Wydanie 3-4/23 czasopisma STAL już dostępne!

Pojawiło się drugie w tym roku wydanie czasopisma „STAL Metale & Nowe Technologie” 🎉

Głównym tematem wydania jest METROLOGIA 🔍

Od redaktora honorowego – metrologia

Szanowni Państwo,

Przypadł mi w udziale zaszczyt i przyjemność wprowadzenia Państwa w wydanie 3-4/2023 czasopisma „STAL Metale & Nowe Technologie” jako redaktor honorowy. A to znaczy, że w numerze będzie można znaleźć coś z metrologii. Truizmem byłoby powiedzieć, że jej miejsce w świecie coraz bardziej cyfrowym jest mocno ugruntowane, dzięki rozwojowi techniki i nauki. Co się zatem wydarzyło w ostatnich latach, co miało decydujący wpływ na rozwój metrologii wielkości geometrycznych? Jakie mamy widoki na przyszłość? Zapraszając do zapoznania się z treścią tego wydania i analizując wizje dalszego rozwoju metrologii, zachęcam do zastanowienia się nad tymi pytaniami.

Metrologia i pomiary

Współrzędnościowa technika pomiarowa w XXI wieku na dobre zagościła w pomiarach wielkości geometrycznych w różnych skalach. Od mikro, a nawet nano (nierówności powierzchni), do makro (wymiary). Rozwinęła się zarówno w pomiarach stykowych, jak i optycznych. Konieczność realizacji działań metrologicznych w coraz krótszym czasie sprawiła, że optyka w ostatnich latach przeżywa chwile gwałtownego rozwoju. Pozwala ona bowiem na zbieranie współrzędnych milionów punktów pomiarowych w bardzo krótkim czasie. W ten sposób już od kilkunastu lat metrolodzy mierzą się z problemami dużych zbiorów danych i koniecznością sprawnego ich przetwarzania. Pierwsze z nich w świecie makro generowały skanery optyczne, a w świecie mikro optyczne systemy do pomiaru nierówności powierzchni. Zbiory danych powiększają się jeszcze bardziej, kiedy w grę wchodzi tomografia komputerowa. Zamiast pixeli mamy voxele, ale i w tym przypadku współczesne systemy komputerowe i algorytmy obliczeniowe nadążają za wymaganiami metrologów.

Metrologia przyszłości

Przemysł przyszłości to także kontrola wymiarowa blisko produkcji, a więc najlepiej w linii produkcyjnej. To z kolei wiąże się z automatyzacją i robotyzacją procesów pomiarowych, coraz bardziej obecną w naszym przemyśle. Opiera się ona zarówno na klasycznych urządzeniach pomiarowych, jak i linijkach laserowych i kamerach przeznaczonych bardziej do inspekcji. Również w tym przypadku optyka – z uwagi na szybkość realizacji zadań – odgrywa dominującą rolę.

W nadchodzącej rzeczywistości komunikacja, tak ważna między ludźmi, będzie się również rozwijać między systemami i ich elementami, a także poszczególnymi czujnikami należącymi do nich. Doniosłą rolę ma odegrać IoT, czyli Internet Rzeczy, oraz AI, czyli sztuczna inteligencja. W urządzeniach pomiarowych będą więc instalowane zbiory różnych czujników, monitorujących ich parametry i przekazujących zebrane informacje do dalszych systemów analitycznych i decyzyjnych.

Rzeczywistość rozszerzona

Elementem komunikacji jest również rzeczywistość rozszerzona (AR) lub wirtualna (VR). Rzeczywistość rozszerzona polega między innymi na możliwości uzyskania większej ilości informacji przy użyciu prostych narzędzi komunikacyjnych, takich jak smartfon. Na jego ekranie, w widoku maszyny mogą pojawić się informacje o temperaturze w wybranych miejscach, operatorze, czasie pomiaru, zadaniu itp. Wirtualna rzeczywistość to dalsze rozszerzenie możliwości pomiarowych, zwłaszcza w zakresie symulacji przebiegu pomiaru. Możliwość realizacji pomiaru na wirtualnym obiekcie oznacza nie tylko wcześniejsze wykrycie błędów w programie pomiarowym na pojedynczym urządzeniu. Oznacza także symulację pomiarów w wielu skalach z wykorzystaniem różnych systemów pomiarowych.

Zastosowanie sztucznej inteligencji lub AI w metrologii jest tematem, któremu poświęca się coraz więcej uwagi. Przewiduje się, że w niedalekiej przyszłości stanie się to po prostu koniecznością. Koszt zatrudnienia pracownika i pełnego przygotowania go do pracy na nowoczesnych stanowiskach pomiarowych jest procesem czasochłonnym. Bez tego natomiast, z powodu braku umiejętności, można popełnić błąd formalny lub interpretacyjny o istotnych konsekwencjach.

Co jeszcze nas czeka? Zanim jeszcze na dobre przyzwyczailiśmy się do Metrologii 4.0, już pojawiają się wizje jej następczyni, związanej z Przemysłem 5.0. Jest on znacznie bardziej nastawiony na dobrostan pracownika i powiązane z nim pozytywne zmiany społeczne i środowiskowe. A więc może masaż stóp w trakcie skanowania? Kto wie, ale zostawmy to jeszcze na razie w świecie fantazji.

prof. dr hab. inż. Michał Wieczorowski

Instytut Technologii Mechanicznej

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych

Politechnika Poznańska