Využitie ŠF pre podporu špičkového Využitie ŠF pre podporu špičkového výskumu v oblasti nových materiálovvýskumu v oblasti nových materiálov

a technológií pre energetiku a a technológií pre energetiku a strojárstvostrojárstvo

Peter Brziak, Peter KlamoŠTRUKTURÁLNA POMOC EÚPRE VÝSKUM A INOVÁCIE - EFEKTY,PRÍLEŽITOSTI A RIZIKÁMiesto konania: Grand hotel Bellevue, Vysoké TatryDátum konania: 9.-11. apríla 2014

Obsah prezentácie

1. Úvodné poznámky

2. Motivácie

3. Projekty ŠF3.1 Gradientné rúry 3.2 „Wolfrámové“ ocele3.3 Trecie zváranie s

premiešaním3.4 Centrum pre Výskum a

Vývoj SE a.s.

4. Vyvolané projekty EU

4.1 7RP NEXTGENPOWER

4.2 7RP MACPLUS

4.3 RFCS GRAMAT

ČO JE VÚZ – PI SR?Fakty, ktoré (možno) neviete- VÚZ – PI SR je súkromná nezisková organizácia- VÚZ – PI SR má viac ako 65 - ročnú históriu- VÚZ – PI SR je jedným z mála bývalých rezortných ústavov, ktoré sú stále aktívne vo výskumeŠtatistika

239 239 zamestnancovz toho 129 129 zamestnancov s

vysokoškolským vzdelanímz toho 4848 výskumno-vývojových

zamestnancovz toho 3333 zamestnancov s titulom

PhD.Cca. 50 publikácií ročneAktivita vo VaV platformách

Členovia- Slovenský živnostenský zväz- Zväz pre podporu výskumu a podnikateľského prostredia Slovenska- Slovenská obchodná a priemyselná komora- Slovenská technická univerzita v Bratislave- Technická univerzita v Košiciach- Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka - Žilinská univerzita

VíziaVíziaByť excelentnou výskumnou, vzdelávacou

a certifikačnou inštitúciou a vplyvnou autoritou v oblasti spájania a príbuzných procesov

MisiaPoskytovať služby svetovej kvality v oblasti

materiálov, inžinieringu a technológií spájania a príbuzných procesov,

a tak napĺňať potreby rozvoja slovenského a svetového priemyslu a podieľať sa na stimulácii a rozvoji dlhodobých ekonomických

hodnôt.

HodnotyTechnológie & Vedomosti

ProgresSpolupráca

Myšlienky & Ľudia

1. TECHNOLÓGIE & VEDOMOSTILaboratórium trecieho zváranias premiešaním (TZsP)- cieľom je aplikácia TZsP ako ekologickej a pritom ekonomicky výhodnej progresívnej technológie zvárania a povrchovej úpravy materiálov. - zariadenie dimenzované na zváranie ako ľahkých kovov, tak aj ocelí. - výhody TZsP: zváranie bez prídavných materiálov, zvarového kúpeľa a rozstreku, žiadne toxické plyny, možnosť zvárať v polohách, mechanické vlastnosti varového spoja sú porovnateľné so základným materiálom, veľmi ľahká automatizácia, minimálne prevýšenie/ prepadnutie zvaru bez nárokov na prácne trieskové opracovávanie

Pilotné pracovisko robotického zvárania- určené na vývoj komplexných riešení zvárania hlavne pre potreby priemyselnej výroby (napr. automobilový priemysel) a na overenie a odladenie výrobných procesov. - základom pracoviska je YAG laser Rofin s výkonom cca 5 kW s možnosťou použitia klasickej alebo hybridnej hlavy. - tento zdroj slúži pre tri robotické sektory vybavené špeciálnymi plne programovateľnými polohovadlami. - robotické ramená sú použiteľné aj na aplikáciu klasických zváracích procesov, ako je napríklad TIG/MIG/MAG a odporové bodové zváranie.

Celkové investície do inovatívnych technológií v priebehu rokov 2010-2014 boli uskutočnené v hodnote celkovo viac ako 1,46 mil. Euro1,46 mil. Euro Celkové investície do inovatívnych technológií v priebehu rokov 2010-2014 boli uskutočnené v hodnote celkovo viac ako 1,46 mil. Euro1,46 mil. Euro

1. TECHNOLÓGIE & VEDOMOSTI Celkové investície do inovatívnych technológií v priebehu rokov 2010-2014 boli uskutočnené v hodnote celkovo viac ako 1,46 mil. Euro1,46 mil. Euro Celkové investície do inovatívnych technológií v priebehu rokov 2010-2014 boli uskutočnené v hodnote celkovo viac ako 1,46 mil. Euro1,46 mil. Euro

Laboratórium fyzikálnej simulácie- poskytuje široké možnosti overenia vhodnosti technologických procesov pre daný účel pred ich zavedením do výroby. - základom laboratória je fyzikálny simulátor Gleeble 3800, pomocou ktorého je možné simulovať a identifikovať technologické limity procesov (zváranie, tvárnenie, zlievanie, spekanie, tepelné spracovanie) zároveň stanovovať vlastnosti predmetných materiálov a ich zvarových spojov (prevádzková degradácia, mechanické vlastnosti za vysokých teplôt, náchylnosť na vznik rôznych typov trhlín spôsobených zváraním a zlievaním, relaxačné vlastnosti a iné).

2. PROGRES Celková hodnota realizovaných projektov na VÚZ – PI SR v roku 2013 je viac ako 8,5 mil. Euro8,5 mil. Euro Celková hodnota realizovaných projektov na VÚZ – PI SR v roku 2013 je viac ako 8,5 mil. Euro8,5 mil. Euro

Prostriedky- Rozvoj strategických výskumných oblastí, zadefinovaných ako prioritné- Účasť na domácich a zahraničných programoch výskumu v strategických oblastiach- Príprava a riadenie projektov Siedmeho rámcového programu s VÚZ – PI SR ako lídrom medzinárodného konzorciaŠtatistika

7 7 projektov operačného programu Výskum a vývoj a Konkurencieschpnosť a hospodársky rast

22 projekty Siedmeho rámcového programu (nextgenpower.eu, macplusproject.eu)

1 1 projekt RFCS (GRAMAT)

Projekt GRAMATResearch on innovative corrosion resistant gradient tubes for biomass power generation installations - v Slovenskom výskumnom prostredí prelomový projekt. - RFCS (Research Fund for Coal and Steel) je najstarší ekonomický nástroj EU na podporu projektov aplikovaného výskumu z oblasti ťažobného priemyslu a výroby ocele; je určený len pre členské štáty EU. - historicky vychádza z ECSC (pakt o uhlí a oceli z roku 1951, ktorý je považovaný za základ terajšej EÚ). - nosnou časťou konzorcií musí byť priemyselná sféra, ktorá garantuje aplikáciu výsledkov výskumu do praxe. - v rámci projektu GRAMAT VÚZ – PI SR vytvoril konzorcium výrobných firiem zo Slovenska a zo Západnej Európy: -výrobcovia rúr Železiarne Podbrezová a.s. a Benteler (najväčší európsky výrobca rúr z Nemecka), -český výrobca oceľových odliatkov Žďas (patrí do koncernu Železiarní Podbrezová a.s), -fínski Foster Wheeler (najväčší výrobca kotlov na spaľovanie biomasy na svete) a VTT (výskumná organizácia s viac ako 2500 zamestnancami), -COMTES (česká renomovaná organizácia pôsobiaca okrem iného v oblasti numerickej simulácie valcovania) -a MECAS ESI (česká pobočka najväčšej svetovej firmy zaoberajúcej sa numerickou simuláciou okrem iného technologických procesov zlievania).

2. PROGRES

2. PROGRES

2. PROGRES

3. SPOLUPRÁCA Celková hodnota výskumných aktivít VÚZ – PI SR v spolupráci so strategickými priemyselnými partnermi predstavuje viac ako 2,6 mil. Euro2,6 mil. Euro Celková hodnota výskumných aktivít VÚZ – PI SR v spolupráci so strategickými priemyselnými partnermi predstavuje viac ako 2,6 mil. Euro2,6 mil. Euro

Prostriedky- Podpis strategických zmlúv so strategickými akademickými partnermi- Príprava spoločných výskumných projektov so strategickými priemyselnými partnermi- Príprava Joint Activity Program s medzinárodnými partnermiŠtatistiky spolupráce

TATRAVAGÓNKA a.s.Slovenské elektrárne, a.s.Železiarne Podbrezová a.s.Knauf Insulation, s.r.o.SLOVNAFT, a.s.EUSTREAM, a.s.SIEMENS, a.s. (ČR)

3. SPOLUPRÁCA

Výskum a Vývoj za posledných 10 rokovŠtatistiky spolupráce

Cca. 35 medzinárodných projektov Projekty 5, 6 a 7 rámcového programuDo zahraničných projektov

priemyselného charakteru sa vždy snažíme zapojiť domácu firmu – SES Tlmače a.s., Železiarne Podbrezová a.s, Tatravagónka Poprad a.s., Slovnaft a.s., Duslo Šala a.s,

Aktívne vyhľadávane partnerov – IIW, EWF, platformy

účasť na oficiálnych akciách EU formou aktívnej prezentácie a stánkov (2010 Brusel, 2011 Varšava, Benátky, 2012 Aarhus)

Typy projektov CORE RESEARCH

- Rada pre stratégiu rozhoduje v ktorej oblasti je nutné zlepšiť poznanie, urýchliť komercializáciu nápadu

. PARTNER RESEARCH: - VaV na objednávku partnerov (len veľkí hráči: SIEMENS, Slovnaft, EUSTREAM, Knauff, Arcellor Mittal .......)

GRANTOVÉ SCHÉMY - SVK, EÚ

4. MYŠLIENKY A ĽUDIA Celková hodnota do inovácie procesu vzdelávania resp. certifikácie predstavuje hodnotu viac ako 480.000 Euro480.000 Euro Celková hodnota do inovácie procesu vzdelávania resp. certifikácie predstavuje hodnotu viac ako 480.000 Euro480.000 Euro

Prostriedky- Rozvoj využívania inštitútov duševného vlastníctva a spin-offov- Rozvoj odborného vzdelávania a certifikácie- Podpora mladých výskumníkovŠtatistika

1010 mladých vedeckých pracovníkov, ktorí majú titul PhD.

XXXX absolvovaných stáží a krátkodobých pobytov v zahraničí

66 prijatých zahraničných študentov na stáž krajiny, s ktorými VÚZ – PI SR spolupracuje v rozvoji mladých vedcov: E, IR, A, B, D, Srbsko,

Spolupráca s vysokými školami v oblasti výchovy doktorandov- dlhodobá spolupráca s akademickými partnermi- doktorandi vykonávajú experimentálne práce v laboratóriách VÚZ - PI SR - vďaka účasti na jednotlivých výskumných činnostiach a projektoch sa môžu začať profilovať smerom ku konkrétnym oblastiam expertízyProfesionálny rozvoj- pravidlom pre každého výskumného pracovníka je absolvovanie minimálne doktorandského štúdia- všetci absolventi doktorandského štúdia automaticky absolvujú prax na renomovanom zahraničnom pracovisku, kde spravidla vedú svoje vlastné projekty- pridelenie dlhodobého projektu, korí absolventi buď vedú alebo do neho vstupujú ako vedúci riešitelia už vo fáze prípravy

Ako sa vo VÚZ – PI SR rodí projekt

Leitmotív – „podnety z priemyslu“Podnety na výskum plynú z dokonalého poznania priemyselného prostredia a potrieb firiem – výskum musí priniesť profit všetkým stranámLen DIV VaV ročne vyrieši stovky zákaziek pre všetky oblasti priemyslu (7.4. 90 Ext )– námetov je VEĽANie projekty pre projektyPriemyselné odvetvia majú svojich odborných garantov, ktorí sú povinní vyhľadávať obchodné a výskumné príležitostiSnaha o to, aby profitoval slovenský PriemyselSmerovanie k vlastným technologickým nápadom, ktoré môžu byť využiteľné na národnej úrovni

Leitmotív – „medzinárodná spolupráca“Účasť na konzorciu s „tými najlepšími“ ako doma tak aj v zahraničíPovinnosť vedúcich výskumných pracovníkov byť na medzinárodnej špičke poznania v danom odbore Publikovanie v odborných časopisoch (cca. 20)Aktívna účasť na najvýznamnejších odborných akciách doma aj v zahraničí Získanie a zdieľanie know-how, kritického v danej oblasti

Výskum inovatívnych materiálov pre prehrievačové systémy zariadení vyrábajúcich energiu spaľovaním

alternatívnych palív

Podporujeme výskumné aktivity na SlovenskuProjekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

Typické prevádzkové parametre:4 Mpa/400°CZdroj: SES Tlmače

VýsledkomVýsledkom bude ekonomicky výhodne vyrobená prehrievačová rúka ktorej povrch bude odolný voči vysokokteplotným formám korózie, a vnútorné časti budú odolné voči creepovému zaťaženiu.

Výroba polotovaru, tvárnenie, prevádzkové skúšky

GLEEBLE 3800, inštalovaný vo VÚZ – PI SR

GRAMAT (Research on innovative corrosion resistant gradient tubes for biomass power generation installations - RFSR-CT-2013-00005) v rámci Európskeho fondu pre uhlie a oceľ (RFCS: Research Fund for Coal and Steel). Projekt je spin-offom projektu, realizovaného z OP VaV s názvom Výskum inovatívnych materiálov pre prehrievačové systémy zariadení vyrábajúcich energiu spaľovaním alternatívnych palív, v rámci ktorého bol podaný medzinárodný projekt v rámci RFCS, v ktorom VÚZ – PI SR okrem Železiarní Podbrezová pripojil do konzorcia ich najväčšieho európskeho konkurenta – nemeckú spoločnosť BENTELER, end-usera (výrobcu) prehrievačových systémov FOSTER WHEELER (najväčší výrobca kotlov na biomasu na svete) a ďalších významných európskych priemyselných hráčov (ŽĎAS) a výskumných hráčov (najvýznamnejšia fínska výskumná inštitúcia VTT a česká inovatívna malá spoločnosť COMTES).

Podporujeme výskumné aktivity na SlovenskuProjekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

Názov projektu: Výskum vlastností žiarupevných ocelí novej generácie pre aplikáciu v prehrievačových systémoch s ultrasuperkritickými parametramiAkronym : Wolfrámové kotlové oceleITMS kód Projektu: 26220220149Miesto realizácie projektu: ŽP a.sČíslo Výzvy : OPVaV-2009/2.2/05-SOROHlavný partner-nositeľ : Železiarne Podbrezová a.s.Partner – výskumná organizácia – VÚZ – PI SR

- Strategický cieľ projektu :

Aplikácia technológií a poznatkov v oblasti žiarupevných ocelí novej generácie do praxe prostred. dlhodobej spolupráce medzi podnikom a výskum. organizáciouZískanie zásadných poznatkov potrebných pre zvládnutie sofistikovanej výroby zo žiarupevných ocelí na báze 3 až 13 % Cr+W (Mo), Ti, Nb, B, N, Cu, Co ocelí, modelovanie vývoja mikroštruktúry, výroba tavieb, prevádzkvé skúšky

- Špecifický cieľ projektu :

Posilnenie dlhodobej spolupráce v oblasti výskumu a vývoja Podpora špičkového aplikovaného výskumu v oblasti žiarupevných ocelí novej generácie parametre prehrievačov teploty 650 °C, pretlak 30 MPa

Wolfrámové kotlové ocele

• Názov: Component Performance-driven Solutions for Long-Term Efficiency Increase in Ultra Supercritical Power Plants – MACPLUS www.macplusproject.eu

• Hlavné ciele: Vyvinúť a demonštrovať nové materiály a povrchové vrstvy

pre USC tepelné elektrárne (uhlie, uhlie + biomasa) s cieľovými parametrami 35MPa/750°C, s osobitným dôrazom na vývoj pecnej keramiky, vývoj martenzitických ocelí s minimálnym poklesom vlastností zvarových spojov a demonštráciu vybraných typov niklových superzliatín24 partnerov EU

• Funding scheme: Collaborative Project, Large-scale integrating project

• Work Programme topics addressed: Topic ENERGY.2009.6.1.1: Efficiency increases in existing and new build pulverised coal power plants with a view to CCS.

Výzvy VÚZ – PI SR: zvariteľnosť 9CrW ocelí - národný projekt

• Názov: NEXTGENPOWER, www.nextgenpower.euMeeting the Materials and Manufacturing Challenge for Ultra High Efficiency PF Power Plants with CCS

• Hlavné ciele: Vyvinúť a demonštrovať nové materiály a povrchové

vrstvy pre USC tepelné elektrárne (uhlie, uhlie + biomasa) s cieľovými parametrami 35MPa/750°C12 partnerov z EU

• Funding scheme: Collaborative Project, Large-scale integrating project

• Work Programme topics addressed: Topic ENERGY.2009.6.1.1: Efficiency increases in existing and new build pulverised coal power plants with a view to CCS.

2010 - 2014

Emisie Zemný plyn Práškové uhlie

CO2 43 (-89%) 107 (−87%)

NOX 0.11 (+22%) 0.77 (+31%)

SOX - 0.001 (−99.7%)

NH3 0.002 0.23 (+2200%)

Cena energie    

Geologický CCS (%) + 30 až + 60% + 30 až + 60%

Spotreba zdrojov    

Geologický CCS (%) + 15% +25%

Koncept: Aktivity, ktoré prispejú k cieľom EU zvýšiť výrazným spôsobom účinnosť nových uhoľných elektrární (redukcia CO2 o cca. 20 % do roku 2020)

Na dosiahnutie účinnosti 45 % je nutné použiť paru s teplotou 750°C

Implementácia CCS do nových „pulverised“ uholných elektrární spôsobí pokles účinnosti

State-of-the-art – výkovok rotora.• Súčasný state of art výkovkov rotorov založený na 9

– 12 % Cr martenzitických oceliach, ktoré obsahujú do +.5 % Mo alebo cca . 1 % W. V´

• Pre teplotu 750°C bude nutné demonštrovať zvariteľnosť do úzkeho úkosu niklových superzliatín a heterogénnych zvarových spojov, v súčasnosti úzky úkos D 1 000 mm – VÚZ – PI SR

Výskum aplikácie trecieho zvárania spremiešaním (TZsP) ako alternatívy za

tavné postupy zvárania

Podporujeme výskumné aktivity na SlovenskuProjekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

kód výzvy: OPVaV-2009/4.2/03-SORO

Základným cieľom projektu je aplikácia TZsP na vybrané technologické postupy zvárania na zváranie plochých a zakrivených (valcových) kovových materiálov rozdielnych tepelno-fyzikálnych vlastností. Metodika výskumu sa zameriava na experimentálny výskum ako i na numerickú simuláciu procesu zvárania.

Pilotné laboratórium TZsP vo VÚZ – PI SROficiálne prevzatie zv. zariadenia

Podporujeme výskumné aktivity na SlovenskuProjekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚVýskum aplikácie progresívnych zváracích a NDT technológií na zvýšenie

kvality výrobného procesu koľajových vozidielTermín riešenia: 01/2011 – 12/2014Rozpočet projektu: 4 073 029,47 EuroHlavný partner projektu: TATRAVAGÓNKA a.s.Cieľom projektu je výskum hlavne v oblasti: a) aplikácie laser hybridného zvárania hrubostenných komponentov, b) aplikácií nových metód zvárania vo výrobe podvozkov, c) aplikácie nových vysokopevných ocelí vo výrobe podvozkov, d) aplikácie state of the art NDT pri stanovovaní kvality zváraných konštrukcií, e) aplikácie indukčného predhrevu pri zváraní dlhých profilov.Súčasťou projektu je vytvorenie Spoločného programu výskumu za účelom dlhodobej strategickej výskumnej spolupráce a vytvorenie spoločného výskumného pracoviska pre vzdelávanie, výskum a vývoj progresívnych technológií zvárania podporujúcich interoperabilitu, environmentalistiku, bezpečnosť a spoľahlivosť koľajových vozidiel "COWWER – Centre of Wagons Welding Research“

Podporujeme výskumné aktivity na SlovenskuProjekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

Centrum priemyselného výskumu prevádzkovej životnosti vybraných komponentov energetických zariadení (OPVaV)Termín riešenia: 05/2012 – 10/2014Rozpočet projektu: 4 121 417,28 EuroHlavný partner projektu: Centrum pre vedu a výskum, s.r.o.Partneri projektu: VÚZ – PI SR, Slovenská technická univerzita, Ústav materiálov a mechaniky strojov SAVV rámci projektu sú hľadané riešenia pre problémy životnosti jednotlivých komponentov elektrární Slovenských Elektrární na Slovensku a zároveň bude vybudované spoločné špičkové výskumné pracovisko pre jadrovú energetiku. Projekt predstavuje inštitucionálnu platformu pre dlhodobú výskumnú spoluprácu, a to aj s ďalšími členmi riešiteľského konzorcia: Slovenskou akadémiou vied a Slovenskou technickou univerzitou.“

Výzvy

Efektívne využitie zostávajúcich výziev OP VaV

Príprava projektov európskych programov (HORIZONT

2020, RFCS, atď.)

Školiace pracovisko 3. stupňa

Komercializácia výsledkov výskumu

Poskytnutie odborných kompetencií pri príprave

projektov VaV

Prienik na ďalšie trhy s aplikáciami výskumných

činností

Ďakujem za vašu

pozornosť

www.vuz.sk