Martin Pollák získal ocenenie Cena za vedu a techniku 2024 v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov.
Doc. Ing. Martin Pollák, PhD., laureát Ceny za vedu a techniku 2024 v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov. Zdroj: CVTI SR
Doc. Ing. Martin Pollák, PhD., pôsobí na Fakulte výrobných technológií Technickej univerzity v Košiciach (TUKE), kde sa venuje výskumu a vývoju v oblasti CA systémov, robotiky a aplikácií výrobných technológií. Popri spolupráci s poprednými slovenskými a zahraničnými univerzitami, ktoré sú pre fakultu veľkým prínosom, sa zaslúžil aj o vybudovanie laboratórneho pracoviska pre robotickú 3D tlač.
Docent Pollák pôsobí tiež v pozícii pedagóga a svoje povolanie vníma i ako poslanie. Teší ho, že popri vedeckej a výskumnej činnosti môže odovzdávať svoje poznatky študentom, ktorí sa rovnako ako on zaujímajú o vedecko-technické smery.
Laudácio doc. Ing. Martina Polláka, PhD. (.pdf)
V piatok 15. novembra 2024 si Martin Pollák prevzal ocenenie Cena za vedu a techniku v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov za významný prínos pre rozvoj vedy a techniky v oblasti integrácie robotov do aditívnych technológií, ako aj za publikačnú a projektovú činnosť mladých zamestnancov Fakulty výrobných technológií TUKE do 35 rokov.
Pri príležitosti získania ocenenia poskytol redakcii portálu VEDA NA DOSAH rozhovor. Dočítate sa v ňom, čomu sa venuje vo svojom výskume, aké sú trendy v oblasti Priemyslu 4.0, kde a kedy nachádza nápady na vývoj nových technických riešení, ale i to, čo preňho znamená ocenenie Cena za vedu a techniku.
O výskume a výzvach
Na Katedre počítačovej podpory výrobných technológií Fakulty výrobných technológií Technickej univerzity v Košiciach sa zaoberáte výskumom a vývojom v oblasti CA systémov a integráciou robotov do aditívnych technológií. Čo obnáša váš výskum?
Moja oblasť výskumných činností má za cieľ zefektívniť a zlepšiť kvalitu výrobných procesov, čo zahŕňa konštrukčný návrh, analýzu, simuláciu a optimalizáciu týchto procesov pomocou špeciálne orientovaných softvérových nástrojov počítačovej podpory. Kľúčovou úlohou je skúmanie možností, ako automatizovať jednotlivé kroky výroby prostredníctvom robotických systémov a zároveň optimalizovať proces tak, aby výsledný produkt spĺňal požadované vlastnosti.
Moja práca zahŕňa nielen vývoj nových metód pre 3D tlač s využitím robotov, ale aj ich testovanie a implementáciu v reálnych podmienkach. Tieto činnosti sú veľakrát spojené so spoluprácou s predstaviteľmi z praxe, čo zahŕňa aj navrhovanie a testovanie prototypov, ktoré sú vyrobené pomocou aditívnych technológií s cieľom nájsť riešenia pre efektívnu výrobu. Veľký dôraz sa kladie na tvorbu simulácií a prediktívnu analýzu výrobných procesov, čo umožňuje testovať rôzne scenáre a identifikovať potenciálne problémy skôr, než sa objavia v reálnej výrobe.
Naším cieľom je nielen implementácia nových metód do praxe, ale aj školenie mladých odborníkov v tejto oblasti, aby sme pripravili budúcich inžinierov na výzvy, ktoré so sebou prináša čoraz väčšia automatizácia výrobných procesov v priemysle.
Na akom projekte teraz pracujete?
V súčasnosti som vedúcim riešiteľom projektu základného výskumu orientovaného na implementáciu inovatívnych inteligentných riešení do oblasti robotickej 3D tlače, ktorý je nadväzujúcim projektom na moje predošlé už úspešne ukončené projekty. Riešením projektu sa predpokladá získanie významných výsledkov z oblasti detegovania výrobných chýb a diagnostiky výrobného procesu technológie robotickej 3D tlače využitím nástrojov umelej inteligencie, neurónových sietí a senzorických monitorovacích systémov.
Martin Pollák na pracovisku. Foto: Tomáš Zácha/CVTI SR
Aké sú hlavné výzvy, ktorým čelíte pri integrácii aditívnych technológií do robotických systémov?
Jednou z najväčších výziev je dosiahnuť vysokú presnosť a opakovateľnosť robotického systému počas 3D tlače, keďže robot musí vykonávať pohyby s pomerne malými toleranciami. Toto vyžaduje precízne kalibrovanie a dôkladnú kontrolu robotického systému. Práve tejto problematike venujem v poslednej dobe zvlášť veľkú pozornosť.
Je nutné presne poznať, ako sa správajú materiály počas tlače a po ochladení, aby sme mohli predvídať ich možnú deformáciu a pevnostné vlastnosti.
Výber vhodných materiálov na realizáciu 3D tlače patrí medzi ďalšie výzvy. Aditívne technológie často pracujú s polymérmi, kovmi a kompozitmi, ktoré majú odlišné vlastnosti, čo môže ovplyvniť výslednú kvalitu vyrábaných dielov. Je nutné presne poznať, ako sa správajú materiály počas tlače a po ochladení, aby sme mohli predvídať ich možnú deformáciu a pevnostné vlastnosti. Správne stanovenie teploty je ďalším kritickým faktorom, pretože 3D tlač si vyžaduje konzistentnú kontrolu nad teplotnými podmienkami. Robotické systémy musia byť prispôsobené tak, aby túto kontrolu udržali, čo vyžaduje špeciálne senzory a pokročilé softvérové riadenie.
Ďalšou výzvou je návrh optimálnej trajektórie pohybu robota v procese tlače. Robot musí správne vykonávať zložité pohyby, čo zahŕňa presné naplánovanie dráhy tlačovej hlavy. Nájsť spôsob, ako zabezpečiť, aby bola trajektória plynulá a zároveň efektívna, je výzvou, ktorá predpokladá detailné plánovanie a testovanie.
Integrácia senzorov do robotického systému je ďalšou dôležitou úlohou. Tieto senzory pomáhajú monitorovať a regulovať rôzne aspekty výrobného procesu v reálnom čase, ako sú teplota, vlhkosť či tlak. Výzvou je však prepojiť tieto senzory so softvérovým riadením robotov, aby bola dosiahnutá požadovaná spolupráca medzi hardvérom a softvérom.
Kompatibilita robotických a tlačových softvérových systémov je ďalší problém, pretože mnohé existujúce systémy neboli navrhnuté pre potreby aplikácie aditívnej výroby. Vyžaduje si to vývoj vlastného softvéru alebo úpravu existujúcich riešení, aby bolo možné riadiť všetky aspekty tlačového procesu.
Laboratórium pre robotiku a aditívne výrobné procesy
Vybudovali ste laboratórne pracovisko pre robotickú 3D tlač. Ide o akési testovacie pracovisko pre výrobné technológie v oblasti robotiky?
Áno, laboratórne pracovisko aplikácií IT v priemysle, ktoré som vybudoval za uplynulé roky môjho pôsobenia na fakulte zo získaných financií projektových grantov, slúži ako pokročilé testovacie a vývojové laboratórium so zameraním na robotiku a aditívne výrobné procesy. Jeho hlavným účelom je skúmať, ako možno spojiť dve rýchlo sa rozvíjajúce technológie 3D tlače a robotiky do jedného celku.
Pracovisko je vybavené robotickými ramenami, ktoré umožňujú vykonávať rôzne výrobné aplikácie využívajúc rad technologických nástrojov, ako aj zabezpečiť 3D tlač rozmerovo väčších a tvarovo zložitých dielov. Taktiež pozostáva z viacerých riešení v podobe riadiacich PLC systémov, senzorov, metrologických zariadení, nástrojov IoT a strojového videnia, 3D tlačiarní a výpočtovej techniky.
Pracovisko je unikátnym priestorom, kde sa stretávajú teória a prax, a poskytuje priestor na aplikovanie nových technológií a postupov.
Pri návrhu simulačných modelov využívame CA systémy a softvéry na tvorbu robotizovaných pracovísk, ktoré zabezpečujú presné modelovanie, simuláciu a kontrolu navrhovaných technických riešení. Tieto systémy nám umožňujú testovať a zdokonaľovať parametre procesu ešte pred tým, než sa začne samotná výroba. Robotická 3D tlač tak umožňuje vytvárať inovatívne geometrie a štruktúry, ktoré sú inak obťažne dosiahnuteľné tradičnými metódami výroby.
Laboratórium slúži aj ako výskumné a vzdelávacie prostredie pre študentov a mladých výskumných pracovníkov, ktorí sa aktívne podieľajú na riešení čiastkových projektových úloh. Umožňuje im získavať praktické skúsenosti so zariadeniami, ktoré sú bežne ťažko dostupné alebo využívané len vo výrobnej praxi. Pracovisko je teda unikátnym priestorom, kde sa stretávajú teória a prax, a poskytuje priestor na aplikovanie nových technológií a postupov.
Svoje poznatky odovzdáva ďalej mladším kolegom a študentom, ktorých chce inšpirovať a podporovať na ich vlastnej vedeckej ceste. Foto: Tomáš Zácha/CVTI SR
Vo svojom výskume prinášate aj technologické návrhy a riešenia pre oblasť Priemyslu 4.0. Aké sú trendy a ako vidíte budúcnosť v tejto oblasti?
Priemysel 4.0 je v súčasnosti jedným z najdôležitejších trendov vo výrobe. Zameraný je na digitalizáciu, automatizáciu, robotiku, umelú inteligenciu, inteligentné riadenie výrobných procesov, nové materiály a s nimi spojené progresívne technológie výroby. Jedným z hlavných trendov je využívanie nástrojov internetu vecí (IoT) na prepojenie výrobných zariadení a strojov, ktoré umožňujú zber dát v reálnom čase a ich okamžitú analýzu.
Cieľom Priemyslu 4.0 je dosiahnuť flexibilnú, efektívnu a inteligentnú výrobu, ktorá dokáže rýchlo reagovať na zmeny na trhu a prinášať inovácie pre udržateľnejšiu budúcnosť.
Ďalším významným trendom je využívanie umelej inteligencie (AI) a strojového učenia, ktoré dokážu analyzovať veľké objemy dát a navrhovať riešenia optimalizácie procesov. Moja práca sa zameriava na integráciu týchto technológií do robotickej 3D tlače, čo prispieva k automatizovanej a efektívnej výrobe. Celkovým cieľom Priemyslu 4.0 je dosiahnuť flexibilnú, efektívnu a inteligentnú výrobu, ktorá dokáže rýchlo reagovať na zmeny na trhu a prinášať inovácie pre udržateľnejšiu budúcnosť.
Zvedavosť a kreativita pri vývoji technických riešení
Ste držiteľom 6 úžitkových vzorov zapísaných v registri Úradu priemyselného vlastníctva SR. O ktoré technické riešenia ide a kde sa využívajú?
Posledné z uverejnených úžitkových vzorov sa orientujú na návrh tlačových hláv pre potreby realizácie 3D tlače robotom. Ide o riešenia 3D tlačových hláv súvisiace s dávkovaním termoplastického materiálu. Technické riešenia je možné zaradiť do oblasti využívania robotiky v aditívnej výrobe. Tieto návrhy technických riešení otvárajú nové možnosti v oblasti aditívnych technológií.
Umožňujú priestorovú tlač telies z rôznych druhov materiálov, vzájomné miešanie materiálov, aditív, a to všetko v závislosti od požadovaných výsledných vlastností tlačeného objektu. Zariadenia sú navrhované tak, aby ich bolo možné pripojiť na robotické rameno ako koncový člen s cieľom veľkorozmernej tlače objektov z plastu, ako aj recyklovaných materiálov.
Ocenenia a úspechy
Ešte počas doktorandského štúdia získal Martin Pollák ocenenie v súťaži o najlepšiu doktorandskú prácu na Technickej univerzite v Košiciach. Je aj laureátom ocenenia Študentská osobnosť Slovenska za akademický rok 2015/2016 v kategórii Hutníctvo, strojárstvo, energetika. Okrem toho je držiteľom 6 úžitkových vzorov zapísaných v registri Úradu priemyselného vlastníctva Slovenskej republiky, autorom 2 monografií, 6 vysokoškolských učebníc a viac ako 90 odborných publikácií a vedeckých príspevkov v časopisoch.
Kde a kedy nachádzate nápady na vývoj nových technických riešení?
Nápady na vývoj nových technických riešení nachádzam v rôznych situáciách, pričom dôležitú úlohu hrá kombinácia inšpirácie, skúseností a pozorovania. Jedným z hlavných zdrojov sú absolvované odborné konferencie a semináre doma a v zahraničí, ako aj výskumné a vzdelávacie stáže, kde sa stretávam s inými odborníkmi a spoznávam najnovšie trendy a inovácie v technológii.
Ďalším zdrojom inšpirácie je práca s mladými výskumnými pracovníkmi a študentmi, ktorí prinášajú čerstvé myšlienky a pohľady na aktuálne problémy. Ich zvedavosť a záujem o nové technológie ma motivujú skúmať riešenia, ktoré by možno inak ostali nepovšimnuté. Nápady vznikajú často pri praktických cvičeniach alebo projektoch, kde spolupracujeme na riešení konkrétnych problémov. Prichádzajú tiež pri skúmaní a analyzovaní súčasných technických riešení. Pri hodnotení existujúcich technológií hľadám miesta na zlepšenie a optimalizáciu, čo môže viesť k vývoju nových alebo efektívnejších riešení.
Vždy som mal v sebe silnú túžbu inovovať, tvoriť a posúvať hranice technických možností.
Významným zdrojom inšpirácie sú aj priemyselné problémy, kde spolupráca s firmami mnohokrát odhaľuje praktické výzvy, ktoré si vyžadujú inovatívne prístupy. Veľmi efektívnym spôsobom generovania nových nápadov sú i časté diskusie s kolegami, počas ktorých môžeme spoločne rozoberať nové nápady a možné riešenia. Diskusia v rámci pracovného tímu často odhaľuje nové možnosti, ktoré by som sám nevidel. Takéto kolektívne nápady sú dôležité najmä pri riešení komplexných projektových úloh, kde je potrebná multidisciplinárna spolupráca.
Nápady na nové technické riešenia nachádza Martin Pollák aj pri práci so študentmi. Foto: Tomáš Zácha/CVTI SR
Dá sa nadnesene povedať, že ste dušou vynálezca? Venovali ste sa už v detstve robotike? Ak áno, kto vás k tomu priviedol?
Spomínam si na príhodu, keď som ako malý chlapec vzal dedovi knihu o svetových bádateľoch a vynálezcoch, ktorú som mu nechcel vrátiť, hoci mi dohováral, že ju má zapožičanú z knižnice. Už od detstva ma fascinovali stroje, technológie a možnosti, ako veci fungujú. Ako dieťa som často rozoberal hračky a rôzne spotrebiče, len aby som zistil, čo sa skrýva vnútri a ako sú zostavené.
Možno už tam sú počiatky môjho súčasného povolania. Vždy som mal v sebe silnú túžbu inovovať, tvoriť a posúvať hranice technických možností. Som presvedčený, že vášeň pre vynálezcovstvo nosím v sebe už od detstva a práve táto kombinácia zvedavosti a kreativity ma neustále poháňa dopredu. Teraz sa snažím svoje technické sklony aplikovať v oblasti výskumu, kde môžem pracovať na skutočných technických riešeniach.
O ocenení Cena za vedu a techniku
Získali ste ocenenie Cena za vedu a techniku v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov. Čo pre vás toto ocenenie znamená?
Na danú otázku je ťažké odpovedať. Nevedel som na ňu odpovedať ani vtedy, keď som dostal cenu Študentská osobnosť Slovenska, ktorú som získal v poslednom roku doktorandského štúdia. Samozrejme, získanie ocenenia Cena za vedu a techniku v kategórii Osobnosť vedy a techniky do 35 rokov je pre mňa veľkou poctou a nesmierne si ho vážim. Znamená pre mňa ocenenie za 10 rokov práce, úsilia a nadšenia, ktoré som venoval výskumu a technickému vývoju pôsobením na fakulte. Spomenuté ocenenie ma utvrdzuje v tom, že som na správnej ceste. Je pre mňa dôkazom, že moje úsilie má zmysel nielen pre mňa, ale aj pre odbornú komunitu a širšiu spoločnosť. Osobne ho vnímam ako povzbudenie do ďalších pracovných aktivít a ako motiváciu pokračovať v rozvoji fakulty a návrhov nových inovatívnych riešení, ktoré môžu prispieť k pokroku v oblasti technológií a priemyslu.
Vedecká práca je veľakrát kolektívne úsilie a ja som mal šťastie spolupracovať s výnimočnými odborníkmi.
Vynaloženú aktivitu a dosahované výsledky chcem ďalej šíriť medzi mladších kolegov a študentov, ktorých chcem inšpirovať a podporovať na ich vlastnej vedeckej ceste. Môže slúžiť aj ako príklad ďalším mladým ľuďom v tom, že svedomitá práca v oblasti vedy a techniky môže byť v spoločnosti uznaná a ocenená.
Zároveň mi pripomína dôležitosť tímovej spolupráce, bez ktorej by mnohé projekty a publikácie nevznikli. Bez ľudí z tímu by som sám takéto ocenenie nezískal, preto im vyjadrujem úprimnú vďaku. Vedecká práca je veľakrát kolektívne úsilie a ja som mal šťastie spolupracovať s výnimočnými odborníkmi a tímom ľudí, ktorí prispeli k našim úspechom. Ocenenie preto chápem aj ako uznanie práce celého tímu a všetkých, ktorí ma na tejto ceste podporovali.
Záznam z podujatia odvysiela STVR na Dvojke 23. novembra 2024 o 20.10 hod.
