudi raziskavo termične stabilnosti olja. V posebno posodo nalijejo preizkušano tekočino, potem pa s črpanjem okoliškega zraka v njej vzpostavijo tlak 8 bar. Na koncu vzorec postavijo v peč, kjer ga več kot 168 ur segrevajo na 160 °C ali na 250 °C, odvisno od vrste olja. Po izteku preizkušanja se določi termična stabilnost na podlagi spremembe dveh parametrov, in sicer viskoznosti in nevtralizacijskega števila. Za doseganje rezultatov v krajšem času je dovoljeno zaostriti navedene parametre preizkušanja. 3. Test filtrabilnosti (metoda AFNOR NFE 48-690 in AFNOR NFE-691) Za ta test je potrebno filtrirati določeno količino tekočine pri omejenih pogojih. Priprava je sestavljena iz steklene čaše s prostornino 300 ml (z odprtino na dnu), iz katere skozi filtrirno membrano s porami velikosti 0,8 pm pri tlačni razliki 1,75 bara prečrpavamo preizkušano tekočino v spodnjo posodo. Čase pretoka 50, 100, 200 in 300 ml uporabimo za izračun filtracijskega indeksa FI. Vrednost FI med 1 in 3 izraža enakomerno filtracijo, medtem ko se poslabšanje filtrabilnosti odraža z zvišanjem vrednosti FI nad 3. Test lahko poteka brez dodatka vode (AFNOR NFE 48-690) ali ob dodatku 0,2 % vode (AFNOR NFE 48-691). Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo - Laboratorij LASIM in Ministrstvo za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo ter Gospodarska zbornica Slovenije - Združenje kovinske industrije najavljajo 6. posvet AVTOMATIZACIJA STREGE IN MONTAŽE 2009 - ASM '09 v sredo, 11. 11. 2009, ob 9. uri v prostorih GZS, Dimičeva ulica 13, Ljubljana. Avtomatizacija preoblikovalne linije za velike izdelke Darko KREVS Izvleček: V tovarni Revoz iz Novega mesta so leta 2005 postavili avtomatizirano linijo stiskalnic za proizvodnjo zelo velikih odpreskov. Linija je zasnovana na najmodernejši tehnologiji in zagotavlja izdelavo do 600 kosov na uro. Njeno krmiljenje temelji na principu posameznih komunikacijskih mrež, ki komunicirajo z dolo enimi sklopi in podsklopi. Linija je izredno zanesljiva in u inkovita, njen nadzor pa za upravljavca zelo pregleden in enostaven. To omogo ajo komunikacijske mreže in enostaven prikaz stanja na liniji. Ključne besede: linija stiskalnic, robot, krmiljenje, komunikacijska mreža, sinopti ni ekran, interbus, fipway, ethernet, safety bus, ■ 1 Uvod V letu 2005 so v tovarni Revoz iz Novega mesta vključili v proizvodnjo linijo zelo težkih stiskalnic, poimenovano tudi TGSE. Linija omogoča izdelavo zelo velikih odpreskov oziroma karoserijske stranice novega twinga. Z enim naborom orodij je možno naenkrat izdelati tudi po dva odpreska, npr. zunanjo in notranjo oblogo pokrova motorja ali zunanjo ali notranjo oblogo vrat. Linija je popolnoma zaprta, tako da je hrup ob delovanju čim boli zadušen. Njene posebnosti so robustnost in krmiljenje ter izredno velika hitrost delovanja glede na dimenzije odpreškov. Kapaciteta je pri določenih pozicijah tudi 600 kosov na uro. Linija je rezultat znanja strokovnjakov Revoza in centralne tehnologije podjetja Renault ter proizvajalcev opreme Schuler in Kuka. ■ 2 Zgradba linije Linijo sestavlja pet modulov (slika 1): • Modul za ločevanje pločevine na začetku linije - sestavljajo ga dva vozička za uvoz razrezane Prvi modul stiskalnice in robota - sestavljajo ga 2000-tonska mehanska stiskalnica z dvojnim efektom - blazino, izvozni mizi za orodje in robot za odvzemanje odpreskov iz stiskalnice in vlaganje v naslednjo stiskalnico (b). Dva modula s stiskalnicama in robotoma - sestavljajo ju 1000-tonska mehanska stiskalnica, dve izvozni mizi za orodje in robot (c). Izhodni modul - sestavljajo ga 1000-tonska mehanska stiskalnica, dve izvozni mizi za orodje, Slika 1. Zgradba linije za preoblikovanje pločevine Darko Krevs, dipl. inž., Revoz, d. d., Novo mesto pločevine v območje linije, miza za centriranje pločevine in dva robota (a). robot in dva izhodna transporterja za odlaganje izdelanih odpreskov (d). 2.1 Ločevalnik pločevine Naloga ločevalnika in dodajalnika pločevine je prijem pločevine, ki je v skladu na paleti, centriranje in vstavitev v prvo stiskalnico na liniji (slika 2). 2.2 Stiskalnice na liniji Linijo sestavljajo štiri stiskalnice, ki so dveh tipov. Prva je mehanska s silo 2000 t in z dvojnim delovanjem. Na njej poteka globoki vlek. Stiskalnica ima hidravlično blazino, ki pridržuje pločevine. 2.3 Robotizirana strega Linija je robotizirana, med posameznimi stiskalnicami so členkasti roboti, ki odvzemajo odpreske iz prejšnje stiskalnice in jih dodajajo v naslednjo (slika 3). Roboti so opremljeni s prijemalom za prijemanje odpre- Slika 2. Ločevalnik in dodajalnik pločevine: a - tloris, b - fotografija Ločevalnik sestavljata dva vozička. Nanju upravljavec zunaj linije naloži paleto z narezano pločevino in jo zapelje v območje ločevalnika, ne da bi se linija zaustavila. V proces ločevanja sta vključena dva členka-sta robota z vakuumskimi prijemali. Prvi robot prime pločevino, jo loči od pločevine, ki ostane na paleti, in poda na centrirno mizo, kjer se centrira. Ker je naoljena, bi lahko prvi robot prenesel dve ali celo več pločevin hkrati. To pa pomeni veliko nevarnost za orodje in samo stiskalnico v liniji. Zato je prvi robot opremljen s senzorjem za merjenje debeline pločevine, ki neprestano kontrolira, ali je na prijemalu robota res le en kos. Centrirna miza je nagnjena miza z valjčki, po katerih na mero odrezana pločevina (v nadaljevanju: platina) zdrsne v ležišče. Na njej so tudi senzorji, ki kontrolirajo prisotnost in poravnanost platine. Naslednji robot vzame centrirano platino in jo vstavi v orodje prve stiskalnice. Robot dobi signal za dodajanje platine od same stiskalnice (glede na položaj njenega orodja) in od naslednjega robota na prvem modulu. Robota sta med seboj usklajena. Ostale tri stiskalnice so mehanske s silo 10001 in so namenjene za obrez, prebijanje, krivljenje in kalibriranje pločevine ter s tem tudi odpreska. Vse stiskalnice imajo na bočni strani sistem za avtomatično zamenjavo orodij. skov. Zaradi velikosti odpreskov, ki se izdelujejo na liniji, so prijemala izdelana iz karbona, da so čim lažja. Na vsakem prijemalu so vgrajena vakuumska prijemala in sistem za kontrolo podtlaka. S tem se zagotovi dober in zanesljiv prijem kosov. Slika 3. Strežni robot s prijemali Slika 4. Izhodni modul Robota, ki sta postavljena pred stiskalnico in za njo, med seboj komunicirata preko mreže interbus. Tako se med seboj nadzorujeta in zagotavljata optimalno delovanje linije, s tem pa tudi optimalen prenos odpreskov med posameznimi stiskalnicami. Naslednji robot vseskozi spremlja položaj predhodnega. 2.4 Izhodni modul - transporter Naloga izhodnega modula - transporterja - je odvoz izdelanih od- preskov iz območja linije v območja, kjer jih delavci skladiščijo v palete (slika 4). Pomembna je zagotovitev skladiščenja kosov, ki je usklajena s hitrostjo stiskalnic. Zato sta na izhodu dva transportna trakova, na katera se lahko izmenično odlagata dve različni vrsti odpreskov. Izhodni modul sestavljajo stiskalnica, robot za odlaganje končanih odpreskov in dva transportna trakova. Način odlaganja kosov je pogojen s tem, kakšen odprešek se izdeluje in kakšna je hitrost linije. ■ 3 Krmiljenje linije Vsi moduli so med seboj povezani preko komunikacijskih mrež. Tako je mogoče z eno zahtevo na centralnem računalniku sprožiti zamenjavo orodij na celotni liniji. Zamenjava enega nabora orodij se izvede prej kot v šestih minutah, kar nam omogoča, da se odpreški ne izdelujejo v večjih zalogah. S tem se zmanjšajo prostor skladiščenja in stroški proizvodnje. Slika 5. Prikaz arhitekture komunikacijskih mrež prvih dveh modulov Vsako stiskalnico oziroma modul na liniji krmili oz. upravlja krmilnik Premium proizvajalca Schne ider, varnost, vklop sklopke in zavore na stiskalnici ter tipke za ustavitev v sili pa krmilnik proizvajalca PILZ. Da bi bilo krmiljenje kar najenostavnejše in da bi se izognili velikemu številu kablov med posameznimi e- Slika 6. Krmilni pult in prikazovalnik stanja lementi na stiskalnici in njeni okolici, smo se odločili za uporabo komunikacijskih mrež. Na liniji so uporabljene naslednje komunikacijske mreže: • IBS (interbus) mreža: - lokalna IBS mreža posamezne stiskalnice (zaradi motenj, ki nastajajo zaradi velikih elektromagnetnih sevanj, so uporabljena optična vlakna), - IBS mreža linije, - IBS mreža robotov, - IBS mreža modula za ločevanje pločevine. • FIPWAY mreža: - Zagotavlja komunikacijo med centralnim krmilnikom in posameznimi krmilniki na stiskalnicah. - Zagotavlja prenos podatkov pri menjavi orodij iz centralnega krmilnika na ostale krmilnike. • SAFETY BUS mreža (krmilnik PILZ): - Lokalna SAFETY BUS-mreža posamezne stiskalnice: - Zagotavlja krmiljenje sklopke in zavore posamezne stiskalnice. - Nadzoruje STOP stikala na posameznih modulih kot tudi na liniji. - SAFETY BUS mreža linije povezuje robote in stiskalnice ter zagotavlja varen vstop osebja v območje linije (varnostne ključavnice na vratih posameznih modulov). • ETHERNET mreža: - Povezuje vse nadzorne računalnike posameznih modulov in robotov v mrežo. - Omogoča shranjevanje oziroma arhiviranje podatkov na liniji (parametri stiskalnic in programi robotov). ■ 4 Sinoptika za uporabnike Tako kompleksno linijo je težko nadzorovati. Zato je zelo pomembno, da ima pregleden in enostaven sistem za sledenje in nadzorovanje poteka delovanja linije. V ta namen je vsak modul opremljen s pultom za upravljanje (slika 6). Na njem je nadzorni sistem, na katerem je v vsakem trenutku mogoče videti, kaj se dogaja na posamezni stiskalnici, robotu, sklopu ali podsklopu. Prikaz delovanja posamezne stiskalnice je izdelan v programskem jeziku PL-7PRO krmilnika PREMIUM in zajema celoten sklop stiskalnice, njene posamezne dele in opozarja ob določenih napakah in napačnih manipulacijah. Nadzorni sistem je vezni člen med strojem, linijo in upravljavcem linije. ■ 5 Zaključek Nove tehnologije omogočajo ogromen napredek pri gradnji in krmiljenju najzahtevnejših in najkompleksnejših naprav ter proizvodnih linij. Daje mogoče čim bolj izkoristiti visoko tehnologijo linije ali stroja, je zelo pomembno, da te upravljajo visoko izobraženi in zanesljivi ljudje. Zato moramo neprestano skrbeti za izobraževanje in usposabljanje oseb, ki so v neposrednem stiku z napravami na liniji. V tovarni Revoz po svojih najboljših močeh skrbijo za tehnično izobrazbo novih kadrov. Pri tem so še posebej pomembna interna izobraževanja, kjer se znanje pretaka neposredno od tehnologov, vzdrževalcev in specialistov na neposredne uporabnike linije Automation of a press line for very large pieces Abstract: In 2005 the Renault Revoz factory in Novo mesto assembled an automated press line for producing very large pieces. The press line is equipped with state-of-the-art technology and ensures the production of up to 600 pieces per hour. Its control system consists of several communication networks, which communicate with different units and sub-units. The production line itself is very accurate and effective, and its control is very transparent and user friendly. Communication networks and easy-to-understand synoptic screens that allow the operator to control the production line enable transparency and simplicity in managing the line. Keywords: press line, robot, control, communication network, synoptic screen, interbus, fipway, Ethernet, safety bus, Nove možnosti varčevanja s pnevmatično energijo Po podatkih ameriške agencije za energijo se le 9 % električne energije, porabljene za generiranje stisnjenega zraka, dejansko pretvarja v mehansko delo. Večina te energije se izgubi zaradi slabega projektiranja in nete-snosti pnevmatičnih naprav. Sistemi stisnjenega zraka sicer porabijo okoli 10 % energije v industriji, ki ni poceni, saj je povprečna cena okoli 0,09 USD/kWh. To je vzrok, da sta se firmi Norgren Inc. Littleton Colo. In Pneu-Logic Corp., Portland, Oregon, odločili oblikovati skupni projekt zagotovitve inteligentnega managementa s stisnjenim zrakom ob tekoči analizi obratovalnih parametrov v realnem času ter ustreznem krmiljenju in projektiranju sistemov. Norgrenov IQ-program združuje in analizira trende spreminjanja parametrov v času, tako da postaja sistem sam od sebe »pametnejši«. Težišče programa je zagotavljanje ravnotežja med zahtevano porabo stisnjenega zraka in optimalno učinkovitostjo delovanja kompresorske postaje. Takšen monitoring in krmiljenje zmanjšujeta stroške porabe električne energije in manjših izpadov proizvodnje. Možnosti velikih prihrankov Po izjavah predstavnika Norgren CEO Jima Manebacha Norgren IQ s kontinuiranim monitoringom in adaptivnim krmiljenjem zagotavlja pomembno zmanjšanje letnih stroškov za električno energijo v višini več desettisoč, lahko tudi sto-tisoč dolarjev. Predstavnik Pneu-Lo-gic CEO Ned Dempsey pa je poročal o 40 % prihrankih električne energije na letni ravni. Tehnologija IQ4000 je kombinacija ustrezne programske in strojne opreme. Vsebuje ustrezne vmesnike z daljinskim nastavljanjem, s prikazovalniki trenutnih merjenih vrednosti in zapisovalniki zgodovine njihove spremembe. IQ4000 zagotavlja integralni monitoring toka energije oz. tlaka, toka in temperature stisnjenega zraka. Sistem je prilagojen zahtevam napajanja in optimalni učinkovitosti delovanja kompresorja. Zagotavlja tudi monitoring in krmiljenje poljubne kombinacije različnih tipov (batni, vijačni, centrifugalni ali pd.) in modelov kompresorjev različnih izdelovalcev. Programska oprema za krmiljenje Delovanje sistema temelji na računalniškem programu, instaliranem na bliskovnem pomnilniku, ki zagotavlja delovanje v realnem času in omogoča krmiljenje skupine kompresorjev v poljubnem sistemu stisnjenega zraka. Za vsak sistem je potreben le en program na eni kartici bliskovnega spomina. Prikazovalni sistem Pneu-Logic's Pneu Wiew system služi za IQ4000 kot programski vmesnik človek-stroj (human machine interface - HMI). Z Windows XP ali Vista deluje kot »prikazovalnik« za sistemski krmilni program IQ4000. Strojna oprema opravlja nalogo Osnovo strojne opreme IQ4000 predstavlja krmilna plošča z vgrajenim računalnikom, ki ima naložen sistemski krmilni program IQ4000 za stisnjeni zrak na bliskovnem pomnilniku. Na krmilno ploščo so vgrajene tudi vse vhodno-izhodne sestavine za monitoring in krmiljenje kompresorjev. Na voljo je tudi daljinsko krmiljeni IQ4000, ki obsega samo daljinsko krmiljene vhodno-izhodne sestavine za daljinski monitoring in krmiljenje kompresorjev na večji razdalji. Končno so lahko vgrajene tudi potrebne pnevmatične sestavine Norgren, glede na izkušnje, potrebe in priporočila pa tudi dodatna merilna oprema, kot so tokomeri, različni senzorji idr. Po H & P 61(2008)11 - str. 48 Anton Stušek nadaljevanje s strani 157 ■ The 22nd Bath/ASME Symposium on Fluid Power & Motion Control (FPMC 2009) - Bath/ASME simpozij o fluidni tehniki in krmiljenju gibanja 12.-14. 10. 2009 Hollywood, California, USA Informacije: - dr. Nigel Johnston - tel.: +44(0) 1225 38-6371 - e-pošta: ptmc@bath.ac.uk - internet: http://www.bath.ac.uk/pmtc/research/con-ferences.html nadaljevanje na strani 180 Pozicioniranje s servoregulatorjem IndraDrive V industrijskih primerih uporabe, kjer se zahtevata natančno pozicioniranje servomotorjev in visoka dinamika, je mogoče uspešno uporabiti servoregu-lator IndraDrive in krmilnik Simatic S7. Pri tem pa poteka komunikacija med servoregula-torjem in krmilnikom po vodilu ProfiBusDP. V nadaljevanju je podan potek programiranja za izbran primer. Konfiguracija krmilnika Simatic S7 Da bo omogočena komunikacija med servoregulatorjem in krmilnikom, je potrebno nastaviti število podatkov, ki se bodo prenašali preko vodila ProfiBusDP. Kateri parametri se bodo prenašali med krmilnikom Slika 1. Konfiguracija krmilnika TAtie: CflHBcnt CJUiIi ''l)PH&_»AT^ lA&Da [=W#lSifH PET VMl;=WlCCl MCÖllt !=P#M 100.O SKTl! CALL 'tPlMll DAT-RECOHI laC.D BITE ID //niAiroTI)« bioSCA aPC14 CB 9prc]ei»n]360° ali kot manjša NC-kr-miljena vrtljiva miza. Prilagodljiv Modul ima predvidena pritrdilna mesta na vseh straneh, prav tako ima prigrajeno visoko obremenljivo vrtljivo prirobnico za votlo gred z velikim premerom. Kompatibilen Povezovalni elementi s področja več-osnih modulnih sistemov omogočajo povezavo modula z linearnimi osmi in prijemali. Standardizirani elementi zmanjšajo stroške projektiranja in konstrukcije na najmanjšo možno mero. Tako pri servomotorju kot pri koračnem motorju je mogoča uporaba enotnega regulacijskega koncepta in poenostavljene platforme programske opreme za prvi zagon in krmiljenje. Glede na uporabljeno tehnologijo motorja je možno zmogljivost zasuč-ne enote prilagoditi zahtevam. Zaradi enakomernega gibanja in možnosti nastavljanja profilov pos- peševanja zasučni modul učinkovito zmanjša nihanja večosnih sistemov in na ta način prispeva k povečanju zmogljivosti celotnega sistema. V nasprotju z zasučnimi moduli, ki imajo vgrajene blažilce (npr. DRQD), je pri tem modulu približevanje končnemu položaju mehko in brez obrabe. Pogon modula ERMB poteka preko ustreznega prilagojenega motorskega algoritma podjetja Festo. Vir: FESTO, d. o. o., Blatnica 8, 1236 Trzin, tel.: 01 530 21 00, faks: 01 530 21 25, e-mail: info_si@festo.com, http://www.festo.com, g. Franci Šter Visokotlačne hidravlične cevi diamondspirt .tm Novost v prodajnem programu podjetja Hidex predstavljajo tehnološko posodobljene hidravlične cevi Diamondspir (ISO 6807-D) proizvajalca Manuli Rubber Industries. Visokotlačne cevi premerov od 25 do 76 mm, ojačane s sedmimi spiralnimi ovoji iz jeklene žice, vzdržijo delovne tlake do 552 bar in več kot 1,000.000 tlačnih pulzov pri 125 % največjega delovnega tlaka. Ker do tlačnega preboja cevi pride šele nad 2210 bar pri cevi premera 25 mm oz. nad 870 bar pri cevi premera 76 mm, so cevi Diamondspir ta trenutek ene izmed najbolj vzdržljivih hidravličnih cevi na trgu. Njihove fizikalne lastnosti se opazno ne spreminjajo v širokem temperaturnem območju med -40 in +121°C. Razen za običajna hidravlična mineralna olja je cev uporabna tudi za biološka in sintetična olja ter tekočine na osnovi glikola in vode ter za različne vodne emulzije. Cevi Diamondspir odlikuje izredna odpornost na visoke tlake, abrazijo in ozon, obenem pa imajo tudi ognjeodporno in antistatično zaščito. Najpogosteje se zato uporabljajo v visokotlačnih hidravličnih sistemih v rudarski in pomorski industriji. Vir: HIDEX, d. o. o., Ljubljanska c. 4, 8000 Novo mesto, tel.: 07 / 33 21 707, faks: 07 / 33 76 171, internet: www.hidex.si, e-mail: info@hidex.si Elektromehanski cilindri iz Rexrotha Z novo serijo elektromehanskih cilindrov iz Rexrotha se odpirajo nove možnosti pri gradnji modularnih avtomatiziranih strojev. Elektro-mehanski cilindri so mersko popolnoma zamenljivi s pnevmatičnimi cilindri, izdelanimi po standardu ISO 15552. So zanesljivi in robustni, omogočajo velike hitrosti in dovoljujejo velike obremenitve. Vsi glavni sestavni deli so iz Rexrotho-vega standardnega programa. Okrov je iz aluminijastega profila, v katerega je vgrajeno natančno hladno valjano kroglično vreteno z različnimi vzponi. Z uporabo krogličnega navojnega vretena se izognemo pojavu efekta stick-slip in povečamo ponovljivost celotnega sistema. Fiksni močan aksialni ležaj v spodnjem delu cilindra, dovoljuje visoke obremenitve, ki jih prenaša kroglično navojno vreteno. Gladko drsno vodilo za batnico na koncu glave in integrirano varovalo proti zasuku pa povečujeta varno in natančno delovanje - tudi pod obremenitvijo. Elektromehanski cilindri so dobavljivi v šestih velikostih - od 32 do 100 - in s tem pokrivajo širok spekter uporabe. Uporabnik si cilinder s prosto izbiro hoda do 2000 mm in z izbiro ustrezne natančnosti, aksialne sile in hitrosti lahko natančno prilagodi svojim zahtevam. Z obsežnim pritrdilnim programom se elektromehanski cilindri nevidno vklapljajo v različne naprave. Nove komponente izpolnjujejo razred zaščite IP65 in se zaradi nerjavnega jekla lahko uporabljajo v pakirnih tehnologijah s pogostimi čistilnimi cikli. Tudi pri merilnih in procesnih tehnologijah, v orodnih in lesnoobdelovalnih strojih kot tudi pri splošni avtomatizaciji ponujajo zanesljivo kombinacijo moči in hitrosti. Rexroth izdeluje elektromehanske cilindre kot samostojne enote ali pa z dodano prirobnico in sklopko kakor tudi z jermenskim predležjem. Prirobnica je prilagojena želenemu motorju, ki ga je mogoče izbrati iz širokega programa Rexrothovih servo- in koračnih motorjev. Vir: LA & Co., d. o. o., Limbuška cesta 42, 2000 Maribor, tel.: 02 42 92 679, faks: 02 42 05 550, e-mail: info@ la-co.si, www.la-co.si, g. Kristijan Pipan Bosch Rexroth AC je eno izmed vodilnih svetovnih podjetij za pogone in krmilja. Za več kot 500.000 kupcev blagovne znamke Rexroth se uporabljajo znane rešitve za pogon, krmilje in vodenje strojev in naprav. Podjetje Bosch Rexroth razvija, proizvaja in prodaja svoje komponente in sisteme v več kot 80 državah. Skupina Bosch je leta 2006 z več kot 29.800 zaposlenimi ustvarila za okoli 4,9 milijarde evrov prometa. Družba National Instruments predstavlja prvi štirijedrni krmilnik PXI 3U v panogi Najhitrejši ugnezdeni krmilnik PXI 3U v panogi optimizira rešitve za preizkušanje, merjenje in krmiljenje. Družba National Instruments je predstavila ugnezdeni krmilnik NI PXI-8110, ki je prvi ugnezdeni štirijedrni krmilnik 3U za sisteme PXI v panogi. Vključuje dvojedrni procesor Intel® Core" Q9100 s frekvenco 2,26 GHz, do 4 GB pomnilnika RAM DDR2 s frekvenco 800 MHz in zmogljiv diskovni pogon s 7.200 vrt/min. Hkrati je to tudi najhitrejši ugnezdeni krmilnik v razredu PXI 3U v panogi. Krmilnik PXI-8110 ponuja do 80-odstotno izboljšanje učinkovitosti v primerjavi z dvojedrnimi krmilniki s podobnimi frekvencami procesorja pri programih, ki so optimizirani za uporabo štirih jeder krmilnika. Proizvajalci računalniških procesorjev nadaljujejo z dodajanjem več jeder svojim procesorjem, da povečajo računsko moč. Pri uporabi tradicionalnih besedilnih programskih jezikov se načrtovalci, ki želijo to računsko moč izkoristiti HIDRAVLIKA OD IDEJE DO IZDELAVE VISTA HIDRAVLIKA d.o.o. je majhno zasebno podjetje za projektiranje, montažo In servis hidravličnih naprav, ki temelji na tridesetletnih Izkušnjah na področju Industrijske hidravlike. Osnovna dejavnost podjetja je lasten razvoj in proizvodnja končnih izdelkov. Sem spadajo hidravlični valji, hidravlični agregati In naprave za različna področja industrije. VISTA HIDRAVLIKA, d.o.o. Kosovelova ulica 14,4226 Žlri Tel.: 04/50 50 600 Faks: 04/51 91 900 GSM: 040 217 090 El. naslov: vista@siol.net www.vista-h Id ravl ika.si za razvoj naprednih programov za preizkušanje, merjenje in krmiljenje, pogosto srečujejo z izzivi kompleksnih programskih gradnikov in modelov. Načrtovalci in znanstveniki lahko zdaj izkoristijo večnitni razvoj programov, tako da združijo večjedrno podporo in paralelizem programske opreme za grafično načrtovanje sistemov LabVIEW družbe National Instruments z napredno funkcionalnostjo krmilnika PXI-8110. Ker ima novi krmilnik platformo, ki omogoča, da programi razdelijo obremenitve obdelave po štirih procesorskih jedrih, se občutno zmanjša preizkusni čas za programe, ki zahtevajo intenzivno obdelavo signalov in podatkov, na primer pri preizkušanju RF-pro-tokolov in simulacijah programske opreme v povratni zanki (HIL). Ti programi lahko z delovanjem na ločenih procesorskih jedrih tudi podvojijo določene preizkuse ali postopke in zmogljivost sistema. »Z integracijo procesorjev Intel® Core™2 Quad v kompaktni industrijski krmilnik velikosti 3U ponuja družba National Instruments prednosti arhitekture Intel znanstvenikom in načrtovalcem, ki zahtevajo več jeder za razvoj zmogljivih in učinkovitih vzporednih preizkusnih in krmilnih sistemov,« je povedal Jonathan Luse, direktor trženja za skupino za ugnezdene procesorje in komunikacijo pri družbi Intel. Vir: NATIONAL INSTRUMENTS, d. o. o., Kosovelova 15, 3000 Celje, tel.: 03 425 42 00, faks: 03 425 42 12, ga. Maja Pavlovič, e-mail: ni.slovenia@ ni.com FLUIDNO1EHNIKD, AVTOMAHZACUO H MEHATRONIKO http;//Vwwv.fs.uni-lj.siA/enti|/ e-mail: ventil@fs.uni-li.si Sodoben senzor momenta Firma Kistler - dr. Staiger, Mohilo GmbH, je dala na tržišče nov senzor za merjenje momenta, model 4504A. Odlikujejo ga velik razpon merilnega območja, velika merilna točnost in zaradi oblike prirobnice majhna vgradna globina. Med rotorjem in sta-torjem ni ležaja, temveč zračna reža, s tem je mogoča uporaba senzorja tudi v robustnih delovnih okoljih. Nekaj osnovnih tehničnih podatkov: - nazivno merilno območje je od 50 do 5000 Nm, v posebnih izvedbah lahko še več, - merilna točnost 0,1 % na frekvenčnem in analognem izhodu, merjenje hitrosti vrtenja oz. kota zasuka do 0,020, aktivna temperaturna kompenza- cija za temperaturno stabilnost signala na širokem temperaturnem območju, - brezkontaktni prenos meritev med rotorjem in statorjem, - ne potrebuje vzdrževanja, - izhodi so frekvenčni, digitalni, analogni, RS 232. Podočja uporabe teh senzorjev momentov so zaradi izredno majhne vgradne globine in velike točnosti testna mesta za motorje, gonila, črpalke, sklopke in druge industrijske oz. laboratorijske aplikacije. Vir: PSM, d. o. o., Runkova 10, 1000 Ljubljana, tel: 01 51 50 115, GSM: 041 750 785, faks: 01 51 50 115, e-mail: info@psm.si,internet: www. psm.si, g. Drago Metljak Dopolnjena paleta absolutnih dajalnikov položaja Več bitov, prosim! S 30-bitno ločljivostjo in povečano trdnostjo postavlja novi AFM60 absolutni večobratni dajalnik nov rekord. Tudi njegov mlajši brat AFS60, absolutni enoobratni dajalnik, navdušuje z visoko ločljivostjo 18 bitov. Obe novi družini sta še posebej primerni za grobe delovne pogoje, v katerih sta pomembni največja možna natančnost in razpoložljivost hkrati. Z 18-bitno ločljivostjo sodi enoobratni AFS60 med najboljše na trgu. Dopolnjen z 12-bitno večobratno ločljivostjo pa dosega „absolutno" vrhunsko vrednost. AFM60 in AFS60 sta nastavljiva z uveljavljenim programskim orodjem iz serije DFS60 SICK-STEGMAN. Na ta način se lahko inkrementalni enoobratni in absolutni večobratni dajalniki prvič nastavljajo z enim programskim orodjem. CS Ol Robustni optični sistem Serija izdelkov AFM/AFS60 se odlikuje tudi po robustnosti, izjemni za tak optični sistem. Komponenta, ki to omogoča, je kodirni disk iz niklja. V primerjavi s steklenim kodirnim diskom je znatno robustnejši in hkrati ponuja enako ločljivost. Glede na plastični kodirni disk ima bistveno boljšo ločljivost in temperaturno neobčutljivost, kar omogoča uporabo AFM/AFS60 pri obratovalni temperaturi v razponu od -20 °C do +100 °C. Na 30 mm razširjena ležajna gred pa omogoča večjo trdnost v primerjavi z dajalniki z običajnimi krogličnimi ležaji. Celo pri maksimalni obratovalni hitrosti predstavlja povečana razdalja med le-žaji protivibra-cijsko rešitev brez primere kot tudi optimalni koncentrični tek. Na ta način posneta vrednost hitrosti ostaja neodvisna od mehanične ekscentričnosti ali od tolerančnih učinkov. Na voljo številne različice Serija AFM/AFS60 v industrijski 60-milimetrski izvedbi je na voljo s čelno ali servoprirobnico in polno osjo. Uporabnik lahko izbira med konektorjem M12 ali M23 in radialno ali aksialno nameščenim priključnim kablom različnih dolžin. Vir: SICK, d. o. o., Cesta dveh cesarjev 403, 1000 Ljubljana, tel.: 01 47 69 990, fax.: 01 47 69 946, e-mail: cekicb@sick.si, http://www.sick.si Optimiranje procesov z E-izdelki Hitreje, učinkoviteje in natančneje - to so potrebe in zahteve avtomatizacije procesov v vsaki industrijski panogi. Prav za optimiranje teh procesov ponuja SMC širok nabor različnih izdelkov, imenovanih E-izdelki. Cilj je uporaba produktov in s tem njihovega potenciala s poudarkom na prihranku časa in denarja. Vprašanje je samo, kako to doseči s čim manj vloženega truda. lonizator kompaktne konstrukcije "Cilj vsake optimizacije so natančni in zanesljivi procesi brez napak,« je naš moto po besedah produktnega vodje Petra Ladlerja. »Nudimo široko paleto izdelkov za učinkovito izvedbo avtomatizacije od senzorjev in krmilnikov do ventilskih otokov in električnih pogonov.« lonizator zagotavlja tekoč proces Elektrostatika povzroča težave na različnih področjih industrijske avtomatizacije. Površine so prekrite s prahom, nalepke (etikete) so pozicionirane nepravilno, oteženo je izmetavanje brizganih kosov iz orodja. Elektronske komponente, kot npr. čipi, so lahko celo popolnoma neuporabni zaradi elektrostatike. Ta lahko nenazadnje ogroža tudi zdravje delavcev v proizvodnji. V takih primerih je ustrezna rešitev uporaba ionizatorja. Senzor, ki se lahko integrira v vsak proces, najprej izmeri elektrostatično napetost površine. V primeru detekcije elektrostatične napetosti ioni naelektreno površino nevtralizirajo. To traja manj kot sekundo. Čedalje pomembnejše postaja tudi dokumentiranje izboljšanja kakovosti procesa. Zadnja novost na tem področju je točkovni ionizator serije IZN. Odlikujejo ga kompaktna konstrukcija (debelina 16 mm), natančno usmerjeno eliminiranje elektrostatike in energijska učinkovitost. Praktično ga je mogoče vgraditi kamorkoli. Odkrivanje napak pred nastankom S hitrim odkrivanjem napak sistemov in strojev si lahko prihranimo veliko stroškov. Digitalni in analogni senzorji so odlični za to nalogo. Izvajajo natančne meritve in podajo prave informacije, tako da ne pride do napačnega razumevanja. Področij uporabe digitalnih senzorjev je veliko in zato tudi SMC nudi širok nabor teh izdelkov. Za vsak medij - od zraka do plinov, od vode do olj kot tudi kemikalij - ponuja SMC ustrezen sen- zor. Celo za vakuum in nizkotlačne sisteme je na voljo ustrezna rešitev. Serija ISE30A je zadnji model v družini senzorjev. Poglavitna prednost tega kompaktnega senzorja je opcija kopiranja nastavitev senzorja na do deset senzorjev v enem samem koraku. To zmanjša tveganje napak pri nastavitvi in tudi skrajša čas nastavitve. Dodatna opcija kodiranja onemogoča neželeno spreminjanje nastavitve senzorja. Vir: SMC Industrijska avtomatika, d. o. o., Mirnska cesta 7, 8210 Trebnje, tel.: 07 388 54 12, faks: 07 388 54 35, e-mail: office@smc.si, internet: www.smc.si RUIDNO TCHNIKO, AVTOMAHZACUO H MEHATRONIKO http;/yWww.fs.uni-lj.siA/enti|/ e-mail: ventil@fs.uni-lj.si Vakuumska in tlačna stikala serije ZSE30A/ISE30A nadaljevanje s strani 166 ■ 20. FAKUMA - Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung - Mednarodni sejem predelave umetnih mas 13.-17. 10. 2009 Fiedrichshafen, ZRN Organizator: Messe Fiedrichshafen Informacije: www.fakuma-messe.de nadaljevanje na strani 185 KRMILJEIMp^ IHIil Enerpacov sinhronizirani sisfem premika betonski lok in nosilec narazen, da se naredi prostor za končno ulivanje - Mos tretieaa tisočletia, Zaraoza, Spaniia. potujočim opažem, Spaniia. Enerpac je specialist na podroccju visokotlaccne hidravlike in konstrukcije hidravliccnih sistemov za krmiljeno in nadzorovano premikanje posebno velikih in težkih objektov. V sodelovanju z našimi inženirji razvijamo napredne koncepte in tehnike za krmiljenje gibanja težkih bremen. KOMPLETNE REŠITVE HIDRAVLIC=NIH SISTEMOV ENERPAC GmbH • Postfach 300113 • D-40401 Düsseldorf Willstätterstrasse 13 • D-40549 Düsseldorf • Deutschland Tel.: +49 211 471 490 • Fax: +49 211 471 49 28 www.eneppac.de info@eneppac.com Namizna tovarna - nove možnosti gradnje izdelovalnih sistemov za mikroizdelke Enej SAKSIDA ■ 1 Uvod V avtomobilski industriji, elektroniki in beli tehniki ter drugih vejah tehnike se v zadnjih letih vse več uporabljajo izdelki majhnih velikosti ali celo mikroizdelki (slika 1) [1, 2, 3]. Izdelki imajo pogosto kratko življenjsko dobo. Izdelujejo se v variantnih izvedbah. Letne količine pa se pogosto spreminjajo. Tudi izdelovalni cikli so kratki - okrog 3 do 5 sek. Avtomatizacija se mora temu prilagajati. Pri konvencionalnih montažnih sistemih, kjer je deset do dvajset postaj in je posamezna postaja dolga 1 do 1,5 m, je končna dimenzija montažne linije tudi do 30 m. Taki sistemi prav gotovo niso ustrezna rešitev za montažo malih izdelkov. Trend minuatrizacije, vedno krajše življenjske dobe izdelkov in ekonomski razlogi so prisilili raziskovalce in proizvajalce montažne opreme, da so pričeli z razvojem novih konceptov montažnih sistemov, ki se lahko prilagodijo značilnostim izdelave majhnih izdelkov. Pri podjetju Bosch Rexroth je rezultat razvoja tako imenovana namizna tovarna. Pri razvoju modulnega sistema so zasledovali tudi ceneno avtomatizacijo in vse nove trende, ki se pojavljajo v proizvodnji malih in mikroizdelkov. Poudarek je na montažnih sistemih, vendar je mogoče na tem konceptu zgraditi tudi obdelovalne sisteme. Slika 1. Tipični izdelki za izdelavo v namiznih tovarnah [1] Enej Saksida, OPL, d. o. o., Trzin Slika 2. Namizni montažni sistem [1] ■ 2 Namizna tovarna Namizna tovarna (Desktop Factory - DTF) je večnamenska proizvodna platforma (slika 2). To je osnova, s katero je mogoče zgraditi izdelovalni sistem. Tega sestavljajo standardizirani osnovni moduli in okviri ter procesne enote, ki jih je mogoče modulno povezovati v sistem (plug-in units - PIU). Vsaka enota PIU izvaja eno operacijo obdelave ali montaže. Glede na predvideni proces je mogoče sestaviti več PIU in jih med seboj povezati na osnovni modul oziroma okvir osnovnega modula. Namizna tovarna DTF je bila razvita za izdelke z maso do 500 gramov in z izmerami 100 x 100 x 10 mm. To so izdelki majhnih dimenzij, na primer vgradni termostati v avtomobilski industriji in izdelki v elektroniki, medicinski tehniki in beli tehniki (slika 1). Zaradi dosledne standardizacije in zmanjšanja kompleksnosti so investicijski stroški nižji za 15 % glede na konvencionalne koncepte. Mnogo bolj očitni so prihranki pri indi-rektnih stroških. Poraba energije je zmanjšana za 20 %, potrebni prostor pa za 70 %. Ponovna uporaba komponent vpliva na učinkovitost in visoko varnost investicije v DTF. Osnovni modul oziroma celico sestavljajo okvir, zaščitna pločevina, modulne krmilne enote in osnovna električna ter pnevmatična oprema. K temu spadajo še varnostne enote, električni in mehanski vmesniki in oskrba z energijo. Standardni enonamenski moduli - vsak modul izvaja določen proces - dimenzij A4 (širine 220, 330 in 440 mm) se prilegajo v okvir osnovne enote. Ta vključuje tudi enoto za oskrbo z energijo (slika 3, 6). Delovne oziroma procesne enote, ki so izmenljive in se priključijo v osnovno enoto preko vmesnikov v smislu vstavi in delaj (PIU), so enote za dodajanje sestavnih delov, enote za operacije sestavljanja in za kontrolo ter preskušanje. Variantne izvedbe in enote so vedno prilagojene naroč- Slika 3. Osnovn(a) in dodajalni(b) modul [1] nikovim zahtevam. Novi moduli se stalno razvijajo. Sistem sestavljajo še enote prenosnega sistema za neposredno podajanje ali za prevoz med posameznimi procesnimi enotami - montažnimi mesti. Za urejanje in dodajanje sestavnih delov vključuje sistem še urejevalnike in dodajalnike ter palete za hranjenje urejenih sestavnih delov pred dodajanjem. Vse enote so pripravljene v kit izvedbi in dajejo projektantom veliko Slika 4. Prilagajanje kapacitete z DTF planiranjem v času življenjske dobe izdelka [4] Slika 5. Uporaba enakih baznih modulov pri stopnjevanju kapacitete sistema [4] Slika 6. Prednosti linije, grajene iz standardnih modulov sistema »desktop« [4] ciji v primerjavi s konvencionalnimi stroji, pri zmanjšanju časa od ideje do proizvodnje in posrednih stroških ter ponujajo dovolj veliko prilagodljivost. ■ 4 Sklep Nekajletno uvajanje modulne gradnje montažnih sistemov za male izdelke in številne realizacije kažejo pravilnost usmeritve, ki jo je pred časom sprejelo podjetje Bosch Rexroth. Standardizacija modulov in napredni koncepti montažnih enot in krmilja pomenijo kakovostni preskok v gradnji montažnih sistemov za izdelke malih dimenzij. Pri tem je treba opredeliti še zmanjšanje stroškov svobode pri načrtovanju montažnih linij, običajno jih sestavljajo, namesto razvijajo. Dejstvo je, da načrtovanje in izdelava zahtevata mnogo manj naprezanja, mogoča je ponovna uporaba, sistem pa je mogoče postaviti v treh mesecih. ■ 3 Prednosti modulne gradnje Ta moderni in prilagodljivi proizvodni sistem zagotavlja hitro in enostavno prilagajanje spremembam v kapaciteti oziroma obsegu proizvodnje. Daje tudi možnost postopnega investiranja. Stopnja avtomatizacije je lahko fiksna ali se postopoma dograjuje. Mogoče je graditi delno ali popolnoma avtomatizirane linije in enostavno realizirati tudi ročna delovna mesta. Pomembna značilnost modulne gradnje je postopno prilagajanje kapaciteti v času življenjske dobe izdelka (slika 4). Značilnost klasičnega planiranja je kapaciteta, ki je bila ocenjena na predvidevanjih trga in povpraševanja. V času življenjske dobe stroja je ni mogoče spreminjati. Možni so trije scenariji: načrtovana kapaciteta sistema je premajhna, ravno pravšnja ali prevelika. Žal je le redko mogoče uskladiti kapaciteto sistema s povpraševanjem, še posebno pri hitrih spremembah trga. Premajhna kakor tudi prevelika ka- Slika 7. Podatki o montažnem sistemu za izdelavo konektorjev[4] paciteta načrtovanega sistema vodita k izgubi, ker ni mogoče zadovoljiti povpraševanja in ker je bila investicija za dejanski obseg proizvodnje prevelika. Standardni moduli namizne tovarne - DTF - pa omogočajo postopno povečevanje na začetku in na koncu življenjske dobe izdelka, zmanjševanje kapacitete in s tem prilagajanje potrebam trga. Moduli (osnovni, prenosni, krmilni) so enaki v vseh izvedbah (slika 5). Sistem dovoljuje enostavno zamenjavo ročnega mesta z mehaniziranim oziroma avtomatiziranim. Dosedanje realizacije (slika 6 in 7) kažejo značilne prihranke pri tlorisu, ki ga zavzamejo sistemi, pri investi- montaže, ki je bilo doseženo z značilnimi lastnostmi sistema: • zmanjšanje kompleksnosti - poenostavitev montažnih enot, • standardizacija, • postopno investiranje, • krajši časi izdelave montažnega sistema in s tem hiter prihod izdelkov na trg, • ponovna uporaba modulov, • fleksibilnost. Z jasnimi cilji je v sodelovanju z naročniki mogoče vplivati na učinkovitost proizvodnje malih izdelkov. Dejansko je to sistem cenene avtomatizacije LCA, ki se vedno pogosteje uveljavlja tako na Japonskem kot v Evropi. Zastopnik za Bosch Rexroth - Desk- [2] top Factory in Montažno tehniko v Sloveniji je podjetje OPL, d. o. o., iz Trzina. Vse dodatne informacije lahko dobite na internetni strani: www.opl.si. [3] Literatura [1] Klemd, O.: Desktop Factory - New approaches for lean micro assembly, Proceedings of the 2007 IEEE International Symposium on Assembly and [4] Manufacturing, Ann Arbor, Michigan, USA, July 22-25, 2007. Salomon, P. R.: International cooperation in micro system technology, WESCON/96 Volume, Issue, 22-24 Oct 1996 Page(s): 79-84. Noe, D.: Raziskave in razvoj na področju montaže. V: NOE, Dragica (ur.), PERME, Tomaž (ur.). Avtomatizacija montaže: gradivo posveta, Ljubljana, 18. november 2004. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 2004, 5 str. www.boschrexroth.com/busi-ness_units/brl/en/produkte/ desktop_factory/index.jsp. nadaljevanje s strani 180 ■ The 7th International Fluid Power Conference (7th IFK) Sedma mednarodna aachenska konferenca o fluidni tehniki 22.-24. 03. 2010 Aachen, ZRN Informacije: http://www.ifk2009.de/ ■ The 6th Fluid Power Net International (FPNI) PhD Symposium - Šesti doktorski simpozij v okviru mednarodne mreže o fluidni tehniki 08.-11. 06. 2010 Purdue University, West Lafayette, USA Informacije: - prof. Monika Ivantysinova - tel.:+01(765) 447-1609 - faks:+01(765) 448-1860 - e-pošta: mivantys@purdue.edu - internet: http://coweb.ecn.purdue.edu/-mahalab/index.html ■ The 8th Japanese Fluid Power Symposium (JFPS 2011) - Osmi simpozij o fluidni tehniki v okviru japonskega združenja za fluidno tehniko (JFPS) Okinawa, Japonska Informacije: prof. Yakota Sodobne omarice za elektroopremo V podjetju ADEPT plus smo dosedanjim uspešnim programom ponudbe komponent za avtomatizacijo dodali novega. V začetku leta smo se namreč sestali s predstavniki podjetja Eta, s. p. a., (www.eta.it) iz Italije in se dogovorili o razširitvi sodelovanja. Do sedaj smo krmilne omarice kupovali samo za lastne potrebe, na sestanku pa smo se dogovorili, da zelo kvalitetne produkte ponudimo tudi na slovenskem tržišču. ■ Kratek pregled programa Paleta produktov je izjemno široka. Obsega samostoječe omarice za elektroopremo blagovnih znamk Areta, E.go in ATB8. Močna izdelava, predvsem z uporabo unikatnega profila zaprte konstrukcije, omogoča vgradnjo omaric v običajnih in v zahtevnih industrijskih okoljih. Omarice so barvane v RAL 7035, ki je standard večine zahtev strank za elektroopremo. Stopnja zaščite je IP55 za modularne omarice in IP66 za omarice ATB8, ki pripadajo seriji kompaktnih omaric. Sistem zaklepanja je standardno izveden v treh točkah, za večje dimenzije pa se uporablja štiritočkovni sistem. Velikokrat stranke zaradi lastnih organizacijskih zahtev po dostopu do oprema zahtevajo specialne ključe za odpiranje omaric. Ključavnice so zaradi tega zamenljive s ključem. Na voljo so tako posebni ključi različnih vstavkov kot tudi pravi ključi za cilindrične ključavnice. Za manjše projekte in kot razdelilne omarice so primerne omarice iz serije STx in SDx. Na voljo so kot omarice za sponke s prozornimi vrati in z vrati iz pločevine. Samostojne pulte za upravljanje uporabljamo tam, kjer je potreben pregled nad strojem ali linijo. Tudi na tem področju je izbira dimenzij in možnosti velika tako v sestavljivi kot v kompaktni različici. Program sestavljivih elementov označujemo z AE, LE, PE in ME. Pomenijo pa posamezne sklope pri sestavi celotnega pulta: osnovo, dve različici pulta (LE in ME) in povišek ali nadgradnjo. S sestavnimi deli lahko ustrežemo praktično vsaki želji Skupina izdelkov iz programa zidnih oziroma box omaric stranke. Za konfiguracijo so na voljo dimenzije od 600 do 1600 mm v dveh globinah - 400 in 500 mm. Medtem ko omogočajo modularni pulti veliko kombinacij, sta pri kompaktnih pultih na voljo dve osnovni liniji SBA z vrati spredaj in zadaj ter ZBA z vrati samo spredaj. Dimenzijsko so na voljo širine 600, 800, 1000 in 1200 mm. Omarice in posluževalni pulti so lahko tudi iz nerjaveče pločevine, zlasti za prehrambno industrijo in farmacijo. Prav tako so v programu na voljo tudi omarice za vse bolj popularne PC-računalnike in pripadajoče komponente (npr. tiskalniki, komunikacijska oprema, itd. ^), ki se uporabljajo v proizvodnji. Več informacij o posamezni seriji oziroma omarici dobite na domači strani proizvajalca, če izberete zavihek »Produkti« (www.eta.it/ing/ prodotti.php). Tisti, ki imate raje Za večje sisteme in celotne linije uporabljamo krmilne pulte. Velika površina za namestitev tipk in posluževalnih panelov omogoča pregledno razporeditev. V samem pultu pa je dovolj prostora tudi za namestitev decentralizirane periferije, ki je pri projektantih vse bolj popularna rešitev. tiskano obliko, kjer si lahko zapišete lastne opombe in komentarje, pa, prosimo, pošljite kratko sporočilce na info@ad-avtomatizacija.si. Poslali vam bomo najnovejši katalog Eta 2009 (v angleškem jeziku). ■ Izdelava izrezov na standardnih omaricah po meri kupca Za projektante imamo na voljo tudi brezplačni CD z računalniškim CAD-programom, ki pomaga pri izdelavi t. i. namenskih (ang. Custom) izvedb standardnih omaric. Z uporabo CAD-programskega paketa lahko naročite namensko izvedbo izrezov, izvrtin ali izsekov posebnih oblik. Bistvena prednost namenske izdelave je, da so izvrtine in izrezi izvedeni pred barvanjem. Na ta način je z barvo zaščiten tudi notranji rob izreza, kar preprečuje začetek rjavenja. Z uporabo CAD-programa EtaCAD proizvajalcu sporočimo, kakšno modifikacijo standardne omarice želimo. Hkrati pa enostavno arhiviramo projektno dokumentacijo, povezano z omarico. EtaCAD je zelo preprost za uporabo. Zaradi enotnega programa, ki ga uporablja tako konstruktor pri stranki kot preddelavec pri proizvajalcu, zmanjšamo možnost napak pri prenosu delavniške risbe v proizvodnjo. Proizvodnja je v glavnem avtomatizirana in roboti avtomatsko izre-žejo želene izvrtine že v fazi izdelave osnovnih stranic omarice. Deli za sestavo omarice, ki so prikrojeni po željah stranke, gredo nato na barvanje. Na ta način proizvajalec zagotovi visoko kvaliteto celotne omarice, saj je zaščitni sloj na-nesen tudi na posebej izrezanih odprtinah. Računalniški program EtaCAD je na voljo brezplačno. Potrebna je le registracija pri proizvajalcu, ki jo opravite preko elektronske pošte. Za vaš izvod CD-ja, prosim, napišite kratko elektronsko sporočilo na info@ ad-a vtomatizacija.si. Primer modificiranih krmilnih omaric iz programa standardnih omaric. Vsi izrezi so profesionalno izdelani. Zaščiten je tudi notranji rob, ki ostane pri domači proizvodnji običajno surov. krmilni omarici. Ventilatorji, ki se navadno uporabljajo, sicer do neke mere znižujejo temperaturo v omarici, vendar vanjo vnašajo velike količine prahu. Ta pa elektronskim komponentam zmanjšuje življenjsko dobo. Zaradi plasti prahu je oteženo tudi naravno hlajenje komponente. ■ Termične razmere v elektroomarici Zaradi vse zahtevnejših funkcij, ki naj jih izvaja krmilna elektronika, so posledično komponente za avtomatizacijo vse kompleksnejše in dražje. V primeru okvare nastanejo veliki stroški servisa in še večji stroški izpada proizvodnje. Smiselno je zagotoviti primerne delovne pogoje za krmilno elektroniko v industrijskem okolju. Ker sta največja sovražnika industrijske elektronike ravno povišana temperatura in prah, svetujemo uporabo klimatskih naprav za vzdrževanje želene klime v Z uporabo klimatske naprave se tokokroga zunanjega in notranjega zraka ločita. Zunanji služi za ohlajanje notranjega, ta pa potem hladi komponente v omarici. Na ta način preprečujemo vnos prašnih delcev v omarico. Znano je tudi dejstvo, da klimatska naprava zrak suši, kar še dodatno vpliva na daljšo življenjsko dobo elektrokomponent v omarici. Vsi izdelki, opisani v tem članku, so predstavljeni v tiskanem katalogu v angleškem jeziku, kjer lahko sami ali ob naši pomoči izberete omarico za vaš projekt. Pošljite nam kratko elektronsko sporočilo na info@ad-avtomatizacija. si in poslali vam bomo najnovejši tiskani katalog vseh produktov. Veselimo se vašega odziva! Vir: Adept plus, d. o. o., Hrašče 5, 6230 Postojna, tel.: 05-75-36136, faks: 05-7536-138, Primer namestitve klimatske naprave na stran omarice (levo) in shematski prikaz izmenjave toplote z dvema - ločenima - zračnima tokoma www. ad-avtoma-tizacija.si, janez. valancic@ad-av-tomatizacija.si Proizvodne kapacitete in logistika proizvajalca Sedež podjetja ETA (levo) in detajl barvalne linije, ki je bila odprta ob praznovanju 30-letnice delovanja podjetja (desno). V njej sta moderna, popolnoma avtomatizirana barvalna linija in sodoben logistični center. Podjetje Eta ima sedež v Italiji - v mestu Canzo ob jezeru Como, ki je slabo uro vožnje oddaljeno od Milana. Celotna dolina je znana po visoki tehnični razvitosti tamkajšnjih podjetij in občutku prebivalstva za tehnično kulturo. To se opazi na vsakem koraku, predvsem pa ob vstopu v katero od tovarn. Tovarna ima dolgo tradicijo pri izdelavi izdelkov iz pločevine, saj so pred kratkim praznovali 30-letnico delovanja. Sama tradicija dejavnosti pa sega še dlje v zgodovino. Eta je družinsko podjetje z visoko stopnjo avtomatizacije proizvodnje. Praktično vsi produkti so izdelani na avtomatskih linijah za krivljenje pločevine in varjenje. Ob 30-letnici so predali namenu sodobno popolnoma avtomatizirano linijo za barvanje izdelkov ter sodoben logistični center, ki bistveno skrajšuje dobavne roke naročil. Logistični center in barvalna linija sta postavljena v novi tovarni, oddaljeni dobrih 15 kilometrov od upravne stavbe in proizvodnih prostorov. Računalniška Projektiranje in izdeiava strojev, krmiinii^ eiektro omaric in prodaja komponent s področja avtomatizacije. Celotna strokovna ekipa pod eno streho omogoča kratke odzivne čosei /O avtomatizacija Industiljsklli piocssov Adept plus d.o.o. Hrošče 5,31-6230 Postojna www.ad-avtomatizacija.si Popolnoma robotizirane proizvodne linije in sodoben skladiščni center Operacije varjenja, čiščenja zvarov in montaže ozemljitvenih vijakov ter druge manipulacije izvajajo roboti. Več zaporednih nagrad za napreden izdelek na področju elektrotehnike priča o naravnanosti podjetja k razvoju in stalnim izboljšavam tako izdelkov kot tudi proizvodnih in drugih poslovnih procesov. Nagrade in pokali so podrobno predstavljeni na internetni strani proizvajalca. podpora in avtomatski procesi omogočajo hitro dobavo standardnih omaric kakor tudi omaric, izdelanih po specifikacijah kupca. 40 let razvijamo in proizvajamo elektromagnetne ventile JAKŠA s©^"«® m MAGNETNI VENTILI -vrhunska kakovost izdelkov in^tpritev' - zelo kratki dobavni rokj^J^ ^^ - strokovno svetovanje pri izbiri' ^ V - izdelava po posebnih zahtevah ^ ^ * • - širok proizvodni programj 0 ' ceioten program na interneju Jakša d.0.0., Žiandrova S, 12^ Ljubljana, tel.: (0)1 53 73 066 fax: (0)1 53 73 067,"e-mal info@jafc"sa,si Nove knjige [1] Anonim: FLUID MARKT 2009 - Jahreseinkaufsführer - Produkte Märkte Lieferenten - Posebna publikacija revije Fluid za leto 2009 predstavlja izčrpen priročnik za projektiranje fluid-notehničnih naprav in sistemov. Prvi del publikacije obsega 23 strokovnih prispevkov z obravnavo nekaj najaktualnejših tem s področja tesnjenja cevnih priključkov, trženja H + P-ses-tavin na različnih področjih uporabe, praktičnih izkušenj uporabe sodobnih sestavin hidravlike in pnevmatike ter pribora in merilne tehnike. V drugem delu pa so v obliki preglednic izčrpno predstavljene hidravlične in pnevmatične sestavine z osnovnimi tehničnimi podatki in njihovimi dobavitelji, ter izčrpnim seznamom dobaviteljev in njihovimi naslovi.- Zal.: Verlag Moderne Industrie GmbH; obseg: 126 strani. [2] Anonim: Fluid Power Designer's Lighting Reference Handbook (osma izdaja) - Priročnik za projektante fluidnotehni-čnih naprav in sistemov pod zgornjim naslovom je postal eden od najbolj iskanih v ZDA. V obsegu okoli 200 strani ponudi vse potrebne informacije z izčrpnimi opisi standardov ANSI in ISO, preglednicami za pretvarjanje enot ter pregledom formul za izračunavanje osnovnih parametrov sestavin. Dodana sta geslovnik osnovnih pojmov in seznam okrajšav. - Naročilo na naslovu: Sharon Conley, tel.: +(216) 931-9427 ali e-pošta: sharon.conley@pen-ton.com; cena: 40,00 USD. [3] Anonim: Fluid Power and Motion Control - Professional Education Seminars Series - Gradivo za izobraževalne seminarje s področja fluidne tehnike in krmiljenja gibanja v organizaciji MSOE - Milwaukee School of Engineering. Tematski naslovi seminarjev: Uvod v hidravliko, Vzdrževanje hidravličnih naprav, Iskanje napak, Analiza motenj in okvar, Uvod v modeliranje in simulacijo hidravličnih sistemov, Strategija krmiljenja dinamičnih sistemov - analogna, Digitalna strategija krmiljenja in mehatronika, Magnetni aktuatorji in senzorji. - Zal.: MSOE; informacije in naročila na spletnih straneh: www.msoe.edu/Wp/seminars/ schedule.shtml. [4] Anonim: Vibrationen und deren Bewertung bei Handwrkzeugen - Taschenbuch (Priročnik: Vibracije in njihovo vrednotenje pri ročnih orodjih) - Od marca 2007 naprej velja evropska direktiva o vibracijah EU 2002/44/ EG v obliki varnostno-tehnič-nih predpisov glede hrupnosti in vibracij pri ročnih orodjih. Direktiva naj bi se povzela v ustrezni nacionalni zakonodaji o varnosti pri delu. Glede hrupa so predpisane strožje mejne vrednosti, medtem ko so glede vibracij sploh prvič določene. Delodajalci morajo zagotoviti izpolnjevanje teh predpisov na vsakem delovnem mestu skupaj z drugimi varnostno-tehnič-nimi predpisi. Pri tem morajo zagotavljati ustrezno zaščitno opremo, če dovoljene mejne vrednosti ni mogoče stoodstotno preprečiti. Priročnik so v soglasju z direktivo EU in nacionalno zakonodajo pripravili v podjetju Atlas Copco Tools. Naročilo je mogoče po e-pošti na naslovih: v Nemčiji: tools.de@de.atlascopco.com, v Švici: tools.ch@ch.atlascopco. com ali v Avstriji: tools.at@ at.atlascopco.com. [5] Haight, J. M., ed.: The Safety Professionals Handbook: Management Applications (Vol. 1) and Technical Applications (Vol. 2) - To obsežno delo o vseh vprašanjih varnosti pri delu predstavlja rezultate osemletnih naporov več kot 300 avtorjev skupaj s 1000 člani Ameriškega društva varnostnih inženirjev (American Society of Safety Engineers), ki so popisali svoje praktične izkušnje. Dva dela obsegata 79 poglavij, ki pokrivajo 12 različnih tematskih področij, kot so: vodenje varnostne tehnike, komunikacije o nevarnostih in obveščanje delavcev, ravnanje z okoljem, varnost in izobraževanje o zdravju, skupinska varnost, tveganja in nadzor nevarnosti, pripravljenost za ustrezno ukrepanje, protipožarna varnost, industrijska higiena, osebna zaščitna sredstva, ergonomika in upoštevanje človeških faktorjev - vse ob upoštevanju standardov in zakonskih predpisov, stanja znanosti in tehnike, analize stroškov, označevanja in opozarjanja, kriterijev uspešnosti in najboljših izkušenj iz prakse. - Zal.: American Society of Safety Engineers, 1800 E. Oakton St. Des Plaines, IL 60018, ZDA, 2008; ISBN: 978-1-885531-52-5; obseg: 854 strani (1. del), 1064 strani (2. del); cena: 189,00 USA (posamezni del); 259,00 USD (oba dela skupaj). Novi standardi [1] SAE J2470: Hydraulic Fluid Power - Valves - Method for Assesing the Lock Sensitivity to Contaminants (Fluidna tehnika - Ventili - Metoda ugotavljanja občutljivosti na zatikanje zaradi nečistoče). Novi standard naj služi kot pomoč pri ugotavljanju občutljivosti hidravličnih ventilov na nečistočo. Dokument opredeljuje postopek preskušanja ventilov pri različnih stopnjah onesnaženja delovnega fluida. Priporočajo se tri stopnje, ki pokrivajo večino področij uporabe hidravličnih ventilov. Postopek omogoča preskušanje brez razstavljanja in tako daje informacije o ustreznosti projektne rešitve sistema. Omogoča ugotavljanje občutljivosti na zatikanje glede na velikost delcev nečistoče. Uporaba ventilov za različne namene ima tudi različne zahteve glede sprejemljivosti delovanja. Tako je isti ventil glede občutljivosti na nečistoče lahko povsem nesprejemljiv pri določenih po- gojih obratovanja in povsem zadovoljuje pri drugih razmerah uporabe. - Naročilo standarda na spletnem naslovu: www.sae. org/technical/standards/ J 2470_ 2009 01; cena: 61,00 USD. Priporočila VDMA - Einheitsblatt 24576: Cr(Vl) -freie Korrosionsschutzschichten (VDMA priporočilo o korozijski zaščiti brez Cr(VI)) - Po sprejeti evropski direktivi je tudi za stara vozila od 1. julija 2007 prepovedana površinska zaščita sestavnih delov z uporabo Cr(VI) za kromiranje. Čeprav se prepoved ne nanaša neposredno na fluidno tehniko, jo morajo v praksi upoštevati tudi izdelovalci cevi in cevnih priključkov. Zaradi jasnosti je tudi VDMA že pred tremi leti sprejel ustrezne predpise. V ta namen so pripravili ustrezno priporočilo VDMA 24576 za zagotavljanje pro-tikorozijske zaščite brez uporabe Cr(VI). Tako sedaj priporočilo velja tudi za fluidnotehnične sestavne dele, kot so: cevni priključki, merilni priključki, prirobnične cevne zveze, kovinski deli za pritrditev cevnih vodov (objemke, pritrdilne ploščice); adapterji, armatura gibkih cevovodov, hidravlične in pnevmatične spojke, cevi in cevovodi, hidravlični ventili (dušilni, tlačni, potni in proti-povratni), krmilni bloki ipd. Vpoštev pridejo na gradbenih, kmetijskih, gozdarskih in rudarskih strojih, pri gradnji stacionarnih strojev in naprav, pri opremi zgradb in drugih gradbenih objektov, na cestnih in terenskih vozilih, v letalstvu ipd. VDMA 24576 ne velja za vezne elemente (npr. vijake). Priporočilo so pripravili strokovnjaki poslovnega združenja za fluidno tehniko ob sodelovanju strokovnjakov za galvanizacijo in industrijsko pla-zemsko površinsko zaščito ter predstavnikov končnih uporabnikov.- Zal.: Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin, ZRN; tel.: + 030-2601-2260, faks: + 030-2601; internet: www.beuth. de; e-pošta: postmaster@beuth.de; dodatne informacije pa na VDMA Fachverband Fluidtechnik, Jörn Dürer, Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt am Main, tel.: + 069-6603-1652, faks: + 069-6603-2652, e-pošta: joern. duerer@vdma.org Po O + P 53(2009) 1-2, str. 6 pripravil Anton Stušek Zanimivosti na spletnih straneh [1] CAD-podatki za neposredni prenos v lastni računalnik - www. parker.com - Firma Parker na svojih spletnih straneh ponuja možnost neposrednega prenosa CAD-podatkov na lastni računalnik. S pomočjo eConfigura-torja se lahko želene sestavine neposredno oblikujejo in ustrezni podatki prenesejo na lastni računalnik. V konfiguratorju oblikovani geometrijski podatki se lahko vnašajo v večino CAD-programskih sistemov, kot so: ProEngineer, Autodesk, Inventor, SolidWorks, SolidEdge ali CATIA. Za neodvisno CAD-vizualizacijo sta na voljo Autodesk-DWF-Viewer ali DWF-Format. [2] Fluidnotehniška bloga - flui-dpowertalk.blogspot.com in michaelference.blogspot.com - Bralci revije Hydraulics & Pneumatics lahko vsak mesec spoznajo novosti o razvoju, tehnologiji in industriji fluid-ne tehnike. Viri podatkov na spletnih straneh se vsak dan spreminjajo, zato je uredništvo H&Pna svojih spletnih straneh oblikovalo dva bloga - prvega z naslovom fluidpowertalk. blogspot.com in drugega mi-chaelference.blogspot.com. V okviru prvega se obravnavajo vsa vprašanja tehnike, tehnologije in znanosti o fluidni tehniki, v okviru drugega pa vprašanja poslovnih možnosti, vodenja, trženja in podobna tematika. Vljudno vabljeni, da spoznate, kakšne novice vam ponujajo, in k tvorni izmenjavi vaših mnenj in stališč. [3] FT v elektronski knjigarni - www.hydraulicspneumatics. com - Ne zamudite priložnosti za širitev vašega znanja na področju fluidne tehnike. Revija Hydraulics & Pneumatics je nedavno razširila svojo spletno knjigarno z vsemi uveljavljenimi knjižnimi deli avtorja Jacka Johnsona. E-knjigarna tako sedaj ponuja že 18 del. Poleg dveh knjig Russla W. Henkeja: Lightening Reference Handbook in Fluid Power systems and Circuits je na voljo tudi sedem knjig in dve DVD-laboratorijski navodili avtorja J. Johnsona. Med njimi so tudi Designer's Handbook for Electrohydraulic Servo and Proportional Systems (četrta izdaja) in Electrohydraulic Control of Pressure and Cylinder Force. Izkoristite ponudbo! [4] Mednarodne spletne strani o fluidni tehniki - www.fpni.net - Profesorica dr. Monica Ivan-tysinova z univerze Purdue v ZDA na spletnih straneh pod zgornjim naslovom predstavlja namen in zasnovo mednarodne spletne mreže za fluidno tehniko - Fluid Power net International. [5] Priročnik za projektiranje fluidne tehnike - www.hydraulic- spneumatics.com - Na spletnih straneh revije Hydraulics & Pneumatics je med drugim podrobno predstavljen tudi redni letni priročnik za projektiranje fluidne tehnike - 53rd Annual designer's Guide to Fluid Power. Publikacija poleg zanimivih tem sodobnega projektiranja fluidnotehničnih naprav in sistemov izčrpno prikazuje ponudbo več kot 40 skupin različnih hidravličnih in pnevmatičnih sestavin okoli 900 ponudnikov, predvsem iz ZDA. Navedeni so tudi njihovi podrobni naslovi. [6] Ponudniki fluidnotehnične opreme v Nemčiji - www.fluid.de - na spletnih straneh revije Fluid so predstavljeni tudi spletni naslovi nekaj najaktualnejših dobaviteljev sodobnih sestavin hidravličnih in pnevmatičnih naprav. Seznam oglaševalcev ADEPT PLUS, d. o. o., Postojna 188 LE-TEHNIKA, d. o. o., Kranj 171 CASTROL, d. o. o., Ljubljana 132 M + maziva, d. o. o., Maribor 160 CELJSKI SEJEM, d. d., Celje 189 MIEL Elektronika, d. o. o., DOMEL, d. d., Železniki 168 Velenje 93 DVS, Ljubljana 105 MOTOMAN ROBOTEC, ENERPAC GmbH, Düsseldorf, d. o. o., Ribnica 191 ZRN 181 OLMA, d. d., Ljubljana 93 FESTO, d. o. o., Trzin 93,194 OPL AVTOMATIZACIJA, GAZELA, d. o. o., Krško 181 d. o. o, Trzin 93,185 HAWE HIDRAVLIKA, d. o. o., PARKER HANNIFIN (podružnica Petrovče 96 v N. M.), Novo mesto 93 HIB, d. o. o., Kranj 173 PPT COMMERCE, d. o. o., HYDAC, d. o. o., Maribor 118 Ljubljana 175 HYPEX, d. o. o., Lesce 161 PROFIDTP, d. o. o., Škofljica 110 ICM, d. o. o., Celje 150,151 PS, d. o. o., Logatec 119 IMI INTERNATIONAL, d. o. o., PTICA ZAVOD, Kranj 107 (P.E.) NORGREN, Lesce 93 SICK, d. o. o., Ljubljana 93 INEA, d. o. o., Ljubljana 93 TEHNOLOŠKI PARK IPMIT, d. o. o., Ljubljana 107 Ljubljana 108 Iskra ASING, d. o. o., UL, Fakulteta za strojništvo 101 Šempeter pri Gorici 193 UM, Fakulteta za strojništvo, JAKŠA, d. o. o., Ljubljana 189 Maribor 104 KLADIVAR, d. d., Žiri 94 VISTA HIDRAVLIKA, d. o. o., LEOSS, d. o. o., Ljubljana 93 Žiri 178 Enostavno - dodana vrednost! manjšanje stroškov! Zagotovitev kakovosti! Izkoristite inovacije, ki poenostavijo vaše delo - kakor H'w^p^e^^sarrionastavljivolconcno dušenje (PPS) za ^ok^je^ifindre. ^^ ^ CO Festo, d.0.0. Ljubljana Blatnica 8 SI-1236 Trzin Telefon: 01/530-21-00 Telefax: 01/530-21-25 Hot line: 031/766947 info_si@festo.com www.festo.si