Doctorat

 

Domenii de doctorat

Ingineria industrială este ramura ingineriei care se ocupă cu optimizarea proceselor, sistemelor sau organizațiilor complexe. În ingineria industrială, termenul optimizare constă în eliminarea risipei de timp, bani, materiale, ore manoperă, timp mașină, energie, precum și alte resurse care nu generează valoare. Ingineria industrială a apărut și a evoluat în același timp și împreună cu industria, sau activitatea industrială.

 

Prima revoluție industrială (sfârșitul secolului al XVIII-lea și în primele decenii ale secolului al XIX-lea) a mecanizat producția prin puterea aburului, a doua (sfârșitul secolului al XIX-lea și primul deceniu al secolului al XX-lea) a folosit electricitatea pentru a trece la producția de masă prin folosirea liniilor de asamblare, iar a treia revoluție industrială (1969-1970) s-a bazat pe dezvoltarea accelerată a energiei nucleare, a electronicii (cu tranzistorul și microprocesorul), a telecomunicațiilor și a computerelor. Această etapă a permis răspândirea automatizării și implementarea primilor roboți. Fiecare din aceste etape a schimbat peisajul din piața muncii. A doua decadă a secolului al XXI-lea a permis trecerea în a patra etapă a revoluției industriale, care a introdus conceptul de Industry 4.0, caracterizat prin digitalizare. Industry 4.0 înseamnă o producție auto-organizată, în care operatorii, mașinile-unelte, instalațiile, logistica și produsul comunică și cooperează unele cu altele, permanent. Lanțul va trebui să includă toate fazele unui produs, plecând din stadiul de idee până la scoaterea din uz a acestuia (idee, proiectare, asimilare, calculație, logistică, producție, servicii post-vânzare și reciclare). Concepte ca: internet of things (IoT), realitate virtuală (VR), inteligență artificială (AR) introduse de ultima etapă a revoluției industriale, schimbă și vor schimba modul de viață și muncă.

 

Forțele care susțin a 4-a revoluție industrială sunt: creșterea puterii de procesare și stocare, dezvoltarea senzorilor, roboților și a aplicațiilor de proiectare-simulare, apariția internetului industrial, evoluția imprimantelor 3D, precum și cererea de produse personalizate. Utilizarea frecventă a programelor de proiectare 3D și a celor de simulare a permis reducerea semnificativă a timpului în care noile produse sunt disponibile pentru beneficiari.

 

Digitalizarea industriei oferă largi posibilități de cercetare, referitoare la optimizarea proceselor de prelucrare și a utilajelor, îmbunătățirea productivității și creșterea calității și competitivității produselor. Un accent puternic se pune pe dezvoltarea și perfecționarea prelucrărilor aditive care să le înlocuiască treptat, acolo unde este posibil, pe cele substractive.

Ingineria materialelor este un domeniu interdisciplinar (cunoscut și sub denumirea de știința materialelor sau știința și ingineria materialelor), care se ocupă cu dezvoltarea și realizarea de noi materiale, de regulă din categoria solidelor. Originile domeniului sunt în perioada iluminismului, când învățații vremii au încercat să folosească gândirea analitică din matematică, fizică, chimie și inginerie pentru a înțelege fenomenele din metalurgie și mineralogie. Interdisciplinaritatea este prezentă și astăzi, când se încearcă asocierea cunoștiințelor din metalurgie, ceramică, fizică și chimie pentru a dezvolta noi materiale. Schimbarea esențială produsă în ingineria materialelor în ultimele două decenii este utilizarea activă a metodelor de simulare pe calculator pentru a găsi noi compuși chimici, a anticipa posibilele proprietăți și, ca rezultat, a proiecta materiale noi. Numărul mic de elemente chimice și implicit de materiale disponibile, precum și limitele acestora, impun cercetătorilor înțelegerea cât mai corectă, completă și complexă, a legăturii prelucrare-structură-proprietăți. Structura internă a materialelor este cheia dezvoltării produselor cu proprietăți funcționale și performanțe îmbunătățite în timpul funcționării și durate de viață prelungite.

 

Secolul XXI a deschis noi provocări și oportunități cercetătorilor implicați în domeniul ingineriei materialelor. Activitatea de caracterizare a noilor materiale este facilitată de utilizarea echipamentelor de testare perfecționate sau apărute, în ultima perioadă. Câteva dintre direcțiile care pot fi abordate în cadrul domeniului sunt: nano materiale, ingineria suprafețelor, biomateriale, materiale compozite, spume metalice, materiale pentru printarea 3D.