Dynamic Systems and Control. Laboratory Exercises

Patryk Chaber, Robert Nebeluk, Andrzej Wojtulewicz, Krzysztof Zarzycki

The purpose of this laboratory work is to provide practical knowledge of such basic automation concepts as: dynamic system modeling for control purposes, feedback and its role, control system structures, fundamentals of designing control systems for tracking (servomechanisms) and for the attenuation of disturbances (industrial control systems), and the digital implementation of control algorithms. Hardware platforms of modern automation systems are also discussed, including Programmable Logic Controllers (PLC) industrial Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systems. This textbook familiarizes students with the topic of modern industrial automation systems. To complete the laboratory tasks, students must acquire knowledge related to programming environments for PLC controllers and SCADA systems. The textbook also contains detailed technical descriptions of the processes used in laboratory classes. The authors believe that the textbook will help to organize and systematize the knowledge gained from lectures.

Zrównoważony rozwój gospodarczy jednostek samorządu terytorialnego

Eugeniusz Sobczak

W większości artykułów prezentowanych w niniejszym opracowaniu rozwój zrównoważony jest rozumiany w wielu znaczeniach, a między innymi jako rozwój owocujący poprawą spójności regionalnej i harmonijności rozwoju.

Laboratorium podstaw techniki świetlnej

Andrzej Wiśniewski, Dariusz Czyżewski, Krzysztof Skarżyński, Marcin Wesołowski, ...

Intensywny wzrost zapotrzebowania na wysokiej jakości oświetlenie i sprzęt oświetleniowy sprawiają, że na rynku pracy potrzebni są specjaliści z zakresu techniki świetlnej. Muszą być oni wykształceni w kierunku analiz rożnych aspektów oświetlenia elektrycznego, a przede wszystkim jego mierzalnych parametrów elektrycznych, fotometrycznych, kolorymetrycznych i eksploatacyjnych. Prezentowany podręcznik jest przeznaczony głównie dla studentów kierunków inżynierskich, na których omawiane są zagadnienia oświetleniowe. Przedstawiono w nim propozycje ćwiczeń laboratoryjnych, które umożliwiają poszerzenie wiedzy i zdobycie doświadczenia z zakresu techniki świetlnej. Wykonanie ćwiczeń jest również związane z nabyciem praktycznych umiejętności wykonywania pomiarów wielkości elektrycznych, fotometrycznych i kolorymetrycznych źródeł światła, opraw oświetleniowych, instalacji oświetleniowych i materiałów oraz analizowania uzyskanych wyników w odniesieniu do obowiązujących norm, stanu wiedzy i techniki. Wszystkie propozycje ćwiczeń zawierają opisy najbardziej istotnych zagadnień związanych z pomiarami i odniesienia do aktualnej literatury przedmiotu. Dlatego, podręcznik będzie przydatny zarówno dla osób wdrażających się w zagadnienia techniki świetlnej, jak i tych, które już pracują zawodowo w branży oświetleniowej.

Metody eksperymentalne w mechanice i budowie maszyn

Paweł Pyrzanowski

Opracowanie przybliża ogólne zagadnienia związane z zastosowaniem metod eksperymentalnych w praktyce inżyniera i naukowca zajmującego się problemami mechaniki oraz budowy i eksploatacji maszyn. W szczególny sposób przedstawiono współczesne metody pomiaru przemieszczeń i odkształceń – zarówno punktowe, jak i polowe, kładąc nacisk na możliwe źródła błędów i sposoby ich eliminacji lub zmniejszania ich wpływu na wyniki badań. Autor kierował się przy tym swoimi wieloletnimi doświadczeniami pracy na uczelni, w tym w realizacji projektów badawczych, oraz współpracy z przemysłem. W kolejnych rozdziałach opisano ogólne zagadnienia związane z przygotowaniem i prowadzeniem badań eksperymentalnych; zaprezentowano podstawowe metody badawcze w zagadnieniach związanych z mechaniką i budową maszyn, ze szczególnym uwzględnieniem pomiarów przemieszczeń i odkształceń, które należą do najczęściej wykonywanych badań eksperymentalnych; omówiono bardzo istotne w obecnych czasach zagadnienia związane z cyfrowymi technikami obróbki sygnału, w tym podstawy przetwarzania analogowo-cyfrowego i filtrom cyfrowym, a także zagadnienia związane z kartami pomiarowymi, wyjaśniając główne ich parametry i pozwalając na ich optymalny wybór i użytkowanie.

Wybrane metody numeryczne z przykładami zastosowań w zadaniach inżynierskich

Stanisław Rosłoniec

W opracowaniu przedstawiono wybrane metody numeryczne wykorzystywane do rozwiązywania układów równań liniowych i nieliniowych, interpolowania i aproksymowania funkcji jednej zmiennej, całkowania funkcji jednej i wielu zmiennych, różniczkowania funkcji jednej i wielu zmiennych oraz całkowania układów równań różniczkowych zwyczajnych. Wszystkie przedstawione metody zilustrowano przykładami wynikającymi z konkretnych zadań inżynierskich. Skrypt ten może być wykorzystywany w szkołach wyższych o profilu technicznym. Prezentowane, już trzecie, wydanie podręcznika zostało znacznie zmienione. Całkowicie nowym rozdziałem jest rozdział 2, traktujący o numerycznych metodach rozwiązywania zagadnień własnych macierzy algebraicznych. W pierwszym z jego podrozdziałów przedstawiono standardowe metody wyznaczania wartości i wektorów własnych macierzy trójdiagonalnych. Następnie przedstawiono kolejno wersje metody potęgowej i przykłady metod transformacyjnych jakimi są metody Jacobiego, Givensa i przekształcenia QR. W końcowej części rozdziału podano przykład ilustrujący procedurę ortogonalizacji Grama-Schmidta. Do najistotniejszych uzupełnień wprowadzonych do rozdziału 3, poświęconego metodom rozwiązywania pojedynczych równań nieliniowych, należy zaliczyć: rozszerzenie opisu metody Laguerre'a, prezentację metod Pegaza i Illinois będących ulepszonymi wersjami metody cięciw oraz omówienie metody macierzy towarzyszącej i metody Mullera. Rozdział 4, poświecony numerycznym metodom rozwiązywania układów równań nieliniowych, rozszerzono o opis metody Broydena, która jest wielowymiarowym odpowiednikiem metody siecznej opisanej w podrozdziale 3.2.3. Rozdział 5 traktujący o metodach interpolacji i aproksymacji funkcji jednej zmiennej rozszerzono o bardziej szczegółowy opis wymagań nakładanych na sześcienną funkcję sklejaną i wprowadzenie uzupełniającej formy zapisu tej funkcji. Ponadto opisano sposób interpolacji za pomocą liniowej kombinacji B-funkcji sklejanych trzeciego stopnia. Drugim, nowo opracowanym rozdziałem jest rozdział 6 poświęcony metodom interpolacji i aproksymacji funkcji dwóch zmiennych. Rozdział ten obejmuje: metodę kolejnych, jednowymiarowych interpolacji, metodę bezpośredniej, dwuwymiarowej interpolacji za pomocą wielomianu drugiego stopnia i dwuwymiarowej B-funkcji sklejanej. Istotę dwuwymiarowej, średniokwadratowej aproksymacji omówiono wykorzystując jako funkcję aproksymującą uogólniony wielomian dwóch zmiennych określony przez 9 niezależnych współczynników. Rozdział 7 został rozszerzony przez wprowadzenie przykładu obliczeniowego ilustrującego 7-węzłową kwadraturę Gaussa-Legendre'a i algorytmu 15-węzłowej kwadratury Gaussa-Kronroda G7-K15. Podwyższoną dokładność obliczeń wykonanych według tej kwadratury potwierdzają wyniki prezentowane przykładzie 7.8. Kolejnym, rozszerzonym rozdziałem jest rozdział 9 poświęcony metodom numerycznego całkowania równań różniczkowych zwyczajnych. Rozważane w tym rozdziale zadanie rozwiązywania zagadnienia granicznego, patrz podrozdział 9.6, zostało wzbogacone w wyniku omówienia podstaw metod kollokacji i Galerkina wraz z ilustrującymi je przykładami. Jako funkcje aproksymujące wyznaczane numerycznie rozwiązanie zastosowano standardowe, sześcienne funkcje sklejane i B-funkcje sklejane trzeciego stopnia. Kończąc, pragnę wyrazić przekonanie, że przedkładana książka okaże się być interesująca i użyteczna dla wielu czytelników.

Digital Twins, Digital Shadows, and Simulation Models for Internal Transport

Mariusz Kostrzewski

The ideas presented in this monograph are intended to stimulate imagination and willingness for further research into digital models of various types, including simulation models, numerical models, digital twins, and digital shadows. The monograph itself ought to be treated as a foundation in the fi eld of these models in relation to internal transport and logistics analysis. As such, it can bring several benefi ts and dispel doubts about the various types of digital models in both the scientific and business communities, especially given the increasing popularity of digital models (including their novel variants, i.e. digital twins and digital shadows). Given the above brief presentation of the monograph's contributions, it is important to point out that it is addressed to a wide audience, including managers in industry, manufacturing, transport, and academia - both scientifi c, research, and teaching, as well as Ph.D. students and undergraduates, especially at the technical universities. The book will be a resource for those wishing to expand their knowledge of the applications of innovative technologies related to digital models, particularly digital twins, digital shadow, and simulation models. Monografia rozpoczyna się od części przeglądowej, która jest wynikiem ostatnich badań i rozważań autora w zakresie obszarów i gałęzi transportu, w tym - w porządku alfabetycznym transportu drogowego, lotniczego, morskiego, przesyłowego, szynowego, wodnego śródlądowego, ale przede wszystkim transportu wewnętrznego z nieodłącznie mu towarzyszącą logistyką wewnętrzną. Zasadniczym celem publikacji jest przedstawienie osiągnięć dotyczących modelowania procesów logistycznych z wykorzystaniem krzywych, w szczególności krzywych Beziera. Krzywe te są stosowane definiowania tras przemieszczania autonomicznych środków transportu wewnętrznego w obiektach logistycznych uwzględniając ich odzwierciedlenie w postaci modeli cyfrowych. Niniejsza monografia w głównej mierze podejmuje tezy takie jak: - Terminologia dotycząca cyfrowych bliźniaków może zostać usystematyzowana i wyjaśniona. - Cyfrowe bliźniaki/cienie/modele charakteryzują się różnymi przeznaczeniami. - Cyfrowe bliźniaki/cienie/modele charakteryzują się różną architekturą przepływu danych. - Cyfrowy bliźniaki znacząco przyczyniają się do zużycia energii i emisji ekwiwalentu CO2. - Krzywe Beziera mogą być stosowane do definiowania tras dla autonomicznych środków transportu wewnętrznego. - Modelowanie z wykorzystaniem metod symulacyjnych jest metodyką wyjściową do budowania i stosowania modeli cyfrowych, w szczególności cyfrowych bliźniaków i cyfrowych cieni.

Rysunek techniczny w inżynierii chemicznej

Janusz Oleniak

Obecne, drugie wydanie książki (pod zmienionym tytułem), będące efektem kilkudziesięcioletniego doświadczenia autora w przekazywaniu wiedzy z rysunku technicznego zostało uzupełnione i rozszerzone. Znalazły się w nim odpowiedzi na najczęściej zadawane przez studentów pytania. Omówiono rysowanie schematów kinematycznych i rozszerzono dane elementów mechanicznych (śruby, nakrętki). Na przykładowych rysunkach pokazano także inżynierskie i magisterskie projekty studentów. Niektóre zbyt trudne i rzadko spotykane rysunki zostały uproszczone. Ponieważ rysunek techniczny jest międzynarodowym sposobem porozumiewania się w przemyśle, musi więc być znacznie sformalizowany. Jego zasady są określone w Polskich Normach, zgodnych z normami europejskimi. Normy rozstrzygają wszelkie wątpliwości, ale nie stanowią dobrego materiału do nauki. Autor ma nadzieję, że prezentowany podręcznik oraz podane w nim przykłady rysunków i ich omówienia, uzupełnią te braki.

CAF w doskonaleniu zarządzania jakością usług medycznych

Małgorzata Stawicka

Głównym celem badań podjętych przez autorów było opracowanie przykładowej matrycy CAF, która pozwoli zidentyfikować konieczne do przeprowadzenia udoskonalenia w szpitalu, a tym samym poprawić jego efektywność. W książce podjęto zatem próbę: interpretacji pojęcia jakości usług medycznych i sposobów pomiaru tej jakości; identyfikacji szpitali jako organizacji świadczących usługi medyczne na rzecz pacjentów; typologii kryteriów oraz mierników pomocnych w ocenie stopnia implementacji strategii TQM w szpitalach; przedstawienia sposobu implementacji TQM i oceny stopnia jej dojrzałości w szpitalach; charakterystyki metody CAF na tle innych metod implementacji i oceny stopnia dojrzałości TQM w szpitalach; opracowania przykładowej matrycy CAF do samooceny szpitala.   Książka składa się z czterech rozdziałów zawierających wnioski i rekomendacje wynikające z przeprowadzonych badań. Wyjaśniono w nich istotę jakości usług medycznych, opisano koncepcje zarządzania jakością usług, scharakteryzowano także pojęcie zarządzania jakością usług medycznych w szpitalach oraz metody implementacji i oceny TQM w tych placówkach.

Formy wspornikowe w architekturze domów indywidualnych

Wiesław Rokicki

Formy wspornikowe umożliwiają bardziej urozmaicone kształtowanie architektoniczne indywidualnych domów mieszkalnych. Ułatwiają też wprowadzenie różnorodnych kompozycji materiałowych. W poszukiwaniu odpowiedniej formy obiektów pojawił się kierunek polegający na projektowaniu budynków w wyraźnej spójności z logiką kształtowania strukturalnego. Nowatorska forma architektoniczno-konstrukcyjna to na pewno silny impuls do tworzenia oryginalnych kształtów, które będą inspirowały kolejnych twórców. Znaczącym aspektem w kształtowaniu wspornikowych domów indywidualnych jest ich subiektywny odbiór emocjonalny z oczywistą świadomością, że nowe architektoniczne formy przestrzenne z czasem powszednieją, co należałoby uznać za stan naturalny. Zgromadzenie takich przykładów w jednej pracy oraz ich uszeregowanie wskazuje na występowanie tendencji do wykorzystywania form wspornikowych we współczesnej, interdyscyplinarnej twórczości architektonicznej.

Zasady zarządzania jakością

Katarzyna Szczepańska

Celem niniejszej publikacji jest przedstawienie w perspektywie zarządczej teoretycznych i praktycznych podstaw różnych klasyfikacji zasad zarządzania jakością oraz uporządkowanej ich charakterystyki. Cel został sformułowany na podstawie wieloletniego doświadczenia autorki w projektowaniu oraz wdrażaniu zarówno systemu, jak i koncepcji zarządzania jakością w polskich przedsiębiorstwach, z którego wynika między innymi, że opracowanie koncepcji zarządzania jakością w organizacji jest determinowane przyjętymi zasadami, a przede wszystkim ich rozumieniem. Stanowi to o różnicy między koncepcjami zarządzania jakością w organizacjach. Cel uzasadniony jest również potrzebami dydaktycznymi wynikającymi z programu kształcenia studentów na Wydziale Zarządzania Politechniki Warszawskiej.   Książka jest adresowana zarówno do studentów, doktorantów, słuchaczy studiów podyplomowych, pracowników naukowo-dydaktycznych szkół wyższych, jak i praktyków zajmujących się zarządzaniem jakością w przedsiębiorstwach przemysłowych, usługowych i handlowych, w tym konsultantów. Szczególnym adresatem jest kadra zarządzająca organizacjami (w tym w sektorze non-profit), w których jest wdrażana lub doskonalona koncepcja zarządzania jakością.

Metodyka projektowania i oceny procesów magazynowania w szeregowo zintegrowanych łańcuchach logistycznych

Andrzej Ratkiewicz

Przy projektowaniu procesów technologicznych w ramach współpracy można uwzględnić wymagania poszczególnych podmiotów, integrując strukturę, bez zmuszania tych podmiotów do rezygnacji z ich korzyści. Metodyka takiego postępowania zawarta jest w niniejszej monografii.   W kolejnych rozdziałach przedstawiono szczegółowe rozważania dotyczące procesu magazynowania, przedłożono formalizację matematyczną zintegrowania łańcucha logistycznego i wprowadzono mierniki stopnia zintegrowania łańcucha logistycznego. Przedstawiono dekompozycję procesu magazynowania na proces przyjęcia, proces składowania, proces komisjonowania i proces wydania.   Rozdział 3 zawiera opis wybranych zagadnień z zakresu problematyki projektowania. Przedstawiono klasyczne podejście do projektowania układów logistycznych oraz procesowo zorientowane projektowanie układów logistycznych.   W dalszej części monografii przedstawiono ogniwa łańcucha logistycznego, powstałe po dokonanej w rozdziale 2 dekompozycji procesu magazynowania. Szczegółowo omówiono występujące w tych ogniwach procesy technologiczne mające istotny wpływ na zagadnienie zintegrowania łańcucha logistycznego.   W rozdziale 4 przedstawiono formalizację procesu przyjęcia, a następnie (rozdz. 5) omówiono formalizację procesu składowania. Zaproponowano też metodę rozmieszczenia materiałów w strefie składowania z zachowaniem selektywności i zasady FIFO.   W dalszej części opracowania (rozdz. 6) przedstawiono formalizację procesu komisjonowania. Dla przypadku kompletacji w pojedynczym korytarzu strefy składowania zaproponowano dwie metody wyznaczania czasu cyklu kompletacji. Następnie omówiono metodę wyznaczania czasu cyklu kompletacji dla przypadku kompletacji w całej strefie składowania. Analogiczne rozważania przeprowadzono dla przypadku kompletacji w strefie wydzielonej. Przedstawiono również metodę kompletacji w regałach półkowych i regałach przepływowych. Następnie zaproponowano formalizację matematyczną wyznaczania wydajności procesu kompletacji i dwie metody uzupełniania strefy kompletacji.   W rozdziale 7 przedstawiono formalizację procesu wydania, a następnie jego charakterystykę i przebieg. Zaproponowano też matematyczne sformułowanie problemu załadunku dostaw do kontenera i przedstawiono zagadnienie wielokryterialnego wyboru wariantu realizacji wysyłki.   W rozdziale 8 rozważono zastosowanie teorii zbiorów rozmytych do analizy łańcucha logistycznego i zaproponowano metodę wielokryterialnej oceny wariantów realizacji procesów magazynowania i wyboru wariantu preferowanego.   W rozdziale 9 zilustrowano na przykładach zastosowanie metody wyboru wariantu realizacji procesów magazynowania z uwzględnieniem stopnia zintegrowania łańcucha logistycznego.   Na zakończenie (rozdz. 10) przedstawiono kierunki dalszych badań naukowych w zakresie zagadnień problematyki przedstawionej w monografii.

Transformacja cyfrowa procesów biznesowych

Beata Jamka, Sylwia Susko-Romańczuk

Dotychczasowe badania z zakresu przedsiębiorczości i zarządzania innowacjami koncentrują się przede wszystkim na efektywności procesów biznesowych (reengineering), generowaniu wewnętrznych projektów innowacyjnych (intrapreneurship), współpracy korporacji ze startupami technologicznymi (corporate venturing) i rozwijaniu kompetencji przedsiębiorczych jako dodatkowej umiejętności menedżera. Wykładnicza adopcja technologii ICT w produktach, procesach biznesowych i modelach organizacyjnych rozproszyła i usieciowiła przedsiębiorstwa, rozmontowując ich biurokratyczny układ kontroli. Sieciowe formy organizacji pracy ludzkiej, podobnie jak platformy cyfrowe zaadaptowane przez korporacje zorganizowane funkcjonalnie/macierzowo, inicjują nowe myślenie o procesach pracy, sposobach jej kontraktowania i definiowania nowych ról pracowników. Te wyzwania wymagają stojące przez naukami o zarządzaniu i jakości wymagają nowych sposobów projektowania badań, refleksji i analizy. Prof. S. Sysko-Romańczuk przygotowała w latach 2020-2021 dla doktorantów Wydziału Zarządzania PW innowacyjny projekt edukacyjny, którego rezultatem jest niniejsza monografia przygotowana przez doświadczonych zawodowo doktorantów, którzy zderzając praktykę zarządzania z teorią zarządzania i metodą naukową, podjęli się zbadać, przeanalizować i opisać rezultaty zastosowania rozwiązań technologii informatycznych w procesach biznesowych zatrudniających ich firm. Zebranie tak licznych studiów przypadków transformowanych procesów biznesowych szerokiego wachlarza branż umożliwiło posadzenie struktury monografii na koncepcji łańcucha wartości. Zwieńczeniem dociekań każdego rozdziału jest analiza interdyscyplinarnych wyzwań naukowych stojących przed naukami informatycznymi i naukami o zarządzaniu i jakości. Osią wywodu prezentowanej książki jest, z jednej strony, wskazanie problemów i wyzwań, korzyści, ryzyk i zagrożeń transformacji cyfrowej procesów biznesowych dokonujących się w wybranych branżach, a z drugiej implikacji badawczych tych zjawisk dla nauk o zarządzaniu i jakości. Ponadto celowym zamierzeniem było także eksperymentalne testowanie autorskiej metodyki rozwoju kompetencji naukowych w pięciu krokach opracowanej przez Prof. Sylwię Sysko-Romańczuk dla początkujących badaczy. Ponadto dzięki profesjonalnie metodycznemu sposobowi przeprowadzenia badań empirycznych i literaturowych monografia wypełnia lukę naukowo-badawczą w subdyscyplinie zarządzanie technologią innowacjami w naukach o zarządzaniu i jakości o nieznane do tej pory fenomeny badawcze. Wyeksponowane w publikacji konstrukty i modele badawcze dodają nowej wiedzy w zakresie sposobów dostarczania wartości, generowania przychodów i zwiększania efektywności organizacji w transformacji cyfrowej (zmiana filozofii działania, modeli biznesowych, stosowanych procesów, systemów i sposobów pracy). Recenzentami wydawniczymi monografii byli: dr hab. Katarzyna Gadomska-Lila z-ca Dyrektora Instytutu Zarządzania, Wydział Ekonomii, Finansów i Zarządzania US oraz dr hab. inż. Marcin Relich, Dyrektor Instytutu Nauk o Zarządzaniu i Jakości, UZ. Oboje stwierdzili, że książka porusza bardzo ważny aspekt konsekwencji, w filozofii i praktyce działania organizacji, wynikających z implementacji technologii informatycznych. Monografia ilustruje te przeobrażenia skrupulatnym opisem skutków (technologicznych, biznesowych, społecznych i kulturowych) wdrażania rozwiązań informatycznych na szeroką skalę. Oboje bardzo wysoko ocenili walory metodyki kształcenia młodego pokolenia doktorantów. Niniejsza publikacja stanowi oryginalne i twórcze osiągnięcie naukowe, które w dyscyplinie nauk o zarządzaniu i jakości wywiera obecnie wpływ na stan wiedzy i kierunki dalszych badań.

Oczyszczalnia ścieków jako element biogospodarki o obiegu zamkniętym

Monika Żubrowska-Sudoł

IV tom serii monografii naukowych Wydziału Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej – „CIRCULAR ECONOMY – TECHNOLOGIE”   Prezentowana monografia dokumentuje, że oczyszczalnia ścieków może być obiektem, w którym równolegle z realizacją celu polegającego na ochronie wód przed zanieczyszczeniem odzyskuje się energię oraz cenne surowce, a odpady przekształca się w produkty.   Ponieważ zasób stanowią w tym przypadku ścieki oraz biomasa odpadowa, jest to przykład biogospodarki bazującej na tzw. zasobach wtórnych, i w takim ujęciu oczyszczalnię ścieków możemy traktować jako wieloplatformową biorafinerię. Koncepcję oczyszczalni ścieków jako elementu biogospodarki cyrkularnej autorka przedstawiła w rozdziale drugim niniejszej monografii, a także w kolejnych rozdziałach prezentując doniesienia literaturowe i wyniki prac własnych odnoszące się do wybranych elementów oczyszczalni ścieków jako biorafinerii oraz podając przykład dobrej praktyki w przedmiotowym obszarze. Przedstawione w pracy rozważania wskazują na to, że oczyszczalnie ścieków posiadają duże możliwości w kontekście zmniejszenia zużycia surowców pierwotnych, ograniczenia zależności od zasobów nieodnawialnych i redukcji emisji gazów cieplarnianych, czyli trzech z pięciu celów sprecyzowanych przez Komisję Europejską w strategii dotyczącej biogospodarki.   Mogłoby się wydawać, że oczyszczalnię ścieków trudno powiązać z priorytetowym celem biogospodarki, jakim jest zapewnienie bezpieczeństwa żywnościowego. Pogląd ten staje się jednak nieaktualny, gdy pod uwagę weźmiemy, że w tego typu biorafinerii: produkowane są nawozy minerlane, mineralno-organiczne lub komponenty nawozów, które są następnie używane w rolnictwie, a także odzyskiwana jest woda, która może zostać wykorzystana do nawadniania w rolnictwie, co wpływa na ograniczenie negatywnych skutków suszy na produktywność rolną. Takie zastosowanie oczyszczonych ścieków pozwala dodatkowo na ponowne włączenie składników odżywczych (azotu, fosforu czy potasu) do naturalnych cyklów biochemicznych. Nawadniając, prowadzi się więc równocześnie nawożenie gleby, ograniczając tym samym zużycie nawozów sztucznych.   Przytoczone w monografii przykłady dokumentują również, że komunalne oczyszczalnie ścieków można wskazać jako element cyrkularnej BioWEconomy.

Akceptacja technologii IoT w inteligentnych miastach

Renata Walczak

Monografia pt. "Akceptacja technologii Internetu rzeczy w inteligentnych miastach" została zrealizowana na potrzeby Urzędu Miasta Płocka w ramach zrealizowanego przez autorkę projektu pt. "Identyfikacja czynników determinujących akceptację rozwiązań wykorzystujących sensory Internetu rzeczy jako elementu warunkującego projektowanie uniwersalne w inteligentnych miastach"; grant nr 23/WED/z/1119/2021 był finansowany przez Prezydenta Płocka w programie "Współpraca z uczelniami wyższymi". Władze dążą do przekształcenia Płocka w inteligentne miasto. Sukcesywnie wdrażane są nowe rozwiązania wykorzystujące technologie informatyczne. Coraz częściej stosuje się zasady projektowania uniwersalnego. Dane o zachowaniach mieszkańców mogą być przydatne dla lepszego zaprojektowania przestrzeni miejskiej, wiąże się to jednak z obserwacją życia miejskiego oraz wykorzystania technologii Internetu rzeczy do zbierania danych. W związku z tym, że mieszkańcy obawiają się o bezpieczeństwo swoje, danych oraz funkcjonowania miasta, władze Płocka zdecydowały o przeprowadzeniu badań społecznych pozwalających na ocenę obaw i zastrzeżeń mieszkańców. Celem badań przeprowadzonych w niniejszej pracy było wskazanie kluczowych czynników wpływających na akceptację wykorzystania danych przez urządzenia Internetu rzeczy, które zbierają dane dla potrzeb projektowania uniwersalnego w inteligentnych miastach, przy założeniu anonimowego przetwarzania danych w trybie Edge Computing. Zakres pracy obejmował analizę przedmiotowej literatury, przeprowadzenie badań ankietowych, budowę i analizę modelu statystycznego oraz przedstawienie zaleceń dla władz miasta. W roku 2021 przeprowadzono badania ankietowe wśród mieszkańców Płocka. W badaniach wzięło udział 150 mieszkańców. Struktura respondentów była zgodna ze strukturą populacji Płocka ze względu na wiek i płeć. Ankietę przeprowadziła specjalistyczna firma realizująca badania społeczne. Analiza danych ankietowych obejmowała statystyki opisowe, eksploracyjną analizę czynnikową, konfirmacyjną analizę czynnikową oraz budowę i analizę modelu strukturalnego. Wyniki analizy danych ankietowych wskazują, że społeczeństwo rozumie potrzeby osób z niepełnosprawnościami oraz popiera dostosowanie przestrzeni miejskiej dla wszystkich mieszkańców. Respondenci rozumieją, że dane pochodzące z urządzeń IoT (ang. Internet of Things, Internetu rzeczy) mogą być wykorzystane do celów projektowania uniwersalnego, i to popierają. Mimo zapewnienia, że dane zbierane są w trybie anonimowym, respondenci obawiają się o bezpieczeństwo swoje i danych. W modelu strukturalnym wykorzystano zmienne: empatię (podzieloną na empatię do osób o specjalnych potrzebach oraz zrozumienie konieczności dostosowania przestrzeni miejskiej do ich potrzeb), zaufanie do technologii, zaufanie do władz miasta, akceptację zbierania danych przez urządzenia IoT, akceptację technologii IoT, bezpieczeństwo i postrzeganą użyteczność technologii IoT. Model pozwolił na wyjaśnienie 86% wariancji. Najważniejszą zmienną modelu jest postrzegane bezpieczeństwo, które wpływa na pozostałe zmienne. Największe znaczenie w modelu mają wpływ bezpieczeństwa na zaufanie do technologii IoT, wpływ bezpieczeństwa na empatię w stosunku do osób o specjalnych potrzebach, wpływ empatii na zrozumienie potrzeby dostosowania miasta do potrzeb tych osób, wpływ zaufania do technologii IoT na zaufanie do władz miasta oraz wpływ bezpieczeństwa na postrzeganą użyteczność technologii. Średnie znaczenie miały wpływ bezpieczeństwa na zrozumienie dostosowania miasta do potrzeb osób o specjalnych potrzebach, wpływ tego zrozumienia na zaufanie do władz miasta i akceptację zbierania danych przez urządzenia IoT, na co również średni wpływ ma zrozumienie dla konieczności dostosowania miasta do potrzeb osób o specjalnych potrzebach. Model strukturalny przetestowano w rozbiciu na wiek, płeć i wykształcenie. Analiza wskazała, że kobiety wykazują się większą empatią w stosunku do osób o specjalnych potrzebach niż mężczyźni. Młodsza grupa mieszkańców (do 45 roku życia) jest bardziej świadoma problemów bezpieczeństwa technologii IoT, co ma wpływ na ich zaufanie do technologii. Zależność jest silniejsza dla grupy osób młodszych w stosunku do osób starszych. Wskazano też, że zaufanie do technologii ma większy wpływ na zaufanie do władz miasta w grupie osób młodszych. W przypadku analizy wpływu wykształcenia na akceptację technologii IoT wskazano, że wpływ ten jest niższy dla grupy osób z wykształceniem podstawowym i średnim w stosunku do grupy osób z wykształceniem wyższym. Przeprowadzona analiza mediacji wskazała, że empatia, zaufanie do władz miasta, zgoda na zbieranie danych z urządzeń IoT oraz użyteczność technologii są najważniejszymi mediatorami zależności między bezpieczeństwem a akceptacją technologii IoT. W wyniku przeprowadzonej analizy modelu strukturalnego wskazano istotne zalecenia dla władz miejskich. Najważniejsze jest zadbanie o bezpieczeństwo zbierania danych z urządzeń IoT oraz komunikowanie tego faktu. Edukacja i informowanie o stosowanych technologiach oraz o celu zbierania danych dla potrzeb projektowania uniwersalnego są kluczowe w uzyskaniu akceptacji dla zastosowania urządzeń IoT w mieście. Działania te mogą się przyczynić do podniesienia akceptacji dla władz miasta.

Laboratorium kinetyki procesów przenoszenia w inżynierii chemicznej

Eugeniusz Molga

Skrypt przeznaczony jest dla studentów kierunku inżynieria chemiczna i procesowa prowadzonego na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej. Zakres i program ćwiczeń laboratoryjnych dostosowane są do programów wykładów i ćwiczeń audytoryjnych z kinetyki procesowej oraz ćwiczeń projektowych z procesów przenoszenia pędu i masy. Są jednocześnie kontynuacją takich przedmiotów jak: chemia fizyczna, mechanika płynów, termodynamika procesowa i wymiana ciepła.   Przedstawione ćwiczenia laboratoryjne związane są bezpośrednio z materiałem przekazywanym na wykładzie i stanowią praktyczne rozwinięcie tego materiału. Na opis każdego ćwiczenia laboratoryjnego składają się: wprowadzenie teoretyczne, opis aparatury, instrukcja wykonania ćwiczenia oraz instrukcja wykonania sprawozdania. Podstawy teoretyczne zawierają opis stosowanej w ćwiczeniu metody doświadczalnej. Opis aparatury wraz z instrukcją wykonania ćwiczenia umożliwiają wyznaczenie odpowiedniego parametru lub zależności charakteryzujących badany proces. Instrukcja wykonania sprawozdania wskazuje, jakie wielkości i/lub zależności należy wyznaczyć z wykorzystaniem wykonanych pomiarów.

Standardy efektywności energetycznej budynków jednorodzinnych

Szymon Firląg

Celem naukowym podjętych przez autora badań było opracowanie szczegółowych wymagań dla krajowych standardów efektywnych energetycznie budynków. Wytyczne te określono zarówno dla nowych, jak i istniejących budynków mieszkalnych. Zastosowana metodyka badawcza różniła się w zależności od postawionego celu. Pozwoliło to na zaprezentowanie różnych sposobów tworzenia i formułowania wymagań. W przypadku z góry zdefiniowanego poziomu efektywności energetycznej badaniom poddano numeryczne modele budynków, które następnie modyfikowano. Wprowadzane różne warianty usprawnień pozwoliły na określenie zestawu szczegółowych wytycznych. Zastosowana metoda badawcza była podstawą do określenia historycznych wymagań dla budynków energooszczędnych w standardzie NF40 i NF15. Poprawność sformułowanych wytycznych została zweryfikowana w trakcie trwania programu priorytetowego „Efektywne wykorzystanie energii. Dopłaty do kredytów na budowę domów energooszczędnych” Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Do określenia wymagań dla nowych budynków plusenergetycznych i termomodernizacji do standardu niemal zeroenergetycznego (NZEB) wykorzystano inną metodykę badawczą. Jej istotnym elementem był aspekt opłacalności ekonomicznej realizowanych przedsięwzięć. Opracowane modele numeryczne budynków były przedmiotem obliczeń wariantowych obejmujących różne zestawienia usprawnień. W przypadku nowych budynków mieszkalnych jednorodzinnych określono wymagania dotyczące rozwiązań konstrukcyjno-instalacyjnych pozwalających na osiągnięcie standardu plusenergetycznego. Podobne wymagania wyznaczono dla termomodernizacji budynków istniejących do poziomu NZEB. W tym wypadku badania przeprowadzono w pierwszej kolejności dla przegród budynków. Zdefiniowano dla nich optymalne kosztowo wartości współczynników przenikania ciepła. Podstawą do sformułowania wymagań szczegółowych dotyczących przegród były wskaźniki kosztu skumulowanego. Następnie określono na ich podstawie różne warianty termomodernizacji modeli budynków. Wyznaczona w ten sposób zależność między kosztem skumulowanym a efektywnością energetyczną pozwoliła na znalezienie optymalnego kosztowo i niemal zeroenergetycznego poziomu wymagań. Zaprezentowane metody obliczeniowe i opracowane standardy efektywności energetycznej budynków mogą być wykorzystywane do określenia przyszłych i obecnych wymagań stawianych budynkom. Pozwoliłoby to na zmniejszenie energochłonności krajowych zasobów budowlanych i ograniczenie ich negatywnego wpływu na środowisko naturalne, a jednocześnie zapewniło podwyższenie jakości życia w budynkach i poza nimi – dzięki redukcji emisji szkodliwych zanieczyszczeń powietrza. Działania takie wpisują się bezpośrednio w realizację celu polityki Unii Europejskiej, jakim jest dekarbonizacja zasobów budowlanych do 2050 roku.