„Kutatásunkkal a gyártóipar eredményességén javíthatunk”

Szerszámgépek önműködő dinamikai leírásának speciális módszerén dolgozik kollégáival a GPK szakembere.

„A jelenleg is zajló negyedik ipari forradalom az élet számos területén szinte teljes mértékű automatizálást, az emberi beavatkozás nélküli folyamatok elterjedését segíti elő. Vizsgálatunkkal a gyártási eljárásokra lehetünk hatással: ún. kiber-fizikai rendszerek alkalmazásával a saját állapotukat felmérni és önműködően orvosolni képes berendezésekkel a termékek előállítása jelentős mértékben eredményesebbé tehető. A Lendület program keretében mindezek módszertani alapjainak megteremtését tűztük ki célul” – fogalmazott Dombóvári Zoltán, a BME Gépészmérnöki Kar (GPK) Műszaki Mechanikai Tanszékének egyetemi docense, akinek ötéves kutatási terve a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Lendület programjának egyik nyertese lett, így a műegyetemi szakember 5-6 társával együtt már megalapította a MTA-BME Lendület Szerszámgéprezgések Kutatócsoportot. Törekednek a konvolúció alapú keretrendszer megalkotásával szerszámgépek önműködő dinamikai leírására. (A konvolúció függvények egyfajta szorzására használt művelet - szerk.)

A Magyar Tudományos Akadémia 2009 tavaszán hirdette meg először a Lendület Fiatal Kutatói Programot a kimagasló tudományos teljesítményt nyújtó, pályájuk elején járó szakemberek támogatására. A kezdeményezés célja a tehetségek itthon tartása, hazahívása, a kutatói kiválóságok utánpótlásának felkarolása, az ifjú tudósok előrelépési lehetőségeinek bővítése, így az akadémiai kutatóintézet-hálózat és az egyetemek versenyképességének növelése.

2019-ben a 16 nyertes pályázó 540 millió forint támogatásban részesült az eredményhirdetés évében. A pályázók közül a legtöbb nyertes a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemről és az MTA Bölcsészettudományi Kutatóközpontjából került ki.

A műegyetemi kutatók közül sikerrel pályázott a Lendület Programban: Dombóvári Zoltán (Gépészmérnöki Kar) és Pach Péter Pál (VIK), Célzott Lendület kategóriában Hartmann Bálint (VIK).

„Az alkatrészeket előállító berendezések nagyfokú pontosságának lényeges szerepe van abban, hogy a gyártási folyamatok zavartalanul történjenek, ezáltal lesz kifogástalan a gépek működése, és biztosított a termékek magas minősége. A szóban forgó kritérium fokozottan érvényes a különböző típusú szerszámgépek (esztergák, marógépek, stb.) esetére is, amelyek működése pontos matematikai, illetve mechanikai modellel írható le” – indokolta kutatási témájának választását Dombóvári Zoltán.

A Gépészmérnöki Kar kutatója egy speciális módszer kidolgozásával foglalkozik: olyan automatizált eljárásokat keres, amelyekkel azonnal felismerhetők a szerszámgépek működése közben a megmunkáló folyamatban keletkező káros hatások (pl. szokatlan rezgéseket, munkadarab- vagy szerszámsérüléseket stb.), és megtörténhet a nemkívánatos rezgések mérnöki előrejelzése is. Kutatócsoportjának célja egy egyedi matematikai nyelvezet alkalmazása, közelebb kerülve az ilyenkor használatos szenzorok által mért jelek formátumához. Dombóvári Zoltán közvetlenül a szerszámgépen mért jelekből, azok emberi értelmezésének kihagyásával állítja elő a forgácsolás dinamikai modelljét, amely alkalmas a szerszámgép pontosságának és stabilitásának megállapítására. „Ennek a jelalapú megközelítésnek jóval nagyobb az információtartalma, mint egy mérnök által jobban kezelhető, paraméteralapú működés-leírásnak” – ecsetelte a fiatal kutató.

„A középosztály elkövetkezendő évtizedekre világszinten prognosztizált növekedése miatt a gyártás keresleti oldala jelentősen erősödik. Ez a tendencia Európában – különösen a gépek használatában nagy tapasztalattal rendelkező műszaki szakma munkaerőhiányával párosulva – várhatóan komoly fejtörést okoz a gyártószektornak” – mutatott rá kutatásának ipari hátterére a BME docense. Véleménye szerint „az ipar 4.0 eredményeire erősen támaszkodva néhány évtizeden belül több milliárd kizárólag benzin és dízel üzemű autót kell lecserélni alternatív hajtású járművekre, miközben egyre nagyobb szükség lesz a vasúthálózat megújítására és a légi közlekedés fejlesztésére. Az ipar feladata, hogy első kézből kiszolgálja a megváltozott igényeket, amelyekhez egy biztos lábakon álló és a hatékonyságot elősegítő, lehetőleg önműködő vagy kevés beavatkozást igénylő módszert szeretnénk kidolgozni”.

Dombóvári Zoltán beavatta a bme.hu-t ötéves kutatási tervének részleteibe: társaival a szerszámgépek működését nyomon követő és azt megbecsülni képes, mesterséges intelligenciával egybekötött algoritmus létrehozására törekednek. „Még a folyamat elején járunk, és elméleti kutatásról lévén szó sok bennünk is a kétség, de mindent megteszünk a kitűzött célok eléréséért” – fogalmazott a szakember, aki elárulta, hogy egyéb fontos feladatai is vannak: egy nemlineáris mérési módszer kidolgozásán, továbbá a zajon alapuló mérési eljárások ipari alkalmazásának megalapozásán is dolgozik. „Nehéz és mély szakmai tudást igénylő terület a miénk, ahol az alapos matematikai, mechanikai és gépészeti ismeretek létfontosságúak. Számítunk a felnövő generáció újdonságokra nyitott tagjaira, azokra a PhD-hallgatókra és fiatal kutatókra, akik a gépészet klasszikus alapjaira építkezve szélesítenék perspektíváikat” – biztatta az ifjakat a tudományos munkában való részvételre a BME szakembere.

TZS-GI