Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Internet of Things and AI-based optimization within the Industry 4.0 paradigm

Mikołajewski Dariusz, Czerniak Jacek M., Piechowiak Maciej, Węgrzyn-Wolska Katarzyna, Kacprzyk Janusz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 1

art. no. e147346

EN

By reviewing the current state of the art, this paper opens a Special Section titled “The Internet of Things and AI-driven optimization in the Industry 4.0 paradigm”. The topics of this section are part of the broader issues of integration of IoT devices, cloud computing, big data analytics, and artificial intelligence to optimize industrial processes and increase efficiency. It also focuses on how to use modern methods (i.e. computerization, robotization, automation, machine learning, new business models, etc.) to integrate the entire manufacturing industry around current and future economic and social goals. The article presents the state of knowledge on the use of the Internet of Things and optimization based on artificial intelligence within the Industry 4.0 paradigm. The authors review the previous and current state of knowledge in this field and describe known opportunities, limitations, directions for further research, and industrial applications of the most promising ideas and technologies, considering technological, economic, and social opportunities.

2

EARL - dziedzinowy język opisu systemów cyberfizycznych

Winiarski Tomasz, Seredyński Dawid

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

223-232

PL

Modelowanie jest jednym z podstawowych aspektów inżynierii. Dotyczy to w szczególności systemów cyberfizycznych, w tym robotycznych. W artykule zaprezentowano syntetyczny opis dziedzinowego języka opisu systemów cyberfizycznych – EARL (Embodied Agent-Based cybeR-physical Control Systems Modelling Language). Język ten opiera się na SysML (Systems Modelling Language) i służy przede wszystkim do modelowania systemów w sposób zgodny z teoria agentowa szkoły warszawskiej profesora Cezarego Zielińskiego. W artykule zamieszczono tak ̇ze wybrane praktyczne aspekty użycia EARL w modelowaniu konkretnych systemów.

EN

Modelling is one of the fundamental aspects of engineering. This is especially true for cyber-physical systems, including robotic systems. This paper presents a synthetic description of an EARL – Embodied Agent-Based cybeR-physical Control Systems Modelling Language. The language is based on SysML (Systems Modelling Language) and is used primarily to model systems in a manner consistent with the agent theory of the Warsaw school of Prof. Cezary Zieliński. The paper also includes selected practical aspects of using EARL in modelling specific systems.

3

Digital twin technology — awareness, implementation problems and benefits

Gulewicz Małgorzata

Engineering Management in Production and Services

|

2022

|

Vol. 14, no. 1

63--77

EN

Aiming to ensure current market needs, manufacturing companies search for tools and methodologies that would help them deliver their products efficiently and costeffectively and enable them to become a part of Industry 4.0. Digital twins are a technology created based on the idea of the Fourth Industrial Revolution. The solution helps recreate physical devices in virtual space based on gathered data. It supports performance tests, configuration changes, and predictive maintenance without engaging existing machines. The paper aims to gain knowledge about the awareness level of the digital twin technology among industry representatives and identify the most important problems that stand in the way of implementing the technology in enterprises. The research focused on market awareness of the described technology. It also examined how companies use employee suggestions to improve their organisations and the factors that influence process efficiency. The methods used for the research were a literature review and cross-sectional survey conducted with 50 employees of manufacturing and IT companies. The research showed the need to implement digital twins in enterprises. Half of the survey respondents replied that the technology would help improve the efficiency of the company’s processes. The main benefit of the conducted research is identified awareness of the technology among industry representatives. In the future, the research will be extended to include the analysis of specific cases affecting the implementation of digital twins in enterprises.

4

Tomographic ultrasonic sensors in industrial applications

Rymarczyk Tomasz, Kłosowski Grzegorz, Kania Konrad, Rymarczyk Paweł, Mazurek Mariusz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 1

166--169

EN

The work presents the results of research on the use of tomographic ultrasonic sensors to analyse industrial processes using dedicated measuring devices, image reconstruction algorithms and cyber-physical system.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem tomograficznych czujników ultradźwiękowych do analizy procesów przemysłowych z zastosowaniem dedykowanych urządzeń pomiarowych, algorytmów rekonstrukcji obrazu oraz systemu cyber-fizycznego.

5

Cyfryzacja procesów utrzymania obiektów infrastruktury

Płaszczyk Tomasz, Korus Kamil, Uściłowski Mateusz, Salamak Marek

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 6

50--52

PL

Artykuł przedstawia propozycję innowacyjnego podejścia do cyfryzacji obiektów mostowych z użyciem technologii BIM. Omawia ideę odwzorowania rzeczywistego modelu obiektu - tworzenia tzw. cyfrowych bliźniaków. Prezentuje przykłady ich zastosowania w infrastrukturze z naciskiem na obiekty mostowe. Omówiono etapy cyfryzacji procesu utrzymania dużej estakady w ciągu autostrady A1 w Knurowie. W tym celu wykorzystano chmurę punktów otrzymaną ze skaningu laserowego i fotogrametrii niskopułapowej. Dodatkowo w procesie wykorzystano narzędzia mieszanej rzeczywistości. Omówiono rolę i przyszłość metody BrIM oraz cyfrowych bliźniaków w utrzymaniu obiektów infrastruktury.

EN

The article presents an innovative approach to digitization of bridge structures using BIM technology. The idea of mapping the real object model - creating the so-called digital twins. Examples of applications in infrastructure with an emphasis on bridge structures are given. The stages of digitization of the maintenance process of a large flyover along the A1 motorway in Knurów were discussed. For this purpose, a point cloud obtained from laser scanning and low-ceiling photogrammetry was used. Additionally, the process uses mixed reality tools. The role and future of the BrIM methodology and digital twins in the maintenance of infrastructure facilities were discussed.

6

Analysis of safeness in a Petri net-based specification of the control part of cyber-physical systems

Wojnakowski Marcin, Wiśniewski Remigiusz, Bazydło Grzegorz, Popławski Mateusz

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2021

|

Vol. 31, no. 4

647--657

EN

The paper proposes an algorithm for safeness verification of a Petri net-based specification of the control part of cyber-physical systems. The method involves a linear algebra technique and is based on the computation of the state machine cover of a Petri net. Contrary to the well-known methods, the presented idea does not require obtaining all sequential components, nor the computation of all reachable states in the system. The efficiency and effectiveness of the proposed method have been verified experimentally with a set of 243 test modules (Petri net-based systems). The results of experiments show high efficiency of the proposed method since a solution has been found even for such nets where popular techniques are not able to analyze the safeness of the system. Finally, the presented algorithm is explained in detail using a real-life case-study example of the control part of a cyber-physical system.

7

Cyberbezpieczeństwo zarządzania sieciami i partycjami w transporcie kolejowym

Procházka Jan, Novobilsky Petr, Procházkova Dana

Problemy Kolejnictwa

|

2020

|

Z. 189

57--64

PL

Infrastruktura transportu kolejowego zapewnia codzienny przewóz dużej liczby osób i ładunków. Znaczenie kolei pod względem zapewnienia sprawności obsługi na danym obszarze czyni z niej infrastrukturę krytyczną. Obserwuje się istotny rozwój wykorzystania technologii informatycznych na kolei, podobnie jak we wszystkich innych branżach. Z tego względu zarządzanie koleją, jako systemem fizycznym, należy zastąpić zarządzaniem koleją, jako systemem cyberfizycznym. Infrastruktura kolejowa jest narażona na znaczące ataki zarówno w przestrzeni fizycznej, jak i w cyberprzestrzeni. Artykuł jest poświęcony zarządzaniu sieciami komunikacyjnymi, służącymi do transmisji danych i partycjami, rozumianymi jako logicznie wydzielone zasoby informatyczne (służące do przetwarzania danych), wykorzystywanymi na potrzeby transportu kolejowego. Systemowo, wielopoziomowe, bezpieczne i niezależne (ang. System Multiple Independent Levels of Security – MILS) przetwarzanie danych spełnia wysokie wymagania dotyczące bezpieczeństwa systemu. MILS jest niezawodną architekturą bezpieczeństwa opartą na koncepcji separacji i kontrolowanego przepływu danych. W artykule opisano możliwości wykorzystania platformy MILS w systemie teleinformatycznym i systemie sterowania ruchem kolejowym.

8

An architectural design for measurement uncertainty evaluation in cyber-physical systems

Pilar von Pilchau Wenzel, Gowtham Varun, Gruber Maximilian, Riedl Matthias, Koutrakis Nikolaos-Stefanos, Tayyub Jawad, Hähner Jörg, Eichstädt Sascha, Uhlmann Eckart, Polte Julian, Frey Volker, Willner Alexander

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2020

|

Vol. 22

53--57

EN

Several use cases from the areas of manufacturing and process industry, require highly accurate sensor data. As sensors always have some degree of uncertainty, methods are needed to increase their reliability. The common approach is to regularly calibrate the devices to enable traceability according to national standards and Syst\`eme international (SI) units - which follows costly processes. However, sensor networks can also be represented as Cyber Physical Systems (CPS) and a single sensor can have a digital representation (Digital Twin) to use its data further on. To propagate uncertainty in a reliable way in the network, we present a system architecture to communicate measurement uncertainties in sensor networks utilizing the concept of Asset Administration Shells alongside methods from the domain of Organic Computing. The presented approach contains methods for uncertainty propagation as well as concepts from the Machine Learning domain that combine the need for an accurate uncertainty estimation. The mathematical description of the metrological uncertainty of fused or propagated values can be seen as a first step towards the development of a harmonized approach for uncertainty in distributed CPS in the context of Industrie 4.0. In this paper, we present basic use cases, conceptual ideas and an agenda of how to proceed further on.

9

Fourth industrial revolution: a way forward to attain better performance in the textile industry

Ślusarczyk Beata, Haseeb Muhammad, Hussain Hafezali Iqbal

Engineering Management in Production and Services

|

2019

|

Vol. 11, no. 2

52--69

EN

The textile industry is one of the fastest growing industries which expressively contributes to the economic growth of Malaysia. However, in recent years, the situation has changed and demonstrates a downward trend. The imports are growing faster compared to the exports, consequently resulting in a low contribution to the gross domestic product (GDP). To address the issue, this study aims to investigate the role of Industry 4.0 on the performance of firms engaged in the production and services of the Malaysian textile industry. To achieve the objective, this study adopted a cross-sectional research design. A survey was carried out to collect data from employees of textile firms. Results of the study found that Industry 4.0 positively contributed to the effectiveness of the production and services of the textile industry. Production and services have a positive role in the performance of textile firms. The current study provides an interesting insight into the future direction of research for studies on organisational performance, which can be extended to different manufacturing-based industries. In addition, it provides the rationale for the adoption and implementation of smart technologies in these industries. It has been found that cyber-physical systems (CPS), interoperability, a smart city and a smart product have a positive effect on production and services. Additionally, it is not possible without the effective implementation of technology. Thus, the current study provides valuable insights into the improvement of the textile industry’s performance.

10

Modernizacja gniazda produkcyjnego zgodnie z koncepcją Industry 4.0 na przykładzie stanowiska do realizacji procesu wykrawania

Czyżewski P., Ernt M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 1

21--24

PL

Koncepcja czwartej rewolucji przemysłowej sprowadza się do zwiększenia wydajności i elastyczności procesów produkcyjnych oraz poprawy jakości życia ludzi. Industry 4.0 dysponuje szeregiem narzędzi technicznych, które między innymi realizują funkcje komunikacji za pośrednictwem sieci Internet z elementami składowymi maszyny. Do realizacji pilotażowej modernizacji stanowiska produkcyjnego wykorzystano prasę mimośrodową Instytutu Technik Wytwarzania Politechniki Warszawskiej. Układ napędowy i sterownia zmodernizowano, zakładając wymianę kluczowych danych diagnostycznych z systemem sterowania nadrzędnego. Kolejno uruchomiono system akwizycji danych procesowych oparty o urządzenia Kistler maXYmos TL. Całość dopełnia system SCADA wraz z aplikacją administracyjną, które za pośrednictwem odpowiedniego aparatu matematycznego, dążą do realizacji koncepcji predyktywnego utrzymania ruchu i określenia zużycia narzędzia.

EN

The concept of the Industry 4.0 revolution is related to increasing efficiency, elasticity of production and improving the quality of life. Industry 4.0 has several technical tools that, implements communication between components of machine via the Internet. The mechanical press of the Institute of Manufacturing Technologies at Warsaw University of Technology was used to implement the pilot modernization to Industry 4.0 standard. The control and drive system were upgraded assuming exchange of key diagnostic data with the master control system. The process data acquisition system based on Kistler maXYmos TL was launched. The whole is complemented by SCADA system and administrative application, which using appropriate mathematical calculations realize the concept of predictive maintenance and calculates the tool wear.