Innowacyjny start

logo małopolska innowacyjna

Współpraca

Innowacyjna diagnostyka napędów tramwajowych

Szacuje się, że w Krakowie codziennie z komunikacji tramwajowej korzysta ponad pół miliona pasażerów. 

27 linii zapewnia krakowianom łatwy dojazd do wszystkich części miasta. Zalety korzystania z tego środka komunikacji to przede wszystkim duża dostępność oraz szybkość przejazdu. Czasami jednak tramwaje ulegają awariom. Takie zdarzenia, w związku ze specyfiką transportu tramwajowego, utrudniają funkcjonowanie większości pozostałych linii. Martwi to pasażerów, ale i również pracowników Miejskiego Przedsiębiorstwa Komunikacyjnego S.A w Krakowie. Tramwaje posiadaj bardzo zabudowany układ napędowy – jest to jedna z trudności pojawiających się podczas ich napraw, toteż potrzeba dużo czasu, aby zlokalizować część, która uległa awarii. Nad tym problemem, czyli szybszej diagnozie układów napędowych w tramwajach, pochylił się podczas pisania swojej pracy magisterskiej na Politechnice Krakowskiej wieloletni obecnie pracownik MPK S.A mgr inż. Mirosław Czechowski. Jego opiekunem naukowym był dr inż. Maciej Sułowicz (Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej). Projekt polegał na opracowaniu dwóch układów do pomiarów diagnostycznych napędów tramwajowych dotyczących: silników trakcyjnych prądu stałego i silników indukcyjnych klatkowych zasilanych falowników napięcia. To innowacyjny projekt, który może pomóc w szybszej diagnostyce najczęściej występujących awarii.


M. Czechowski: Na początku było zebranie danych, które wagony są najbardziej awaryjne oraz jakie elementy ulegają awarii w tym wagonie. Po zebraniu tych wszystkich informacji sporządziłem tabelę, na podstawie której określiłem podzespoły ulegające najczęściej usterkom. Najbardziej awaryjne były wózki i silniki, czyli newralgiczne elementy układu, które w sytuacji kryzysowej trzeba bardzo szybko zdiagnozować, a przez to że są one bardzo mocno zabudowane dostęp do nich jest w dużej mierze utrudniony. Pojawił się pomysł żeby skorzystać z wiedzy doktora Macieja Sułowicza, który w swojej pracy naukowej zajmuje się diagnostyką maszyn i urządzeń elektrycznych wielkogabarytowych, właśnie do diagnostyki wózków tramwajowych. Przekładnie, łożyska, różne typy silników wymagały ode mnie poszerzonej wiedzy zdobytej na studiach magisterskich. Pomogły mi również artykuły o tej tematyce mojego promotora. Ich tematyka jest bliska mojemu sercu, w związku z tym, że ja w swojej pracy również zajmuję się układami elektromaszynowymi oraz diagnostyką układów napędowych nie tylko pod względem mechanicznym, ale i elektrycznym. Niewiele osób zwraca uwagę na to, że napęd to składowa zarówno mechaniki jak i elektryki, która steruje tym silnikiem, dlatego też diagnostyka tego elementu jest pod wieloma względami skomplikowana i czasochłonna.

Tematyka projektu jest bardzo ciekawa, a zarazem praktyczna. Znalezione rozwiązania pomagają na co dzień wielu krakowianom korzystającym z tramwajów. Szacuje się, że rocznie dochodzi do około 180 zatrzymań w ruchu tramwajowym (źródło: Gazeta Krakowska), dlatego tak ważna jest szybka diagnostyka najczęściej spotykanych usterek. Zapytałyśmy naszego rozmówcę skąd wziął się pomysł, aby poruszyć w swej pracy ten właśnie temat.

M. Czechowski: Skąd pomysł? W serwisie tramwajowym pracuję 30 lat. Zajmuję się diagnostyką oraz naprawą wagonów tramwajowych. Pomysły same przychodzą do głowy. Dlatego jako pracownik MPK oraz jako diagnosta wagonów tramwajowych staram się wymyśleć takie urządzenia, które ułatwiają mi jak najszybszą diagnostykę pojazdów szynowych oraz poszczególnych elementów tramwajowych. Wszystko po to, żeby czas postoju i naprawy był jak najkrótszy przy wykorzystaniu prostych i możliwych do przewozu na miejsce awarii narzędzi. Zależy mi na maksymalnym uproszczeniu elementów diagnostycznych przy zachowaniu ich względnej szybkości pracy i najwyższej dokładności.

Podczas rozmowy z pomysłodawcami projektu, zastanawiałyśmy się który etap dla nich był najtrudniejszy. Co ciekawe, ich opinie na ten temat znacząco się różniły.

M. Czechowski: Dla mnie najtrudniejsze było zebranie danych, które dotyczyły awaryjności wagonów. Poświęciłem na to bardzo dużo czasu i energii. Ten etap wymagał ode mnie dużego zaangażowania i determinacji, gdyż konieczne było sprawdzenie wielostronicowych dokumentacji oraz odbycie kilkunastu jazd próbnych. Późniejsze opracowanie wyników pomiarów, pomimo że było również czasochłonne nie wymagało aż tak dużego zaangażowania sprzętu i ludzi, gdyż była to już wyłącznie praca analityczna. Bardzo mocno współpracowałem z Działem Technicznym, żeby te dane z jednej strony posłużyły mi w mojej pracy naukowej i popierały mój pomysł,
a z drugiej nie ujawniały informacji, które są tajemnicą przedsiębiorstwa.

M. Sułowicz: Myślę, że w tym projekcie kluczowe było samo uruchomienie urządzenia. Wskazałbym na dwa kluczowe momenty w tego typu pracach innowacyjnych. Na początku bardzo trudnym etapem jest koncepcja, znalezienie pomysłu i podjęcie właściwych działań mających na celu jego konkretyzację. Później następuje etap realizacji. Ostatnim krokiem jest samo uruchomienie, które moim zdaniem jest najtrudniejsze. Składa się na to wiele czynników. Jednym z nich jest presja czasu – gdy np. prace inżynierskie czy magisterskie charakteryzują się konkretnym terminem oddania, a ich nie złożenie skutkuje np. skreśleniem z listy studentów. Wtedy zaczyna się walka z czasem.
Nie jest to jednak wyłącznie specyfika pisania prac dyplomowych na uczelni, ale również prowadzenia tak naprawdę wszystkich projektów innowacyjnych. Oprócz presji czasu ważna jest też sama kwestia przedstawienia trafnego rozwiązania i złożenia go w jedną spójną koncepcyjnie i merytorycznie całość. Trudnym etapem jest też krytyczne podsumowanie projektu – stwierdzenie czy rozwiązanie funkcjonuje czy nie. Warto pamiętać w tego typu pracach, że nie zawsze pierwsze zaplanowane przez nas i badane rozwiązanie działa. Trzeba to z biegiem czasu i badań w jakiś sposób korygować, coś poprawić, ulepszyć. Jednym słowem ważna jest elastyczność
w procesie tworzenia. Zawsze wiele frustracji i stresu przynosi końcowy etap, gdy wszystko jest zrealizowane podchodzimy np. gdy mamy układ elektryczny, gdzie w programie komputerowym przy projektowaniu wszystko jest dobrze, wszystko jest ładnie połączone, a cała otoczka dobrze się prezentuje. Załączamy układ, nagle się wydobywa dym z naszego urządzenia i trzeba zacząć budowane czasami nawet wszystkiego od nowa. Ciężką sytuacją jest również moment, gdy nie możemy uruchomić urządzenia, a nie wiemy, co mogło pójść nie tak. Brak pomysłu na rozwiązanie problemu jest ciężką sytuacją dla twórcy, ale trzeba być na to przygotowanym, ochłonąć i szukać dalej.

Poruszony przez dr inż. M. Sułowicza wątek presji czasu podjęłyśmy w rozmowie z głównym pomysłodawcą projektu diagnostyki układów napędowych w taborach tramwajowych.

M. Czechowski: Bałem się presji czasu, bo praca była bardzo duża. I tak jak cytując moich profesorów - jest to praca, którą można by zaprezentować na poziomie doktorskim. Miałem niewiele czasu, a znaczną jego część poświęciłem na przygotowanie i przeprowadzenie badań. Samo wykonanie jazd pomiarowych wagonami po mieście, w takich jazdach chodziło przede wszystkim o jak największą powtarzalność. Trudne było również opracowanie wyników pomiarów, gdzie ostatecznie zarejestrowaliśmy kilkadziesiąt interwałów czasowych, co przełożyło się na około 200 wyników do przeanalizowania. Agregacja i wyciąganie wniosków z takiej ilości danych wymagały ode mnie skupienia, cierpliwości, ale przede wszystkim czasu.

Poruszony temat pracy magisterskiej skłonił nas do pytania czy planuje nasz rozmówca pisanie pracy doktorskiej i podjęcie dalszych kroków w swojej karierze naukowej. Zadeklarował, że nie zamierza poprzestać wyłącznie na tym jednym projekcie i chce nadal zgłębiać tematykę diagnostyki napędów m.in. prowadząc badania i pisząc artykuły na ten temat, jednakże w najbliższym czasie nie planuje podjęcia studiów doktorskich. Zaciekawił nas potencjalny katalog ryzyk i zagrożeń z jakimi zazwyczaj musi liczyć się każdy twórca innowacyjnego pomysłu. Czy przy realizacji innowacyjnych projektów towarzyszy strach i niepewność?

M. Czechowski: Nie, akurat tu nie czułem strachu. Była silna presja czasu aby wszystko zdążyć opracować. Byłem zobligowany do zakończenia pracy
w terminie, dlatego że miałem podpisaną umowę z MPK. W związku z tym musiałem skończyć pracę w określonym z góry terminie. Był to dla mnie na tyle mobilizujący czynnik, że chyba nie miałem czasu na strach i wątpliwości czy mi się uda.

WSPÓŁPRACA Z MPK S.A. W KRAKOWIE

Podczas przeprowadzania wywiadów z naszymi rozmówcami Miejskie Przedsiębiorstwo Komunikacji S.A. w Krakowie umożliwiło nam zobaczenie jak od wewnątrz wyglądają budynki: narzędziownia oraz zajezdnia na ul. Jana Brożka 3. Nasza krótka wycieczka była inspiracją do zadania pytania do opiekuna naukowego projektu czy był zadowolony ze współpracy z przedsiębiorstwem i w jakiejś części projekt o którym mówimy otworzył drzwi do dalszej współpracy Politechniki Krakowskiej z MPK.

M. Sułowicz: Zdecydowanie tak. Podczas realizacji uzyskaliśmy trochę dodatkowych doświadczeń, dzięki temu zgłosiliśmy tą prace na konkurs i praca została nominowana do nagrody SIiTK RP Dyplomant, gdzie najprawdopodobniej zostanie nagrodzona. Rozstrzygniecie konkursu odbędzie w 6 czerwca. Z niecierpliwością czekamy na wyniki. Oprócz tego dzięki bliższemu poznaniu problematyki eksploatacji taboru tramwajowego podczas realizacji tej pracy zapisałem się do Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej, aby móc dalej rozwijać swoje zainteresowania w tym temacie. Uzyskaliśmy też nowe możliwości współpracy. Podczas realizacji tego projektu mogliśmy obserwować przejazd tramwaju nie tylko z perspektywy pasażera MPK, ale również z perspektywy zespołu serwisowego eksploatacji napędów wagonów tramwajowych.

NAGRODY I PUBLIKACJE
W trakcie przeprowadzonych rozmów dowiedziałyśmy się, że praca najprawdopodobniej zostanie nagrodzona. Później tak też się stało. Kilka słów o konkursie powiedział nam autor pracy.

M. Czechowski: Nie uzyskałem nagrody, ale dostałem wyróżnienie. Startowałem w konkursie „Na najlepszą prace dyplomową I i II stopnia w dziedzinie transportu dla szkół wyższych Krakowa” organizowany przez SITK RP (Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej). Moja praca zdobyła uznanie jury. Praca została również zgłoszona przez Doktora Sułowicza na konkurs SEP [Stowarzyszenie Elektryków Polskich] gdzie została wyróżniona. 1 października ma być wręczenie nagród i wyróżnień. Jako autor bardzo się cieszę i mam nadzieję, że moje następne publikacje również zdobędą uznanie i przysłużą się rozwojowi transportu w Polsce.

INNOWACYJNE PROJEKTY A STUDENCI

Napisanie innowacyjnej pracy dyplomowej to nie wszystko. Po skończeniu studiów kolejnym krokiem dla absolwentów jest zazwyczaj poszukiwanie pracy. Zapytałyśmy naszych rozmówców, czy ich zdaniem takie treningi jak innowacyjne projekty już na studiach pomagają w karierze zawodowej.

M.. Czechowski: Tak oczywiście, podnoszenie swoich umiejętności oraz wiedzy jest to podstawa – tzw. klucz do sukcesu. Kto nie uczy się ten stoi
w miejscu - nie nadąża za rynkiem, biznesem, technologią. Dlatego też determinuje to konieczność ciągłego rozwoju i szkolenia. Generalnie innowacje pomagają usprawnić pracę i to jest powód, dla którego młodzi ludzie powinni się angażować w naukę a zdobytą wiedzę implementować w swoich branżach. Taka praca nie tylko wpłynie na efektywność ich firm, ale również ich samych. Kształtuje się wtedy wiele umiejętności, m.in. ciągłego czytania o nowościach i badaniach. Podam tu za przykład mój przypadek gdzie po 19 latach od skończenia edukacji w technikum poszedłem na studia inżynierskie i magisterskie, bo ciągle chcę pogłębiać wiedzę, ale chcę też w ten sposób wpływać na zakres mojej pracy – usprawniać ją.

Zastanawialiśmy się tworzenie jakiego typu pracy dyplomowej – teoretycznej czy nastawionej na rozwiązania innowacyjne jest prostsze.

M. Sułowicz: Czasami lepiej jest prowadzić takie prace innowacyjne, gdzie jest duże zaangażowanie dyplomanta. Dla mnie osobiście ważniejsze jest to, aby dać dużą swobodę realizacji danego tematu i wspierać, go w jego pomyśle, a nie od przysłowiowego „a do z” co trzeba zrobić i ująć w pracy. Przy realizacji projektów innowacyjnych, trzeba stworzyć samemu plan działania oraz cel. Najtrudniejsze wtedy jest to, aby dać sobie margines błędu, gdyż cel zakładany nie jest w tym przypadku wartością sztywną tylko ruchomą. Reasumując kluczem w takich przypadkach jest elastyczność. Młodzi ludzie nie boją się i chcą tworzyć innowacyjne rzeczy. Z mojego doświadczenia jako promotora, ale i opiekuna koła naukowego mogę powiedzieć, że non stop pojawiają się pomysły na nowe projekty. Aktualnie w Kole Naukowym Monitoringu i Diagnostyki Układów Elektrycznych pracuję z kilkoma studentami, którzy są kreatywni i mają dużo pomysłów. ważne jest również ich duże ich zaangażowanie i nowe, czasami nieszablonowe, spojrzenie na wiele problemów. To kreuje ciekawe rozwiązania i stanowi podstawę do budowania optymistycznej w dziedzinie innowacji przyszłości.

Na koniec mały apel do osób bojących się realizacji projektów innowacyjnych.

M. Czechowski: Nie bać się! Iść do przodu! Nawet jeżeli jedna rzecz nie wyjdzie, to później człowiek zdobywa doświadczenie i robi drugą prace – lepszą.

M. Sułowicz: Osoby takie, w tym m.in. studenci nie powinni bać się innowacji, bo jest to taka sfera życia, która dotyka nas codziennie, np. parę czy kilkanaście lat temu to nie było mowy o urządzeniach mobilnych, Obecnie chyba nikt nie wyobraża sobie obsługi telefonu bez ekranów dotykowych. Trzeba mieć zdolność zauważania potrzeb i tworzenia dla nich rozwiązań. Także myślę, że trzeba się po prostu nie bać. Mam wrażenie, że najmłodsze pokolenie wchodzi w świat innowacji bez kompleksów i obaw - załóżmy dwu czy trzy letnie dziecko bez problemu posługuje się tabletem. Dlatego też radzę brać przykład z najmłodszych i nie bać się innowacji. Wystarczy tylko je kreować.

Rozmawiały Justyna Apalińska oraz Mariola Budek, studentki kierunku Gospodarka i Administracja Publiczna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie.