O nagradah

Grozd Kompetenčni center za sodobne tehnologije vodenja (KC STV) že vrsto let razpisuje nagrade Tehnološke mreže Tehnologija vodenja procesov (TM TVP) za najboljša diplomska in magistrska dela na področju tehnologije vodenja.


Nagrade so namenjene spodbujanju raziskovalnega in strokovnega dela na naslednjih širših tematskih področjih:

  • avtomatizacija strojev in naprav,
  • vodenje kompleksnih sistemov in tehnoloških procesov,
  • inteligentni sistemi in procesi v pametnih tovarnah,
  • diagnostika, prognostika in samovzdrževanje strojev in naprav,
  • avtonomna vozila,
  • podpora logističnim procesom v podjetjih,
  • tehnologije vodenja za pametno upravljanje z energijo, večjo kakovost bivanja in manjše onesnaževanje okolja,
  • sodobne IKT v sistemih vodenja, npr. internet stvari, umetna inteligenca, oblačne tehnologije, velepodatki,
  • tehnologije in znanja za razvoj novih orodij in gradnikov za sisteme vodenja,
  • druga področja, povezana s problematiko vodenja sistemov in procesov.


Pretekli nagrajenci in njihove karierne poti

Gregor Mlinarič

Izvleček

V skladu s smernicami industrije 5.0 se razvoj tehnoloških rešitev usmerja na podporo ljudem v proizvodnem okolju. Z zadnjimi trendi je večji poudarek namenjen razvoju podpornih sistemov, ki operaterjem proizvodnje olajšajo vodenje njihove dejavnosti s tem, da spremljajo njihove aktivnosti in jim predlagajo, katere korekcijske ukrepe naj v danem trenutku izvedejo. V delu so bili razviti različni sistemi za podporo odločanju, ki so bili testirani na primeru simulacijskega okolja IndPenSim za proizvodnjo penicilina. Za ta namen so bili razviti podporni sistemi, ki ob vnaprej določenih časih (vsakih 24 ur) operaterjem predlagajo korekcijske ukrepe. Predstavljene so bile tri družine sistemov za podporo odločanju, ki temeljijo na optimizaciji napovednega modela, GNN priporočilnih sistemih in hibridnih metodah. Rezultati kažejo, da je mogoče z uporabo različnih podpornih sistemov povečati končni izplen penicilina, pri čemer še posebej izstopa hibridni pristop, ki izkorišča prednosti obeh drugih pristopov. Primerjava z obstoječo literaturo kaže, da predlagane metode dosegajo izplene, primerljive z doslej najzmogljivejšimi modeli za optimizacijo procesa simuliranega z IndPenSim. Pri tem so bili posegi v proces izvedeni bistveno redkeje, kot v prejšnjih delih. Navedene ugotovitve potrjujejo primernost razvitih pristopov za uporabo tudi pri drugih procesih.


Niki Zmazek

Izvleček

Namen diplomske naloge je sistematični pristop k izdelavi protinihajnega sistema mostnega žerjava. Opisane so osnovne konstrukcijske izvedbe in splošno delovanje mostnih žerjavov. Predstavljene so težave, povezane z nihanjem bremena, ki jih poskušamo zmanjšati z razvojem namenskega protinihajnega sistema. V nalogi je izpeljan nelinearni matematični model mostnega žerjava, izvedena je linearizacija tega modela in določitev lineariziranega modela odstopanj. Na podlagi lineariziranega modela je izvedena sinteza z regulatorjem stanj. Realiziran protinihajni sistem je preizkušen na mostnem žerjavu. Rezultati potrjujejo pravilnost in uspešnost predstavljenega pristopa.


David Hožič

Izvleček

Delo se ukvarja z razvojem oz. učenjem strategij inteligentnih agentov za igranje namiznega nogometa, ki so sposobni igrati proti človeku na pravi avtomatizirani mizi namiznega nogometa. V delu je bil razvit simulator namiznega nogometa, ki je služil učenju in preizkušanju strategij. Za boljši prenos iz simuliranega okolja v pravo okolje je bila izvedena identifikacija igralnih palic, v okviru katere smo na podlagi posnetkov gibanja pravih palic določili parametre simuliranih palic. Vpliv drugih odstopanj, kot so časovne zakasnitve, smo zmanjšali med razvojem posameznih strategij. Pred razvojem strategij je bil izdelan tudi nasprotnik, ki je bil implementiran v obliki končnega avtomata. Nasprotnik je vključeval vse palice nasprotne ekipe, pri čemer je bila vsaka palica svoj agent. Nasprotnik je služil boljši generalizaciji nekaterih strategij za igro proti človeškim nasprotnikom. S spodbujevalnim učenjem so bile razvite strategije za palico vratarja, obrambno palico in palico napadalca. Strategije so bile vse naučene v simulaciji. Dodatnega učenja v pravem okolju nismo izvedli. Strategije so bile najprej preizkušene v simulaciji, kjer smo ovrednotili sposobnost branjenja lastnega gola (strategiji vratarja in obrambe) oz. sposobnost streljanja na nasprotnikov gol (strategija napadalca). Vse strategije skupaj, z dodatkom palice srednje vrste, ki jo je vodil enak agent kot tisti, ki je vodil nasprotnika, so bile na koncu preizkušene v pravem okolju proti več človeškim parom.


Urban Kolman

Izvleček

Naloga obravnava razvoj in implementacijo modularnega spletnega grafičnega vmesnika za upravljanje in nadzor robotskega sistema za pobiranje kosov v razsutem stanju iz zabojnika, preko ROS2 (Robot Operating system (slov. robotski operacijski sistem)). Vmesnik, razvit v programskem jeziku JavaScript, temelji na komunikaciji med spletno stranjo in robotskim operacijskim sistemom ROS2 Humble, pri čemer uporablja knjižnico roslibjs in komunikacijski protokol Rosbridge. Ključne funkcionalnosti vključujejo izvajanje storitvenih klicev ter objavljanje in branje podatkov. Omogoča vizualizacijo 3D modela robota v robotski celici med delovanjem in oblaka točk zaznanih objektov. Spletni vmesnik omogoča intuitivno spreminjanje sistemskih parametrov, brisanje ali ustvarjanje novih projektov, shranjenih v podatkovni bazi MongoDB. Integracija z odjemalcem noVNC zagotavlja neposreden dostop do PyQt aplikacije, ki omogoča parametrično modeliranje CAD (Computer-Aided Design (slov. računalniško podprto konstruiranje)) modelov kosov in definiranje ključnih pobiralnih točk s pomočjo knjižnice pyOCC. Razviti sistem, ki združuje spletni grafični vmesnik z robotsko celico, je bil uspešno implementiran v realnih industrijskih aplikacijah, kjer je demonstriral izboljšano učinkovitost in fleksibilnost v delovnem procesu.


Erik Sovdat

Izvleček

Kvadrokopterji predstavljajo kompleksne sisteme, ki jim namenjamo obsežno pozornost, zlasti v visoko- in nizkonivojskem vodenju. Visokonivojsko vodenje obsega generiranje trajektorij, načrtovanje poti in izogibanje oviram. Preverjanje različnih algoritmov vodenja je priporočljivo testirati s pomočjo simulacije. Po končani simulaciji nadaljujemo s testiranjem na sami napravi, kar zahteva uporabo posebne opreme.

Cilj tega dela je preučevanje primernega matematičnega modela in upravljanje z njim za namen simulacije, nato pa vzpostaviti sistem za zajem gibanja in testirati osnovne algoritme vodenja na realni napravi.

Uspešno smo simulirali letenje kvadrokopterja z uporabo izbranega matematičnega modela. Z optimizacijo PSO smo ustrezno nastavili PID parametre, kar je izboljšalo učinkovitost vodenja. Rezultati so bili zadovoljivi. Manj zadovoljive rezultate smo zabeležili pri testiranju na realni napravi, kar večinoma pripisujemo strojnim omejitvam naprave.

Karierna pot

Mladi raziskovalec na Laboratoriju za avtomatiko in kibernetiko Fakultete za Elektrotehniko UL. Ukvarja se z razvojem algoritmov in tehnologij za vizualno-inercialno odometrijo (VIO) in sočasno lokalizacijo in kartiranje (SLAM), predvsem v kontekstu avtonomnih zračnih sistemov. Njegovo raziskovalno delo je osredotočeno na fuzijo senzorjev za zanesljivo ocenjevanje gibanja in položaja dronov, uporabo teh metod pri zaznavanju in prepoznavi objektov ter na razvoj pristopov za avtonomno delovanje in koordinacijo rojev dronov v realnem okolju.


Rene Rajzman

Izvleček

Diplomsko delo prikazuje uporabo različnih kombinacij metod strojnega učenja, kot sta naključni gozd in gradientno povečevanje, ki jih ponuja Python knjižnica Sklearn, pri optimizaciji rezultatov vremenskih napovednih modelov. Obravnavani vremenski napovedni modeli se uporabljajo na področju elektroenergetskih sistemov za izračun dinamične termične meje daljnovodov. Končni sistem, ki za optimizacijo podatkov vremenskih napovednih modelov uporablja metode strojnega učenja, lahko izboljša natančnost izračunane termične meje, ki je ključnega pomena za dobro elektroenergetsko logistiko.

Karierna pot

Krajši čas je delal pri podjetju Operato d.o.o., kjer je nadaljeval delo na vsebinah, ki so bile del nagrajene diplomske naloge. Raziskavo je vsebinsko nadgradil, pri čemer je večji poudarek namenil topološkim vidikom obravnavanega problema. Doseženi rezultati so bili obetavni in so nakazovali nadaljnji potencial razvoja. V času aktivnega študija ni opravljal dodatnega dela, saj je bil moj primarni cilj poglobljeno pridobivanje znanja in razumevanje teoretičnih osnov. V kratkem bo ponovno začel sodelovati s podjetjem Operato d.o.o., kjer namerava pridobljene izkušnje in novo perspektivo uporabiti za implementacijo zanesljivega, statistično usmerjenega okolja avtonomnih agentov. Cilj razvoja je prispevati k učinkovitejšemu in optimalnejšemu izkoriščanju obstoječe električne infrastrukture.

Kristjan Cuznar

Izvleček

Obravnavan proces hladnega valjanja pločevine predstavlja enega pomembnejših postopkov predelave pločevine, ki je namenjen zmanjšanju debeline, izenačitvi debeline ter zagotovitvi ustreznih mehanskih lastnosti materiala. Za dosego stalne visoke kakovosti izdelka in maksimalne produktivnosti linije so nujne pravilne nastavitve in prilagoditve procesnih parametrov glede na trenutne procesne naloge.

V okviru magistrske naloge se osredotočamo na razvoj priporočilnega sistema za podporo pri odločanju operaterjev v industrijskih procesih. Glavni cilj naloge je preveriti, ali je mogoče prenesti prakso priporočilnih sistemov, ki se običajno uporabljajo na področju trženja, tudi na področje industrijskih podporno odločitvenih sistemov. Namen takega sistema je izluščiti najučinkovitejše operaterske prakse, jih prenesti na manj izkušene operaterje in jih uporabiti za avtomatsko prilagajanje procesnih nastavitev trenutnim procesnim nalogam.

Razvito operatersko orodje in pristopi preslikave priporočilnih sistemov niso omejeni na specifične lastnosti obravnavane valjavske naprave, kar omogoča prenosljivost in uporabo teh pristopov tudi v sorodnih proizvodnih procesih z ustrezno prilagoditvijo.

Za demonstracijo uporabe razvitega sistema za podporo pri odločanju operaterja v industrijskem procesu smo razvili posebno orodje. To orodje je namenjeno operaterjem za prilagajanje parametrov recepta glede na značilnosti posameznega obdelovanca ter tehnologom za identifikacijo bolj primernih generalnih receptov za širšo paleto izdelkov, ki se proizvajajo. S pomočjo razvitega sistema je mogoče najti alternative in izboljšave v primerjavi s trenutno uporabljano prakso, ob upoštevanju preteklega znanja in izkušenj.

Karierna pot

Zaposlen je kot Razvojni inženir MES v podjetju SIJ Storitve (skupina SIJ), kjer se ukvarja z razvojem, optimizacijo in vzdrževanjem aplikativnih programskih rešitev za podporo proizvodnim procesom. Njegove odgovornosti zajemajo razvoj in implementacijo naprednih rešitev za optimizacijo proizvodnih procesov, vključno z uporabo digitalnih dvojčkov, sistemov strojnega vida in tehnologij IIoT. Njegovo delo obsega avtomatizacijo zbiranja pomembnih procesnih podatkov za nadaljnje analize, razvoj novih internih rešitev na področju avtomatizacije, dodelavo obstoječih sistemov ter razvoj in vzdrževanje sistema za izvajanje proizvodnje – MES.


Marko Kuzmanoski

Izvleček

Namen te diplomske naloge je načrtovanje misije o spremljanju in zaznavanju plastičnih odpadkov v oceanih z uporabo satelita Cubesat. Opisana je idejna zasnova možne izvedbe misije, v kateri je predstavljen konceptualni projekt satelita, pregled njegovih komponent in njihovo podrobno načrtovanje, s poudarkom na tehniki zaznavanja odpadne plastike in mikroplastike s senzorji, kot je kamera. Nadalje je določena ustrezna orbita z definiranjem Keplerjevih elementov, simulacijo gibanja satelita in potekom misije v vesolju. Preko simulacijskih orodij je podana analiza prenosa podatkov in s tem določena mreža potrebnih komunikacijskih postaj na Zemlji. Predlagani parametri misije so zbrani v pregledni tabeli in vključujejo tehnike zaznavanja, optične parametre, definicijo orbite in analizo prenosa podatkov. Delo predstavlja izhodišče bodočih raziskav pri ohranjanju neokrnjene narave našega planeta, kar je ključni izziv prihodnosti.

Karierna pot

Trenutno je na absolventu magisterija, smer Biomedicinska tehnika na Fakulteti za Elektrotehniko Univerze v Ljubljani. Pred kratkim je zaključil praktični del magistrske naloge na Portugalskem, na Univerzi v Coimbri, Inštitutu za sisteme in robotiko, kjer se je sedem mesecev v okviru projekta ukvarjal s področjem Brain – Computer Interface (BCI). Njegova naloga je bila razvijanje klasifikacijskih modelov za dekodiranje EEG ritmov z uporabo strojnega in globokega učenja pri “post-stroke” nevrorehabilitaciji. Osredotočal se je na Motor Imagery ritme, natančnejše imaginarne gibe zgornjih okončin, z namenom rehabilitacije poškodovanih motoričnih funkcij pacientov po možganske kapi. Analiziral je javne in klinične podatke, ter na koncu posledično tudi uspešno izvajal lastne poskuse z robotsko roko in paradigme nevronske povratne zanke v laboratoriju. Prvič je imel tudi izkušnjo s pisanjem znanstvenih člankov in kot soavtor objavil publikacij za konferenco (https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/11199576). Po vrnitvi na fakulteto je deloval kot demonstrator pri laboratorijskih vajah pri predmetu Digitalne strukture, poleg tega pa se je tudi uspešno udeležil dveh “hackathonov” kot član zmagovalnih ekip. Trenutno zaključuje s pisanjem magistrske naloge in si pred zagovorom želi pridobiti čim več dodatnih izkušenj.

Jakob Baumgartner

Izvleček

V številnih panogah si industrije brez podpore robotizacije v obliki manipulatorjev ne moremo več predstavljati. Manipulatorji so večinoma fiksno vpeti, saj lahko z delovnim dosegom učinkovito opravijo zahtevana opravila. V primeru zahtev po večjem dosegu pa je potrebno uporabiti mobilne manipulatorje, kjer je manipulator pritrjen na mobilno platformo. Slednje zahteva naprednejše algoritme za lokalizacijo in vodenje. V magistrskem delu smo rešili problem vodenja redundantnega neholonomičnega mobilnega manipulatorja. Uporabljali smo robotski sistem sestavljen iz mobilne platforme Pal Tiago Base, na kateri je bil nameščen robotski manipulator Panda Emika Franka. Za robotski sistem smo izdelali dva različna modela kinematike. Pri prvem modelu smo za vodenje sklepov mobilne platforme uporabili enačbe kinematike diferencialnega pogona. Pri drugem modelu pa smo mobilno platformo modelirali kot kombinacijo navideznega rotacijskega in navideznega translacijskega sklepa. Izdelali in preizkusili smo različne optimizacije za reševanje problema redundantnosti sestavljenega robotskega sistema. Za odpravo problema neholonomičnih omejitev pogona smo s pomočjo optimizacije kota med platformo in točko, mobilno platformo med vodenjem orientirali proti ciljni točki. Izdelali smo algoritem vodenja, ki smo ga preizkusili v simulacijskem in realnem okolju. Pri vodenju robota v realnem okolju smo meritve lege platforme in manipulatorja zajemali s pomočjo sistema OptiTrack. Za preizkus smo si zamislili dve različni poti točk, po katerih smo (v simulaciji) vodili našega robota. Ugotovili smo, da optimizacija manipulabilnosti vrha robota izboljša sledenje trajektoriji, vendar pa robot zahaja v limitne lege sklepnih vrednosti, ter posledično ne more nadaljevati svoje naloge. Z uporabo optimizacije za doseg želene lege sklepov smo rešili problem zahajanja sklepov v končne lege, poslabšali pa smo kakovost sledenja trajektoriji.

Karierna pot

Zaposlen je kot mladi raziskovalec v Laboratoriju za avtomatiko in kibernetiko (LAK) na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani, kjer se posveča razvoju naprednih strategij za načrtovanje gibanja mobilnih manipulatorjev. Njegovo doktorsko delo temelji na celostnem povezovanju robotske roke in mobilne platforme v enoten sistem vodenja. Ključni poudarki njegovega raziskovanja so: (i) Adaptivno vodenje: Razvoj sistemov za prilagajanje gibanja v realnem času; (ii) Optimizacija: Uporaba globalno konvergentnih kriterijskih funkcij potencialnih polj; (iii) Kompleksna okolja: Učinkovito izvajanje nalog z orodjem ob sočasnem izogibanju statičnim in dinamičnim oviram; (iv) Fleksibilnost nalog: Izračun trajektorij za vodenje vrha robota po vnaprej določeni poti ali prosto pozicioniranje v prostoru.


Nejra Hasanbašić (prej. Nejra Ajanović)

Izvleček

V diplomskem delu se ukvarjamo s preverjanjem kakovosti delovanja proizvodnje in kakovosti izdelkov na proizvodni liniji montaže alternatorjev. Opisujemo dele izdelka in kako poteka njegova sestava. Pri tem določimo, katere meritve in parametre moramo zagotoviti pri izdelavi kakovostnega izdelka za boljše razumevanje obravnavane vsebine. Ugotavljamo, ali avtomatsko spremljanje podatkov (statistični nadzor procesa) že zamenjuje ročno spremljanje podatkov ter človeški del, ki je v vsakem proizvodnem procesu neizogiben. Avtomatski način je opisan s SPC metodologijo in njenim delovanjem v ozadju orodja Q-DAS. Ročni način preverjanja podatkov je opisan z izvajanjem večnivojskih presoj procesa. Na proizvodni liniji montaže sta obe metodi aktualni in se trenutno izvajata hkrati, vendar se rezultati uporabljajo za različne namene in se rezultati med seboj dopolnjujejo. Ugotavljamo, koliko so podatki kakovostni, sledljivi in uporabni, glede na način zbiranja podatkov. Zaključek smo naredili na podlagi teoretičnega in praktičnega primerjanja metod, končnih poročil in statistik.

Karierna pot

Zaposlena je v podjetju SK Škrlj d.o.o. in skrbi, da se vse aktivnosti glede izvedbe tehnične dokumentacije naredijo natančno in brez napak s ciljem sledenja načel predpisanih evropskih standardov na tem gospodarskem področju in s ciljem povečanja dodane vrednosti in konkurenčnosti na trgu. Zadolžen je tudi za preverjanje skladnosti izdelkov z Direktivo o tlačni opremi, Direktivo o elektromagnetni združljivosti, Direktivo o nizkonapetostni opremi ter Direktivo o strojih, da bi se naši izdelki nemoteno prodajali in uporabljali znotraj EU. V smislu napredka glede na prejšnje leto je napredovala na delovno mesto samostojnega strokovnega sodelavca, naredila je izobraževanja na področju vodenja sistemov (ISO 9001) ter med delovne naloge uvrstila tudi skrb za dokumentacijski sistem vodenja kakovosti ter vlogo notranjega presojevalca sistema. Trenutno zaključuje magistrsko delo, ki je izdelano na študiji primera oziroma zaključenem realnem projektu in zajema vse zakonske obveznosti, zahteve standardov in kupcev v eno celoto za kakovostno izdelavo ter testiranje opreme pod tlakom za farmacevtsko industrijo. Trenutno tudi pomaga možu pri razvoju projektne pisarne za inženirske storitve za kovinsko industrijo, ki bi do poletja že bila odprta, če bo teklo vse po planih.

Miha Ožbot

Izvleček

V magistrskem delu je predstavljena nova metoda identifikacije nelinearnih sistemov s samorazvijajočim se nevro-mehkim modelom in sprotno rekurzivno identifikacijo parametrov z metodo najmanjših kvadratov ter z metodo pomožnih spremenljivk. Sestavljena je iz istočasnega določanja samorazvijajoče se strukture premise nevro-mehkega modela z inkrementalnim rojenjem in rekurzivno optimizacijo parametrov lokalnih linearnih podmodelov posledičnega dela na podlagi toka podatkov brez shranjevanja vzorcev. Pri tem metoda rojenja vključuje tudi mehanizme sprotnega adaptiranja rojev, dodajanja novih rojev in združevanja podobnih rojev.
Medtem ko so metode optimizacije parametrov prilagojene za identifikacijo nelinearnih modelov izhodnega pogreška ob vzbujanju s stopničastim signalom. Namen naloge je predstaviti celovit pristop k sprotni identifikaciji samorazvijajočih se modelov različnih nelinearnih sistemov in prikazati uporabo teh modelov za vodenje sistemov. Metoda identifikacije samorazvijajočih se nevro-mehkih modelov in njene izpeljanke so preizkušene na vzorčenih podatkih, pridobljenih na treh reprezentativnih nelinearnih modelih; tipa Hammerstein-Wiener, odsekoma linearnega modela servomotorja in teoretičnega modela toplotnega izmenjevalnika z nelinearno dinamiko. Identificirani modeli so uporabljeni za prikaz prediktivnega vodenja na osnovi prediktivnega funkcijskega regulatorja z optimizacijo z rojem delcev, ki omogoča vključevanje regulirnega zakona in vseh omejitev optimizacije v kriterijski funkciji.

Karierna pot

Zaposlen je kot raziskovalec in asistent v Laboratoriju za avtomatiko in kibernetiko na Fakulteti za elektrotehniko na Univerzi v Ljubljani. Njegovo raziskovalno delo temelji na samorazvijajočih se mehkih sistemih in njihovi uporabi v modeliranju in vodenju procesov. Raziskuje načrtovanje poskusov za identifikacijo nelinearnih dinamičnih sistemov v sprotnem načinu delovanja, specifično toplotnih izmenjevalnikov. Cilj njegovega dela je priprava podatkovno-osnovanega programskega senzorja, ki se lahko samodejno kalibrira na ciljnem procesu v primeru lezenja parametrov procesa in zazna napake na procesu za namene vzdrževanja. Druga področja njegovega zanimanja so federativno učenje, globoke nevronske mreže, globalna optimizacija, simulacija sistemov, uporabna statistika ter modeliranje in vodenje kompleksnih procesov.


Jaka Rober

Izvleček

V diplomskem delu je predstavljena simulacijska in eksperimentalna izvedba vodenja aktivnega usmernika v orientaciji omrežne napetosti. Aktivni usmernik ima prednost štirikvadrantnega obratovanja in korekcije faktorja moči. Namen diplomskega dela je izvedba vodenja aktivnega usmernika, ki bo imela majhen vpliv na omrežje in bo zmožna regulirati enosmerno napetost na določeno vrednost. Izpeljan je model aktivnega usmernika in predstavljena je kaskadna regulacija z določitvijo parametrov regulatorjev tokovne in napetostne zanke. Opisano je določevanje parametrov LCL filtra za boljše dušenje višjih harmonskih komponent. Na simulacijskem modelu je izvedena primerjava delovanja z RL in LCL filtrom. Pri eksperimentalnem sistemu je uporabljen klasični RL filter.

Karierna pot

Zaposlen na ELES d.o.o. na delovnem mestu Samostojni inženir za kratkoročno planiranje obratovanja. Opis dela: Izvajanje koordiniranih varnostnih analiz za nemoteno delovanje prenosnega sistema. Razvoj konceptov in metodologije izračuna čezmejnih prenosnih zmogljivosti. Izvajanje in dopolnjevanje nabora popravnih ukrepov. Dodatno se ob delu izobražuje na 3. stopnji UM FERI, smer Elektrotehnika. Področje raziskav so izračuni čezmejnih prenosnih zmogljivosti.


Jernej Mlinarič

Izvleček

Namen te magistrske naloge je razviti pametni sklop elektromotor-gonilo, ki bo zmožen samostojno postaviti diagnostiko delovanja ter na podlagi izmerjenih vibracij napovedati trend delovanja oz. prognostiko. To delo obsega ustrezno izbiro potrebnih senzorjev in podporne elektronike, njihovo ustrezno integracijo v sklop ter pripravo programa za zajemanje signalov in njihovo obdelavo, kar vključuje ustrezno filtracijo in obdelavo izmerjenih veličin ter njihovo shranjevanje v ustrezen format in datoteko. Naloga obravnava tudi vzpostavitev internetnega strežnika, kjer se objavljajo rezultati meritev, torej diagnostika sklopa in njegova prognostika oz. trend delovanja. Internetni strežnik je namenjen tudi alarmiranju uporabnika o kritičnem stanju sklopa.

Karierna pot

Zaposlen je kot mladi raziskovalec na Inštitutu Jožef Stefan, na Odseku za sisteme in vodenje (E2). Je doktorski študent v zaključni fazi doktorskega študija, kjer se ukvarja z razvojem in uporabo naprednih metod za diagnosticiranje in prognosticiranje naprav ter sistemov. V okviru svojega raziskovalnega dela razvija metode umetne inteligence, ki z minimalnim posegom operaterja omogočajo samodejno generiranje diagnostičnih poročil v procesu končne kontrole kakovosti elektromotorjev in sesalnih enot v proizvodni liniji.


Aljaž Blažič

Izvleček

Elektroobločne peči so namenjene reciklaži jeklenega odpadka. Pri procesu reciklaže predstavlja končna temperatura taline eno od pomembnejših veličin. Narava procesa taljenja onemogoča sprotno merjenje temperature taline, zato se meritve izvaja le pred odlivanjem taline, s čimer se preveri ali se temperatura taline nahaja v predpisanemu intervalu. Za opravljanje meritev se uporabljajo merilne sonde za enkratno uporabo. Med potekom merjenja temperature je potrebno peč ugasniti, kar prispeva k daljšemu trajanju reciklaže, nepotrebnih izgubam energije ter posledično nižji učinkovitosti.

Delo predstavlja razvoj modela temperature taline v elektroobločni peči z uporabo mehkega pristopa. Model vključuje vse vplivne dejavnike, ki se merijo na elektroobločni peči. Predlagani model temperature taline je namenjen implementaciji na elektroobločni peči, kjer bo deloval sočasno s procesom reciklaže ter nudil podporo operaterjem elektroobločne peči o vrednosti temperature jekla. Tako bo zmanjšano potrebno število meritev temperature taline, kar skrajša čas reciklaže jekla in posledično poveča produktivnost obrata. Mehki model temperature se je izkazal kot zanesljiv in primeren za uporabo na elektroobločni peči pod dvema pogojema, in sicer da je prva meritev temperature pravilna in da je do prve meritve temperature taline vložek jekla v celoti staljen.

Predpostavljeni model temperature ni vezan na specifične lastnosti elektroobločne peči, ampak zgolj na meritve, ki se zajemajo na peči. To mu omogoča hitro in enostavno prenosljivost tudi na druge dizajne peči. Pristop k mehkemu modeliranju, nakazan v delu, ni omejen zgolj na ocenjevanje temperature taline, saj ga je mogoče enostavno razširiti tudi na druga področja.


Primož Jenko

Izvleček

Dandanes je v panogi avtomobilske industrije zaradi velike konkurenčnosti med podjetji potrebna visoka stopnja avtomatizacije izdelave komponent za le-to. Tukaj tako nastopijo avtomatizirane linije z raznimi posebno zasnovanimi CNC obdelovalnimi stroji, katerih se zaradi velike obremenitve in hitrosti izdelave poslužujejo industrijski roboti, zajeti znotraj robotske celice.

Tako bomo v tem diplomskem delu predstavili sestavo in delovanje posluževanja CNC obdelovalnega stroja za globoko vrtanje ojnic tovornjakov s pomočjo industrijskega robota. Predstavili bomo industrijskega robota in njegov krmilnik ter programsko okolje za programiranje, CNC obdelovalni stroj in celotno celico, komunikacijo, programiranje in varnostno konfiguracijo robota. Poudarek bo namenjen programiranju samega robota.


Patrik Peršič

Izvleček

Ležaji so pomemben del rotacijskega stroja, saj prenašajo silo vrtečega se dela na ohišje. Zaradi te funkcije so velikokrat podvrženi prekomernim silam in posledično poškodbam. Odkritje poškodbe v zgodnji fazi je zelo pomembno, saj lahko na ta način preprečimo draga popravila strojev in izpad prihodkov zaradi zaustavitve. V literaturi najdemo veliko postopkov za diagnostiko napak na ležajih, ki praviloma temeljijo na zaznavanju sprememb v karakterističnih veličinah, ki jim pravimo značilke. Prvi pomemben korak pri diagnostiki je detekcija, kjer je potrebno zaznati, ali je prišlo do spremembe v vrednosti značilke. Klasične značilke se dobro obnesejo pri konstantnih pogojih obratovanja, slabše pa, če se ti pogoji spreminjajo. Težko je namreč ločiti med spremembami v značilkah vsled poškodbe in spremembami zaradi spremenljivih obratovalnih pogojev. Tradicionalni načini zaznavanja sprememb v značilki temeljijo na ugotavljanju, ali je ta presegla nek prag. Težava, ki se pri tem pojavlja, je, da optimalnega praga ni enostavno sistematično izbrati, poleg tega pa se lahko pojavijo problemi s pogostimi prehodi značilke čezenj in nazaj, kar ima za posledico pogosto vklapljanje in izklapljanje alarma. Temu pravimo diagnostična nestabilnost.
Namen magistrskega dela je bil raziskati možnosti za odpravo težav z diagnostično nestabilnostjo pri diagnosticiranju poškodb ležajev s statističnimi koncepti, in sicer konkretno z uporabo Jensen-Renyijeve divergence. Delovanje pristopa smo najprej raziskali na simulacijskih primerih, nato pa ga uporabili na realnih meritvah iz baze podatkov IMS Bearing Dataset. Opisali smo celoten postopek detekcije, tudi določitev optimalnega praga poškodbe po hevristični metodi. Ker je ideja dokaj nova, smo morali za vse pripraviti ustrezne algoritme. Ugotovili smo, da Jensen-Renyijeva divergenca ob pravilni nastavitvi parametrov deluje zelo dobro. Vrednosti značilk naraščajo monotono, posledično je manj možnosti za lažni alarm. Poleg tega pa spremembo zazna že ob najmanjšem povišanju, brez zakasnitve.

Tadej Krivec

Izvleček

V magistrski nalogi se osredotočam na procesiranje velikih tokov podatkov v realnem času. Zaradi zahtev po optimizaciji celotnega poslovnega procesa je treba pridobiti informacije v realnem času s čim manjšo časovno zakasnitvijo. Tako se zmanjšajo stroški poslovanja in vodenja proizvodnje. Na proizvodnem nivoju se obdelava kompleksnih dogodkov (ang. complex event processing) uporablja za zaznavanje napak in zagotavljanja kakovosti. Sistemi za statistično spremljanje veličin lahko zaznavajo nenormalne pogoje in pošiljajo alarme. Obdelava kompleksnih dogodkov deluje tako, da lahko sprejme različne tokove podatkov, od poslovnih do proizvodnih in omogoča preproste poizvedbe na širokem naboru podatkov. Poizvedbe so statične, podatki pa dinamični, kar pomeni, da surovih podatkov ne shranjujemo neposredno v bazo podatkov. Tak način omogoča najmanjšo časovno zakasnitev podatkov za odločanje, procesirane podatke pa lahko še vedno shranimo za kasnejšo obdelavo v obliki podatkovnega jezera (ang. data lake). Rešitev je implementirana z platformo Microsoft StreamInsight. Podatki so zgodovinsko in realnočasno analizirani s sistemom za upravljanje podatkovnih baz (ang. database management system) Microsoft SQL Server ter orodjem za poslovno analitiko (ang. business intelligence) Power BI. Predstavljena je rešitev za zaznavanje napak z metodo PCA (ang. principal component analysis) in DPCA (ang. dynamic principal component analysis). Nesprotni del algoritma je izračunan v programskem jeziku Python, kjer se uporablja Jupyter Notebook. Sprotni del je realiziran na platformi Microsoft StreamInsight z uporabo knjižnice MathNet jezika C#.


Dominik Gril

Izvleček

Diplomsko delo opisuje celoten postopek, zasnovo, verifikacijo in preizkušanje sistema za tanjšanje optičnega vlakna na daljših odsekih. V delu je natančno opisana zasnova mehanskih komponent uporabljenih v sistemu, ter njihova naloga in delovanje. Podrobno je opisna programska koda in grafični vmesnik za vodenje celotnega sistema. Vir za segrevanje vlakna v majhni točki je izveden s CO2 laserjem. Posebnost predstavljenega sistema je reguliranje izhodne optične moči CO2 laserja, ki je izvedeno s pomočjo kamere. Predstavljen sistem omogoča izdelavo zožitev optičnih vlaken vse do 10 μm iz različnih začetnih premerov. Prav tako smo prikazali uporabnost sistema za izdelavo krajših kosov posebnih – večjedrnih, brezjedrnih vlaken.

Žiga Stržinar

Izvleček

V delu je predstavljeno modeliranje ter zaznavanje napak v klimatskem sistemu.

Predstavljenih je več modelov pomembnejših elementov klimatskih sistemov: grelca, hladilnika, rekuperatorja, vlažilca, sobe, ventilatorjev. Modeli so uporabljeni za gradnjo skupnega modela klimatskega sistema, ki posnema realen sistem. Najdeni so parametri modela, doseženo je zadovoljivo ujemanje med zgrajenim modelom in realnim sistemom.

Generirani so učni simulacijski teki, ki ponazarjajo delovanje sistema ob pojavih štirinajstih različnih napak. Učni teki so uporabljeni za učenje detektorjev napak. Detektorji napak delujejo na osnovi dinamične metode glavnih komponent. Prikazano je delovanje detektorjev na tesnih simulacijskih setih. Predstavljen način zaznavanja napak za večino predvidenih napak deluje z zadovoljivo uspešnostjo.


Žan Kolarič

Izvleček

V diplomskem delu je predstavljena simulacijska in eksperimentalna analiza dvojno napajanega asinhronskega stroja, ki se najpogosteje uporablja za generacijo moči v vetrnih elektrarnah. Najprej so opisani uveljavljeni načini regulacije moči dvojno napajanega asinhronskega generatorja, ki se razlikujejo po izbiri koordinatnega sistema v katerem je stroj obravnavan. Nato je izpeljan model stroja v orientaciji statorskega magnetnega sklepa, ki smo ga uporabili za simulacijsko in eksperimentalno analizo. Predstavljen je postopek določitve tokovnih regulatorjev in regulatorjev delovne in jalove moči. Izpostavljena je problematika določanja pravilne orientacije statorskega magnetnega sklepa in ostale težave, ki nastopijo pri realizaciji vodenja dvojno napajanega asinhronskega generatorja v praksi. Na koncu naloge so predstavljeni rezultati simulacijske ter eksperimentalne analize regulacije rotorskih tokov ter oddane delovne in jalove moči.

Matic Knap

Izvleček

Magistrsko delo obravnava magnetno vodenje oblike plazme v tokamaku ITER. Najprej zapišemo osnovni magnetni model plazme, ki se uporablja pri simulaciji za vodenje. V kasnejših poglavjih se posvetimo samemu algoritmu za vodenje toka in oblike plazme. Predstavimo implementacijo magnetnega modela plazme in prediktivno metodo vodenja. Osredotočimo se na prilagoditve, ki so bile izvedene na obstoječem algoritmu za reševanje optimizacijskih problemov. Reševanje regulacijskega problema prediktivnega vodenja metodo poteka v dveh delih. Najprej model pripravimo za regulator z zaporedjem operacij, s katerim dobimo dosti bolj kompakten model, ki še vedno dobro opisuje dinamiko sistema. S tem zagotovimo robustnost in točnost metode. Prediktivno metodo pretvorimo v optimizacijski problem kvadratnega programiranja, ki ga rešujemo s hitro gradientno metodo prvega reda. Delo zajema tudi optimizacijo izvajanja programa. Sledi prikaz rezultatov simulacij, kjer prikažemo, da je izbrana metoda s prilagoditvami časovno ugodnejša od trenutnih komericalnih metod ob enaki natančnosti.


Kristijan Medved

Izvleček

Diplomsko delo predstavlja rekonstrukcijo in avtomatizacijo klimatske naprave. V začetnem delu so predstavljeni osnovni gradniki sistema in uporabljena programska oprema. Sledi izdelava krmilnih načrtov s pomočjo programa E-plan. V nadaljevanju je predstavljen sistem vodenja, v katerem smo izdelali programe za različne sklope naprave in vizualizacijo celotnega procesa. Poseben poudarek je na regulaciji temperature. V nadaljnjih poglavjih je opisan zagon klimatske naprave in odprava težav, na katere smo naleteli. Ob koncu je podrobneje opisano nastavljanje parametrov regulatorjev in končni rezultati.

Z diplomskim delom smo dokazali, da lahko s pravilnim in dobro nastavljenim sistemom vodenja učinkovito reguliramo temperaturo v prostoru.

Tomaž Kos

Izvleček

Piezoelektrični materiali se kot senzorji, aktuatorji in pretvorniki mehanskih signalov v električne veličine in obratno uporabljajo v širokem območju industrijskih in znanstvenih področij. Trenutno se nekateri najbolj uporabljeni piezoelektrični materiali z visokim piezoelektričnim odzivom depolarizirajo oziroma izgubijo piezoelektrično aktivnost že pri relativno nizkih temperaturah (~ 200 °C), kar onemogoča njihovo uporabo v visokotemperaturnih aplikacijah. Nedavno so različni industrijski sektorji izrazili potrebo po uporabi piezoelektričnih materialov z visoko učinkovitostjo v višjem temperaturnem območju (> 200 °C). Pri razvoju takih piezoelektričnih materialov je potreben vpogled v dinamične električne lastnosti, ki jih je mogoče spremljati z meritvami dielektričnega odziva pri nizkih frekvencah (< 1 kHz). Zaradi visokih cen merilnih sistemov, ki omogočajo vpogled v dielektrični odziv pri nizkih frekvencah, poskušamo v magistrskem delu razviti merilni sistem, ki omogoča samodejno visokotemperaturno in nizkofrekvenčno dielektrično karakterizacijo materialov v frekvenčnem razponu 2 mHz–1 kHz in temperaturnem razponu 25 °C–450 °C. Istočasno mora biti izdelani merilni sistem cenovno ugoden, kvaliteten, omogočati mora vpogled v zahtevane dinamične dielektrične lastnosti materialov, hkrati pa natančen, fleksibilen in z možnostjo karakterizacije velikega obsega merjenih vzorcev.
Na osnovi temeljite preučitve prednosti in slabosti poznanih metod dielektrične spektroskopije smo najprej določili primerno metodo nizkofrekvenčne dielektrične karakterizacije. V osrednjem delu prikažemo realizacijo merilnega sistema iz obstoječih elektronskih naprav in sestavnih delov. Ob tem pojasnimo princip delovanja posameznih elektronskih naprav in sestavnih delov, njihove prednosti in slabosti ter njihov namen v izdelanem merilnem sistemu. Nadalje predstavimo izdelano programsko opremo, ki v namen samodejne izvedbe dielektrične karakterizacije v odvisnosti od temperature in amplitude ter frekvence vsiljene napetosti upravlja s strojno opremo realiziranega merilnega sistema. Pri tem so predstavljene izvirne rešitve, ki omogočajo natančno karakterizacijo dielektričnih materialov kljub nekaterim slabostim uporabljenih elektronskih naprav. Nazadnje predstavimo karakterizacijo in testiranje izdelanega merilnega sistema, s čimer so bile preverjene ustreznost delovanja, kvaliteta izdelave in natančnost ter možne izboljšave izdelanega merilnega sistema. V ta namen je bila izvedena meritev dielektričnih vzorcev pri sobni in povišani temperaturi ter primerjava merilnih rezultatov z referenčnim merilnim sistemom in podatki iz strokovne literature.
V sklopu tega dela smo pokazali, da so pri karakterizaciji kondenzatorja za profesionalno uporabo z izdelanim merilnim sistemom izmerjene vrednosti faznega zamika (v frekvenčnem območju 2 mHz–100 Hz) v območju vrednosti, ki jo je definiral proizvajalec, in izmerjene vrednosti kapacitivnosti znotraj definirane tolerance kondenzatorja 1 %.


Marcel Petek

Izvleček

V diplomski nalogi je predstavljena rešitev problematike ročnega piljenja luknjača s pomočjo robotskega manipulatorja ABB IRB 120. S pomočjo DeviceNet protokola smo komunicirali med PLC-jem ter robotom za izmenjavo potrebnih podatkov. Opisana je uporaba senzorike in del logike programiranja. Predstavljena je robotska celica, izdelana v časovnem intervalu štirih mesecev, v katero smo vključili nujno potrebna varnostna stikala. Rezultat je robotska celica za avtomatsko piljenje luknjačev. Luknjači za luknjanje folije so enako nabrušeni in s tem se podaljša tudi njihova življenjska doba. Ta rešitev je podjetju, ki doslej še ni uporabljalo robotov, pripomogla k delni rešitvi in mu pomeni izziv za nadaljnjo robotizacijo.

Lovro Brdnik

Izvleček

Diplomsko delo analizira trenutno stanje 3D tiskalnikov na trgu. Prikazan je razvoj in principi delovanja 3D tiskalnikov. Predstavljeni so tipi 3D tiskalnikov, njihove prednosti in slabosti. Podrobneje je predstavljena zgradba in delovanje koračnih motorjev. Opravljene so meritve koračnih motorjev. Opisana je programska oprema za rokovanje s 3D tiskalniki in komponente, ki jih potrebujemo za izdelavo. Diploma se oklepa vprašanja, ali je izdelava 3D tiskalnika bolj ekonomična kot pa naložba v že končani produkt.


Slobodan Stjepanović

Izvleček

Diplomska naloga predstavlja proces avtomatizacije produkcijske naprave za kokilni nanos spajke, ki je bila zgrajena v podjetju SMM, d. o. o. Diplomsko delo zajema opis sestavnih delov ter spoznavanje funkcionalnosti. Sledi pregled in opis uporabljene strojne opreme s poudarkom na kamerah odločanja in programirljivem logičnem krmilniku (PLC). Prakticni del naloge zajema izdelavo programov kamer z opremo SOPAS Engineering tool ter generiranje blokov z rezultati. Izdelava programov PLC in uporabniških strani HMI panela je v programskem paketu TIA Portal. Na koncu so predstavljeni rezultati testiranj ter podana sklepna misel.

Lea Manfreda

Izvleček

Magistrsko delo opisuje reševanje problema s področja matematičnega modeliranja dinamičnih sistemov, statistike in prometa. V delu smo prikazali možno rešitev problema v primeru odpovedi enega izmed senzorjev na križišču v velikem mestu. V velikih mestih so na križiščih postavljeni senzorji, ki merijo intenzivnost prometa v določenih časovnih intervalih. Na podlagi pridobljenih podatkov se izvaja nadzor urbanega omrežja. V primeru odpovedi senzorja je napovedovanje intenzivnosti prometa na podlagi preteklih merjenih vrednosti ena izmed možnih rešitev do odprave problema na senzorju. Namen dela je bil izdelati matematične modele za enokoračno napovedovanje gostote prometa v izbranem križišču v Pragi na Češkem. Izdelani matematični modeli morajo biti dovolj točni, da bi se jih v primeru napake na senzorju lahko zares uporabilo za napovedovanje intenzivnosti prometa do popravila senzorja. Kot osnovo za izdelavo modela za enokoračno napovedovanje smo uporabili metodo regresije. Na konkretnem primeru smo uporabili dve metodi eksperimentalnega modeliranja. Izbrani metodi sta avtoregresijski model (model AR) in poseben model drsečega povprečja (model MA). Dobljene matematične modele smo nato ovrednotili s cenilko srednje vrednosti kvadratov napake (SMSE), histogrami napak in grafičnimi prikazi napovedi. Cilj dela je bil dosežen, saj so napovedi dovolj točne, vsi histogrami napak imajo približno normalno oziroma Gaussovo porazdelitev, vizualni pregled grafov pa dosega pričakovanja, saj napoved sledi srednjim vrednostim izmerjenih podatkov.


Jure Hundrić

Izvleček

V diplomskem delu je predstavljen daljinski nadzor strojev v industriji. Sistem zajema podatke oziroma stanja strojev s pomočjo namensko izdelane strojne opreme in programske opreme. Naprave so s programsko opremo preko lokalnega omrežja ethernet povezane na bazni sistem. Oprema, imenovana M-SPY, za določeno časovno obdobje obdeluje podatke, pridobljene iz strojev. Podatkovno bazo grafično prikazujemo na mobilnih napravah ali osebnih računalnikih. Proces omogoča prikaz in izračun različnih statistik, kot so: število dobrih kosov, odstotki statusov, delovanje, nedelovanje, izklop, zasedenost ter produktivnost proizvodnje.

Boštjan Dolenc

Izvleček

Vzdrževanje opreme v industrijskem okolju predstavlja pomembno dejavnost. Dobro stanje naprav omogoča doseganje končne kakovosti izdelkov, prav tako pa zmanjša verjetnost nepričakovanih zaustavitev proizvodnje.

V zadnjih letih je v porastu vzdrževanje z ozirom na stanje (angl.condition-based maintenance). Z uporabo naprednih metod diagnostike in prognostike se vzdrževalni posegi opravijo ob optimalnem času, kar posledično pomeni nižanje stroškov proizvodnje.

V pričujočem delu se osredotočamo na rotacijske stroje in pogone, ki so prisotni praktično v vseh vejah industrije. Zaradi zahtevnih pogojev obratovanja so podvrženi raznim poškodbam. Najpogosteje se te pojavijo na ležajih, zato je bila v preteklosti na področju diagnostike in prognostike poškodb ležajev opravljena vrsta raziskav.

Poškodbe, ki nastanejo na ležajih, so posledica obrabe, nepravilne montaže, utrujanja materiala, težav z mazili, elektroerozije itn. V začetni fazi nastajanja so poškodovana mesta strnjena na majhni površini in ne povzročajo hujših težav. Takšnemu tipu poškodb pravimo lokalizirane poškodbe. S konstantnim obratovanjem motorja pa postajajo vse večje in prehajajo v porazdeljene poškodbe. Slednje povzročajo hrup in vibracije, brez primernih ukrepov pa lahko pripeljejo tudi do odpovedi pogona ali motorja in posledično do  zaustavitev proizvodnje.

Glavi problem, ki ga v delu naslavljamo, je ločljivost lokaliziranih in porazdeljenih poškodb ležajev. S pomočjo simulacije in eksperimenta bomo poskušali odgovoriti na vprašanje, ali je na podlagi meritev vibracij možno ločiti med tema dvema vrstama poškodb. Za simulacijo bomo uporabili dinamični model, v katerega bomo vključili podrobnosti, ki nam obmogočajo razumevanje dinamike ležajev na nivoju višjih detajlov. Poleg tega bomo predstavili tudi metodo analize vibracijskega signala za diagnostiko ležajev. Primerjali bomo rezultate te analize za simulirane in izmerjene vibracije ter določili značilke za diagnostiko obravnavanih poškodb.


Jure Lipuš

Izvleček

V diplomski nalogi je predstavljena avtomatizacija pnevmatskega blažilca sunkov, katerega funkcija je pravilno ustaviti obdelovanec na želeni točki. Predstavljene so osnovne konstrukcijske komponente blažilnika ter komponente za izvedbo avtomatizacije le-tega. Delovanje pnevmatskega blažilca sunkov je prikazano s pomočjo simulacije.

Goran Andonovski

Izvleček

Z uporabo procesnega rudarjenja (ang. Process mining) lahko izboljšamo procese iz različnih domen, npr. upravljanje s poslovnimi sistemi, sledenje proizvodnje, upravljanje s prometom itn. Obstajata dva glavna razloga za razvoj novih pristopov analize podatkov. Prvi razlog je ta, da se shranjuje vse več in več dogodkov, ki nam dajejo vpogled v vsebino procesa ter v njegovo zgodovino. Kljub vse večji količini podatkov (eksplozija podatkov), veliko organizacij še vedno sprejema fiktivne odločitve, ki niso sprejete na podlagi razpoloţljivih dejstev. Po drugi strani je potrebno izboljševati in podpirati poslovne in proizvodne procese v konkurenčnem in spreminjajočem okolju. Odlika procesnega rudarjenja je ta, da informacije, ki jih pridobi iz procesa, temeljijo na dejstvih, s katerimi poskušamo izboljšati sam proces. Obstaja veliko različnih pristopov oziroma algoritmov procesnega rudarjenja, ki na nazoren način prikazujejo delovanje celega procesa ali pa tudi samo določene segmente procesa. Eden od teh pristopov je tudi analiza procesov s pomočjo Petrijevih mreţ, ki predstavljajo orodje za modeliranje in analizo procesov. Na začetku diplomske naloge sem podal osnovne definicije in lastnosti Petrijevih mreţ (drugo poglavje). Poznamo tudi različne razrede Petrijevih mreţ (navadne, barvne, časovne), ki so razloţeni v tretjem poglavju. Središče diplomske naloge predstavlja eden od algoritmov procesnega rudarjenja, imenuje se alpha-algoritem. Pokazano je, kako iz dnevnika dogodkov (to je baza, kjer so shranjeni podatki procesa) generiramo Petrijevo mreţo. Postopek algoritma je razdeljen v 8 korakov, ki sem jih realiziral v okolju Matlab. Funkcija izvede analizo in uredi povezave med dogodki ter nariše Petrijevo mrežo s pomočjo orodja PetriSimM. Ko ţe imamo dejanski model procesa predstavljen s Petrijevo mreţo, lahko izkoristimo lastnosti mreţe za analizo procesa samega, npr. moţno je preveriti skladnost modela, zaznati odstopanja, napovedati zakasnitve in ponuditi podporo pri odločitvah. V okviru diplomske naloge sem testiral delovanje algoritma tudi na testnih podatkih (šolskih primerih) in na podatkih pridobljenjih iz tretje postaje modularnega proizvodnega sistema MPS. Pri praktičnem primeru je bilo potrebno pred-procesiranje podatkov, da bi lahko podatke uporabili kot vhod v alpha-algoritem. Prikazal sem različne Petrijeve mreţe, ki opisujejo delovanje procesa.


Igor Jan

Izvleček

Diplomsko delo je nastajalo v podjetju Eltec Petrol d.o.o., kjer sem sodeloval pri razvoju novega sistema za vodenje toplotnih postaj ELTEC TP08. V uvodnem poglavju smo predstavili izoblikovane zahteve, ki naj bi jih posedoval novi sistem za vodenje toplotnih postaj, pa tudi nekatere prednosti in pomanjkljivosti starega sistema. Študija strojne opreme, ki bi bila primerna za izvedbo novega sistema, je resultirala v odločitev, da za realizacijo uporabimo krmilnik Climatix POL 638.70 z nekaterimi razširitvenimi in komunikacijskimi moduli. Natančno konfiguracijo smo opisali v drugem poglavju. V tretjem poglavju, ki predstavlja jedro naloge, smo opisali strukturo razvite programske opreme. Poskusili smo predstaviti funkcionalnost in težave pri razvoju najbolj pomembnih funkcij sistema. Zadnji del poglavja predstavi program za daljinsko nastavljanje sistema. Ustreznost delovanja novega sistema smo preizkusili na pilotnem projektu, ki je predstavljen v četrtem poglavju. V zaključku smo predstavili nekatere težave, na katere smo naleteli pri testiranju novega sistema in način kako smo jih odpravili. Realizacija pilotnega projekta je po eni strani potrdila pravilnost razvojne usmeritve, hkrati pa je odprla tudi nadaljnje smeri, ki bodo potrebne pri razvoju predstavljenega sistema za vodenje.