Centrul de cercetare în inteligență conectată (INCON) este una dintre cele 20 de unități de cercetare de tip institut, centru sau grup de cercetare ce activează la nivelul Universității ”Lucian Blaga” din Sibiu (ULBS).
Toate unitățile de cercetare grupează personalități științifice ale comunității academice și tineri cercetători. Ele oferă cadrul de desfășurare a cercetării științifice și de formare a resurselor umane în domenii avansate ale științei.
Sibiu 100% își propune să afle principalele direcții de cercetare din orașul nostru precum și modul în care acestea ajută comunitatea sibiană. Vom discuta, pe rând, fără a avea o ordine prestabilită, cu cadrele universitare implicate în activitatea de cercetare din fiecare centru în parte.
Activitatea INCON este adaptată la tendințele actuale din industrie și din lume
INCON a luat ființă în 2017 dar activitatea ce se desfășoară aici a început cu mult timp în urmă. Potrivit directorului acestui centru, Prof.univ.dr. Ioan Bondrea, INCON ”e o continuare a unui alt centru de tehnologii integrate. Sigur, ne-am transformat și ne-am adaptat la ce înseamnă prezentul în sistemele de fabricație. Mai ales la tendințele prezente de a îmbina partea de industrie cu automatizări, cu calculatoare, astfel încât să ajungem la ceea ce e și denumirea Centrului de Inteligență Conectată. Veți vedea că prin proiecte și prin ceea ce vrem să facem în continuare, ne vom adapta în continuare nevoilor industriei și lumii de azi.”
Studenții Facultății de inginerie au la dispoziție laboratoare dotate cu echipamente moderne
Vizita la Facultatea la Inginerie mi-a arătat un sediu atractiv, cu spații destinate studiului dar și relaxării studenților. Laboratoarele sunt dotate cu echipamente moderne, pe hol m-a atras prima mașină de Formula Student construită de studenții de la Facultatea de inginerie din Sibiu. Este vorba despre un monopost de curse. Acesta a fost realizat de trei profesori și 25 de studenți ai ULBS. Prototipul a fost testat pentru prima oară în 2019, la Noaptea Cercetătorilor.
Demersul de a afla mai multe despre cercetarea inteligenței conectate este unul solicitant pentru cineva fără pregătire tehnică. Dar, datorită interlocutorilor, tot procesul a prins contur și sens iar partea științifică a devenit mult mai accesibilă. I-am avut alături pe directorul INCON, Ioan Bondrea și pe trei dintre profesorii ce dezvoltă proiectele de cercetare ale Centrului: Bogdan-Constantin Pîrvu, Constantin-Bălă Zamfirescu și Radu Emanuil Petruse.
Fabrica Inteligentă – una dintre zonele în care au expertiză cei din INCON
Ce ne puteți spune despre proiectele și direcțiile în care se desfășoară cercetarea în cadrul INCON?
Ioan Bondrea: În primul rând expertiza noastră este în zona de Fabrică Inteligentă (eng. Smart Factory) vizând dezvoltarea proceselor de fabricație inteligente, optimizarea și automatizarea proceselor, utilizând diferite tehnologii precum inteligenţa artificială, realitatea augmentată etc. Pentru că centrul INCON este unul interdisciplinar, acesta reunește colegi atât din zona mecanică dar şi din zona de calculatoare. Fiind interdisciplinar, avem şi proiecte conexe în zona de sănătate, colaborăm cu colegii de la Facultatea de Medicină.
Proiectul DiFiCIL urmărește dezvoltarea unor sisteme utile în fabrica viitorului
Bogdan Pîrvu: Legat de proiectele de cercetare, aș menționa proiectul Dezvoltarea sistemelor socio-fizico-cibernetice pe baza Internetului Lucrurilor în fabrica viitorului. Pe scurt, DiFiCIL, un proiect care a urmărit timp de 4 ani dezvoltarea unei echipe de cercetare cât și dezvoltarea unei infrastructuri adecvate pentru aceasta. Activitatea echipei s-a axat pe cercetarea sistemelor de producție centrate pe om, sisteme ce presupun o colaborare strânsă între om și mașină (roboți, utilaje, instrumente etc.), sau ceea ce denumește Comisia Europeană Industry 5.0.
În cadrul infrastructurii noastre avem două prototipuri principale. Acestea au o complexitate apropiată de cea din fabricile moderne doar că la o scară mai mică. Primul este un sistem adaptiv de producție. În mare parte, acesta ar trebui să realizeze automat asamblarea unui produs folosind roboți colaborativi și vehicule ghidate autonom.
Antrenarea operatorilor fără instructor uman va fi un lucru obișnuit în viitor
Al doilea, este o stație de training pentru operații manuale, care urmărește antrenarea automatizată a operatorilor neinițiați. Aceasta se face fără instructor uman, ținând cont de starea utilizatorului și operațiile efectuate pentru adaptarea instrucțiunilor audio și video.
Pe de o parte sunt teme de simulare și automatizare, iar la stația de training se vede mai clar interacțiunea om-mașină, care va fi tot mai pregnantă chiar și în viața noastră de zi cu zi. Probabil în 2050, vom realiza că aceste ”scenarii științifico-fantastice” din laborator, precum adaptarea instructajului în funcție de starea sau emoțiile celui neinițiat, sunt noul standard.
Centrul de cercetare în inteligență conectată este recunoscut ca Centru de Inovare Digitală în catalogul Comisiei Europene.
Legat de proiectele de inovare, din 2018 am câștigat proiecte precum HUBCAP și DIGITBrain, finanțate de Comisia Europeană, ce au presupus colaborarea cu întreprinderi mici și mijlocii (IMM) din Europa. Astfel, am fost recunoscuți ca Centru de Inovare Digitală (eng. Digital Innovation Hub) în catalogul Comisiei Europene. Prin cel mai recent proiect câștigat, FIT EDIH, suntem recunoscuți ca unul dintre cele 151 de centre Europene de inovare.
Constantin Zamfirescu: Prin FIT EDIH urmărim sprijinirea transformării digitale din regiunea Centru a IMM-urilor din zona de producție, din zona de sănătate, cât și a autorităților publice locale. Echipa INCON conduce activitățile proiectului din domeniul producției.
Inteligența conectată are aplicații și în zona de bio-inginerie
Radu Petruse: În domeniul sănătății, chiar anul trecut am depus un proiect, pe partea de bio-inginerie, în colaborare cu ETH Zürich și cu profesori de la Facultatea de Medicină. Sperăm ca proiectul nostru să primească finanțare.
Ioan Bondrea: Nu în ultimul rând, pe lângă proiectele cu finanțare națională și europeană, foarte importante pentru noi sunt și proiectele realizate împreună cu companii, în special din Sibiu. De exemplu, Radu Petruse a finalizat recent un proiect cu cei de la Continental, el fiind la al treilea proiect de colaborare cu cei de la această companie.
Din 2017 până astăzi, cercetătorii din Centrul de cercetare în inteligență conectată au atras prin proiectele lor aproximativ 3 milioane de euro
Cum asigurați finanțarea cercetării?
Ioan Bondrea: Principalele surse de finanţare sunt granturile, fie că sunt din surse europene, fie naţionale. La acestea se adaugă parteneriatele cu diferite companii cu care lucrăm. Am mai avut finanţare şi din donaţia Institutului Hasso Plattner care a sprijinit dezvoltarea Centrului.
Bogdan Pîrvu: Din 2017, pentru a asigura finanțarea cercetării, am investit un efort considerabil în realizarea unor propuneri de proiect câștigătoare. Cu toate acestea, din 2017 până acum, am atras aproximativ 3 milioane de euro, prin diferite proiecte de cercetare sau inovare. Spre exemplu, doar proiectul DiFiCIL, cofinanțat din Fondul European de Dezvoltare Regională, a avut o contribuție de 2 milioane de euro. Aproximativ 300.000 euro din acest proiect au fost investiți în dezvoltarea infrastructurii Centrului.
Sunt suficiente fondurile?
Ioan Bondrea: În general, niciodată nu sunt suficiente fondurile dar sigur, încercăm să compensăm, prin atragerea de parteneri din zona industrială. Am căutat parteneri valoroși care să ne sprijine atât în cadrul unor proiecte, cât și în asociația non-profit Smart Factory România. Acest demers a fost inițiat de ULBS, sprijinit de membrii fondatori, IFM, Marquard, NTT Data și Ropardo.
Constantin Zamfirescu: În domeniul nostru, mare parte din fonduri sunt destinate resursei umane. Ne este greu să păstrăm tinerii în Centrul de cercetare, aceștia preferând în majoritatea cazurilor pachetele salariale mai atractive oferite de companii.
Centrul acordă și consultanță firmelor mici și mari din regiunea Centru
Care ar fi beneficiile activităţii dumneavoastră pentru comunitatea locală şi regională? Ce plusvaloare aduce Centrul în zona noastră?
Ioan Bondrea: Mai ales prin acest Centru de Inovare Digitală dar şi prin asociaţia Smart Factory România încercăm să oferim consultanţă în zone de vârf. Există, în general, necesitatea IMM-urilor de a se dezvolta în zona digitală. De aceea dezvoltăm şi reţeaua aceasta de colaborări cu companii din zona regiunii Centru. Încercăm, desigur, şi prin ceea ce pregătim noi, doctoranzi, masteranzi şi cei care lucrează pe proiecte în Centru, să aducem plusvaloare resursei umane din companiile de vârf din regiune.
Acest hub de digitalizare are ca principal scop acordarea de consultanţă pe zonele noastre de expertiză câtor mai multe companii, firme mici şi mari, din regiunea Centru. În acelaşi timp, putem oferi şi, să zicem, la cerere, proiecte cu terţi, direct, pentru a realiza consultanţă.
”Companiile vin în primul rând acolo unde există resursă umană bine calificată.” – Ioan Bondrea
Constantin Zamfirescu: Majoritatea companiilor străine care au venit în regiune au exploatat inițial forţa de muncă ieftină. În prezent, multe firme precum Continental, Marquard, ş.a. și-au intensificat activitățile de cercetare-dezvoltare. Cu siguranţă am contribuit şi noi la acest fenomen prin pregătirea unei resurse umane competitive, mai bine remunerate. De aici bunăstarea relativă din zona noastră, fie prin creșterea puterii de cumpărare, fie prin impozite şi taxe mai mari care ajung în comunitatea locală.
Ioan Bondrea: Sigur, vorbesc şi din experienţa mea de rector şi de decan al Facultăţii de Inginerie în privința colaborării acesteia cu comunitatea şi cu companiile. Companiile au venit sigur pentru facilităţile cu terenurile acordate de Primărie dar ele vin în primul rând acolo unde există resursă umană bine calificată. Ori, existând aici Universitate şi fiind un motor de dezvoltare a comunităţii, sigur că au venit aceste companii şi avem o colaborare foarte bună.
Multe universităţi din ţară ne invidiază pentru ceea ce avem în jur ca şi companii, ca şi centre de cercetare-dezvoltare-inovare aduse. Pentru că aceste companii, sigur au venit pentru a face profit, a face producţie, dar pe parcurs, au văzut că plusvaloarea vine și din cercetare. Deja sunt trei centre de cercetare în Continental.
Dar sunt şi alte companii unde există centre de cercetare-dezvoltare şi se lucrează acum prin proiecte comune. De aceea şi studenţii noştri, foarte multe proiecte de lucrări de diplomă sau dizertaţii le iau din companiile respective. Ceea ce, desigur, este o plusvaloare pentru ei, dar şi pentru companie, pentru că vin oameni care deja pot să le rezolve anumite situaţii.
Copiii veniți la Noaptea Cercetătorilor i-au surprins cel mai mult pe cei de la Centrul de cercetare în inteligență conectată
Bogdan Pîrvu: Legat de interacțiunea cu comunitatea locală, pe lângă asociația non-profit Smart Factory România, am încercat ca publicul larg să ia contact cu ultimele dispozitive sau echipamente.
Spre exemplu, am fost cu prototipurile noastre la Noaptea Cercetătorilor din cadrul ULBS. Copiii s-au jucat în anii trecuți cu roboți colaborativi, au utilizat stația de training și au încercat să facă acel antrenament de asamblare. Ei ne-au surprins cel mai mult. Adică, noi nu ne gândeam că produsul folosit în training (o tabletă modulară) poate fi asamblat și manipulat în modul în care au reușit ei. Ne-au dat cumva lumea peste cap copiii, și am inclus în dezvoltările noastre, noile scenarii de interacțiune observate la acest eveniment.
Aproximativ 200 de angajați din producție au testat stația de training realizată la INCON
De asemenea, nu cred că s-a întâmplat în multe locuri din Europa, ca aproximativ 200 de angajați din industrie să participe la un experiment. Practic, am dus stația de training la compania IFM din Sibiu și toți oamenii din producție au trecut prin unul din cele două scenarii propuse.
Unul dintre acestea a fost asamblarea liberă, ce a urmărit colectarea de date pentru îmbunătățirea algoritmilor de inteligență artificială din prototipul nostru. Al doilea scenariu, a urmărit să ne dăm seama cum pre-configurăm cel mai bine un scenariu de training, în funcție de vârstă, gen, educație etc.
După analiza datelor am rămas surprinși, legat de asamblarea liberă a produsului nostru, fiindcă deși produsul are mii de variante de asamblare, lucrătorii din industrie au ales un număr redus de combinații sau drumuri de asamblare. Pe de altă parte, copiii de la evenimentele cu publicul larg, au făcut lucruri care nu ne gândeam că pot fi făcute cu prototipul, respectiv produsul vizat de training-ul nostru.
Visul lui Ioan Bondrea, director INCON: ”să văd în cercetare la noi, studenți, doctoranzi, cadre didactice, muncind la același proiect.”
Cât sunt de implicați studenții în activitatea Centrului, în cercetarea pe care o faceți aici?
Ioan Bondrea: Pentru mine, tot timpul visul meu acesta a fost: să văd în cercetare la noi, studenți, doctoranzi, cadre didactice, muncind la același proiect. Ori, prin proiectul DiFiCIL am văzut, mi-am îndeplinit visul. Și în spațiul de laborator și dincolo, unde efectiv lucrează pe standuri, zi și seară vedeam studenți doctoranzi lucrând cot la cot cu colegii mai tineri la proiecte.
Încercăm să atragem studenți, încercăm să atragem doctoranzi, sigur, cu regretul că atunci când se termină un anumit proiect, ei pleacă. Dar, sunt unii, cum este Bogdan Pîrvu care a făcut facultatea și doctoratul, iar după o perioadă în care a lucrat în cercetare în Germania a revenit aici în facultate. Radu Petruse, la fel, și mai sunt și alții, care după ce s-au format la noi, au rămas în facultate.
Cu ani buni în urmă noi am avut o colaborare, pe vremea când eram rector, cu Universitatea Tehnică din Kaiserslautern, care avea și mai are un Smart Factory recunoscut la nivel european. De acolo au pornit primele proiecte și teme de doctorat, de acolo, dezvoltând relația, s-a dezvoltat și această zonă a Smart Factory România.
Colaborarea cu ei continuă, prin proiecte cu studenții. De exemplu acum, o echipă de studenți din Germania și o echipă din Sibiu lucrează la un proiect comun, numit International Practice Seminar, coordonat de Radu Emanuil Petruse. Sunt 5 studenți de la noi din Universitate, 5 studenți din Kaiserslautern. Colaborează pentru a realiza un modul de fabricație dintr-o linie de producție inteligentă.
Prin proiectele Centrului de cercetare în inteligență conectată, o parte dintre studenți au putut participa la evenimente de profil din Europa
Bogdan Pîrvu: Prin proiectele Centrului, au fost trimiși studenți la diferite evenimente de profil din Europa, cum ar fi Big Data, o școală de vară la Universitatea din Cambridge, sau în Barcelona, pentru a învăța Robot Operating System. Am fost în 2018 la Hannover Messe, unul dintre cele mai mari târguri comerciale din lume, dedicat temei dezvoltării industriei. Acolo am prezentat la standul Comisiei Europene rezultatele proiectelor noastre. O parte din experiența și cunoștințele acumulate au ajuns în comunitatea locală.
Ioan Bondrea: Pe de o parte ne pare rău că pleacă și nu rămân la noi în Facultate, mai ales în zona didactică și de cercetare. Dar altfel, ne bucurăm pentru că, iată, pleacă de la noi oameni de valoare în companii. Sigur, la un moment dat, prin ei și prin alți absolvenți de-ai noștri și participanți în proiecte, se vor întoarce companiile la care au fost angajați către noi pentru proiecte și colaborări viitoare.
Bogdan Pîrvu: Am încercat și la nivel de lucrări de licență și master să schimbăm cumva paradigma. I-am încurajat și sprijinit să își facă și niște lucrări de licență sau master calitative, mare parte dintre studenții angrenați în proiectele noastre au avut o publicație științifică atunci când au terminat studiile de licență sau master. În plus, lucrarea lor s-a transformat într-o primă carte, am încercat să îi stimulăm să facă lucrări tot mai bune și să disemineze rezultatele muncii lor.
