KEGA 017ŽU-4/2019 – základné informácie

Registračné číslo projektu: KEGA 017ŽU-4/2019
Názov projektu: Návrh štruktúry a obsahu predmetu Digitalizácia v priemyselnom inžinierstve pre študentov technického zamerania.
Name of the project: Design of structure and content of the subject Digitalization in industrial engineering for students of the field of technical focus.
Odbor výskumu: 20 408 – Priemyselné inžinierstvo
Začiatok riešenia projektu: 01. 01. 2019
Koniec riešenia projektu: 31. 12. 2021
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Martin Krajčovič, PhD.
Riešiteľský kolektív: doc. Ing. Ľuboslav  Dulina, PhD., Ing. Martin Gašo, PhD., Ing. Furmannová Beáta, PhD., Ing. Gabriela Gabajová, PhD., Ing. Bučková Monika, PhD., Ing. Miroslav Fusko, PhD., Ing. Vladimír Vavrík, PhD., Ing. Ivan Antoniuk, Ing. Marián Matys

Anotácia
Projekt bude zameraný na prípravu predmetov zameraných na oblasť digitalizácie 3D dát v priemyselnom inžinierstve. Súčasný rozvoj nových koncepcií a prístupov v priemyselnej výrobe (inteligentné výrobné a logistické systémy, digitálny podnik, digitálna dvojička, simulácia a emulácia procesov atď.) prenáša veľkú časť rozhodnutí vo fáze technickej prípravy výroby ako aj vo fáze realizácie a riadenia výrobných procesov do digitálneho prostredia. Významným predpokladom využívania nástrojov pokrokového priemyselného inžinierstva je teda výborná znalosť informačných technológií a schopnosť pracovať s virtuálnymi objektmi, ktoré tvoria základné stavebné prvky digitálneho obrazu reálnej výroby. Základným východiskom riešenia projektu bude výskum zameraný na zistenie, formuláciu a štruktúrovanie znalostí a zručností, potrebných pre využívanie nástrojov digitalizácie v predmetnej oblasti, zodpovedajúcich potrebám priemyselnej praxe. Hlavným cieľom projektu je vypracovanie a implementácia koncepcie vzdelávania študentov technického zamerania na všetkých troch stupňoch vysokoškolského vzdelávania. Súčasťou projektu je vytvorenie vzdelávacieho webového portálu na podporu a šírenie správneho a komplexného chápania problematiky využitia nástrojov digitalizácie v priemyselnom inžinierstve.

Annotation
The project will focus on the preparation of subjects focusing on the field of 3D data digitalization in industrial engineering. The current development of new concepts and approaches in industrial manufacturing (intelligent manufacturing and logistics systems, digital enterprise, digital twin, process simulation and emulation etc.) transmits a large part of the decisions in the phase of technical production preparation as well as in the phase of realization and management of production processes into the digital environment. An important precondition for the use of advanced industrial engineering tools is therefore the excellent knowledge of information technology and the ability to work with virtual objects that form the foundation of a digital image of real production. The basic principle of the project will be research to identify, formulate and structure the knowledge and skills needed to use the digitization tools in the subject area, corresponding to the needs of industrial practice. The main objective of the project is to develop and implement the concept of training students of technical focus on all three levels of higher education. Part of the project is creation of an educational web portal to support and disseminate the correct and comprehensive understanding of the use of digitization tools in industrial engineering.

Ciele projektu

Ciele pre prvý rok riešenia projektu:

  • Analýza aktuálne dostupných zdrojov a informácií z oblasti tvorby a využívania digitálnych modelov.
  • Analýza aktuálneho stavu využívania nástrojov digitalizácie v priemyselnom prostredí SR a relevantných krajinách EÚ.
  • Preskúmanie súčasného stavu výučby nástrojov digitalizácie na všetkých troch stupňoch vysokoškolského vzdelávania študentov technického zamerania v rámci EÚ.
  • Identifikácia požiadaviek na didaktické pomôcky, softvérové a hardvérové nástroje používané v priemyselnej praxi v predmetných oblastiach.
  • Analýza potrieb a možností aplikácie špecifického výučbového prostredia s rozsiahlou podporou nástrojov e-learningu.

Ciele pre druhý rok riešenia projektu:

  • Identifikácia relevantných znalostí a zručnosti, ktoré budú požadovaným výstupom výučby predmetu Digitalizácie v priemyselnom inžinierstve na všetkých troch stupňoch vysokoškolského vzdelávania.
  • Návrh učebných osnov predmetu, ktoré budú zohľadňovať vekovú a vzdelanostnú úroveň študentov jednotlivých stupňov vysokoškolského vzdelávania.
  • Návrh štruktúry, obsahu a formy výučby predmetu na jednotlivých stupňov vysokoškolského vzdelávania.
  • Zabezpečenie didaktických pomôcok, softvérových a hardvérových nástrojov používaných v priemyselnej praxi v predmetných oblastiach.

Ciele pre tretí rok riešenia projektu:

  • Spracovanie učebných osnov predmetu Digitalizácia v priemyselnom inžinierstve na všetkých troch stupňoch vysokoškolského vzdelávania.
  • Pilotné overenie navrhnutého predmetu a prípadné korekcie štruktúry, obsahu alebo formy výučby na základe spätnej väzby z pilotného behu.
  • Formulácia odporúčaní pre vysoké školy technického zamerania, ktoré poskytnú orientáciu pri zaradovaní výučby vybraných nástrojov digitalizácie do pedagogického procesu.
  • Vytvorenie e-learningového webového portálu s cieľom podporiť vzdelávací proces predmetu Digitalizácia v priemyselnom inžinierstve.
  • Vytvorenie popularizačného webového portálu s cieľom šíriť relevantné znalosti z oblasti využitia nástrojov digitalizácie v priemyselnom inžinierstve dostupného širokej verejnosti.

Harmonogram projektu

  1. Prvá etapa riešenia – Analýza súčasného stavu:
  • Identifikácia objektu riešenia.
  • Analýza súčasného stavu realizácie výučby východiskového predmetu Digitálny podnik s dôrazom na identifikáciu obsahu, rozsahu a štruktúry.
  • Analýza súčasného stavu aktuálne dostupných znalostí z predmetnej oblasti s potenciálnym prínosom pre pedagogický proces.
  • Analýza súčasného stavu aktuálneho využívania nástrojov digitalizácie v priemyselnej praxi.
  • Analýza súčasného stavu výučby nástrojov digitalizácie na všetkých troch stupňoch vysokoškolského vzdelávania študentov technického zamerania v rámci EÚ.
  • Analýza súčasného stavu aktuálne dostupných technológií hardvérových a softvérových nástrojov z predmetnej oblasti.
  1. Druhá etapa riešenia – Návrh variantov riešení:
  • Vypracovanie variantov riešení využitia softvérových a hardvérových nástrojov potrebných pre realizáciu výučby vybraného predmetu na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia.
  • Vypracovanie variantov riešení technického zabezpečenia pedagogického procesu vzhľadom na špecifický obsah predmetu.
  • Vypracovanie variantov riešení obsahových náplní predmetu Digitalizácia v priemyselnom inžinierstve na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia. Pri vypracovávaní variantov bude kladený dôraz na aktuálne požiadavky priemyselnej praxe.
  • Sumarizácia všeobecných pravidiel pre spracovávanie inovatívnych výučbových osnov s podporou pokrokových technológií s cieľom skvalitniť a zefektívniť vzdelávací proces.
  • Pri vypracovávaní bude kladený dôraz na dosiahnutie súladu medzi funkciami technických systémov a funkciami pedagogického procesu za účelom podpory a rozvoja cieľových poznávacích operácií a získavania potrebných znalostí.
  1. Tretia etapa riešenia – Návrh realizácie:
  • Výber optimálneho variantu využitia softvérových a hardvérových nástrojov potrebných pre realizáciu výučby vybraného predmetu na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia.
  • Výber optimálneho variantu technického zabezpečenia pedagogického procesu vzhľadom na špecifický obsah predmetu.
  • Výber optimálneho variantu obsahovej náplne predmetu Digitalizácia v priemyselnom inžinierstve na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia s dôrazom na aktuálne požiadavky priemyselnej praxe.
  • Spracovanie návrhu e-learningového webového portálu, ktorý bude slúžiť ako základný podporný nástroj s cieľom zvýšiť kvalitu a efektívnosť výučby vybraného predmetu.
  • Spracovanie návrhu popularizačného webového portálu s cieľom šíriť relevantné znalosti z oblasti využitia nástrojov digitalizácie v premyslenom inžinierstve.
  1. Štvrtá etapa riešenia – Realizácia:
  • Zaobstaranie vybraných hardvérových a softvérových nástrojov a ostatných didaktických pomôcok potrebných na realizáciu pedagogického procesu vybraného predmetu na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia.
  • Vypracovanie užívateľských manuálov pre zaobstarané hardvérové a softvérové nástroje.
  • Vypracovanie študijných materiálov na podporu pedagogického procesu vybraného predmetu na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia.
  • Vypracovanie súboru odporúčaní pre efektívne využívanie zaobstaraných pokrokových technológií v pedagogickom procese.
  • Realizácia školení vybraných pedagogických a vedeckých pracovníkov, ktorí sa budú podieľať na zabezpečení výučby vybraného predmetu na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia.
  • Vypracovanie materiálov potrebných pre akreditáciu rozšírených predmetov z oblasti využívania digitalizácie v priemyselnom inžinierstve.
  1. Piata etapa riešenia – Overenie navrhovaného riešenia:
  • Realizácia inovovaného pedagogického procesu predmetu Digitalizácia v priemyselnom inžinierstve na všetkých troch stupňoch vysokoškolského štúdia.
  • Prevádzka a pravidelná aktualizácia e-learningového webového portálu, ktorý bude slúžiť ako základný podporný nástroj s cieľom zvýšiť kvalitu a efektívnosť výučby vybraného predmetu.
  • Prevádzka a pravidelná aktualizácia popularizačného webového portálu s cieľom šíriť relevantné znalosti z oblasti využitia nástrojov digitalizácie v priemyselnom inžinierstve.
  • Vypracovanie odporúčaní pre univerzity technického zamerania, ktoré poskytnú orientáciu pri zaraďovaní výučby vybraných nástrojov digitalizácie do pedagogického procesu.

Publikačná činnosť
2019
ADF
Fusko, Miroslav (50%); Bučková, Monika (50%): Smart technologies in future factories. Žilina : ISSN 1337-8996.

AEC
Fusko, Miroslav (34%); Rakyta, Miroslav (33%); Edl, Milan (33%): Predictive maintenance 4.0. Wydawnictwo naukowe Akademii techniczno-humanistycznej w Bielsku-Białej : ISBN 978-83-66249-18-9.

AEC
Fusko, Miroslav (34%); Bučková, Monika (33%); Gola, Arkadiusz (33%): Key concepts of maintenance in industry 4.0. Wydawnictwo naukowe Akademii techniczno-humanistycznej w Bielsku-Białej : ISBN 978-83-66249-18-9.

AEC
Bučková, Monika (34%); Plinta, Dariusz (33%); Gabajová, Gabriela (33%): Smart industry trends. Wydawnictwo naukowe Akademii techniczno-humanistycznej w Bielsku-Białej : ISBN 978-83-66249-18-9.

AEC
Bučková, Monika (34%); Fusko, Miroslav (34%); Podhora, Pavol (33%): Computer simulation of energy consumption. Wydawnictwo naukowe Akademii techniczno-humanistycznej w Bielsku-Białej : ISBN 978-83-66249-18-9.

AFD
Bučková, Monika (33%); Gašo, Martin (33%); Horváthová, Blanka (33%): Use of computer simulation for optimization of energy consumption in manufacturing. Košice : Trendy a inovatívne prístupy v podnikových procesoch „2019“, roč. 22.

AFC
Bučková, Monika (33%); Vavrík, Vladimír (33%); Gašo, Martin (33%): Future of the Manufactring Systems. Západočeská univerzita v Plzni : Průmyslové inženýrství 2019 : ISBN 978-80-261-0894-8 100.

AFD
Gabajová, Gabriela (34%); Furmannová, Beáta (33%); Medvecká, Iveta (33%): Use of augmented and virtual reality in industrial engineering. Košice : Trendy a inovatívne prístupy v podnikových procesoch „2019“, roč. 22 100.

AFC
Furmannová, Beáta (34%); Gabajová, Gabriela (33%); Vavrík, Vladimír (33%): Design of logistic system using Tecnomatix software. Západočeská univerzita v Plzni : Průmyslové inženýrství 2019 : ISBN 978-80-261-0894-8.

2020
ADF
Gabajová, G., Furmannová, B. Rolinčinová, I. Use of augmented and virtual reality in industrial engineering [electronic]. In: Acta Tecnología [electronic] : International Scientific Journal about Technologies. ISSN 2453-675X (online). Roč. 6, č. 2 (2020), s. 31-34 [online].

AFD
Horváthová, Blanka (20%); Dulina, Ľuboslav (20%); Bigošová, Eleonóra (20%); Gašo, Martin (20%); Krajčovič, Martin (20%): Bezpečnosť a ergonómia kancelárskch pracovísk. 2019 Košice : ISBN 978-80-553-3434-9.

AFD
Antoniuk, I., Krajčovič, M., Kolesnyk, O.2020. Principle of System Dynamics in Quick Response Manufacturing, In: InvEnt 2020, 16.096.2020, Slovensko, 2020, pp. 8-11, ISBN 978-83-66249-48-6 , ISBN 978-83-66249-49-3 , ISBN 978-83-66249-50-9.

AFD
Bučková, M., Fusko, M., Martinkovič, M. 2020. Computer Simulation and Workers, In: InvEnt 2020, 16.096.2020, Slovensko, 2020, pp. 32-35, ISBN 978-83-66249-48-6 , ISBN 978-83-66249-49-3 , ISBN 978-83-66249-50-9.

AFD
Fusko, M., Furmannová, B., Bučková, M. 2020. Lean Office in Industry 4.0 Era, In: InvEnt 2020, 16.096.2020, Slovensko, 2020, pp. 44-47, ISBN 978-83-66249-48-6 , ISBN 978-83-66249-49-3 , ISBN 978-83-66249-50-9.

ADF
Kováčová, L., Bubeník, P., Čapek, J., Rakyta, M. 2020. Gaining Knowledge to Increase Business Performance, In: InvEnt 2020, 16.096.2020, Slovensko, 2020, pp. 92-95, ISBN 978-83-66249-48-6 , ISBN 978-83-66249-49-3 , ISBN 978-83-66249-50-9.

AAB
Krajčovič, Martin (33.334%); Gabajová, Gabriela (33.333%); Furmannová, Beáta (33.333%); Trebuňa, Peter (%); Hořejší, Petr (%): Rozšírená realita a jej využitie v priemyselnom inžinierstve.

AFD
Antoniuk, Ivan (25%); Krajčovič, Martin (25%); Svitek, Radovan (25%); Stárek, Marián (25%); Cloud-Based Design and Manufacturing, In: Trends and Innovative Approaches in Business Processes 2020, Technická univerzita v Košiciach, Vyd. 1., s. 135, ISBN: 978-80-553-3652-7.