GINOP-2.3.4-15-2020-00009 „Kompetencia Központ”

Bevezető A projekt motivációja olyan kompetenciák felépítése és eszközök beszerzése, amelyek lehetővé teszik a Széchenyi István Egyetem és a zalaegerszegi tesztpályán működő ZalaZONE Kutatási és Technológiai Központ, valamint a 3B Hungária Kft. számára az autonóm közlekedési környezet, az Ipar 4.0 kihívások, valamint a hibrid és elektromos járművek jelentette vizsgálati és technológiai feladatok, továbbá az újszerű ipari és járműtechnológiákkal kapcsolatban felmerülő gyártási rendszerek digitalizációjával kapcsolatos kihívások kezelését. A projektben megvalósuló kutatómunka az ipari partnerek kutatásfejlesztési irányainak figyelembevételével öt fókuszterületre tagolódik. Projektvezető: Dr. Hanula Barna – hanula@sze.hu Projektmenedzser: Trencsényi Tibor – trencsenyi.tibor@sze.hu

Alprojektek központi tevékenységei

FT1 Autonóm közlekedési környezet

Alprojekt vezető: Dr. Pup Dániel - pupd@sze.hu

A fókuszterület (továbbiakban FT1) központi eleme a zalaegerszegi tesztpályán kialakításra kerülő Radar és Szenzor Tesztelési Centrum és az ehhez kapcsolódó jármű-, szenzor és radarrendszerek vizsgálatát lehetővé tevő kompetenciák felépítése, amely alkalmassá teszi a tesztpályát az önvezető mobilitás kulcskérdéseinek kutatására, valamint a fejlesztett kompetenciákra és beszerzett eszközökre épülő szolgáltató tevékenység nyújtására. Ezen tématerület foglalkozik az automatizált technológiák alkalmazási lehetőségeivel a termeléslogisztika területén gyártó üzemi környezetben. Az FT1 fókuszterület eredményeit a ZalaZONE tesztpálya, valamint a Széchenyi István Egyetem szolgáltatási körének bővítéséhez, valamint a 3B Hungária Kft. versenyképességének további erősítéséhez tervezzük hasznosítani. Az eredmények által a projekt keretében kialakított kompetenciaközpont alkalmassá válik autonóm járművek és autonóm közlekedési rendszerek egyes elemeinek tesztelésére, továbbá a rendszerekben használt radarok és egyéb szenzorok vizsgálatára. A létrejövő új szolgáltatási terület és labor nemcsak szorosan értelemben vett járműipari cégek, hanem az önvezető mobilitás egyéb szektoraiban működő vállalatok számára is releváns lehet.

FT2: Autonóm földközeli légi megoldások

Alprojekt vezető: Drotár István – Istvan.drotar@rf.sze.hu
Projektkoordináció ZalaZone: Dr. Rohács Dániel

A fókuszterület (továbbiakban FT2) központi eleme a Széchenyi István Egyetemen létesítendő drónközpont, amely az egyetem pilóta nélküli légijárművekkel kapcsolatos kutatási tevékenységének kiterjesztését, valamint a drónok autonóm közlekedési környezetbe történő alkalmazhatóságának vizsgálatát teszi lehetővé. A központ felépítése során a cél két lebegésre alkalmas, nagy teherbírású pilóta nélküli autonóm légieszköz beszerzése, mely lehetőséget ad a jövőben különféle fedélzeti rendszerek fejlesztésére és tesztelésére (kamera, radar, LIDAR, vezeték nélküli kommunikációs megoldások) illetve kapcsolódóan jármű-jármű és jármű-infrastruktúra kommunikációra alkalmas  eszközök beszerzése, tesztelése és alkalmazása. Jelen projekt keretében első alkalmazásként egy úgynevezett felvezető drón rendszer fejlesztése a cél, mely képes az erre felkészített földi járművek koordinált követésére és fedélzeti kamera rendszerével az esetleges forgalmi akadályok / közlekedési konfliktusok felderítésére és ennek a földi jármű vezetője részére való közvetítésére. Az FT2 fókuszterület eredményeit a Széchenyi István Egyetem pilótanélküli légi járművek és autonóm közlekedési rendszerek integrációs portfóliójának bővítésében tervezzük hasznosítani. Az eredmények által az egyetem a régióban egyedülálló know-how birtokába kerül, amely KKV-k számára nyújtott teljeskörű szolgáltatási tevékenység elindítását teszi lehetővé. A Széchenyi István Egyetemnek a zalaegerszegi járműipari tesztpálya mellett létrejött Kutatási és Technológiai Központban működő laborhoz kapcsolódóan megvalósított fejlesztései a régió ipari vállalatai számára tudnak fejlett vizsgálati szolgáltatásokat nyújtani – hazai és akár nemzetközi szinten is.

FT3: Hibrid és elektromos járművek akusztikája

Alprojekt vezető: Dr. Feszty Dániel – feszty.daniel@sze.hu
Projektkoordináció ZalaZone: Dr. Háry András

 A fókuszterület (továbbiakban FT3) célja a hibrid és elektromos hajtásláncok, modern járműkarosszériák és járműfelépítmények elemeinek zajkibocsátását és zajelnyelő képességét vizsgáló technológiák és kompetenciák fejlesztése a Széchenyi István Egyetemen a zalaegerszegi tesztpálya infrastruktúrájára és járművizsgálati kompetenciáira támaszkodva. Az alprojekt további célja olyan számítógépes szimulációval támogatott akusztikai vizsgálati eljárások fejlesztése és ipari implementációjának előkészítése, amelyekkel az új járművek tervezési ideje és költségei szignifikánsan csökkenthetők. Az alprojekt további célja a hibrid jármű kalibráció kompetenciáinak és egyes elemeinek felépítése Zalaegerszegen az egyetem támogatásával, amely kompetenciabázis később az ipari partnerekkel közösen tovább fejleszthető. Az FT3 fókuszterület eredményei várhatóan a térségben jelen lévő járműfejlesztési tevékenységet végző ipari partner tervezési folyamataiban kerülnek hasznosításra, továbbá megalapozzák a Széchenyi István Egyetemen a tesztpályán végzett járműakusztikai vizsgálati szolgáltatáshoz szükséges technológiákat, továbbá a hibrid hajtásláncú járművek kalibrációjához kapcsolódó tesztek és vizsgálatok elvégzéséhez kapcsolódó kompetenciákat.

FT4: Digitális gyár és digitális oktatás

Alprojekt vezető: Dr. Baranyi Péter – baranyi.peter@sze.hu
Projektkoordináció ZalaZone: Nagy András

A fókuszterület (továbbiakban FT4) célja a kiber-fizikai rendszerek preaktív, preskriptív termeléstervezést támogató eljárásainak kutatása és fejlesztése, amely lehetővé teszi a gyártási pontosság és általános hatékonyság növelését, valamint a gyártási időszükséglet csökkentését a tervező szimulációk bemenő adatainak folyamatos, autonóm módon történő pontosításával és a gyártórendszerek ezeken alapuló továbbfejlesztésével. Az alprojekt további célja a MaxWhere virtuális környezet ipari alkalmazhatóságának vizsgálata ipari partner bevonásával, valamint szakoktatási célú továbbfejlesztése a zalaegerszegi tesztpálya gyakornoki állományának bevonásával. A projekt keretében sor kerül a komplex folyamatokban megvalósítható termékazonosítási és automatikus vizsgálati eljárások alkalmazására a digitális gyár koncepcióhoz kapcsolódóan, konkrét ipari környezetben. Az FT4 fókuszterület eredményei az ipari folyamatok optimalizálására alkalmas know-how és ezen alapuló szaktanácsadói tevékenység létesítését teszi lehetővé, továbbá az ipari és vállalati folyamatok  virtuális környezetben történő tesztelését, illetve modern, VR-alapú oktatási és tréninganyagok fejlesztését teszik lehetővé széles körben. A létrejött kompetenciák lehetővé teszik az új laborok vizuális bemutatását, ezzel hozzájárulva a piacosításhoz. A MaxWhere szoftver egyúttal alkalmas a zalaegerszegi járműipari tesztpálya környezetében működtetett gyakornoki program hallgatói (jelentős számban a Széchenyi István Egyetemen tanuló mérnök hallgatók) számára képzések, virtuális bemutatók szervezésére. a 3B Hungária Kft. székhelyén megvalósuló fejlesztés az ipari digitalizációnak az egyedi azonosításhoz kapcsolódó mintaprojektjét jeleníti meg.

FT5: Innovációmenedzsment módszerek fejlesztése

Alprojekt vezető: Dr. Dőry Tibor – doryti@sze.hu

A fókuszterület (továbbiakban FT5) keretében a kutatás fókusza a magyar járműipar, illetve annak speciális szegmensét képező önvezető járművek fejlesztésével foglalkozó cégek vizsgálata „user innovációk” azonosítása érdekében és azok diffúzióját megalapozó innovációmenedzsment módszerek és képzések kifejlesztése. A kutatás keretében megvalósítani tervezett szekunder és empirikus elemzések az ügyfél igények jobb megértését és gyorsabb kielégítését szolgáló menedzsment módszerek kifejlesztését, majd tesztelését célozzák valós vállalati környezetben, elősorban járműipari vállalkozásoknál. Az innovációs folyamatok hatékonyságát javító módszerek tesztelését követően 1-2 napos képzési programok kerülnek kidolgozásra, majd pilot tréningek formájában megtartásra min. 3-5 járműipari vállalkozásnál a módszertan tökéletesítése érdekében. Végül a tapasztalatok alapján, a know-how-t összegző módszertani kézikönyv készül. Eredménytermékek A projektben megvalósuló kutatási tevékenység eredményeinek, az ezeket hasznosító technológiáknak, továbbá a projekt keretében létesített, illetve továbbfejlesztett kompetenciák és szolgáltatások elsődleges célcsoportja a járműipar. Az egyetem zalaegerszegi kompetenciaközpontjában a következő szolgáltatási kompetenciák jönnek létre:

1. Az autonóm közlekedési környezethez kapcsolódó járműipari teszteléseket a létrejövő „Radar és Szenzor Tesztelési Centrum” segíti, amelynek eszközei és a kialakított kompetenciák segítségével a tesztpályára érkező ügyfelek számára ipari szolgáltatás nyújtható.

2. A továbbfejlesztett zalaegerszegi kutatólabor képes magas szintű ipari szolgáltatások nyújtására és ipari kutatások elvégzésére, összhangban a térségi ipar elvárásaival, technológiai trendjeivel, egyúttal megnyitva a határon átnyúló szolgáltatási lehetőségeket is Dél-nyugat Magyarországon; továbbá a járműipari tesztpályán megjelenő fejlesztők számára akár helybeni, akár exportszolgáltatásokat kínálva.

Az egyetem központi campusán továbbfejlesztett tudásbázisra alapozva a következő szolgáltatási kompetenciák jönnek létre:

1. A fejlesztés korai fázisában levő járművek akusztikai jellemzőinek meghatározására alkalmas kísérleti eljárás, amellyel egy, még le nem gyártott jármű belső terében tapasztalható zajok forrásai, jellege, továbbá a zajszigetelő elemek hatékonysága határozható meg a szimulációseredmények alapján.

2. A kiber-fizikai rendszerek optimális tervezésével kapcsolatos eredmények és a virtuális valóság, mint továbbfejlesztett oktatóeszköz közvetlenül integrálható az egyetem által nyújtott felsőoktatási portfólióba, továbbá új szakmai fókuszú felnőttoktatási szolgáltatások fejlesztését teszi lehetővé.

3. Innovációmenedzsment módszerek fejlesztése és ehhez kapcsolódó képzések kifejlesztése. A projekt során olyan új, gyakorlatban is hasznosítható műszaki tudományos eredmények megjelenését várjuk a termékeinknél, amely során nem csak a hazai, de a külföldi piacokon is ismét jelentős megrendelésekre számítunk a technológiai előnyből is származó szolgáltatásminőség miatt. A fejlesztés során és azt követően is a konzorcium tagjain kívüli más hazai oktatási intézmények és kapcsolódó termékekkel rendelkező vagy azokat fejlesztő cégek is lehetőséget kaphatnak termékeik tesztelésére, bemutatására.

Autonóm mobilitási rendszerek elemeinek vizsgálata

FT1-hez kapcsolódó kifejlesztett új szolgáltatás Az autonóm mobilitási rendszer egyes elemeinek tesztelését támogató, a projekt keretében beszerzett eszközökre épülő tevékenység, amely a radarok, esetlegesen egyéb szenzorok tesztpálya környezetében, illetve a kapcsolódó laboratóriumokban végezhető teszteléséhez kapcsolódó szolgáltatás kialakítását teszi lehetővé. A projektben végzett tevékenységek eredményeként felépítésre kerül az önvezető mobilitási rendszerekben alkalmazott radarokkal, illetve szenzorokkal kapcsolatos tudásbázis, amely a szenzorok felépítésére és működésre vonatkozó alapvető ismereteken túl az alkalmazhatóság, megbízhatóság és vizsgálati technikák kapcsolódó ismereteit is integrálja,
valamint elkezdődik ezen tudások gyakorlati szintű alkalmazása. A projekt keretében beszerzésre kerülő eszközök mind a zalaegerszegi járműipari tesztpályához kapcsolódó laboratóriumi, mind pedig a tesztpályán végezhető, autonóm közlekedési rendszerek tesztelésére irányuló kutatási-fejlesztési tevékenységet támogatják. A radar/szenzor tesztelő kompetenciacentrum laborhoz köthető mérései újfajta szolgáltatási tevékenységeket alapoznak meg. Ezentúl a járművekbe vagy a környezetbe épített radarok tesztpálya környezetben történő tesztelését támogató, a projekt keretében beszerzett ún. környezeti mérő és térképező rendszerre épülő tudás és kompetencia hozzájárul a valós környezetben végzett tesztelési tevékenységek kiegészítéséhez, valamint ilyen téren kínálnak további szolgáltatási értéket az ipari partnerek számára, a szoftveres környezettől a labor környezetig. Mindezek alapján egyrészt a tesztpályához kapcsolódó, a pálya közvetlen közelségében elhelyezésre kerülő laborok szolgáltatásai, másrészt a tesztpályán végzett teszteket támogató mérési rendszer szolgáltatás jelennek meg az „FT1: Autonóm közlekedési rendszerek” alprojekt szolgáltatási kimeneteként.Az autonóm mobilitási rendszerekhez kapcsolódóan létrejövő laboreszközök és tudás nem csupán az ipari partnerek meghatározott igényeihez kapcsolódnak, hanem – tekintettel a téma újszerűségére – a tudományos kutatások számára is naprakész kompetenciabázist jelentenek.

Termelési folyamatok hatékonyságát javító logisztikai technológiákra épülő rendszer
kialakítása

FT1-hez kapcsolódó, 3B Hungária által kifejlesztett új technológia A fentiekben megnevezett eredmény az FT1: Autonóm járművek és FT4: Digitális gyár című alprojektek
keretében kerül kialakításra. A projekt keretében megvalósítandó kutatás foglalkozik az automatizált technológiák alkalmazási lehetőségeivel a termeléslogisztika területén gyártó üzemi környezetben. A projekt során ezen túlmenően sor kerül a komplex folyamatokban megvalósítható termékazonosítási és automatikus vizsgálati eljárások alkalmazására a digitális gyár koncepcióhoz kapcsolódóan, konkrét ipari környezetben. A mobilrobotokra épülő önvezető logisztikai megoldások szerepe, hogy segítségükkel egy üzemben a meghatározott fix pontok között van lehetőség mozgatni a termékeket, alkatrészeket. A magas szinten automatizált logisztikai eszközök fejlesztése jelenleg folyik a világban, a projektnek elsődleges célja egyes elérhető high-tech eszközök célszerű integrálásával olyan újszerű, rendszerszinten is magas logisztikai automatizáltsági fok elérése, amely jelentős termelékenység-javuláshoz tud vezetni. Ez a fajta termeléslogisztikai platform egyúttal egy olyan alap infrastruktúrát képez, amely segítségével a komplex termelési folyamat egyes pontjai között gyors elérést lehet realizálni, amely így további optimalizálásra nyit meg lehetőségeket. A projekt keretében az ipari konzorciumi partner révén megvalósul egy olyan kísérleti üzemi rendszer, amely a több száz alkatrészből álló, kifejezetten egyedi gyártásra épülő összetett gépek és berendezések előállítási folyamata során az automatizált azonosítás és hibafelismerés technológiáinak integrálása segítségével hozzájárul a digitális gyár koncepció irányába történő elmozduláshoz. Ennek eredményeként fejlődik a termelékenység, csökken a darab keveredés, lehetséges az esetleges hibák gyors és hatékony kiszűrése; a felesleges tevékenységek kiküszöbölése.

Felvezető drón kísérleti rendszer értékelése és demonstrációja

FT2-höz kapcsolódó kifejlesztett új szolgáltatás A „Földközeli autonóm légi eszközök” téma végső eredménye egyrészt egy szimulációkra támaszkodó részletes megvalósíthatósági tanulmány, mely kitér az alkalmazhatósági korlátokra, a szükséges eszközökre és elméleti megoldásokra mind a földi jármű – drón kooperatív irányítás területén, mind pedig a közlekedési vészhelyzetek detektálhatósága és az erről szóló földre sugárzott jelzések megbízhatósága tekintetében. Egy ilyen tanulmány nagyban segíti a jövőbeli továbbfejlesztési és kutatási irányok kitűzését. Másrészt létrejön egy részletes szimulációs demonstráció, mely képes a rendszer működését sokféle realisztikus helyzetben 3D vizualizációval is bemutatni. Ez a későbbi K+F+I partner keresésben és a döntéshozók meggyőzésében is fontos szerepet játszik, mivel élethű körülmények közt mutatja be a rendszer előnyeit és korlátait. Harmadrészt létrejön egy valós demonstráció, mely a felvezető drón alap funkcionalitását mutatja be egy földi jármű levegőben való követésével és a közeledő járművek kamera alapú detektálásával. Ez egyrészt jó bizonyítása a koncepció valós alkalmazhatóságának, másrészt lehetőséget biztosít a kutatás vizibilitásának növelésére és a létrejött kompetenciák szélesebb közönséggel való megismertetésére.

Az alprojekt újabb fontos állomásához érkezett, hiszen a fejlesztés 2022 áprilisában eljutott a DJI M600 hexakopterre épített saját fedélzeti rendszer (kamera, navigációs szenzor, képfeldolgozó számítógép, gimbal) első tesztjéig. Az első repülések célja a kamerastabilizáló gimbal és a hexakopter robotpilótájának a fedélzeti rendszer plusz súlyával (és esetleges elektronikai zavarásaival) való tesztelése volt.

A tesztről készült videó a gimbal tesztelését mutatja, a hexakoptert kézi vezérléssel éles irányváltásokra kényszerítve. A gimbal láthatóan jól tartja a kamera lefelé mutató irányát, vagyis megfelel az előfutár drón projektben kitűzött feladatnak, amikor a készenléti egység földi járműve előtt haladó kamerás drón segít detektálni a takarásból érkező veszélyeket.

A videó ITT megtekinthető.

Számítógépes szimulációval támogatott járműakusztikai vizsgálati módszer

FT3-hoz kapcsolódó kísérleti eljárás / technológia A fejlesztés korai fázisában levő járművek akusztikai jellemzőinek meghatározására alkalmas kísérleti eljárás létrehozása, amellyel egy, még le nem gyártott jármű belső terében tapasztalható zajok forrásai, jellege, továbbá a zajszigetelő elemek hatékonysága határozható meg a szimulációs eredmények alapján. Az akusztikai elemek és zajcsillapító szerkezetek paraméterek kiértékelése során analitikai úton nehezen modellezhető jelenség, mivel az ember által érzékelt hangok közérzetre gyakorolt hatása nem írható le tökéletesen matematikai modellek segítségével, így az egyes frekvenciatartományokban kibocsátott zajok befolyása a komfortérzetre és utaskényelemre csak valós  környezetben elvégzett vizsgálatok során állapítható meg. Az iparban jelenleg ilyen megoldás csak korlátozott mértékben érhető el késztermékként, illetve szolgáltatásként. A fejlesztett technológia ezáltal olyan újszerű vizsgálati módszertant jelent, amely átfogó elemzést tesz lehetővé az új járművek tervezési fázisában. A fejlesztett technológia két súlyponti eleme az utasülésben fejmagasságban elhelyezett, az emberi fejet és a fülek elhelyezkedését modellező, anatómiailag hiteles hangrögzítő és az ezen rendszer által rögzített zajokon alapuló 3D szimulációs járműakusztikai modell. A méréseken alapuló szimulációs modellel generált zajok visszacsatolásával a járművezető számára olyan zajok generálhatók, amelyek a tesztjárműben nincsenek jelen, valamint bizonyos frekvenciák aktív kioltásával új zajszigetelő szerkezetek hatásossága is tesztelhető a jármű átalakítása nélkül. A technológia alkalmazásával lehetővé válik egy kísérleti céljárműben végzett vizsgálatok során a tervezett új jármű zajforrásainak és zajelnyelő eleminek szimulációja, a kísérletet végző tesztmérnök a vizsgálat során több különböző virtuális konfiguráció vizsgálatát tudja elvégezni, ezzel a fejlesztett járműben utazók számára tapasztalható akusztikai hatások célzottan tervezhetők, a fejlesztés időszükséglete, valamint költségei pedig jelentős mértékben csökkenthetők. A kifejlesztett vizsgálati eljárás lehetővé teszi a továbbiakban járműakusztikai fejlesztések alapját képző, valamint új jármű forgalomba helyezéssel kapcsolatos akusztikai vizsgálati szolgáltatás nyújtását, melynek lehetséges elsődleges felhasználói köre a járműipar.

Innovációs folyamatok hatékonyságát javító menedzsment módszerek kifejlesztése és
innovációmenedzsment képzési programok kidolgozása

FT5-höz kapcsolódó kifejlesztetett új szolgáltatás
A fentiekben megnevezett eredmény az FT5: Innovációmenedzsment módszerek fejlesztése című alprojekt keretében kerül kialakításra. Az új menedzsment módszerek kifejlesztését és bevezetését célzó kutatás tárgya a felhasználó innovációs („user innovation”) folyamat hatékonyságát javító intézkedések megfogalmazása. Az első és második projektszakaszban megvalósított szekunder és empirikus kutatási eredményekre építve, az ügyfél igények jobb megértését és gyorsabb kielégítését szolgáló menedzsment módszerek kerülnek tesztelésre hazai járműipari vállalatoknál, amelyek az alábbi kérdések megválaszolására irányulnak: miként lehet felgyorsítani a fejlesztési specifikációk,
előírások megvitatási, munkafolyamatokká való lebontása folyamatát és a feladatkiadást? Hogyan
lehet ezt jobbítani? Milyen technikával? A kutatás fókusza a magyar járműipar, illetve annak speciális szegmensét képező önvezető járművek fejlesztésével foglalkozó cégek vizsgálata „user innovációk” azonosítása érdekében és azok diffúzióját megalapozó innovációmenedzsment módszerek és képzések kifejlesztése.  A kutatás magában foglalja a módszertan kidolgozását, helyszíni megfigyelések végzését járműipari vállalkozásoknál és az innovációs folyamatot javító javaslatok megfogalmazását. Ezt követően, az innovációs folyamatok hatékonyságát javító módszerek kifejlesztését, majd tesztelését követően kerül sorra egy-két napos képzési programok kidolgozására, majd pilot tréningek megtartására a módszertan tökéletesítése érdekében, végül a tapasztalatok alapján módszertani kézikönyv készül. A kutatási eredmények gyakorlati felhasználását is tervezzük a vizsgálatban résztvevő vállalkozások számára különböző diffúziós stratégiai alternatívák felvázolása és tudásmegosztást, ill. technológiatranszfert szolgáló képzések kidolgozása formájában. Ezzel a típusú szakértői támogatással növelni lehet a „user innovation” folyamatban résztvevő munkatársak motivációját, az alulról jövő innovációs kezdeményezések szélesebb körű megvalósítását és transzferét, összességében a vizsgált ágazathoz tartozó vállalkozások innovációs teljesítményének a fokozását, ami nemzetgazdasági szintén is fontos kihívás.