Wydział Mechaniczny Politechniki Białostockiej: Smart Factory Lab – Laboratorium Inteligentnych Systemów Produkcyjnych

Smart Factory Lab – Laboratorium Inteligentnych Systemów Produkcyjnych to nowoczesna przestrzeń dydaktyczna na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej. Zaawansowana linia produkcyjna oraz technologia cyfrowego bliźniaka przygotuje przyszłych inżynierów do pracy w standardach Przemysłu 4.0 i 5.0.

Wyobraźmy sobie linię produkcyjną, która „żyje” w dwóch światach jednocześnie: fizycznym, pełnym pracujących siłowników, i cyfrowym, gdzie każdy jej ruch jest przewidywany przez algorytmy. To nie scenariusz filmu science-fiction, ale codzienność, która właśnie staje się udziałem studentów Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej dzięki nowo otwartemu Smart Factory Lab – Laboratorium Inteligentnych Systemów Produkcyjnych.

– Najnowsza symulacja linii produkcyjnej zainstalowana w naszym laboratorium będzie służyła studentom mechatroniki oraz automatyki i robotyki – informuje prof. dr hab. inż. Michał Kuciej, Dziekan Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej. – Studenci mechatroniki będą na tej linii testować różne procesy produkcyjne, projektować, programować sterowniki, również symulować różne awarie związane z zarządzaniem i z obsługą takiej linii produkcyjnej.

Wchodząc do nowego laboratorium, od razu rzuca się w oczy zaawansowana linia technologiczna. Na tym stanowisku edukacyjnym studenci będą uczyć się, jak zarządzać nowoczesnym zakładem.

– Łączymy tutaj logistykę, magazyn wysokiego składu, stanowisko obróbcze i kontrolę jakości  – wylicza Sebastian Lenert z KS Industry Solutions Sp. z o.o.

Proces zaczyna się od umieszczenia tacek na przenośniku, przechodzi przez wbijarkę pinów, aż po kluczowy moment kontroli jakości.

– Mamy tutaj kamerę, której zadaniem jest ocena detalu – czy jest on wadliwy, czy w porządku – wyjaśnia Lenert. Jeśli system wykryje błąd, do akcji wkracza robot, którego zadaniem jest demontaż wadliwego produktu. Całym tym skomplikowanym procesem steruje „serce” układu – sterownik PLC marki Siemens, który stanowi światowy standard przemysłowy.

Największą innowacją Smart Factory Lab – Laboratorium Inteligentnych Systemów Produkcyjnych jest jednak to, czego nie widać gołym okiem – Cyfrowy Bliźniak (Digital Twin).

– Ideą cyfrowego bliźniaka jest przygotowanie na komputerze reprezentacji tego, co widzimy w świecie rzeczywistym – wyjaśnia Lenert. – Funkcjonalnie jest to całkowity odpowiednik fizycznego świata. Cyfrowy bliźniak pozwala przygotować i przetestować wcześniej algorytmy sterowania produkcji. Dzięki temu różne projekty udaje się szybciej wdrożyć na rynek.

Smart Factory Lab pozwoli studentom testować swoje programy i algorytmy w bezpiecznym, wirtualnym środowisku, zanim uruchomią fizyczną maszynę. To rozwiązanie eliminuje bariery sprzętowe.

– W tym samym czasie większa grupa jednocześnie będzie mogła samodzielnie programować w wirtualnym środowisku i nie będzie jakby też ograniczeniem dostęp do rzeczywistego sprzętu, a każdy będzie mógł też pracować w domu – dodaje Lenert.

Dla studentów mechatroniki oraz automatyki i robotyki, zajęcia w nowym laboratorium to nie tylko nauka, ale realny start w zawodową przyszłość. Prof. Michał Kuciej, Dziekan Wydziału Mechanicznego, podkreśla, że linia jest „dostosowana praktycznie wprost do Przemysłu 4.0, ale również z aspiracjami na zmianę, czyli do Przemysłu 5.0”.

Jednym z najsilniejszych atutów laboratorium jest możliwość przygotowania do zdobycia międzynarodowych certyfikatów mechatronicznych firmy Siemens.

– Trzeci stopień takiego certyfikatu uprawnia już posiadaczy do obsługiwania wielkich zakładów przemysłowych – podkreśla prof. Kuciej.

Zajęcia w Laboratorium Inteligentnych Systemów Produkcyjnych staną się obowiązkowe dla studentów mechatroniki już od roku akademickiego 2026/2027, począwszy od trzeciego semestru studiów inżynierskich.

– W ramach projektu zespołowego będą mieli wprowadzenie do nauki obsługi poszczególnych modułów na tej linii. Będą pracować z cyfrowym bliźniakiem, ale też i fizycznie – opowiada Dziekan Wydziału Mechanicznego. – Następnie zdecydują, czy chcą dalej uczyć się i poznawać kolejne elementy związane z obsługą całej takiej linii, czy też wrócą do projektowania układów.

Studenci automatyki i robotyki będą mogli korzystać z laboratorium w ramach przedmiotów fakultatywnych. Program przewiduje również zaawansowaną optymalizację linii dla studentów mechatroniki drugiego stopnia.

Jak zauważa dr hab. inż. Adam Adamowicz, prof. PB, z Katedry Układów Dynamicznych Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej nowe laboratorium to krok naprzód w edukacji: „Studenci od razu w trakcie studiów mają dostęp do takich rozwiązań, z którymi spotkają się później w pracy”.

Zajęcia w laboratorium będą prowadzone przez wykwalifikowaną kadrę akademicką, która od wiosny przejdzie specjalistyczne kursy tutorskie, by móc profesjonalnie przygotowywać studentów do procesów certyfikacyjnych firmy Siemens.

Nowe laboratorium zaciera granice między tradycyjnymi dyscyplinami.

– W Laboratorium Inteligentnych Systemów Produkcyjnych automatyka, informatyka, mechatronika – tak naprawdę miks tych nauk, które niedawno działały oddzielnie, teraz się połączyły właśnie w takich liniach produkcyjnych, jakiej symulację posiada  Smart Factory Lab – sumuje prof. Kuciej.

Wprowadzenie Smart Factory Lab do programu kształcenia (obowiązkowo dla studentów mechatroniki od roku akademickiego 2026/2027) niesie za sobą szereg wymiernych korzyści:

• Zdobycie międzynarodowych certyfikatów: Studenci mają możliwość przygotowania się do egzaminów na certyfikat Siemens Mechatronic Systems Certification Program (stopnie 1, 2 i 3), które są uznawane w globalnym przemyśle.
• Dostęp do standardów rynkowych
• Praca w wirtualnym środowisku bez ograniczeń: Dzięki cyfrowemu bliźniakowi większa grupa osób może jednocześnie programować i testować procesy na modelach wirtualnych, również pracując samodzielnie w domu.
• Praktyczna nauka rozwiązywania problemów: Studenci uczą się projektować procesy, programować sterowniki oraz symulować awarie i zarządzać ich usuwaniem.
• Umiejętność szybkiej adaptacji

O Smart Factory Lab: Projekt zrealizowany przez Wydział Mechaniczny Politechniki Białostockiej we współpracy z konsorcjum firm Edu4Industry oraz KS Industrial Solutions. Laboratorium łączy fizyczne stanowiska edukacyjne (systemy sterowania, robotyka, kontrola wizyjna) z nowoczesnym oprogramowaniem CAD/CAM/CAE i technologią Digital Twin.

Autor: Jerzy Doroszkiewicz