Kierunki badań

STRATEGIA rozwoju dyscypliny naukowej INŻYNIERIA MECHANICZNA

na Wydziale Inżynierii Produkcji i Energetyki (WIPiE) Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie

Wprowadzenie

Dyscyplina naukowa Inżynieria mechaniczna została wprowadzona ustawowo do administracyjnego (ministerialnego) podziału nauki od 2019 roku. Nowa dyscyplina naukowa powstała z połączenia z kilku wcześniejszych dyscyplin naukowych, a mianowicie: (1) Mechaniki, (2) Inżynierii rolniczej, (3) Budowy i eksploatacji maszyn, (4) Inżynierii produkcji, (5) Włókiennictwa. Powołanie nowej dyscypliny naukowej o nazwie Inżynieria mechaniczna nie zostało powiązane z określeniem definicji (domeny) tej dyscypliny.

Dyscyplina naukowa Inżynieria rolnicza do 2018 roku znajdowała się w dwóch dziedzinach administracyjnego podziału nauk, tj. w dziedzinie nauk rolniczych i dziedzinie nauk technicznych. Inżynieria mechaniczna znajduje się obecnie w dziedzinie nauk inżynieryjno-technicznych.

Pracownicy naukowo-dydaktyczni Wydziału zadeklarowali w 2018 roku dobrowolnie swoją aktywność naukową w wybranych przez siebie dyscyplinach naukowych. W dyscyplinie naukowej jest obecnie (maj, 2020 rok) 50 osób, w tym 17 osób deklarujących pełny udział  (100%) w Inżynierii mechanicznej i 33 osoby deklarujące także częściowy udział w innych dyscyplinach naukowych (oprócz Inżynierii mechanicznej). 3ch pracowników nie wybrało Inżynierii mechanicznej w ogóle.

Koordynator dyscypliny naukowej Inżynieria mechaniczna zaproponował określenie definicji (domeny) tej nowej dyscypliny. Propozycja była przedstawiana i dyskutowana, między innymi, na następujących spotkaniach: (1) spotkanie Koordynatorów dyscypliny naukowej i Dziekanów Wydziałów z Uniwersytetów Przyrodniczych, Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Uniwersytetu Zachodnio-Pomorskiego i Uniwersytetu Rolniczego w grudniu 2019 roku w Krakowie, (2) XXVII Międzynarodowa Konferencja Naukowa pn. „Postęp naukowo-techniczny i organizacyjny w rolnictwie” w lutym 2020 roku w Zakopanem, (3) dwukrotne spotkania Koordynatora dyscypliny naukowej na WIPiE i Dziekana WIPiE z koordynatorami dyscypliny Inżynieria mechaniczna na Politechnice Krakowskiej i Akademii Górniczo-Hutniczej  (2019 rok i 2020 rok).

Propozycja definicji nowej dyscypliny naukowej o nazwie Inżynieria mechaniczna została przedstawiona przez Koordynatora dyscypliny w publikacji pt. „O potrzebie redefinicji” (PAUza, Nr 504/2020). Sformułowanie definicji jest następujące: Inżynieria mechaniczna jest dyscypliną naukową, której domeną jest budowanie i eksploatowanie systemów mechanicznych łącznie z systemami produkcji i przetwarzania żywnościowych i nieżywnościowych surowców pochodzenia biologicznego.

Założenia do Strategii

1. Podstawowy cel strategiczny działalności dyscypliny naukowej to uzyskanie dorobku umożliwiającego możliwie najwyższej oceny w tzw. ocenie parametrycznej, która zapewni przeprowadzanie na Wydziale procedur awansu naukowego (doktoraty, habilitacje oraz możliwość samodzielnego pozyskiwania środków na działalność badawczą.
2. Badania naukowe w dyscyplinie Inżynieria mechaniczna powinny być kontynuacją dotychczasowych badań w dyscyplinie Inżynieria rolnicza w zakresie zaproponowanej definicji Inżynierii mechanicznej.
3. Rozwój i nowe kierunki badań powinny nawiązywać do współczesnych trendów w obszarze badawczym określanym w międzynarodowej terminologii jako „inżynieria rolnicza i biosystemowa”.
4. Ministerialna subwencja na badania naukowe może pokrywać zaledwie podstawowy zakres aktywności naukowej w dyscyplinie Inżynieria mechaniczna, w tym – przede wszystkim - koszty publikacji naukowych i uczestnictwa w konferencjach naukowych.
5. Aktualny system zarządzania dyscyplinami naukowymi w Uniwersytecie Rolniczym przenosi współodpowiedzialność za rozwój i efekty badań naukowych na kierowników katedr.
6. Plany działań operacyjnych na dany rok kalendarzowy, nawiązujące do celów strategicznych dyscypliny naukowej, określa koordynator dyscypliny w porozumieniu z kierownikami katedr.
7. Koordynator dyscypliny naukowej, we współpracy z kierownikami katedr, określa na początku każdego roku kalendarzowego finasowanie priorytetowych działań z otrzymanej subwencji na działalność naukową.
8. Badania naukowe w Inżynierii mechanicznej będą implementowane do systemu kształcenia absolwentów na wszystkich kierunkach studiów na Wydziale Inżynierii Produkcji i Energetyki oraz innych wydziałach Uniwersytetu Rolniczego, gdzie zajęcia dydaktyczne prowadzą pracownicy Wydziału.

Podstawowe cele strategiczne badań naukowych (Ogólne obszary badań naukowych)

1. Implementacja i rozwój technologii tzw. Przemysłu 4.0 i Rolnictwa 4.0 w procesach produkcyjnych, przetwórczych i dystrybucyjnych oraz logistycznych ze szczególnym uwzględnieniem żywnościowych i nieżywnościowych surowców biologicznych.
2. Optymalizacja procesów, eksploatacji urzadzeń i systemów technicznych w aspekcie zrównoważonego wykorzystania zasobów środowiska naturalnego.
3. Rozwój metod przetwarzania surowców biologicznych w bioenergię oraz optymalizacja procesów i systemów technicznych do przetwarzania odpadów w ramach gospodarki o obiegu zamkniętym.
4. Integracja z środowiskiem naukowym w nowej dyscyplinie naukowej Inżynieria mechaniczna.

 Przyjęto na Posiedzeniu Rady Dyscypliny w dniu 14go maja 2020 roku.

 KIERUNKI BADAŃ

Zasadnicza aktywność naukowa Pracowników Wydziału prowadzona jest w obrębie dyscypliny Inżynieria mechaniczna. Dyscyplina ta została wprowadzona ustawowo w 2018r wraz z nową ustawą (https://konstytucjadlanauki.gov.pl/ ) oraz zmodyfikowanym podziałem dyscyplin naukowych (Dz.U. 2018 poz. 1818). Inżynieria mechaniczna  powstała z połączenia z kilku wcześniejszych dyscyplin naukowych, a mianowicie: Mechaniki, Inżynierii rolniczej, Budowy i eksploatacji maszyn, Inżynierii produkcji oraz  Włókiennictwa. Prowadzone badania naukowe Pracowników którzy zadeklarowali przynależność do w/w dyscypliny koncentrują się w głównej mierze na dotychczasowych kierunkach badań w dyscyplinie Inżynieria rolnicza. Część zatrudnionych pracowników prowadzi badania z obszaru nauki inżynieryjno- technicznych (dyscyplina: Inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka), nauk rolniczych (dyscyplina: Rolnictwo i ogrodnictwo) oraz nauk społecznych (dyscypliny: Ekonomia i finanse oraz Nauki o zarządzaniu i jakości). Takie zróżnicowanie dyscyplin pozwala na realizację kierunków studiów, w efekcie Absolwent odnajdzie się w otoczeniu gospodarczym

Zasadnicze kierunki badań koncentrują się wokół następujących zagadnień:

• automatyzacja i robotyzacja rolno-spożywczych procesów technologicznych w aspekcie rolnictwa 4.0,
• programowanie i eksploatacja mikroprocesorowych systemów sterowania,
• systemy informatyczne (SCADA) w automatyzacji rolno-spożywczych procesów technologicznych,
• metody sztucznej inteligencji w diagnostyce technicznej urządzeń technicznych,
• eksploatacja ciągników i maszyn rolniczych,
• rolnictwo precyzyjne (GPS),
• modelowanie procesów suszenia produktów pochodzenia rolniczego,
• modelowanie i symulacja obciążeń w maszynach rolniczych,
• modelowanie matematyczne procesów w inżynierii rolniczej,
• wykorzystanie cyfrowej analizy obrazów w badaniach agrofizycznych,
• ergonomia w odniesieniu do inżynierii rolniczej,
• technologie produkcji biopaliw (techniczne i ekonomiczne aspekty produkcji biopaliw, optymalizacja parametrów prowadzenia procesów produkcji paliw typu Biodiesel),
• wykorzystanie zasobów energii odnawialnej do ogrzewania obiektów produkcyjnych,
• rozwijanie technik pozyskiwania i gromadzenia energii odnawialnej,
• prognozowanie oraz zarządzanie gospodarką energetyczną w gminach wiejskich
  z uwzględnieniem problematyki ochrony powietrza atmosferycznego,
• gospodarka energetyczna w rolno-spożywczych procesach produkcyjnych,
• tworzenie programów komputerowych dla praktyki rolniczej i dydaktyki,
• badanie fizycznych właściwości materiałów roślinnych,
• fizyko-mechaniczne właściwości gleby w odniesieniu do trakcji pojazdów
  i plonowania roślin,
• fizyczne właściwości surowców biologicznych w kontekście ich zbioru i obróbki pozbiorowej,
• kierowanie i zarządzanie samorządami lokalnymi (wykorzystanie badań operacyjnych, modeli decyzyjnych),

• wykorzystanie systemów GIS w planowaniu, organizacji i zarządzaniu infrastrukturą na obszarach wiejskich.