docZałożenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight
download 
Reklamacja Transkrypt
Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight
2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska 1 Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych Politechniki Śląskiej Gliwice, ul. Konarskiego 18 A Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych Od czasu kiedy pozytywista Auguste Comte skategoryzował dziedziny i dyscypliny nauki, powstało oprócz tamtych wiele kolejnych nowych i nowoczesnych, zwłaszcza na interdyscyplinarnym styku tych tradycyjnych. W latach 50. ubiegłego wieku, jako konsekwencja rozwoju metaloznawstwa oraz wielu innych obszarów nauki i techniki, związanych z różnymi grupami materiałów przydatnych w praktyce, wykreowała się nauka o materiałach, jako dziedzina podstawowa oraz inżynieria materiałowa, jako stosowana w praktyce przemysłowej związana z tym wiedza inżynierska. Warto zauważyć, że na przestrzeni dziejów to właśnie udostępnianie coraz to nowszych materiałów technicznych, a z czasem inżynierskich, z reguły zadecydowało o istotnym, a nieraz skokowym postępie technicznym, determinując poprawę jakości życia. Nie inaczej jest obecnie. Stąd przewidywany i oczekiwany jest rozwój w zakresie zaawansowanych materiałów inżynierskich, włączając m.in. nanomateriały (o szczególnie rozdrobnionej strukturze, zapewniającej nieoczekiwane dotychczas własności mechaniczne i fizyko-chemiczne), biomateriały (jako grupa materiałów biomimetycznych i/lub umożliwiających, bezpośrednio lub w ramach odpowiednio zaprojektowanych urządzeń, zastąpienie naturalnych tkanek i/lub organów ludzkich) i infomateriały (jako najbardziej zaawansowana grupa materiałów inteligentnych i samoorganizujących się), a także (funkcjonalne lub narzędziowe) materiały gradientowe (w których własności zmieniają się stopniowo, w sposób ciągły lub dyskretny, wraz z położeniem dzięki zmieniającym się z położeniem składem chemicznym, składem fazowym i strukturą lub uporządkowaniem atomów) oraz stopy metali lekkich (jako materiały o szczególnym znaczeniu oprócz materiałów kompozytowych w projektowaniu i eksploatacji nowoczesnych środków transportu), które to zagadnienia stanowią o rozwoju inżynierii materiałowej jako jednego z kilku najważniejszych obecnie obszarów rozwoju nauki i technologii we współczesnym Świecie. Stanowi to także jeden z najistotniejszych elementów polityki naukowej, naukowo-technicznej i innowacyjnej Polski w ramach gospodarki opartej na wiedzy (GOW), która zasadza się na tworzeniu wiedzy, traktowanym jako produkcja oraz na dystrybucji i praktycznym wykorzystaniu wiedzy i informacji. Podstawą rozwoju gospodarczego są zatem produkcja, dystrybucja i wdrożenie wiedzy, a wiedza będąca produktem stanowi główny przyczynek do zrównoważonego rozwoju. Wśród podstawowych programów i inicjatyw Unii Europejskiej realizowanych w ramach współpracy międzynarodowej dla osiągnięcia wymienionego stanu najistotniejszym jest 7. Program Ramowy Wspólnoty Europejskiej na lata 2007-2013 (7. PR) w zakresie badań, rozwoju technologicznego i wdrożeń. Zakres programu szczegółowego CAPACITIES (Możliwości) 7. PR ma zasadnicze znaczenie dla konkurencyjności i utrzymania potencjału wytwórczego Unii Europejskiej, niezbędnego wzmocnienia badań przemysłowych, oraz wprowadzania nowych INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych 2 Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska rozwiązań dla doskonalenia istniejącego potencjału wytwórczego. Program szczegółowy IDEAS (Pomysły) 7. PR zakłada wspieranie najbardziej twórczych, interdyscyplinarnych badań naukowych na granicy wiedzy. Do sił napędowych rozwoju nowych technologii, określonych przez Komisję Europejską, należy presja na rozwój nowych technologii, intensyfikacja popytu na nowe materiały i procesy produkcyjne oraz spełnianie zasad zrównoważonego rozwoju. Efekty innowacyjne i związana z tym konkurencyjność wytwórców produktów na rynkach międzynarodowych zależne są oczywiście od integracji różnych zaawansowanych dziedzin nauki i technologii oraz osiągania efektów synergicznych w opracowywaniu nowych technologii, w tym materiałowych i dotyczących kształtowania struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich. Obszar merytoryczny badań określonych w 7. PR dotyczący głównej linii rozwojowej inżynierii materiałowej i metod wytwarzania objęty jest tematem „Nanonauki, nanotechnologie, materiały i nowe technologie produkcyjne” programu szczegółowego COOPERATION (Współpraca) 7. PR i dobrze wpisuje się w politykę europejską budowania konkurencyjnej Europy. Do określenia szczegółowych założeń 7. PR w zakresie materiałów i metod wytwarzania wykorzystano wyniki badań wykonanych w ramach Foresightu technologicznego Europy w 5. i 6. Programach Ramowych Wspólnoty Europejskiej i ogłoszonych w raportach z realizacji projektów The Future of Manufacturing in Europe (FutMan)[1]) oraz Manufacturing Visions The Futures Project (ManVis)[2]). Uogólnieniem wyników Foresightu europejskiego na różne nowe materiały i różne technologie procesów materiałowych jest oczekiwanie na wytwarzanie materiałów o własnościach zamówionych przez użytkowników produktów. Do głównych zadań w tym zakresie zaliczono aplikacje osiągnięć technologii przyszłościowych, ze względu na przewidywane możliwości opracowywania nowych materiałów inżynierskich dla oczekiwanych zastosowań, jak również uproszczenie procesów przetwórstwa materiałów inżynierskich oraz alternatywne możliwości rozwoju nowych procesów wytwarzania w odniesieniu do nowych materiałów inżynierskich przez specjalizację (doskonalenie istniejących technologii materiałowych przez osiągnięcie jednej z podstawowych ich funkcji), konwergencję (uzyskanie założonych cech użytkowych przez powiązanie ze sobą różnych typów materiałów inżynierskich) oraz integrację (wytwarzanie materiałów wielofunkcyjnych przy wykorzystaniu wiedzy z wielu dziedzin nauki i technologii dla spełnienia wymagań użytkowników i przetwórców materiałów). Dla nauki o materiałach właściwe było przez długie lata, a nawet jest typowe również obecnie, stosowanie w wielu przypadkach modeli fenomenologicznych opisu zjawisk i przemian przebiegających w materiałach technicznych, a zwłaszcza inżynierskich, czyli wytwarzanych w celowo zaprojektowanych procesach technologicznych z surowców dostępnych w naturze, w trakcie procesów technologicznych wytwarzania, przetwórstwa oraz kształtowania struktury i własności, dla zaspokojenia coraz bardziej złożonych wymagań praktycznych, formułowanych przez uczestników procesu projektowania produktów niezbędnych współczesnemu człowiekowi, w tym m.in. maszyn i urządzeń. Dziś materiały muszą być wytwarzane na żądanie, spełniając złożony zespół wymienionych wymagań. Jest zatem oczekiwane wytwarzanie materiałów o własnościach zamówionych przez użytkowników produktów. Zasadniczo zmienia to metodologię projektowania materiałowego w ogólności oraz projektowania materiałowego produktów, gdyż [1] [2] http://ec.europa.eu/research/industrial_technologies/pdf/pro-futman-doc3a.pdf http://manufacturing-visions.org/download/Final_Report_final.pdf INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska 3 na żądanie wytwórców produktów należy dostarczać materiały o odpowiednio ukształtowanej strukturze, gwarantującej wymagany zespół własności fizyko-chemicznych, a nie jak poprzednio z dostarczonych materiałów, o oferowanych strukturze i własnościach, wytwórcy produktów zmuszeni byli dokonywać wyboru materiału najbardziej zbliżonego do oczekiwań, lecz z założenia niespełniającego ich w zupełności, na co taka metodologia postępowania wręcz nie pozwalała. Aktualne tendencje wymuszają zatem klasyfikację materiałów inżynierskich ze względu na charakterystyki funkcjonalne. Wobec tego mniej istotny jest rodzaj, a w szczególności skład chemiczny użytego materiału (do czego przez dziesięciolecia przyzwyczajeni byli inżynierowie materiałowi, a zwłaszcza metalurdzy), a ważniejsza jest jego funkcjonalność. Obecnie inżynierowie materiałowi uczestniczą (i muszą uczestniczyć) w procesie projektowania produktów, a producenci materiałów muszą sprostać stawianym wymaganiom, jako efektowi wielokryterialnej optymalizacji m.in. struktury, własności, masy, kosztów wytwarzania produktów i ich eksploatacji oraz ekologicznej kompatybilności ze środowiskiem naturalnym. Istotna jest wobec tego zmiana w ocenie roli materiałów inżynierskich, które nie mogą być nadal postrzegane jako towary same w sobie, o poszukiwanych dla nich zastosowaniach, a rynek nowych materiałów inżynierskich nie może pozostawać w dalszym ciągu rynkiem producenta. Nie ma już mowy o oferowaniu materiałów, którymi właśnie dysponują ich wytwórcy, niezależnie od potrzeb użytkowników. Rynek producentów materiałów zakończył się bezpowrotnie. Nowe materiały inżynierskie i procesy wytwarzania są bowiem podporządkowane potrzebom klienta i funkcjom użytkowym produktów. Wytwarzanie materiałów spełniających potrzeby wytwórców produktów rynkowych w odpowiednim czasie i miejscu stanowi priorytet nowych technologii materiałowych i procesów wytwarzania, jako komplementarnych technologii bazowych (doskonalenie istniejących rozwiązań), alternatywnych (wykorzystujących synergię różnych rozwiązań) i oryginalnych (opracowywanych nowych rozwiązań). Poprawa własności użytkowych produktów wymagana przez nowe strategie rozwoju materiałów inżynierskich, w tym biomedycznych oraz technologii procesów materiałowych określone w projekcie FutMan[1]) związana jest bardzo często z odpowiednim kształtowaniem struktury i własności warstw powierzchniowych materiałów inżynierskich i biomedycznych. Własności użytkowe wielu produktów i ich elementów zależą bowiem nie tylko od możliwości przeniesienia obciążeń mechanicznych przez cały czynny przekrój elementu z zastosowanego materiału lub od jego własności fizykochemicznych, lecz bardzo często także lub głównie od struktury i własności warstw powierzchniowych, co szczegółowo przedstawiono w materiałach 1. Workshopu projektu FORSURF nt. „Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych”, który odbył się w Gdańsku w dniach 14-16 czerwca 2009 roku [3],[4]). Celem ogólnym projektu FORSURF jest zwiększenie innowacyjności i konkurencyjności polskiej gospodarki poprzez zacieśnienie współpracy między sferą badawczo-rozwojową (B+R) a gospodarką, a w szczególności dostosowanie tematyki prac badawczych do bieżącego i rzeczywistego zapotrzebowania przedsiębiorstw przemysłowych oraz zwiększenie zaangażowania krajowych przedsiębiorstw w działalność proinnowacyjną, co [1] http://ec.europa.eu/research/industrial_technologies/pdf/pro-futman-doc3a.pdf L.A. Dobrzański; Kształtowanie struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych, OCSCO, Gliwice, 2009 [4] L.A. Dobrzański (red.); 1. Workshop on Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych”, Gdańsk, 14-16 czerwiec 2009 roku [3] INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych 4 Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska przyczyni się do wzrostu chłonności innowacji i absorpcji finansowania działalności proinnowacyjnej w gospodarce. Głównym celem projektu FORSURF jest identyfikacja priorytetowych innowacyjnych technologii oraz kierunków badań strategicznych w zakresie metod kształtowania struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych, których rozwój w kraju będzie miał kluczowe znaczenie w ciągu najbliższych 20 lat. Zadaniem projektu jest ukierunkowanie rozwoju najkorzystniejszych rozwiązań technologicznych dotyczących kształtowania struktury i własności warstw powierzchniowych produktów i ich elementów wytworzonych z materiałów inżynierskich i biomedycznych z punktu widzenia poprawy konkurencyjności przedsiębiorstw, zwłaszcza małych i średnich oraz polepszenia własności użytkowych, trwałości i niezawodności produkcji. Projekt jest realizowany z udziałem wysokiej klasy ekspertów z kraju i z zagranicy przy zastosowaniu najnowszych osiągnięć w metodologii foresightu, jako ważne źródło diagnoz kluczowych problemów naukowych, technologicznych, gospodarczych i ekologicznych oraz instrument prognozowania i podejmowania decyzji przez władze krajowe zarządzające nauką, środowisko biznesowe oraz instytucje administracji publicznej. Identyfikacja priorytetowych innowacyjnych technologii dotyczących metod kształtowania struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych ma na celu ukierunkowanie wzrostu innowacyjności polskich przedsiębiorstw produkcyjnych i przyczynienie się do zrównoważonego rozwoju gospodarczego kraju. Wytyczenie kierunków badań strategicznych w zakresie przedmiotu projektu FORSURF ma związek ze zwiększeniem roli nauki polskiej w gospodarce oraz z pozytywnym wpływem na poziom konkurencyjności polskich badań z zakresu nauk technicznych w UE i na świecie. Proinnowacyjne ukierunkowanie krajowych badań naukowych i działalności polskich przedsiębiorstw przyczynia się do zwiększenia udziału innowacyjnych produktów w gospodarce krajowej, a co za tym idzie wpływa na utworzenie licznych nowych, trwałych miejsc pracy związanych z budową gospodarki opartej na wiedzy. Istota celów projektu FORSURF jest w pełni zgodna z celami Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, gdyż bezpośrednio lub pośrednio przyczynia się do zwiększenia innowacyjności przedsiębiorstw, wzrostu konkurencyjności polskiej nauki, zwiększenia roli polskiej nauki w rozwoju gospodarczym, zwiększenia udziału innowacyjnych produktów polskiej gospodarki w rynku międzynarodowym, tworzenia trwałych i lepszych miejsc pracy, a także wzrostu wykorzystania technologii informacyjnych i komunikacyjnych w gospodarce. Projekt jest zgodny z tematyką określoną przez ministra właściwego ds. nauki w zakresie celów polityki naukowej, naukowo-technicznej i innowacyjnej państwa. Identyfikacja priorytetowych innowacyjnych technologii i kierunków badań strategicznych będąca głównym celem projektu umożliwia właściwe ukierunkowanie rozwoju, a tym samym wpływa pozytywnie na wzrost innowacyjności polskich przedsiębiorstw, które działają w obszarze tematycznym objętym projektem. Wyniki projektu adresowane są do wielu przedsiębiorstw na terenie całego kraju i zostaną wykorzystane w ich proinnowacyjnej działalności, przyczyniając się do intensyfikacji transferu wiedzy do gospodarki. Promocja wyników projektu oraz szerokie wykorzystanie elektronicznych narzędzi, takich jak strona internetowa, bazy danych o technologiach kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych oraz produktach do których mogą być zastosowane, konferencje, warsztaty i seminaria zapewniają dostęp do wyników projektu, bardzo szerokiemu gronu użytkowników jego rezultatów. Projekt ze względu na badawczy charakter wspiera także rozwój gospodarki opartej na wiedzy (GOW), który jest jednym z priorytetowych zadań wynikających z wytycznych polityki naukowej, naukowo- INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska 5 technicznej i innowacyjnej państwa do 2020 roku. Efektem upowszechnienia wiedzy w tym zakresie wśród środowisk przemysłowych i naukowych zainteresowanych tą tematyką oraz aktywizacja debaty publicznej jej dotyczącej, stwarza dobre podstawy do rozpoczęcia badań nad identyfikacją i następnym rozwojem wiodących technologii i związanych z tym kierunków badań strategicznych w zakresie metod kształtowania struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych oraz produktów i ich elementów. Realizacja projektu FORSURF wiąże się z pozyskaniem danych z dostępnych źródeł, monitorowaniem odpowiednich sfer, analizą stanu istniejącego, zastosowaniem metod foresightowych oraz opracowaniem produktów końcowych. Podczas realizacji projektu planowane jest wykorzystanie danych pierwotnych pozyskanych z Urzędu Statystycznego, Urzędu Patentowego, Ośrodka Przetwarzania Informacji, placówek badawczo-rozwojowych, małych, średnich i dużych przedsiębiorstw. Dane te będą gromadzone poprzez badania ankietowe, wywiady telefoniczne, wizyty i wywiady w firmach i instytucjach oraz przez opinie ekspertów. Działania prowadzone w ramach projektu dotyczyć będą sfery naukowo-badawczej, gospodarki i administracji publicznej. W sferze naukowo-badawczej na szczególną uwagę zasługują: strategie rozwoju, analiza potencjału, osiągnięcia naukowe i priorytety edukacyjne. W sferze gospodarki w szczególności analizie zostaną poddane: innowacyjność, produkcja, zatrudnienie, nakłady, przedsiębiorczość akademicka, a w sferze administracji publicznej – identyfikacja kluczowych problemów. Przyjęta w projekcie metodyka i narzędzia badawcze są stosowane w tego rodzaju pracach. Wykonawcy podczas realizacji projektu będą wykorzystywać wiele sprawdzonych metod rekomendowanych jako uzasadnione i właściwe do zastosowania w projektach typu foresight w Narodowym Programie Foresight Polska 2020[5]), oraz w podręczniku Foresight technologiczny[6],[7]), sygnowanym przez UNIDO i Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości. Wśród nich kluczowe znaczenie w badaniach ma metoda delficka obejmująca trzy iteracje ankiet wypełnionych przez wysokiej klasy ekspertów z kraju i z zagranicy. Zgodnie z założeniami metody delfickiej kolejne ankiety będą konstruowane w oparciu o wyniki poprzednich i będzie wzrastał poziom ich szczegółowości. W procesie ankietyzacji ma miejsce stopniowe przejście od poziomu ogólnego zagadnień ujętych w pierwszej serii ankiet, stanowiącej punkt wyjścia do bardziej szczegółowych pytań na dalszych etapach badania, do podsumowania całego procesu w ankiecie trzeciej. Obecny zakres prac, objętych niniejszym opracowaniem książkowym 2. Workshopu projektu FORSURF nt. „Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych”, który odbędzie się w Białce Tatrzańskiej w dniach 29-30 listopada 2009 roku, dotyczy opracowań pisemnych w następujących obszarach tematycznych: • Technologie laserowe w inżynierii powierzchni, • Technologie PVD/CVD, • Technologie cieplno-chemiczne, • Inne technologie inżynierii powierzchni, • Obróbka powierzchniowa polimerów, • Modelowanie i wspomaganie komputerowe w inżynierii powierzchni, [5] http://foresight.polska2020.pl/export/sites/foresight/pl/news/files/Wyniki_NPF-Polska_2020.pdf http://www.parp.gov.pl/files/74/81/158/2007_for_tech_t1.pdf [7] http://www.parp.gov.pl/files/74/81/158/2007_for_tech_t2.pdf [6] INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych 6 Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska • • Wpływ warunków zużycia na własności powierzchni materiałów inżynierskich, Inżynieria powierzchni biomateriałów oraz materiałów stosowanych w inżynierii stomatologicznej, • Inżynieria powierzchni materiałów konstrukcyjnych metalowych, • Inżynieria powierzchni materiałów konstrukcyjnych niemetalowych, • Inżynieria powierzchni materiałów narzędziowych, • Inżynieria powierzchni materiałów funkcjonalnych, • Inżynieria powierzchni nanomateriałów, • Komputerowe narzędzia inżynierii powierzchni. Przygotowane prezentacje zawarte w niniejszym opracowaniu książkowym, dotyczące każdego z wydzielonych obszarów tematycznych, obejmują analizę istniejącej sytuacji w zakresie rozwoju technologii oraz opis uwarunkowań społeczno-gospodarczych odniesionych do analizowanego obszaru tematycznego. Bezpośrednim celem podanych analiz i opracowań jest stworzenie podstaw merytorycznych do opracowania w najbliższym kwartale (zgodnie z harmonogramem merytorycznych prac projektu) założeń pierwszej iteracji ankiet metodą delficką. W kolejnych okresach realizacji projektu, badaniom podstawowym prowadzonym metodą delficką będą towarzyszyć również inne badania pomocnicze. Ważne miejsce w planowanych badaniach zajmie metoda scenariuszowa, służąca utworzeniu kilku alternatywnych scenariuszy możliwych wydarzeń. Budowa scenariuszy obejmuje opis zdarzeń w badanym obszarze oraz wskazanie ich logicznego i chronologicznego następstwa z uwzględnieniem czynników makroekonomicznych oddziałujących na planowany rozwój wydarzeń w sposób pozytywny lub negatywny, co niesie za sobą określone szanse i zagrożenia. Ponadto na różnych etapach projektu planuje się zastosowanie następujących metod pracy, organizacji i zarządzania: przegląd literatury, analiza danych źródłowych, definiowanie kluczowych technologii, skanowanie środowiska, mapowanie technologii, mapowanie beneficjentów, ekstrapolacja trendów, analiza SWOT, analiza STEEP, panele eksperckie, burze mózgów, benchmarking, analiza wielokryterialna, symulacje i modelowanie komputerowe, analizy ekonometryczne, metody statystyczne (np. teoria gier). Przewiduje się również wykorzystanie najnowocześniejszych rozwiązań i wykorzystanie do usprawnienia procesu określenia wpływów krzyżowych między zdarzeniami narzędzi sztucznej inteligencji, w tym sieci neuronowych. Podejście to jest nowatorskie i eksperymentalne, bowiem do tej pory nie stosowano w Polsce jeszcze tej metody podczas realizacji projektów typu foresight. Jedną z form produktów końcowych projektu FORSURF będą karty informacyjne zidentyfikowanych wiodących technologii wraz z utworzoną bazą danych je zawierającą. Schemat realizacji projektu zakłada również opracowanie trzech alternatywnych scenariuszy rozwoju zdarzeń, w tym optymistycznego, neutralnego (najbardziej prawdopodobnego) oraz pesymistycznego. Budowa scenariuszy obejmuje opis zdarzeń w badanym obszarze oraz wskazanie ich logicznego i chronologicznego następstwa z uwzględnieniem czynników makroekonomicznych oddziałujących na planowany rozwój wydarzeń w sposób pozytywny lub negatywny, co niesie za sobą określone szanse i zagrożenia płynące z makrootoczenia. Kilka opracowanych wariantów możliwych wydarzeń umożliwi właściwe sterowanie procesem kierunkowania rozwoju badanych obszarów, a także skuteczne dostosowanie jednostek sfery badawczo-rozwojowej oraz przedsiębiorstw do szybko zmieniających się wymagań otoczenia INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska 7 globalnego. Efektem realizacji niniejszego projektu będzie także debata publiczna, w której wezmą udział krajowi i zagraniczni przedstawiciele świata nauki, gospodarki i administracji publicznej, a także przedstawiciele społeczeństwa, w tym: środowiska przemysłowe, ośrodki naukowe, organizacje społeczne. Poddanie efektów projektu FORSURF konsultacjom społecznym pozwala lepiej wykorzystać proces oraz ułatwia wskazanie scenariusza najbardziej odpowiadającego potrzebom. Konsultacje społeczne mają służyć stworzeniu poczucia współuczestnictwa oraz zaangażowania uczestników, maksymalizacji efektywności i trafności procesów decyzyjnych oraz pozyskaniu społecznej akceptacji dla decyzji wynikających z realizacji projektu. Wszystkie opinie poznane podczas konsultacji społecznych on-line zostaną wzięte pod uwagę podczas formułowania wniosków końcowych projektu. Zainicjowana i animowana debata publiczna służąca upowszechnieniu wyników projektu w środowiskach zainteresowanych podjętą tematyką foresightu FORSURF ma przyczynić się do dalszego zacieśniania współpracy pomiędzy sferą badawczo-rozwojową a gospodarką i zaktywizowania przepływu kadr między tymi grupami, co jest również utylitarną konsekwencją działań zrealizowanych w ramach projektu, skutkującą polepszeniem sytuacji konkurencyjnej gospodarki i nauki polskiej na tle innych państw Europy i świata. Trwałość techniczna projektu zostanie osiągnięta poprzez zapewnienie wysokiej jakości wykonania działań określonych w projekcie. Świadectwem i potwierdzeniem rzetelności i staranności wykonawców projektu w zakresie dbałości o standard świadczonych usług w zakresie realizacji badań naukowych i realizacji dydaktyki jest uzyskany w 2006 certyfikat na wdrożony system zarządzania jakością zgodny z wymaganiami normy PN EN ISO 9001:2001, numer certyfikatu FS 518 687 przez Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej, jako pierwszy w kraju wydany jakiejkolwiek jednostce równocześnie w zakresie realizowanych badań i procesu dydaktycznego w zakresie inżynierii materiałowej mieszczącej się w obszarze zainteresowań projektu FORSURF. Jak przedstawiono w materiałach 1. Workshopu projektu FORSURF w dniach 14-16 czerwca 2009 roku[3],[4]) w wyniku odpowiedniego doboru materiału elementu wraz z procesami kształtującymi jego strukturę i własności oraz rodzaju i technologii warstwy powierzchniowej, zapewniających wymagane własności użytkowe, możliwe jest najkorzystniejsze zestawienie własności rdzenia i warstwy powierzchniowej wytworzonego elementu. Ustawicznym dążeniem projektantów jest wola opracowania i wytworzenia idealnego materiału np. narzędziowego, który wykazywałby równocześnie maksymalnie możliwą odporność na zużycie w warunkach pracy oraz wysoką ciągliwość. Z natury rzeczy takie połączenie własności jest niemożliwe do uzyskania. Podejmowano wobec tego różne próby choćby częściowego rozwiązania problemu przez opracowanie struktury warstwowej, m.in. metodami obróbki cieplno-chemicznej, przez wytworzenie materiałów kompozytowych oraz pokrywanie jednowarstwowe metodami CVD i PVD, a także napawanie lub natryskiwanie twardych warstw metodą metalizacji natryskowej. Każda z tych metod wykazuje jednak ograniczenia, związane m.in. z nieodpowiednią grubością warstwy wierzchniej, a zwłaszcza z problemami związanymi z nieodpowiednią przyczepnością [3] L.A. Dobrzański; Kształtowanie struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych, OCSCO, Gliwice, 2009 [4] L.A. Dobrzański (red.); 1. Workshop on Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych”, Gdańsk, 14-16 czerwiec 2009 roku INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych 8 Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska wytworzonej warstwy do podłoża lub ze zbyt dużymi naprężeniami między warstwą wierzchnią a podłożem, co często jest przyczyną przyspieszonego złuszczania lub odpryskiwania warstwy, zwłaszcza w warunkach superpozycji wewnętrznych naprężeń strukturalnych i naprężeń zewnętrznych wynikających z obciążeń w warunkach pracy. Hybrydowe technologie zawierające między innymi procesy obróbki cieplno-chemicznej, stopowania, przetapiania lub wtapiania laserowego, formowania wtryskowego proszku, a także fizycznego osadzania z fazy gazowej zapewniają pełne i kompleksowe rozwiązanie problemu projektowania materiałów do odpowiednich zastosowań. Jest to nowoczesny kierunek technologiczny i atrakcyjny badawczo. W tym świetle ponownie atrakcyjne stały się klasyczne technologie, w tym obróbki cieplnochemicznej. Obecnie do jednej z najpowszechniej badanych w świecie możliwości dostosowywania własności różnych elementów i narzędzi do wymogów eksploatacyjnych, należy koncepcja funkcjonalnych bądź narzędziowych materiałów gradientowych. Współcześnie bardzo często wytwarza się bowiem materiały powierzchniowo gradientowe, w których własności zmieniają się stopniowo, w sposób ciągły lub dyskretny (skokowo), wraz z położeniem. Gradientowe własności materiałów uzyskuje się dzięki zmieniającym się z położeniem składem chemicznym, składem fazowym i strukturą lub uporządkowaniem atomów. Wśród procesów wytwarzania funkcjonalnych materiałów gradientowych, w pracy[3]) opisano na podstawie źródłowych prac literaturowych m.in. różne metody metalurgii proszków związane ze zróżnicowaniem wielkości ziarn na przekroju, jak również z gradientem temperatury w czasie spiekania, udziałem fazy ciekłej, wspomagania laserowego i wyładowania plazmowego, związane z gradientem udziału objętościowego faz i zróżnicowaniem wielkości ziarn w materiałach dwu lub wielowarstwowych, w tym także przez zalewanie gęstwy. Metoda ta została zbadana w Austrii w odniesieniu do węglików spiekanych i cermetali, jak również w Hiszpanii w odniesieniu do stali szybkotnących, gdy w Izraelu opracowano metodę wtapiania NbC w osnowę stali szybkotnącej z użyciem lasera. Gradientowe warstwy stopowane wytworzono z użyciem lasera w Chinach na podłożach z różnych metali. Warstwy gradientowe są również wytwarzane metodami PVD na podłożu ze spiekanych materiałów narzędziowych. Można uzyskiwać warstwy gradientowe przez spiekanie w reaktywnej atmosferze, jak również w obecności par metali, na przykład Cr. W wymienionym zakresie opublikowano również wiele własnych prac wykonanych w Zakładzie Technologii Procesów Materiałowych, Zarządzania i Technik Komputerowych w Materiałoznawstwie Instytutu Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych Politechniki Śląskiej. Koncepcja gradientu struktury i własności materiałów obecnie najczęściej dotyczy warstw powierzchniowych różnych grup materiałów inżynierskich, w tym konstrukcyjnych, narzędziowych, funkcjonalnych oraz biomedycznych. Powoduje to coraz większe zainteresowanie ośrodków naukowych w całym świecie tą problematyką, a nawet swoisty nawrót do technologii, których jak się wydawało znaczenie poprzednio nawet zmalało. Ten nawrót zainteresowań wynika głównie z przesłanek ekonomicznych, ale również ekologicznych, a także ze zwiększenia własności eksploatacyjnych produktów wytworzonych z udziałem tych technologii, które często stosowane są jako hybrydowe, łącząc różne technologie zapewniające najlepsze możliwie własności kolejno na sobie nałożonych warstw powierzchniowych. [3] L.A. Dobrzański; Kształtowanie struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych, OCSCO, Gliwice, 2009 INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska 9 Zdefiniowanie wiodących technologii i kierunków badań strategicznych w zakresie metod kształtowania struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych stanowi bowiem warunek opracowania własnych strategii rozwojowych przez wiele małych i średnich przedsiębiorstw i poprawy ich konkurencyjności w skali krajowej i globalnej, w wyniku aplikacji i rozwoju zaawansowanych technologii kształtowania struktury i własności powierzchni, jako istotnego fragmentu technologii wytwarzania produktów oraz warunkuje bardziej elastyczną adaptację produkcji do aktualnych potrzeb rynkowych. Technologie kształtowania struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych są coraz bardziej powszechnie stosowane w wielu sektorach produkcyjnych przemysłu, w tym w przemyśle budowy maszyn i narzędzi, samochodowym, lotniczym, metalurgicznym, elektrotechnicznym, elektronicznym, tworzyw sztucznych, wyposażenia medycznego, urządzeń sanitarnych, budownictwie, elektrotechnice, elektronice, jubilerstwie. Branża obróbki powierzchniowej i pokrywania powierzchni to jeden z najbardziej dynamicznie rozwijających się sektorów gospodarki, np. w Niemczech, co zaprezentowano m.in. na targach „Świat Pokryć Powierzchni“ Centralnego Związku Technik Obróbki Powierzchniowej ZVO w Stuttgarcie w Niemczech w 2008 roku, a co szczegółowo opisano w materiałach 1. Workshopu projektu FORSURF nt. „Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych” [3],[4]). Analizy niemieckie wskazują, że wzrost gospodarczy firm aktywnych w obszarze inżynierii powierzchni jest zatem ponad 4-krotnie większy niż średnia krajowa, a kształtowanie struktury i własności warstw powierzchniowych produktów i ich elementów wytworzonych z materiałów inżynierskich i biomedycznych zapewnia polepszenie własności użytkowych, trwałości i niezawodności produkcji. Przewidywanie intensywnego rozwoju tej branży również w Polsce, uzasadnia zainteresowanie wymienioną problematyką. Branża ta oprócz wielkich wytwórców, np. samochodów, samolotów lub urządzeń energetycznych, obejmuje wiele przedsiębiorstw małych i średnich, w tym również często kooperujących z wielkimi wytwórcami produktów gotowych. Wdrażanie nowości technologicznych w tym zakresie w jednostkach przemysłowych, a zwłaszcza w małych i średnich przedsiębiorstwach, z pewnością nie jest zadowalające. Należy zauważyć, że problem nie dotyczy wyłącznie awangardowych technologii realizowanych przez wzorcowe przedsiębiorstwa, lecz również bezwzględnej potrzeby podwyższenia średniego poziomu realizacji tych technologii przez statystyczną większość producentów, w tym zwłaszcza drobnych, co ma bardzo istotne znaczenie dla jakości i trwałości, statystycznej większości produktów trafiających na rynek oraz istotnie decyduje o konkurencyjności krajowej gospodarki. Problem ma zatem ważne znaczenie gospodarcze. W długim horyzoncie czasowym polskie przedsiębiorstwa, wzorem firm działających w krajach tzw. starej Unii Europejskiej, powinny kłaść bowiem nacisk na ciągły rozwój zaawansowanych technologii wytwarzania i poszukiwanie innowacyjnych rozwiązań, w celu realizacji produkcji elastycznie reagującej na ciągłe zmiany preferencji klientów. Rozwój ten powinien bazować na osiągnięciach sfery badawczo-rozwojowej, której zasadnicze kierunki badań powinny być zbieżne z kierunkami rozwoju firm wynikającymi z szans, jakie płyną dla nich z otoczenia, zapewniając deklarowany zrównoważony rozwój. [3] L.A. Dobrzański; Kształtowanie struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych, OCSCO, Gliwice, 2009 [4] L.A. Dobrzański (red.); 1. Workshop on Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych”, Gdańsk, 14-16 czerwiec 2009 roku INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych 10 Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska O ile rozeznanie nowoczesnych technologii kształtowania struktury i własności powierzchni poszczególnych grup materiałów inżynierskich i biomedycznych przez środowisko naukowe można uznać za dobre, o tyle wdrażanie nowości technologicznych w tym zakresie w jednostkach przemysłowych, a zwłaszcza w małych i średnich przedsiębiorstwach, z pewnością nie jest zadowalające. Technologie obróbki powierzchniowej wymagają upowszechnienia oraz wdrożenia we wszelkich uzasadnionych przypadkach, zwłaszcza w małych i średnich przedsiębiorstwach, które dysponują relatywnie małymi środkami na badania i rozwój. Wszystkie z argumentów wspomnianych w projekcie FutMan[1]) w odniesieniu do nowych materiałów inżynierskich dotyczą także technologii kształtowania struktury i własności warstw powierzchniowych materiałów inżynierskich i biomedycznych. Najczęściej z powodów ekonomicznych, ale również ekologicznych winny być wdrażane nowe technologie w tym zakresie, które często należą do domeny nanotechnologii, a kształtowane powłoki powierzchniowe o grubości kilku mikrometrów złożone mogą być z kilkudziesięciu do kilkuset warstw. W wyniku odpowiedniego doboru procesów kształtujących strukturę i własności, rodzaju i technologii warstwy powierzchniowej oraz materiału podłoża elementu zapewnia bowiem wymagane własności użytkowe wytworzonego produktu. Obróbka powierzchni przez uzupełnienie ubytków w eksploatowanych długotrwale elementach maszyn i urządzeń, np. pojazdów samochodowych i silników spalinowych, oraz kształtowanie struktury i powierzchni ponownie ukształtowanych elementów konstrukcyjnych, stanowić może obecnie podstawę remanufacturingu, jak np. w Chinach, z wykorzystaniem technologii laserowych, plazmowych, PVD i CVD całkowitej renowacji poddawane są zużyte całkowicie samochody, z których odzyskuje się niezużyte elementy, a pozostałe poddaje się re-manufacturingowi. Koszty ponownego wyprodukowania pojazdu stanowią jedynie część kosztów produkcji pojazdu nowego, przy ponownym zapewnieniu 100% trwałości. Ma to również znaczenie dla wtórnego obrotu surowcami i ich recyklingu i niewątpliwie stanowi oryginalny wkład do idei zrównoważonego rozwoju i popierania technologii proekologicznych. Zmieniona metodologia projektowania materiałowego wraz z licznymi działaniami określonymi w Foresighcie europejskim i ogłoszonymi w raportach z realizacji projektów FutMan[1]) oraz ManVis[2]), związana jest z modelowaniem, symulacją i predykcją zarówno procesów technologicznych wytwarzania, przetwórstwa oraz kształtowania struktury i własności, zwłaszcza własności użytkowych i eksploatacyjnych materiałów, w tym zwłaszcza ich własności powierzchniowych, także po długim okresie użytkowania w złożonych warunkach, opracowaniem bezpiecznych technologii materiałów i produktów, normalizacją badań własności materiałów, opracowaniem metodyki predykcji zachowań nowych materiałów podczas eksploatacji. Należy zauważyć, że wiele wypracowanych dotychczas klasycznych modeli obliczeniowych, stosowanych w nauce o materiałach, w przypadku wielu nowoczesnych grup materiałów lub występujących w nich zjawisk strukturalnych nie spełnia wyrafinowanych oczekiwań projektantów, zwłaszcza materiałowych, przez niewystarczającą adekwatność modeli, jak również często ze względu na superpozycję lub nakładanie się, często przeciwstawnych procesów, a także trudności w równoczesnym modelowaniu zjawisk przebiegających jednocześnie w różnych skalach od manometrycznej do metrycznej włącznie, [1] [2] http://ec.europa.eu/research/industrial_technologies/pdf/pro-futman-doc3a.pdf http://manufacturing-visions.org/download/Final_Report_final.pdf INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska 11 brak uniwersalności równań statystycznych lub parametrycznych ze względu na ograniczoną dziedzinę funkcji obejmującej jedynie wybiórczo niektóre gatunki lub rodzaje materiałów, które to czynniki decydują o ograniczonej przydatności lub wręcz o niemożności użycia tych modeli, dla spełnienia wszystkich oczekiwań. Ponadto, często u podstaw klasycznie stosowanych metod modelowania stoi metoda prób i błędów i potrzeba niemal każdorazowej weryfikacji praktycznej uzyskanych wyników obliczeń, często znacząco nadmierną masę stosowanych materiałów (a przez to produktów) oraz potrzeba stosowania wysokich współczynników bezpieczeństwa w trakcie projektowania produktów, ze względu na niewystarczającą pewność wykorzystywanych modeli. Brak odpowiednich modeli analitycznych wielokrotnie jest przyczyną blokowania postępu procesów projektowania, zwłaszcza materiałowego i technologicznego produktów. Blokuje to również postęp prac badawczo-rozwojowych w wielu obszarach inżynierii materiałowej, wymuszając klasyczne podejście metodami prób i błędów, z szerokim zakresem badań doświadczalnych, nawet wówczas, jeżeli badania te są planowane statystycznie. Powoduje to również nieuzasadniony wzrost kosztów takich badań oraz wielokrotne wydłużenie czasu oczekiwania na rozstrzygnięcie problemu naukowego o istotnym znaczeniu dla praktyki wdrożeniowej. „Tyle nauki, ile matematyki”. Jest to tradycyjna sekwencja, która dziś nabiera całkiem nowego znaczenia. Może – „tyle nauki, ile informatyki”?, a może właśnie – „tyle nauki, ile predykcji”! Wymaga się bowiem powszechnie pewnych i adekwatnych modeli, zarówno w celu predykcji własności materiałów dla wytworzenia z nich oczekiwanych produktów, jak i predykcji trwałości materiałów, a zatem i wytworzonych z nich produktów, po odpowiednio długim planowanym i oczekiwanym okresie eksploatacji. Dopiero takie podejście gwarantuje skuteczność projektowania materiałowego i technologicznego produktów. Tradycyjne modele obliczeniowe często nie mogą spełnić takich wymagań. Stąd bardzo intensywnie rozwijane są „Komputerowa nauka o materiałach” i „Komputerowa inżynieria powierzchni”, jako awangardowe specjalności współczesnej nauki o materiałach i inżynierii materiałowej. Z jednej strony wykorzystywane są modele statystyki matematycznej, ale głównie modele sztucznej inteligencji, w tym m.in. sieci neuronowe, algorytmy genetyczne, systemy doradcze i logika rozmyta, analiza fraktalna, a także modelowanie wieloskalowe począwszy od modeli fizyki współczesnej w skali nanometrycznej skończywszy na metodach numerycznych w skali mezoskopowej, oraz narzędzia rzeczywistości wirtualnej. Opracowywanie i wdrażanie takich modeli wymaga jednak uprzedniego zgromadzenia bardzo obszernych baz danych i baz wiedzy, które wymagają bardzo obszernych i metodycznie zaprojektowanych klasycznych badań materiałoznawczych. W Zakładzie Technologii Procesów Materiałowych, Zarządzania i Technik Komputerowych w Materiałoznawstwie Instytutu Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych Politechniki Śląskiej od wielu lat rozwijana jest metodologia komputerowej nauki o materiałach oraz komputerowej inżynierii powierzchni, które zaowocowały licznymi publikacjami o szerokim międzynarodowym obiegu w tym zakresie, wobec czego należy on do liczących się ośrodków naukowych w tym zakresie w kraju i w skali międzynarodowej. Działania te są wspierane przez międzynarodowe stowarzyszenie naukowe Association of Computational Materials Science and Surface Engineering, wydające m.in. od kilku lat kolejne międzynarodowe kwartalniki naukowe (poprzednio) „International Journal of Computational Materials Science and Surface Engineering” i (obecnie) „Archives of Computational Materials Science and Surface Engineering”. INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D 2nd Workshop on Foresight of surface properties formation leading technologies of engineering materials and biomaterials Białka Tatrzańska 29th -30th November 2009 Artykuł wprowadzający: Założenia społeczne i badawcze projektu FORSURF nt. Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych 12 Prof. L.A. Dobrzański M.Dr h.c. - Politechnika Śląska Problematyka „Komputerowej nauki o materiałach” i „Komputerowej inżynierii powierzchni”, a zwłaszcza opracowane narzędzia i aplikacje komputerowe stanowią ważne ogniwo rozwoju metodologii projektowania materiałowego i technologicznego produktów, wobec czego włączono ją do tematyki projektu FORSURF nt. „Foresight wiodących technologii kształtowania własności powierzchni materiałów inżynierskich i biomedycznych”. Nie bez znaczenia jest również rozwój narzędzi komputerowych w ramach doskonalenia metodologii foresightu, w celu ukierunkowania rozwoju najkorzystniejszych rozwiązań technologicznych dotyczących kształtowania struktury i własności warstw powierzchniowych produktów i ich elementów wytworzonych z materiałów inżynierskich i biomedycznych z punktu widzenia poprawy konkurencyjności przedsiębiorstw, zwłaszcza małych i średnich oraz polepszenia własności użytkowych, trwałości i niezawodności procesów wytwórczych wielu produktów dostępnych na rynku. Ocenia się, że dla usprawnienia procesu określenia wpływów krzyżowych między zdarzeniami ustalonymi w ramach każdego foresightu, w tym również w ramach projektu FORSURF, najnowocześniejszym rozwiązaniem jest możliwość wykorzystania dedykowanych i wieloaspektowych platform internetowych z odpowiednimi aplikacjami komputerowymi, wykorzystującymi m.in. narzędzia sztucznej inteligencji, a zwłaszcza sieci neuronowe. Opracowanie odpowiedniej aplikacji komputerowej dotyczącej metodyki interaktywnej realizacji projektów typu foresightowego na wszystkich etapach takiego działania, jest atrakcyjnym aplikacyjnie wątkiem podjętym w ramach projektu FORSURF. Podejście to jest nowatorskie i eksperymentalne, bowiem do tej pory nie stosowano w Polsce jeszcze tej metody podczas realizacji projektów typu foresight, a wyniki projektu FORSURF dotyczące inżynierii powierzchni posłużą do weryfikacji doświadczalnej opracowanej aplikacji komputerowej. Tak opracowane narzędzie komputerowe może stanowić podstawę realizacji innych projektów foresightowych, w tym zwłaszcza może służyć do identyfikacji strategicznych kierunków badań oraz innowacyjnych technologii kształtowania struktury i własności materiałów inżynierskich. Stąd w niniejszym opracowaniu książkowym 2. Workshopu projektu FORSURF, który odbędzie się w Białce Tatrzańskiej w dniach 29-30 listopada 2009 roku, zawarto prezentację dotyczącą koncepcji wykorzystania aplikacji komputerowych do osiągnięcia celów projektu FORSURF. INN OVATIVE ECONOMY N AT IONA L C OHES ION ST RAT EGY 2009 2012 E UROPE AN UNION EU RO PE AN REG ION AL DEVELO PM EN T F UN D
