Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

Tehnologiile avansate și specializarea inteligentă

28 Mai 2020




Competențe românești în domeniul senzorilor
Vom exemplifica mai jos modul în care cercetarea românească asistă IMM-urile inovative prin proiecte finanțate din fonduri structurale (XI). INCD-Fizica Materialelor (XII) derulează proiectul „Analize fizico-chimice, materiale nanostructurate și dispozitive pentru aplicații în domeniul farmaceutic și medical din România (AMD-FARMAMED-RO)” dezvoltând, de exemplu: (a) biosenzori pentru detecția acidului folic, bazați pe materiale compozite de tip nanotuburi de carbon/ oxid de grafenă; b) structuri pentru detecția acidului uric, bazate pe polimeri și nanotuburi de carbon; c) electrozi pentru detecția pepsinei, bazați pe grafenă și polimeri conductivi. Cunoștințele acumulate în cadrul unor astfel de cercetări vor fi utilizate în evaluarea eficacității unor protocoale de diagnoză și tratament inovative pentru noul coronavirus.

Avem apoi proiectul Parteneriat în exploatarea Tehnologiilor Generice Esenţiale (TGE),utilizând o PLATformă de interacţiune cu întreprinderile competitive (TGE-PLAT) gestionat de către INCD-Microtehnologie (XIII). Tematica proiectului este legată de domeniul securitate, iar competențele institutului sunt legate de microsenzori pentru detecția/identificarea persoanelor, arii de micro/nano senzori pentru detecția substantelor/materialelor periculoase de tip explozivi, droguri, senzori bazați pe tehnologia microarray pentru detecția unor bacterii sau viruși cu potențial de utilizare ca arme biologice, microsenzori pentru detecția de toxine, senzori inteligenți pentru detecția rapidă si selectivă a substanțelor periculoase din medii lichide, componente mirooptice pentru sisteme de supraveghere, achiziție de imagini în diverse domenii spectrale (inclusiv infraroșu îndepărtat), imagistică în unde milimetrice. Primele rezultate ale cercetării dezvoltate în colaborare cu diverse firme au fost deja prezentate public (XIV).

Competențe românești în proiectarea circuitelor integrate
România nu dispune de facilități de fabricare a circuitelor integrate (CI), dar există colective de proiectare a circuitelor integrate atât în companiile străine (Infineon Technologies, ON semiconductor, Microchip) cât și în facultățile de electronică din București, Cluj-Napoca și Iași.
Infineon Technologies este cunoscut în principal pentru performanțele sale în electronica automobilului. Filiala din România se ocupă printre altele de microsenzori și microcontrolere. Compania ON Semiconductor desfășoară în București activități de proiectare și testare pentru memorii nevolatile, amplificatoare operaționale de precizie, circuite integrate pentru managementul puterii, circuite de comandă pentru circuitele semiconductoare de putere. Filiala din România a companiei Microchip include un grup puternic de proiectare a circuitelor integrate analogice si digitale. Proiectanții români au fost folosiți în realizarea de circuite pentru procesarea digitală a semnalelor (Digital Signal Processing, DSP) de către firmele Movidius (achiziționată de către Intel în 2016) și DecaWave (achiziționată de către Qorvo Mobile Products, furnizor Apple, în 2020).

Universitățile menționate mai sus sunt membre ale Cadence Academic Network (prin care au acces la software de proiectare) și la sistemul european de servicii (inclusiv de fabricație) Europractice. Ele sunt grupate în platforma de colaborare ARPIC (Academic Platform for IC Development). Pentru exemplificare menționăm activitățile de la Cluj-Napoca. Este vorba de: CI pentru managementul puterii, mai ales referințe si regulatoare liniare, apoi convertoare DC-DC cu și fără inductoare; interfețe analogice pentru senzori, CI de radio-frecvență, inclusiv sintetizoare de frecvență.

Competențe software necesare dezvoltării sistemelor ciber-fizice
În facultățile de profil din diversele universități și în companiile private există, printre altele, competențe software legate de: comunicații (Ethernet, Wi-Fi, Internet, tehnologii wearable); monitorizarea, identificarea, automatizarea şi optimizarea proceselor, trasabilitatea produselor, conducerea roboților; prelucrări de imagini 2D si 3D (robotică, fabricație, inspecție de calitate, diagnoza din imagistică medicală); securitate cibernetică; prelucrări de volume mari de date (Big Data), calcule de înalta performanță (High Performance Computing, HPC), achiziția, prelucrarea și transferul distribuit al datelor multi-punct (edge- si fog computing), servicii cloud (Cloud Computing, Cloud Manufacturing); conducerea inteligentă a proceselor, trasabilitatea produselor si siguranța populațiilor în medii: holonice, multi-agent, cu inteligenţă distribuită.

Menționăm în mod deosebit tehnicile de învăţare automată (Machine Learning, ML) – un subdomeniu al inteligenței artificiale: clasificare, clusterificare, modelare cauzală, analiză de similarități si co-ocurență, reducere dimensională, învățare automată, predicție, regresie, detectare de deviații, vizualizare a datelor; aceste tehnici se vor aplica în sistemele inteligente ale viitorului. În fine, menționăm cadre de implementare si tehnologii software pentru: modele digitale extinse (Digital Twins), sisteme cyber-fizice (CPS), arhitecturi Internet industrial al lucrurilor (Industrial Internet of Things, IIoT) (XV).

Tehnologiile digitale
Tehnologia digitală își dovedește astăzi (inclusiv în criza declanșată de noul coronavirus) mai mult ca oricând utilitatea (eficienţă, economie de timp, acces la informații, personalizarea serviciilor). Serviciile publice electronice, comunicațiile digitale, transmisia datelor, serviciile medicale informatizate sunt foarte utile. România are aici decalaje mari de recuperat. În același timp ea ar trebui să se implice în noua revoluție digitală descrisă succint mai jos.

Ne referim la transformarea digitală a sistemelor care produc bunuri şi furnizează servicii, prin dezvoltarea de modele informaționale ale acestor sisteme şi a interacțiunii lor cu structurile fizice. Procesele trebuie să asigure: sustenabilitate – reducerea costurilor de producție, a consumurilor de energie şi a pierderilor de material, adaptarea la condițiile de mediu şi controlul lor; calitate – customizarea şi orientarea către client, trasabilitatea produselor şi a serviciilor, diversitate şi îmbunătățiri frecvente; siguranța – sănătatea resursei umane si protecția resurselor tehnologice, reziliența proceselor, conservarea mediului.

Orientare spre specializarea inteligentă
Exemplele date mai sus ilustrează unele competențe existente în România în legătură cu tehnologiile generice esențiale (prescurtat – KET), cum ar fi nanotehnologia sau microelectronica (pentru realizarea unor microsenzori sau proiectarea de circuite integrate). Printre altele, se demonstrează cum firmele pot beneficia (prin proiectele tip G din POC, denumite Parteneriate pentru transfer de cunoștințe) de o gamă de servicii științifice și tehnologice, inclusiv colaborare în cercetare pentru realizarea unor posibile noi produse. În noua versiune, dedicată Horizon Europe, arsenalul KET cuprinde și tehnologiile digitale. O posibilă orientare strategică este aceea către noua revoluție digitală, specializarea inteligentă urmând să precizeze care sunt domeniile de interes național către care ar trebui orientată transformarea digitală, de pildă sănătate, energie, mediu, agricultură (un set de opțiuni posibile). Specializarea ar trebui să precizeze orientarea concretă a fiecărei regiuni de dezvoltare. Această politică va ține cont de resursele disponibile (inclusiv capabilitatea în dezvoltarea unor tehnologii generice esențiale) care pot fi orientate spre un domeniu de interes național sau altul.

Academia Română a pledat, la inițiativa acad. Ioan Dumitrache (XVI), pentru orientarea spre sistemele ciber-fizice (CPS), Fig. 2. Trebuie însă să înțelegem clar despre ce este vorba, deoarece am arătat deja că realizarea unor CPS complexe, cum sunt cele pentru transformarea digitală a industriei reprezintă un obiectiv care reclamă eforturi uriașe, mult dincolo de posibilitățile României.

Orientarea propusă este pe termen lung, dar ea trebuie să specifice direcții clare de activitate și obiective precise pe termen mediu (2021-2027). Propunem următoarele direcții de activitate: (1) realizarea unor CPS relativ simple, cum ar fi pentru monitorizarea prin IoT a calității mediului, activități locale de telemedicină, sisteme care pot fi implementate (inclusiv în colaborare cu companii străine) într-un interval de timp rezonabil; (2) tehnologiile necesare CPS trebuie privite ca un set de instrumente folosite independent, cu diverse scopuri în cadrul revoluției tehnologice actuale; (3) deoarece CPS presupune interacțiunea tehnologiei digitale cu realitatea fizică, crearea interfeței cu această realitate (prin traductori) și procesarea locală a informației, (edge computing) sunt obiective care pot focaliza preocupările inginerilor de diverse specialități, cât și interesul cercetătorilor din fizică, chimie, biologie (XVII); (4) pregătirea universitară multidisciplinară (inclusiv prin doctorate) a resurselor umane orientate spre domeniul CPS va fi o investiție reușită în viitorul activității de cercetare-inovare din România și un factor de atractivitate pentru investițiile străine; (5) actuala politică de digitalizare a UE, cuplată cu ideea mai recentă de independență tehnologică a Europei față de restul lumii, poate face ca orientarea strategică descrisă mai sus să transforme România într-un partener atractiv.



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite