Marek Vrabeľ získal ocenenie Vedec roka SR 2022 v kategórii Technológ roka/Technologička roka za zabezpečenie technologickej prípravy a výroby dielcov pre letecký, vesmírny a jadrový priemysel.
Laureát ocenenia Vedec roka SR v kategórii Technológ roka/Technologička roka doc. Ing. Marek Vrabeľ, PhD.
O docentovi Marekovi Vrabeľovi bolo počuť už počas jeho doktorandského štúdia na Strojníckej fakulte Technickej univerzity v Košiciach (SjF TUKE), keď sa ako riešiteľ a člen konzorcia aktívne zapojil do medzinárodného projektu 7. rámcového programu EÚ s názvom ACCENT Collaborative project: zameraný bol na monitorizáciu ťažko obrobiteľných dielcov z niklových a titánových zliatin používaných v leteckom priemysle.
Výsledky, ktoré vtedy vďaka svojej dizertačnej práci zameranej na výskum adaptívneho riadenia trieskového obrábania s ohľadom na integritu obrobeného povrchu a s využitím umelej inteligencie dosiahol, zaujali významných zahraničných partnerov, ktorí sa angažovali v leteckom sektore – MTU Aero Engines GmbH z Nemecka, Volvo Aero Corporation zo Švédska a Rolls-Royce zo Spojeného kráľovstva.
Pozrite si
Aktuálne sa venuje výskumu a vývoju technológií obrábania na pokročilých CNC centrách, skúškam sofistikovaných rezných nástrojov a riešeniam komplexnej technológie výroby, prednostne obrábaniu definovanou geometriou rezných nástrojov.
V oblasti leteckého a vesmírneho priemyslu sa zúčastňuje na príprave výroby prototypu malého raketového motora, návrhu technológií výroby prípravkov, ale aj optimalizácií trieskového obrábania komponentov pre palivovú sústavu lietadiel civilnej prepravy.
Je to len niekoľko dní, čo ste si prebrali ocenenie Vedec roka SR v kategórii Technológ roka/Technologička roka za zabezpečenie komplexnej technologickej prípravy výroby a samotnej výroby jedinečných dielcov pre letecký, vesmírny a jadrový priemysel. Konkrétne sa venujete príprave výroby malého raketového motora. Povedzte nám o svojej aktuálnej práci viac.
V súčasnosti okrem prípravy výroby raketového motora sa v rámci Prototypového a inovačného centra Strojníckej fakulty Technickej univerzity v Košiciach podieľame vo vyššie spomínaných oblastiach na viacerých projektoch. Vyzdvihol by som predovšetkým vývoj a výrobu montážnych a obrábacích prípravkov pre významných partnerov leteckého priemyslu, ako je napríklad Airbus SAS a podobne.
Je nesmierne potešujúce, motivujúce a zaväzujúce vidieť svojich študentov zo všetkých stupňov štúdia úspešne pôsobiť vo výskumných projektových tímoch. Teší ma, že môžeme študentov začleniť do reálnych projektov.
Ďalším zaujímavým projektom z oblasti vesmírnych technológií je projekt podaný na Európsku vesmírnu agentúru (ESA): Pokročilé dekontaminačné zariadenie pre dlhotrvajúce vesmírne misie, na ktorom spolupracujeme s Univerzitou Komenského v Bratislave, ale aj so slovenským priemyselným partnerom IQ Capital, s. r. o. Medzinárodného partnera v tomto projekte reprezentuje francúzsko-talianska spoločnosť Thales Alenia Space, ktorá je strategickým dodávateľom a výrobcom vesmírnych technológií.
V oblasti jadrového priemyslu sa v súčasnosti venujeme vývoju rôznych robotických a technologických celkov najmä pre oblasť likvidácie a vyraďovania častí, ako aj komplexných celkov jadrových elektrární.
O pedagogickej činnosti a manažmente kvality
Popri vedeckej činnosti pôsobíte aj ako pedagóg na univerzite. Vediete prednášky a semináre a školíte doktorandov. Čo vás na práci pedagóga najviac napĺňa?
Je nesmierne potešujúce, motivujúce a zaväzujúce vidieť svojich študentov zo všetkých stupňov štúdia úspešne pôsobiť vo výskumných projektových tímoch. Teší ma, že môžeme aj z pohľadu pedagogického procesu študentov začleniť do reálnych projektov, v ktorých sú schopní overiť si nadobudnuté teoretické znalosti počas realizácie komplexných technologických úloh riešených pre významných partnerov v rámci domácej, ale aj medzinárodnej spolupráce.
Prekvapilo ma, že Prototypové a inovačné centrum Strojníckej fakulty TUKE, kde figurujete na pozícii zástupcu riaditeľa, ako jediné univerzitné pracovisko v strednej a vo východnej Európe pracuje na implementácii systému manažérstva kvality AS9100D. Čo to znamená v praxi? Dbáme na kvalitu výskumu a inovácií viac než ďalšie univerzitné pracoviská v našom regióne?
Pred niekoľkými dňami sme úspešne absolvovali aj záverečnú fázu certifikačného auditu a stali sme sa držiteľom certifikátu deklarujúceho plnenie požiadaviek normy AS9100D, ktorá nám umožňuje realizovať výskum, vývoj, prototypovanie a malosériovú výrobu komponentov presným obrábaním pre letecký, vesmírny, energetický a obranný priemysel. V súčasnosti sme teda jediným univerzitným pracoviskom tohto druhu v rámci strednej a východnej Európy v rozsahu tejto certifikácie.
Doc. Ing. Marek Vrabeľ, PhD. Zdroj: archív Mareka Vrabeľa
Veríme, že aj to nám otvorí dvere k ďalším úlohám, čoho výsledkom bude, že pritiahneme na Slovensko ďalšie spoločnosti vyrábajúce a poskytujúce služby v priemyselných odvetviach s vysokou pridanou hodnotou. Navyše dáme priestor mladým študentom, vedeckým a pedagogickým pracovníkom našej univerzity, aby sa na týchto aktivitách podieľali a rozširovali svoje kompetencie.
O projektoch VEGA a výrobe malého raketového motora
Ste zodpovedným riešiteľom jedného úspešne ukončeného projektu VEGA a jedného rozpracovaného projektu VEGA. O aké projekty ide a čo je v rámci nich vašou úlohou?
Oba projekty sú zamerané na oblasť trieskového obrábania ťažko obrobiteľných zliatin, ktoré sa prednostne využívajú v leteckom a vo vesmírnom priemysle. Ukončený projekt rieši využitie inteligentného monitorovacieho systému pre produkciu nezameniteľných dielcov s nulovou chybovosťou a súčasný projekt zefektívnenie obrábania niklových superzliatin textúrovaním rezných nástrojov s použitím tuhých procesných médií. Cieľom oboch projektov je lepšie a efektívnejšie využívanie rezných nástrojov v procesoch obrábania za neustále sa zlepšujúcich dosahovaných parametrov integrity obrobeného povrchu.
Už sme naznačili, že sa zúčastňujete aj na zabezpečení technologickej prípravy výroby malého raketového motora. Akým najväčším výzvam a obavám musíte pri výrobe komponentov pre letecký priemysel čeliť? Aké sú v tejto oblasti technologické možnosti?
Pri návrhu technológie výroby takýchto dielcov je nevyhnutné brať do úvahy ich konečné využitie, teda aj požiadavky, ktoré sú na ne kladené. Jedným zo základných faktorov konštrukčného návrhu týchto komponentov je využitie špeciálnych materiálov, redukcia hmotnosti a špecifické požiadavky na ich povrchovú úpravu a fyzikálne vlastnosti. To všetko je pri výbere vhodnej technológie a definovaní jej parametrov potrebné zohľadniť.
Pozrite si
Samotná výroba pozostáva zväčša z kombinácie progresívnych výrobných technológií (aditívnych technológií, elektroiskrového a chemického obrábania a podobne) v kombinácii s konvenčnými technológiami trieskového obrábania s nedefinovanou a definovanou geometriou klina rezného nástroja.
O využití umelej inteligencie a víziách do budúcnosti
Pri práci ste sa opakovane stretli aj s umelou inteligenciou (AI). Po prvý raz dokonca už pred desiatimi rokmi, keď ste skúmali jej využitie pri monitorovaní presného obrábania a neskôr v rokoch 2017 až 2018, keď vaším cieľom zas bolo včlenenie metód AI do inovačných postupov frézovania. Je AI vo vašom odbore dobrým pomocníkom? Pri akých činnostiach ju ešte uplatňujete?
V rámci svojej kariéry, ktorá je zameraná na procesy trieskového obrábania, som sa s AI po prvý raz stretol už počas doktorandského štúdia na SjF TUKE v rámci riešenia projektu 7. rámcového programu, kde som mal možnosť aktívne spolupracovať s poprednými európskymi partnermi na výrobu leteckých motorov a ich komponentov, akými MTU Aero Engines AG Nemecko, Volvo Aero a Rolls-Royce bezpochyby sú.
Víziu priniesť letecký a vesmírny priemysel na Slovensko mám v hlave od čias doktorandského štúdia. Myslím si, že letectvo a vesmír by mali byť strategickými cieľmi rozvoja priemyslu na Slovensku.
Dôvod, prečo som začal používať AI, bol ten, že proces monitorovania technologických procesov je komplexný jav, do ktorého vstupuje množstvo premenných, medzi ktorými sú silne nelineárne závislosti, ktoré bolo veľmi ťažké definovať a opísať štandardnými matematickými modelmi.
Už v tom čase (teda pred viac ako desiatimi rokmi) vznikli dva tábory, ktoré na využívanie AI mali rozdielny názor. Súčasnosť a rozsah rozšírenia AI do rôznych priemyselných odvetví len potvrdzuje naše správne rozhodnutie začleniť ju do monitorizačného systému sledujúceho identifikáciu chýb pri obrábaní kritických dielcov využívaných v letectve.
Určite máte nejaké pracovné vízie do budúcnosti. Plánujete sa naďalej venovať vývoju dielcov pre letectvo a vesmírny a jadrový priemysel alebo by ste sa radi zamerali v nadchádzajúcom čase i na niečo iné?
Víziu priniesť letecký a vesmírny priemysel na Slovensko mám v hlave od čias doktorandského štúdia, počas ktorého som mal možnosť pôsobiť aj na iných zahraničných univerzitách a podieľať sa na podobne zaujímavých projektoch.
Získanie certifikátu deklarujúceho plnenie požiadaviek normy AS9100D pre letecký, vesmírny a obranný priemysel je iba začiatok. Aktuálne pripravujeme podklady na etablovanie významného zahraničného partnera z tejto oblasti, ktorý by mohol pôsobiť pri SjF TUKE a ktorý by vytvoril ďalšie potenciálne projekty na rozšírenie spolupráce. Osobne si myslím, že letectvo a vesmír by mali byť strategickými cieľmi rozvoja priemyslu na Slovensku, ako je to definované aj v európskom smerovaní.
