1. Podstawa prawna. 2. Sylwetka naukowa Habilitantki

Transkrypt

1 Prof. dr hab. inż. Józef Jonak Lublin Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn i Mechatroniki Wydział Mechaniczny Politechnika Lubelska Ul. Nadbystrzycka 36, Lublin Ocena osiągnięcia naukowego oraz aktywności naukowej dr Agnieszki Wyłomańskiej ubiegającej się o nadanie stopnia doktora habilitowanego w dziedzinie Nauki techniczne w dyscyplinie Górnictwo i geologia inżynierska 1. Podstawa prawna Ustawa z dnia 14 marca 2003r. o stopniach i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (ze zmianami wprowadzonymi Ustawą z dnia 18 marca 2011 roku art. 2) zwłaszcza art. 16, 18a, 21, Rozporządzenie Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia w sprawie kryteriów oceny osiągnięć osoby ubiegającej się o nadanie stopnia doktora habilitowanego (Dz. U. Nr 196, poz. 1165), Rozporządzenie Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 22 września 2011r., w sprawie szczegółowego trybu przeprowadzania czynności w przewodach doktorskich, w postępowaniu habilitacyjnym oraz w postępowaniu o nadanie tytułu profesora (Dz. U. nr 204, poz. 1200), Komunikaty nr 5/2011, nr 6/2011, nr 2/2012, nr 3/2012, nr 4/2014 Centralnej Komisji ds. Stopni i Tytułów Naukowych zamieszczonych na stronie internetowej CK. 2. Sylwetka naukowa Habilitantki Dr Agnieszka Wyłomańska jest absolwentem Wydziału Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej. W roku 2002 ukończyła studia o specjalności Matematyka Finansowa i Ubezpieczeniowa, broniąc pracy dyplomowej magisterskiej pt. Metody liczenia składek i rezerw na podstawie tablic dla dowolnego wieku uzyskując stopień magistra inżyniera. W 2006 roku uzyskała stopień naukowy doktora nauk matematycznych w Instytucie Matematyki i Informatyki Wydziału Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej. Tytuł rozprawy Analiza modeli ARMA z okresowymi współczynnikami. 1

2 Główne zainteresowania naukowe Habilitantki to zastosowania metod statystycznych w przetwarzaniu, modelowaniu i analizie szeregów czasowych, głównie w zastosowaniach do diagnostyki technicznej, w tym zwłaszcza monitorowaniu stanu, diagnostyce uszkodzeń elementów układów napędowych maszyn górniczych oraz monitorowaniu górniczych procesów technologicznych. Dorobek Habilitantki po doktoracie, jest niejako odpowiedzią na aktualne potrzeby nowoczesnego przemysłu w tym wydobywczego. Zastosowanie i rozwój nowych metod i środków diagnostyki technicznej w utrzymaniu maszyn górniczych przeżywa gwałtowny rozwój, również w górnictwie polskim. Wdrożenia systemów diagnostycznych pracujących w czasie rzeczywistym, w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego, kopalniach podziemnych węgla kamiennego czy kopalniach rud miedzi, górniczym. wykazują ogromne zainteresowanie nowymi metodami w przemyśle Specyfika pracy maszyn górniczych, ograniczenia techniczne, prawne, środowiskowe itd., powodują, że bezpośredni transfer rozwiązań z innych dziedzin napotyka szereg trudności i ograniczeń. Dlatego Habilitantka słusznie zauważa, że celowe jest prowadzenie badań w zakresie diagnostyki maszyn górniczych i rozwój nowych metod w tym zakresie z wykorzystaniem aparatu matematycznego. W celu zwiększenia skuteczności metod diagnostycznych, dostosowania rozwiązań pomiarowych i analitycznych do potrzeb przemysłu górniczego niezbędne jest interdyscyplinarne podejście do badań, co skutecznie realizuje opiniowana. Wg załączonej dokumentacji, Habilitantka opublikowała ogółem 86 prac w tym 72 publikacje naukowe oraz 14 tzw. nie publikacji (głównie raporty). Na tzw. liście Filadelfijskiej znajduje się 32 pozycje, z Impact Factor (baza JCR) 28 pozycji, na liście czasopism MNiSzW wykazano 36 pozycji. W bazie Web of Science wykazano 2 referaty konferencyjne. W wykazie dorobku zamieszczono 3 rozdziały w książkach międzynarodowych, 11 rozdziałów w wydawnictwach lokalnych, 31 artykułów międzynarodowych, 13 artykułów w wydawnictwach lokalnych oraz 8 referatów międzynarodowych i 6 na konferencjach lokalnych. Sumaryczny Imact Factor listy Journal Citation Reoports (JCR) zgodnie z rokiem opracowania wynosi 36,516. Liczba cytowań wg bazy Web of Science (WoS): 111 (z autocytowaniami) oraz 38 (bez autocytowań). Index Hirscha wg Web of Science: 6. 2

3 3. Charakterystyka dorobku naukowego 3.1. Ocena osiągnięcia naukowego przedkładanego w trybie art. 16 ust. 2 p.1 Habilitantka we wniosku zgłosiła jako osiągnięcie naukowe monotematyczny cykl publikacji pt. Metody statystyczne w zakresie przetwarzania, modelowania i analizy szeregów czasowych w zastosowaniu do diagnostyki technicznej, na który składa się 14 publikacji (przed korektą autoreferatu). Suma wskaźników Impact Factor tych publikacji wynosi IF=11,82, a suma punktów wg. oceny MNiSW =292. Przedstawiony cykl publikacji obejmuje cztery grupy tematyczne zagadnień, tj. - badania dotyczące detekcji uszkodzeń lokalnych w maszynach górniczych (prace H1-H4), - modelowanie sygnałów drganiowych w zmiennych warunkach eksploatacyjnych (prace H5-H8), - modelowanie rozkładów cech diagnostycznych na potrzeby ustalania progów decyzyjnych (prace H9-H11), - metody segmentacji sygnału w celu wykrywania stanów pracy maszyn. Pracę maszyn górniczych tak podziemnych jak i naziemnych cechuje szereg niekorzystnych z punktu widzenia monitorowania stanu jak i diagnostyki drganiowej cech, takich jak: bardzo zmienne obciążenia wynikające z niejednorodnych warunków eksploatacji, bardzo uciążliwe czy wręcz agresywne środowisko, w którym odbywa się eksploatacja, itd. Pozyskiwane sygnały diagnostyczne mają bardzo złożoną strukturę, obarczone są znacznymi zakłóceniami, poprzez co, typowe procedury obróbki sygnałów są mało efektywne (np. te, oparte na kurtozie). Za słuszne należy uznać przyjęcie przez Habilitantkę podstawowego założenia badawczego, że wykorzystując własności statystyczne analizowanych sygnałów, można dokonać detekcji uszkodzeń maszyn górniczych nawet w obecności zakłóceń. Bazując na dekompozycji złożonych sygnałów na subsygnały o prostszej strukturze, opiniowana opracowała nowatorskie metody detekcji uszkodzeń, zakładając między innymi, że dla sub- sygnałów charakterystycznych dla maszyn nieuszkodzonych, rozkład prawdopodobieństwa jest zbliżony do gaussowskiego, podczas gdy dla maszyn uszkodzonych taka właściwość nie występuje. Do testowania, czy np. pozyskane, rzeczywiste dane pochodzą z rozkładu gaussowskiego, opiniowana opracowała odpowiednie miary impulsowości, tzw. selektory, umożliwiające wyznaczenie np. informacyjnych pasm częstotliwościowych badanych sygnałów oraz ich filtrację. Kolejny obszar badawczy obejmuje zagadnienia modelowania drgań w zmiennych warunkach eksploatacyjnych, gdzie sygnały są zmodulowane amplitudowo i częstotliwościowo oraz nie 3

4 posiadają stałej struktury widma. Habilitantka skupiła swą uwagę na testowaniu przydatności modeli ARMA, w których współczynniki są okresowe, tj. tzw. modeli PARMA. W oparciu o tzw. filtry odwrotne stosowanych modeli, udało się np. dokonać skutecznej detekcji uszkodzeń bazując na residuach modeli. Większość analiz w tym obszarze dotyczy maszyn górniczych, w tym zwłaszcza czerpakowych koparek kołowych. Kolejny nurt badań Habilitantki dotyczy modelowania rozkładów cech diagnostycznych na potrzeby ustalania progów decyzyjnych. W diagnostyce maszyn jest to podstawowe zagadnienie dla poprawnego wnioskowania o stanie maszyny, ograniczając generowanie tzw. fałszywych alarmów. Habilitantka wykazała, że charakter drgań maszyn górniczych lepiej opisują rozkłady np. Pareto czy Weibulla. Korzystając z wyestymowanych parametrów tych rozkładów dla danej cechy diagnostycznej oraz charakterystyk prędkości obrotowych dokonano skutecznej klasyfikacji stanu maszyn. Skuteczność klasyfikacji udało się znacząco zwiększyć, stosując modele typu AR(1) z a stabilnym szumem i współczynnikami, które są dowolnymi funkcjami oraz opracowując algorytm rozróżniania rozkładów, które niewiele się różnią pomiędzy sobą. Ostatnim, istotnym obszarem badań Habilitantki, było opracowanie metod segmentacji sygnału w celu wykrywania stanów pracy maszyn. Jako główne cele badań, w zakresie diagnostyki technicznej, Habilitantka przyjęła: - wykazanie, że metody statystyczne i stochastyczne mogą być użyte w celu adaptacji dotychczas stosowanych technik w analizie sygnałów, - udowodnienie, że zaproponowane kryteria selekcji wykazują bardzo dobre właściwości i mogą być alternatywą dla szeroko stosowanej kurtozy widmowej, a w niektórych przypadkach dają lepsze wyniki, - wykazania, że klasyczne modele szeregów czasowych są niewystarczające do opisu sygnałów dla maszyn pracujących w zmiennych warunkach eksploatacyjnych, dlatego też konieczne jest zaproponowanie bardziej zaawansowanych modeli, - wskazanie, że popularnie stosowane rozkłady gaussowskie są niewystarczające do opisu danych związanych z pracą maszyn górniczych, dlatego tez konieczne jest zastosowanie innych rozkładów, - określenie metod segmentacji sygnałów na potrzeby wykrywania trybów pracy maszyny z wykorzystaniem własności statystycznych danych. 4

5 Uwagi i ocena osiągnięcia naukowego Oceniając całość omawianego zbioru publikacji stwierdzam, że jest to bardzo zwarta tematycznie część dorobku naukowego Habilitantki świadcząca o Jej ciągłym rozwoju naukowym, zwłaszcza w obszarze diagnostyki drganiowej maszyn górniczych. Na podkreślenie zasługuje fakt, że tematyka ta wynika z potrzeb przemysłu i szereg aspektów analizowanych przez Habilitantkę znalazło swe przełożenie na praktyczne zastosowania w budowanych dla przemysłu wydobywczego, systemach monitorowania stanu i diagnostyce maszyn, znacząco poszerzając stan wiedzy w tej tematyce, zwłaszcza w numerycznej (statystycznej i stochastycznej) obróbce sygnałów diagnostycznych. Podsumowując tę część opinii stwierdzam, że bardzo wysoko oceniam dorobek i wkład Habilitantki w rozwój dziedziny Nauki Techniczne a uniwersalność rozpatrywanych zagadnień pozwalają także oceniać wkład opiniowanej w dyscyplinę Górnictwo i geologia inżynierska, z uwagi na uniwersalne treści, które mają swe przełożenie na diagnostykę i monitorowanie stanu maszyn i procesów górniczych. Aby zrealizować postawione cele badawcze, Habilitantka zapoznała się w bardzo szerokim zakresie z technologią i techniką górniczą w tym zwłaszcza z konstrukcją i eksploatacją maszyn górniczych, oraz szerokim spektrum zagadnień z obszaru geologii inżynierskiej. Z zestawu znaczących publikacji, wchodzących w skład osiągnięcia naukowego, co najmniej 6 jest ściśle związanych z dyscypliną Górnictwo i geologia inżynierska. Podobnie, co najmniej 9 publikacji z listy tzw. innych publikacji, dotyczy również wspomnianej dyscypliny Ocena uzupełniającego dorobku naukowego Dorobek naukowy, potraktowany przez opiniowaną jako uzupełniający, obejmuje 23 pozycje z listy ministerialnego wykazu czasopism, o zróżnicowanym udziale własnym autorki, deklarowanym na poziomie rzędu 33-50% (opracowania współautorskie, druga lub trzecia osoba na liście współautorów). Sumaryczna ilość punktów, wg. obowiązujących kryteriów: 540. Sumaryczny Impact Factor dla tej grupy publikacji: 23,593. Ponadto, Habilitantka jest autorem (współautorem) 12 rozdziałów w książkach oraz 31 referatów wygłoszonych na międzynarodowych i krajowych konferencjach tematycznych, związanych z górnictwem (np. Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Interdyscyplinarne Zagadnienia w Górnictwie i Geologii, International Symposium Continuous Surface Mining ). Stwierdzam, że przedstawiony dorobek naukowo badawczy, potraktowany przez opiniowaną jako uzupełniający, jest nie mniej znaczący jak jednotematyczny dorobek cyklu publikacji. 5

6 Obejmuje on zróżnicowane tematycznie zagadnienia (wyodrębniono 9 obszarów badawczych). Podobnie jak poprzednio, poruszana tematyka wypływa bezpośrednio z potrzeb praktyki inżynierskiej, potrzeb Regionu Dolnego Śląska, jest odpowiedzią na potrzeby rozwiązania istotnych problemów występujących w różnych branżach przemysłu, sferze zarządzania, finansów i ochrony środowiska. Opracowania dotyczące wyników badań realizowanych dla KGHM CUPRUM, holdingu BOT Górnictwo i Energetyka S.A., ugruntowują istotny wkład Habilitantki w rozwój dyscypliny Górnictwo i geologia inżynierska. Potwierdza istotną aktywność naukową Habilitantki Ocena stopnia spełnienia pozostałych wymagań ustawowych 1. Udział w projektach badawczych Habilitantka, jako główny wykonawca/wykonawca uczestniczyła w realizacji 9 projektów międzynarodowych i krajowych. 2. Inne osiągnięcia w zakresie działalności naukowo-badawczej - Habilitantka jest współautorem 10 raportów na potrzeby Instytutów Politechniki Wrocławskiej, - za działalność naukową otrzymała 4 nagrody i wyróżnienia międzynarodowe i krajowe. 4. Ocena dorobku dydaktycznego, popularyzatorskiego i współpracy międzynarodowej Habilitantka: - uczestniczyła w 3 programach europejskich oraz innych programach międzynarodowych (Program Operacyjny Kapitał Ludzki, Innowacyjna Gospodarka, Program ZPOOR) - jako członek komitetu/organizator brała udział w komitetach organizacyjnych konferencji międzynarodowych/krajowych, - aktywnie promuje osiągnięcia naukowo- badawcze na forum międzynarodowym udział w konferencjach: International Symposium Continuous Surface Mining, International Conference on Vibration Engineering and Technology on Machinery, Vibrations, Shocks and Noise, International Technical Systems Degradation, Workshop on Cyclostationary Systems and Their Applications, International Conference on Damage Assessment of Structures, Condition Monitoring of Machines in Non-stationary Operations, 6

7 - otrzymała 2 nagrody JM Rektora PWr, w uznaniu wkładu w działalność uczelni, - jako członek uczestniczy w dwóch konsorcjach/sieciach badawczych, - była edytorem książki wydanej przez renomowane wydawnictwo Springer, - posiada znaczące osiągniecia dydaktyczne i w zakresie popularyzacji nauki (współtworzenie nowego kierunku i nowej specjalności w języku angielskim, wykładowca kursów w zagranicznych uczelniach - Finlandia, Włochy, Niemcy), - była promotorem ponad 40 prac magisterskich, licencjackich i inżynierskich, ponad 20 razy była recenzentem tego typu prac, - jest promotorem pomocniczym w jednym przewodzie doktorskim o tematyce stochastycznego modelowania drganiowych szeregów czasowych, w zastosowaniu do detekcji uszkodzeń lokalnych górniczych maszyn wirnikowych, realizowanym w Wydziale Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii PWr, - odbyła 5 staży zagranicznych jako profesor wizytujący (Niemcy, Finlandia, Izrael) oraz 3 staże zagraniczne jako uczestnik szkoły letniej lub wykonawca projektu (Niemcy, Francja) Ocena Podsumowując tę część recenzji uważam, że Habilitantka spełnia zdecydowaną większość kryteriów zawartych w odpowiednim Rozporządzeniu MNiSzW z dnia 1 września 2011r. Uważam, że przedstawiony w tym obszarze dorobek zasługuje na dobrą ocenę. 5. Podsumowanie i wniosek końcowy Przedstawione oceny dorobku naukowego, dydaktycznego i popularyzatorskiego dr Agnieszki Wyłomańskiej w świetle wymagań stawianych osobom występującym o stopień doktora habilitowanego określonych w Ustawie o stopniach i tytule naukowym i Rozporządzeniu Ministra NiSzW wymienionych w punkcie 1, upoważnia do wniosku, że dorobek ten spełnia wszystkie wymienione kryteria. W zakresie dyscypliny naukowej Górnictwo i geologia inżynierska dorobek Habilitantki obejmuje takie zagadnienia jak: - diagnostyka elementów maszyn górniczych, w tym zwłaszcza opracowanie procedur wykrywania uszkodzeń lokalnych, szacowania wartości progów decyzyjnych, metody prognozowania, - diagnostyka procesów roboczych maszyn górniczych, w tym zwłaszcza identyfikacja i segmentacja reżimów ich pracy, w aspekcie np. diagnostyki, automatyzacji i sterowania, 7

8 - modelowanie i analiza sygnałów sejsmicznych na potrzeby ich klasyfikacji i badań wytrzymałościowych obudowy kotwowej, - modelowanie i analiza stężenia promieniotwórczej aktywności Radonu w Jaskini Niedźwiedziej w Kletnie. Wyniki badań Habilitantki były publikowane w prestiżowych czasopismach dotyczących mechaniki, maszyn, diagnostyki maszyn, przetwarzania sygnałów, metod matematycznych w analizie szeregów czasowych, wibroakustyki, górnictwa, procesów degradacji, itd., o zasięgu międzynarodowym, a także prezentowane były na krajowych i międzynarodowych konferencjach o uznanej renomie. W podsumowaniu można stwierdzić, że: - Dorobek Habilitantki obejmuje głównie interdyscyplinarne treści w tym zwłaszcza związane z drganiową diagnostyką maszyn, metodami przetwarzania sygnałów, metodami matematycznymi w analizie szeregów czasowych, - Dorobek naukowy Habilitantki zawiera szereg oryginalnych i ciekawych rezultatów z obszaru górnictwa i geologii inżynierskiej, wykorzystanych w praktyce, -Tematyka prac i całokształtu działalności naukowej dr A. Wyłomańskiej upoważnia do stwierdzenia, że dotyczy ona dziedziny Nauk technicznych i Dyscypliny górnictwo i geologia inżynierska w której Habilitantka specjalizuje się głównie w zakresie wibrodiagnostyki maszyn, metod przetwarzania sygnałów, monitorowania procesów technologicznych i stanu maszyn. - Prace publikowane są w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, w większości przypadków posiadających znaczący współczynnik wpływu (Impact Factor) lub umieszczonych na liście MNiSzW a także w monografiach, - Udział Habilitantki w pracach zespołowych jest wyraźny i wynosi około 35-50% (opracowania zbiorowe), - Na uwagę zasługuje duża aktywność w realizacji projektów badawczych związanych zarówno z grantami krajowymi jak i zagranicznymi, - Udział Habilitantki we współpracy międzynarodowej oceniam jako spełniający wymagania stawiane w Ustawie. Współpraca ta przejawia się w dużym zaangażowaniu w realizacji europejskich projektów badawczych oraz we współpracy naukowej z Uniwersytetami krajów Unii Europejskiej (Niemcy, Finlandia, Francja), 8

9 - W zakresie popularyzacji nauki dr A. Wyłomańska wykazuje aktywność jako członek komitetów organizacyjnych konferencji i sympozjów naukowych, szeroko i aktywnie uczestniczy w konferencjach zagranicznych (międzynarodowych), - Działalność dydaktyczną Habilitantki charakteryzuje zarówno szeroki zakres tematyczny wykładów, głównie zagranicznych, promotorstwo prac dyplomowych, opieka naukowa nad doktorantami (w tym jako promotora pomocniczego) oraz staże w zagranicznych jak i krajowych ośrodkach naukowych/akademickich. Biorąc powyższe pod uwagę, opiniuję pozytywnie (na poziomie dobrym) wniosek o nadanie dr Agnieszce Wyłomańskiej stopnia naukowego doktora habilitowanego w dziedzinie Nauki Techniczne, w dyscyplinie Górnictwo i geologia inżynierska. 9