Modelowanie cyfrowe procesów produkcyjnych z wykorzystaniem nowoczesnych technologii komputerowych
Studenckie Koło Naukowe Manager
Wydział Zarządzania Politechniki Warszawskiej
Marzec-wrzesień 2023
Cel grantu
Zdjęcie z pierwszej wizyty w Danfossie.
Prace nad modelem symulacyjnym procesu w siedzibie firmy Danfoss
W roku akademickim 2022/2023 studenci z koła SKN Manager zrealizowali Grant Rektorski o temacie: Modelowanie cyfrowe procesów produkcyjnych z wykorzystaniem nowoczesnych technologii komputerowych. Celem grantu była budowa procesu produkcyjnego w świecie cyfrowym z wykorzystaniem wybranych nowoczesnych technologii komputerowych, takich jak: modelowanie symulacyjne, AR, druk 3D i kody QR, oraz badanie możliwości interaktywnego usprawniania tego modelu. Dodatkowymi celami było opracowanie i wygłoszenie referatu na konferencji naukowej oraz zaprezentowanie wyników prac związanych z grantem na platformie (stronie internetowej).
Studenci podczas realizacji prac grantowych mieli zapoznać się z programem SolidWorks i tworzeniem w nim modeli 3D oraz z programem Tecnomatix i budową modeli procesów produkcyjnych w tym programie. Dodatkowo studenci mieli rozwinąć umiejętności analizy procesów produkcyjnych, tworzenia wydruków 3D oraz przedstawiania modeli w rzeczywistym wymiarze.
Studenci podjęli się tego tematu, aby wykorzystać w praktyce wiedzę zdobytą na studiach I stopnia oraz rozwinąć posiadane kompetencje do wykorzystania w przyszłym życiu zawodowym. Głównym założeniem projektu było stworzenie wizualizacji wybranego procesu produkcyjnego, co pozwoliłoby użytkownikowi uzyskać szczegółowe, powiązane informacje o danym procesie produkcyjnym, jak również zobrazować przebieg procesu. Podejście to wprowadziło nowoczesne technologie takie jak: modelowanie symulacyjne, AR, druk 3D czy kody QR, które mogą stanowić doskonałe narzędzia w usprawnianiu procesów produkcyjnych. Dodatkowo opracowane informacje o modelu oraz jego animacji mogą wpłynąć na poprawę nauczania w obszarze organizacji i zarządzania produkcją oraz wzbogacić ofertę dydaktyczną o nowe narzędzia nauczania studentów w obszarze produkcji. Ponadto, interaktywny model procesu produkcyjnego może służyć w celu popularyzacji wiedzy z zakresu zarządzania produkcją, nie tylko wśród studentów, ale także wśród uczestników wydarzeń naukowych związanych z Politechniką Warszawską.
Przewidywane osiągnięcia opierają się na wypracowaniu innowacyjnego podejścia do organizacji i zarządzania produkcją. Platforma internetowa przedstawi kompleksowe informacje na temat badanego procesu produkcyjnego. Przedstawienie modelu procesu produkcyjnego w programie Tecnomatix umożliwi podjęcie kolejnych działań w celu poprawy efektywności procesu. Dodatkowo, wykorzystanie drukarki 3D do wizualizacji wyrobów gotowych umożliwi bardziej realistyczne i praktyczne zrozumienie przebiegu badanego procesu. Co więcej, opracowany model stanie się narzędziem dydaktycznym wykorzystywanym na zajęciach związanych z zarządzaniem produkcją. Dodatkowo, wykorzystanie wizualizacji procesu oraz jego wyrobów w działaniach promocyjnych np. na festiwalach, pokazach pozwoli upowszechnić wiedzę z zakresu produkcji na szerszą skalę.
Grant został zrealizowany we współpracy z przedsiębiorstwem produkcyjnym Danfoss. Uczestnicy grantu kilkukrotnie odwiedzili siedzibę firmy w Grodzisku Mazowieckim w celu zbadania wybranego procesu produkcyjnego oraz zebrania danych niezbędnych do jego opisania i zamodelowania.
W wyniku prac realizowanych w ramach grantu powstały następujące produkty:
- Nawiązanie współpracy z przedsiębiorstwem Danfoss.
- Udział uczestników Grantu w szkoleniach podnoszących kompetencje zespołu, np. szkolenie z tworzenia modelu 3D w programie SolidWorks.
- Model symulacyjny procesu produkcji zaworu ICS 1 25-20,
- Propozycje usprawnień badanego procesu produkcyjnego, opracowane na podstawie modelu symulacyjnego procesu.
- Modele 3D wyrobów prezentowane za pomocą technologii AR.
- Wydruki 3D wyrobów.
- Referat przedstawiający wykorzystane technologie informatyczne oraz możliwość ich zastosowania w zarządzaniu procesami produkcyjnymi, który został wygłoszony na Ogólnopolskiej Studenckiej Konferencji Naukowej „Nowy świat – Nowe zarządzanie?” zorganizowanej przez Wojskową Akademię Techniczną.
- Plansze przedstawiające poszczególne etapy procesu produkcyjnego, które zostały umieszczone w pokoju 103 na Wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej – zapraszamy do oglądania!
Wszystkie wyniki działań związanych z grantem oraz wykorzystane do tego technologie zostały również przedstawione na dalszych zakładkach. Zapraszamy!
Zrealizowane działania, uzyskane rezultaty
Proces produkcyjny
W grancie dokonano analizy wybranego procesu produkcyjnego w przedsiębiorstwie z branży automatyki przemysłowej. Zebranie danych ilościowych zostało przeprowadzone z wykorzystaniem metod badawczych takich jak: obserwacja ciągła, analiza dokumentacji, wywiady z pracownikami. W dalszej części znajdziesz opis procesu.
Model 3D wyrobu
Wytwarzany w ramach procesu produkcyjnego zawór został zwizualizowany w postaci modelu 3D w programie SolidWorks. Zbudowany model umożliwia przeprowadzanie wizualizacji i animacji przedstawiających montaż i demontaż zaworu. Zobacz wizualizację.
Model symulacyjny procesu produkcyjnego
Zbudowany model symulacyjny badanego procesu produkcyjny umożliwia wizualizację przebiegu procesu oraz przeprowadzenie wybranych analiz z wykorzystaniem zaawansowanych narzędzi. Możliwa jest identyfikacja wąskiego gardła procesu, zgodnie z Teorią Ograniczeń (TOC). Zobacz model cyfrowy.
Technologia druku 3D
Zastosowanie technologii druku 3D umożliwia wytworzenie wyrobów, produkowanych w ramach analizowanego procesu. Zmiana parametrów procesu wpływa na charakterystyki wyrobu, które mogą być szybko weryfikowane dzięki tej technologii. Zobacz jak to zrobiliśmy.
Technologia AR
Rozszerzona rzeczywistość umożliwia przedstawienie wizualizacji przebiegu procesu i wytwarzanych elementów w większym zakresie – praktycznie przez każdego użytkownika, w dowolnym miejscu, z wykorzystaniem kodu QR. Wypróbuj i Ty!
Usprawnienia procesu produkcyjnego
Modelowanie symulacyjne pozwala na testowanie oraz ocenę wprowadzonych usprawnień do procesu produkcyjnego. Na zamodelowanym proces produkcyjnym przeprowadza się badania bez konieczności zatrzymania linii produkcyjnej. W dalszej części przedstawiono analizę usprawnień dla badanego procesu produkcyjnego.
Partnerzy grantu
Przy realizacji grantu współpracowały z nami wiodące na rynku przedsiębiorstwa produkcyjne i technologiczne. Znacząco zwiększyło to możliwość wykorzystania wyników w praktycznych zastosowaniach.
Zespół grantowy
Grant został zrealizowany przez członków SKN Manager oraz współpracujących studentów Wydziału Zarządzania, pod kierunkiem opiekunów koła. Interdyscyplinarny charakter projektu umożliwił rozwój kompetencji zespołu.
Kierownicy Grantu
dr inż. Justyna Smagowicz
opiekun Sekcji Produkcyjnej SKN Manager
Adiunkt na Wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej. Autorka wielu prac z obszaru usprawniania procesów produkcyjnych oraz budowania ich odporności na zakłócenia. Główne obszary prowadzonych badań to: zarządzanie produkcją, modelowanie symulacyjne, zarządzanie zużyciem mocy i energii, publiczne zarządzanie kryzysowe, dojrzałość organizacji.
dr inż. Cezary Szwed
opiekun koła SKN Manager
Adiunkt na Wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej. Autor prac z obszaru modelowania i usprawniania procesów produkcyjnych. Główne obszary prowadzonych badań to: zarządzanie przedsiębiorstwem, modelowanie matematyczne, metody i narzędzia optymalizacji, zarządzanie zużyciem mocy i energii elektrycznej.
Uczestnicy Grantu
Joanna Kawalec
Nazywam się Joanna Kawalec. Jestem na 3 roku na kierunku Inżynieria Zarządzania na Wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej.
W grancie zajmowałam się zbieraniem informacji od przedsiębiorstwa Danfoss, tworzeniem modelu symulacyjnego procesu tworzenia zaworów, tworzeniem opisów na stronę internetową, napisałam artykuł naukowy pt. „Zastosowanie wybranych technologii informatycznych do wspomagania zarządzania produkcją” wraz z kol. inż. Gabrielą Pytlakowską, dr inż. Justyną Smagowicz oraz dr inż. Cezarym Szwedem oraz brałam czynny udział w Ogólnopolskiej Studenckiej Konferencji Naukowej pn. „Nowy świat – Nowe zarządzanie?” wraz z kol. inż. Gabrielą Pytlakowską, w której zdobyliśmy wyróżnienie za dobre wystąpienie.
Interesuję się organizacją różnych wydarzeń w ramach działalności w Wydziałowej Radzie Samorządu, sportem, oraz podróżami. Staram się także stale poszerzać swoją wiedzę poprzez zdawanie certyfikatów oraz udział w licznych szkoleniach i projektach studenckich.
Aleksander Konikowski
Jestem studentem Zarządzania Bezpieczeństwem Infrastruktury Krytycznej. Zajmuję się sprawami bieżącymi koła. Z kołem realizujemy wiele ciekawych projektów, które wspólnie koordynujemy. W grancie realizowałem działania takie jak:
- Budowa modelu symulacyjnego w programie Tecnomatix
- Koordynacja działań w projekcie
- Interesuję się sztukami walk oraz muzyką
Maciej Makulec
Cześć, jestem Maciej i jestem studentem Zarządzania Bezpieczeństwem Infrastruktury Krytycznej. Interesuje się jazdą na rolkach oraz technologią. Podczas realizacji grantu byłem odpowiedzialny za tworzenie nagrań z procesów realizowanych w firmie Danfoss, stworzenie modeli produktów jak i procesu w technologii AR oraz druk 3D elementów zaworu.
Antoni Mordka
Antoni Mordka był odpowiedzialny za znalezienie potencjalnego wykonawcy strony internetowej dla Grantu oraz konsultacje podczas wykonywania strony. Prywatnie pasjonat programowania w języku Python . Zawodowo zajmuje testowaniem aplikacji oraz tworzeniem danych testowych przy pomocy skryptów Python dla aplikacji ubezpieczeniowych.
Katarzyna Pszczółkowska
Jestem studentką Zarządzania Bezpieczeństwem Infrastruktury Krytycznej na wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej. Podczas realizacji grantu zajmowałam się m.in. zebraniem danych o procesie produkcyjnym oraz jego opisem, stworzeniem plansz i plakatów na temat wyników grantu oraz dbaniem o dokumentację projektu, czyli budżet, harmonogram czy raport końcowy. W wolnym czasie uwielbiam długie spacery, a gdy pogoda na to nie pozwala – wieczór z dobrą książką.
inż. Gabriela Pytlakowska
Jestem członkiem Grantu Naukowego, który jest realizowany w Studenckim Kole Naukowym Manager. Moja praca polegała na analizie danych oraz literatury przedmiotu, badaniu procesu produkcji stacjonarnie w przedsiębiorstwie. Efektem była publikacja artykułu naukowego, który wygłosiłam na konferencji naukowej wraz z Joanną Kawalec. To doświadczenie pozwoliło mi połączyć teorię z praktyką biznesową.
Wsparcie Grantu
Jakub Bender
Wsparcie merytoryczne
Student ostatniego semestru Inżynierii Zarządzania na Wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej.
W pracach nad grantem dzieliłem się swoją wiedzą oraz doświadczeniem, wspierając zespół w zakresie zarządzania produkcją oraz procesami produkcyjnymi, które zdobyłem podczas pracy w firmie Danfoss.
Zainteresowania zawodowe: modelowanie i zarządzanie procesów produkcyjnych, zarządzanie produkcją.
Prywatnie interesuję się piłką nożną, podróżami oraz dobrą książką.
Jan Marczuk
Wsparcie merytoryczne
Jestem studentem trzeciego roku Inżynierii Zarządzania na wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej.
Podczas realizacji grantu byłem wsparciem merytorycznym w zakresie budowy modelu symulacyjnego w programie Tecnomatix.
Do moich zainteresowań zawodowych należą: automatyzacja procesów produkcji, systemy informatyczne do zarządzania produkcją oraz wyżej wspomniane modelowanie symulacyjne.
W czasie wolnym od pracy czytam książki fantasy, biegam i tworzę muzykę.
Maria Nowosielska
Wsparcie PR
W ramach grantu pomagałam w opracowywaniu oprawy graficznej i merytorycznej strony, prezentacji i plakatów. Interesuje się poszerzaniem umiejętności zarządzania zespołami i nowinkami marketingu.
Zrealizowane granty
2022
Harmonogramowanie produkcji z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi informatycznych
2020
Opracowanie komputerowej gry symulacyjnej w obszarze organizacji i zarządzania produkcją
2019
Usprawnienie procesu produkcyjnego z wykorzystaniem nowoczesnych komputerowych programów symulacyjnych
2011
Opracowanie gry symulacyjnej „Zarządzanie produkcją w oparciu o koncepcję Lean Manufacturing
2008
Teoretyczne i praktyczne aspekty standaryzacji pracy w przedsiębiorstwach produkcyjnych
Prezentacja wyników grantu
Działania realizowane ramach grantu zostały ujęte w postaci publikacji naukowej i zaprezentowane na Ogólnopolskiej Studenckiej Konferencji Naukowej pn. „Nowy świat – Nowe zarządzanie?”