Sebastian Podsędek: W jakich gałęziach przemysłu będziemy potrzebowali specjalistów do projektowania i obsługi pomp?
Przemysław Szulc: Specjaliści tacy odgrywają kluczową rolę w wielu branżach, ponieważ pompy są jednymi z najważniejszych maszyn roboczych w gospodarce. Aż 20 do 30% energii elektrycznej wytwarzanej na świecie jest zużywane na pracę pomp, co czyni je jej największym konsumentem spośród wszystkich maszyn roboczych. Ich zastosowanie napędza współczesny świat: od energetyki, przez gospodarkę komunalną, na sprzętach AGD kończąc. 

Przypomnę tylko, że w energetyce pompy są niezbędne do transportu wody w wielu obiegach. W przemyśle chemicznym i petrochemicznym biorą udział w realizacji różnych procesów, służą również między innymi do przesyłu cieczy chemicznych czy transportu produktów ropopochodnych. W gospodarce wodno-kanalizacyjnej wykorzystywane są z kolei w systemach przygotowania i dostarczania wody pitnej, oczyszczania ścieków oraz zarządzania obiegami wody. Równie istotne jest ich zastosowanie w przemyśle spożywczym, gdzie transportują produkty takie jak mleko czy soki, oraz umożliwiają realizację procesów technologicznych, jak np. homogenizacja, pasteryzacja i inne. W górnictwie pompy odpowiadają za odwadnianie kopalń, układy ppoż. i klimatyzacji, system wody technologicznej czy hydrotransport zawiesin, podczas gdy w przemyśle budowlanym są wykorzystywane w systemach odwodnieniowych oraz transporcie betonu. W medycynie służą do dializy, są w systemach EKMO, pompach do leków itd. Używa się ich nawet w przemyśle kosmicznym i lotnictwie – do transportu paliw płynnych i w systemach utrzymania życia. Przykładów można wymieniać bardzo wiele... 

Skala zastosowań pomp wyraźnie pokazuje, jak szeroką wiedzę musi mieć specjalista od układów pompowych…

Inżynierowie zajmujący się techniką pompową muszą posiadać szeroką, multidyscyplinarną wiedzę. Globalne zapotrzebowanie na energię i wydajność systemów pompowych stawia przed nimi ogromne wyzwania. Redukcja strat energii, poprawa efektywności pomp oraz wdrażanie innowacyjnych technologii są kluczowe dla zrównoważonego rozwoju i zmniejszenia wpływu na środowisko. Pompy nie tylko umożliwiają funkcjonowanie nowoczesnej infrastruktury, ale także kształtują przyszłość gospodarki.

A specjalistycznych kadr zaczyna brakować… 

Tak, branża pomp zmaga się obecnie z kilkoma poważnymi wyzwaniami kadrowymi, które mogą mieć długofalowe konsekwencje dla jej rozwoju. Jednym z głównych problemów jest starzenie się kadry inżynierskiej. Wielu doświadczonych specjalistów zbliża się do wieku emerytalnego, a jednocześnie brakuje wystarczającej liczby młodych inżynierów, którzy mogliby przejąć ich obowiązki. Trudności w przyciąganiu nowych pracowników wynikają z malejącego zainteresowania młodych ludzi kierunkami technicznymi oraz z konkurencji ze strony innych dynamicznie rozwijających się sektorów, takich jak technologie informacyjne czy odnawialne źródła energii.

Wydaje mi się, że w przyszłości konieczne będzie intensywne kształcenie i szkolenie nowych specjalistów, aby sprostać zapotrzebowaniu na wysoko wykwalifikowaną kadrę. Kluczowe będzie tu rozwijanie strategii współpracy pomiędzy przemysłem a ośrodkami akademickimi, w tym finansowanie badań naukowych, tworzenie dedykowanych programów stypendialnych oraz organizowanie wspólnych inicjatyw promujących kierunki techniczne.

Stoimy w obliczu cyfrowej rewolucji, związanej również ze sztuczną inteligencją. Czy może ona zastąpić ludzi w obszarach takich jak projektowanie, produkcja czy eksploatacja pomp? 

Myślę, że sztuczna inteligencja ma potencjał do zrewolucjonizowania wymienionych obszarów. W projektowaniu AI może automatyzować procesy takie jak analizowanie danych czy szeroko pojęte symulacje, co przyspiesza rozwój nowych technologii i obniża koszty. W produkcji usprawni z kolei zarządzanie liniami produkcyjnymi, pomoże prognozować awarie maszyn dzięki systemom diagnostyki predykcyjnej oraz optymalizować procesy produkcyjne w czasie rzeczywistym. W obszarze eksploatacji pomp AI wesprze w monitorowaniu parametrów pracy, wykrywaniu nieprawidłowości i zapewnianiu bardziej efektywnego zarządzania systemami pompowymi, np. w sieciach wodociągowych, klimatyzacji centralnej czy innych. Osobiście upatruję największe potencjalne zastosowanie AI w obszarze eksploatacji pomp i układów pompowych, zarówno w aspektach zarządzania, jak również diagnostyki i predykcji.

Dostrzega pan tu jakieś zagrożenia?

Tak, z korzyściami wiążą się potencjalne zagrożenia. Jednym z nich jest ryzyko utraty miejsc pracy w wyniku automatyzacji, szczególnie w prostszych zadaniach, które mogą być w pełni zmechanizowane. Ponadto istnieją obawy dotyczące bezpieczeństwa danych, gdyż systemy AI często wykorzystują ogromne ilości informacji o procesach przemysłowych, które mogą stać się celem cyberataków. Brak jest też możliwości pełnego zastąpienia ludzkiej intuicji i doświadczenia w złożonych sytuacjach, gdzie decyzje wymagają kreatywności i elastyczności, której AI posiadać nie może. 

Jakie więc umiejętności powinni posiadać przyszli inżynierowie, aby prowadzić nowoczesne UR, w tym w zakresie układów pompowych?

Przyszli inżynierowie, chcąc skutecznie prowadzić nowoczesne utrzymanie ruchu, muszą dysponować szerokim zestawem umiejętności: technicznych, analitycznych oraz miękkich. Kluczowe jest posiadanie wiedzy interdyscyplinarnej obejmującej mechanikę, hydraulikę, inżynierię procesową, elektrotechnikę, elektronikę oraz automatykę, co pozwala na zrozumienie złożoności działania układów pompowych i skuteczne diagnozowanie usterek. Ważna jest także znajomość programowania i analizy danych, szczególnie w kontekście wykorzystywania systemów monitorujących bazujących na technologii Internetu Rzeczy (IoT) oraz systemach SCADA. Inżynierowie muszą również biegle poruszać się w obszarze nowoczesnych technik predykcyjnego utrzymania ruchu, jak analiza drgań, termografia czy diagnostyka akustyczna, co pozwala na wykrywanie problemów, zanim dojdzie do awarii. Znajomość międzynarodowych standardów jakości i bezpieczeństwa: ISO 9001 czy ISO 50001, jest równie istotna w kontekście zarządzania energią i dbałości o środowisko. 

Czy nowoczesne technologie, coraz dokładniejsze symulacje komputerowe, możliwość druku 3D na przykład wirników pomp bardzo skracają czas potrzebny na opracowanie nowego modelu pompy czy wprowadzenie usprawnień?

Wymienione technologie stały się standardem w procesie projektowania i optymalizacji pomp, znacząco skracając czas potrzebny na opracowanie nowych modeli oraz wprowadzenie usprawnień. Dzięki symulacjom komputerowym, takim jak CFD czy FEM, inżynierowie mogą precyzyjnie analizować przepływy cieczy, optymalizować kształt wirników i korpusów pomp oraz przewidywać ich parametry jeszcze przed przystąpieniem do produkcji prototypów. Techniki te pozwalają na szybsze i bardziej ekonomiczne tworzenie nowych rozwiązań.

Współczesne drukarki 3D umożliwiają także błyskawiczne wytwarzanie prototypów jak wirniki pomp czy korpusy, co pozwala na ich szybkie i tańsze testowanie w rzeczywistych warunkach pracy. Technologia ta eliminuje konieczność kosztownego i czasochłonnego procesu przygotowania omodelowania odlewniczego, formowania, odlewania, obróbki mechanicznej itp. Pozwala na łatwą modyfikację elementów w odpowiedzi na wyniki testów. Warto wskazać, że możliwe jest szybkie prototypowanie w metalu, ceramice oraz – co ważne w branży pompowej – w masach formierskich.

Chyba zmienia się rola inżyniera pomp w świetle postępującej automatyzacji i digitalizacji…

Obserwujemy kształtowanie się dwóch „strumieni” kariery inżynierskiej. Wąski strumień, skierowany do wyspecjalizowanych w innowacjach ośrodków badawczo-projektowych i szerszy, do produkcji i eksploatacji. Obserwujemy także brak trzeciego strumienia, skierowanego do ośrodków decyzyjnych, co utrudnia racjonalne zarządzanie gospodarką.

Generalnie, wraz z postępem automatyzacji i digitalizacji, rola inżyniera pomp ewoluuje, dostosowując się do nowych wymagań związanych z dynamicznie zmieniającym się środowiskiem pracy i technologiami. Tradycyjne obowiązki stopniowo uzupełniane są przez zadania wymagające zaawansowanej analizy danych i zarządzania systemami cyfrowymi. Inżynierowie muszą teraz obsługiwać i interpretować dane pochodzące z czujników IoT, systemów SCADA i innych zaawansowanych narzędzi monitorujących, które umożliwiają predykcyjną diagnostykę i optymalizację procesów.

Postępująca automatyzacja powoduje, że coraz więcej rutynowych operacji jest przejmowanych przez inteligentne systemy, co pozwala inżynierom skupić się na bardziej strategicznych aspektach pracy. Kluczowym elementem staje się zarządzanie efektywnością energetyczną, minimalizacja kosztów eksploatacji oraz wzrost niezawodności i dostępności maszyn. 

Rozmawiał Sebastian Podsędek
Redaktor magazynu Kierunek Pompy oraz portalu kierunekpompy.pl

Cały wywiad można przeczytać w najnowszym wydaniu magazynu Kierunek Pompy 2_2024, dostępnym na portalu pod linkiem.