Informatyczne projekty badawczo-rozwojowe w perspektywie Przemysłu 5.0

Opis

Strategiczna rola technologii ICT (ang. Information and Communication Technologies) w modernizacji, automatyzacji i informatyzacji przedsiębiorstw produkcyjnych uzasadnia potrzebę realizacji projektów badawczo-rozwojowych ukierunkowanych na opracowanie nowej generacji systemów i platform informatycznych.
Literatura przedmiotu obejmuje szerokie spektrum pozycji dotyczących problematyki zarządzania projektami, w tym projektami informatycznymi oraz badawczo-rozwojowymi. Brakuje jednak publikacji, która przedstawiłaby zagadnienia związane z przygotowaniem i realizacją prac badawczo-rozwojowych, uwzględniając specyfikę branży ICT, a także możliwości praktycznego zastosowania rezultatów tych prac w krajowych przedsiębiorstwach produkcyjnych w perspektywie Przemysłu 5.0.
Ambicją autora jest wypełnienie tej luki.
Warto podkreślić, że nowa perspektywa Unii Europejskiej zakłada promowanie i finansowe wsparcie projektów mających na celu rozwój zaawansowanych technologii cyfrowych oraz informatyzację przemysłu.
Celem głównym rozprawy jest opracowanie metodyki zarządzania projektami badawczo-rozwojowymi w branży ICT oraz jej weryfikacja na przykładzie autorskiego projektu systemu informatycznego, wspomagającego zarządzanie wolnymi mocami produkcyjnymi w ramach sieci przemysłowych.

Rozprawa jest przeznaczona dla:

- Zespołów specjalistów, którzy będą zajmować się opracowaniem nowych programów w ramach perspektywy „Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki”;
- Przedsiębiorców, którzy będą przygotowywać wnioski o dofinansowanie prac badawczo-rozwojowych oraz powiązane z nimi studia wykonalności projektów;
- Beneficjentów, którzy będą realizować projekty w ramach programów wpisujących się w strategię Przemysłu 5.0, m.in.: kierowników projektów, kierowników zespołów, audytorów, członków komitetów sterujących i rad naukowych projektów;
- Zespołów ekspertów, którzy będą dokonywać oceny formalnej i merytorycznej wniosków o dofinansowanie projektów;
- Studentów i doktorantów kierunków o profilu techniczno-menedżerskim m.in.: inżynieria produkcji, informatyka gospodarcza, zarządzanie badaniami i rozwojem.

Spis treści

Wprowadzenie / 9
Cel i zakres tematyczny / 9
Teza rozprawy / 17
Układ tematyczny / 19

1. Rola technologii ICT w perspektywie Przemysłu 5.0 / 23
1.1. Cyfrowa transformacja przedsiębiorstw / 24
1.2. Komputerowa integracja produkcji / 29
1.2.1. Cel i zakres informatyzacji procesów produkcyjnych / 29
1.2.2. Systemy informatyczne wspomagające techniczne przygotowanie produkcji / 35
1.2.3. Systemy informatyczne wspomagające operacyjne zarządzanie produkcją / 38
1.2.4. Zintegrowane systemy informatyczne wspomagające kompleksowe zarządzanie przedsiębiorstwem przemysłowym / 43
1.3. Korporacyjne centra danych i przetwarzanie w chmurze obliczeniowej / 48
1.4. Komputerowe wspomaganie procesów informacyjno-decyzyjnych / 50
1.4.1. Systemy Business Intelligence / 50
1.4.2. Perspektywy rozwoju – technologie Big Data / 57
1.5. Sztuczna inteligencja i wirtualna rzeczywistość w diagnostyce, monitorowaniu i symulacji procesów produkcyjnych / 58
1.6. Konsolidacja danych przemysłowych na przykładzie holdingu spożywczego / 61
1.7. Podsumowanie / 77

2. Zarządzanie projektami badawczo-rozwojowymi w branży ICT / 79
2.1. Inicjatywy projektowe w organizacjach – definicja, próba klasyfikacji / 79
2.2. Metodyka zarządzania projektami badawczo-rozwojowymi w branży ICT / 86
2.2.1. Koncepcja innowacji / 90
2.2.2. Badania podstawowe / 92
2.2.3. Badania przemysłowe / 94
2.2.4. Eksperymentalne prace rozwojowe / 96
2.2.5. Prace wdrożeniowe / 99
2.2.6. Komercjalizacja / 100
2.2.7. Kryteria horyzontalne / 103
2.2.8. Kryteria technologiczne / 105
2.3. Prace rutynowe związane z kastomizacją oprogramowania standardowego / 113
2.4. Prace badawczo-rozwojowe związane z opracowaniem algorytmu planowania procesów produkcyjnych z wykorzystaniem sieci neuronowych / 115
2.5. Opis eksperymentu – badania przemysłowe i prace rozwojowe na przykładzie projektu VMS / 123
2.6. Podsumowanie / 128

3. Koncepcja innowacji – projekt rozproszonego systemu wspomagającego zarządzanie wolnymi mocami produkcyjnymi dla grupy partnerów przemysłowych / 131
3.1. Wolne moce produkcyjne – definicja, elementy składowe, metody pomiaru / 132
3.2. Charakterystyka przedmiotu badań – wirtualnej linii produkcyjnej / 138
3.3. Charakterystyka projektu Virtual Manufacturing System / 148
3.3.1. Cel i zakres projektu / 148
3.3.2. Model konceptualny wirtualnego konsorcjum przemysłowego / 153
3.3.3. Innowacyjność projektu 156
3.3.4. Mapa technologii i program prac badawczo-rozwojowych / 163
3.4. Podsumowanie / 170

4. Badania przemysłowe i eksperymentalne prace rozwojowe związane z budową systemu wspomagającego sterowanie produkcją w ramach sieci przemysłowej / 173
4.1. Transakcyjność w przetwarzaniu operacji gospodarczych / 174
4.2. Blockchain – rozproszony łańcuch bloków / 176
4.2.1. Charakterystyka technologii / 176
4.2.2. Modele gospodarcze systemów klasy Blockchain / 180
4.2.3. Architektura systemów klasy Blockchain / 187
4.2.4. Koncepcja zastosowania technologii Blockchain na potrzeby współpracy przedsiębiorstw w ramach konsorcjum przemysłowego / 190
4.2.5. Wnioski – ocena możliwości zastosowania technologii Blockchain w modelu publicznym i prywatnym na potrzeby sieci przemysłowej / 199
4.3. SOA – orkiestracja usług sieciowych / 202
4.3.1. Charakterystyka technologii / 202
4.3.2. Metoda komputerowego wspomagania sieci przemysłowej / 203
4.3.3. Architektura rozproszonego systemu wspomagającego sterowanie produkcją / 211
4.3.4. Sterowania przepływem zasobów w wirtualnych liniach produkcyjnych / 214
4.4. Podsumowanie / 224

5. Badania przemysłowe i eksperymentalne prace rozwojowe związane z budową platformy analityki przemysłowej / 227
5.1. Zintegrowane systemy zarządzania jako wyznacznik koncepcji Przemysłu 5.0 / 228
5.2. Diagnostyka systemów produkcyjnych – cel, zakres, metody badawcze / 232
5.3. Charakterystyka metod jakościowych i ilościowych stosowanych w analityce przemysłowej / 239
5.4. Wnioski – wyznaczenie kierunków dalszych prac badawczych / 252
5.5. Metoda komputerowego wspomagania procedur analityki przemysłowej / 257
5.6. Architektura platformy wspomagającej analitykę przemysłową / 264
5.6.1. Technologia Business Intelligence / 266
5.6.2. Technologia systemów eksperckich / 277
5.7. Podsumowanie / 284

6. Zakończenie / 287
6.1. Wnioski i eksplikacje dotyczące realizacji informatycznych przedsięwzięć projektowych w perspektywie Przemysłu 5.0 / 287
6.2. Perspektywy wdrożenia i komercjalizacji rezultatów projektów badawczo-rozwojowych / 293
6.3. Wyznaczenie kierunków dalszych prac / 294

Bibliografia / 299
Spis tablic i rysunków / 315

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie