Inżynieria produkcji przyszłości – integracja nowoczesnych technologii i zrównoważonego rozwoju w gospodarce 4.0

Dynamiczny rozwój współczesnych technologii produkcyjnych, rosnąca presja środowiskowa oraz konieczność efektywnego zarządzania złożonymi procesami przemysłowymi sprawiają, że inżynieria produkcji wkracza w nową fazę intensywnej transformacji. Gospodarka 4.0, oparta na integracji automatyzacji, cyfryzacji i innowacyjnych technologii materiałowych, redefiniuje sposób projektowania, wytwarzania i organizacji procesów, nadając im większą elastyczność, efektywność oraz odporność na zmieniające się warunki rynkowe. W tym kontekście szczególnego znaczenia nabierają rozwiązania, które łączą wysoką sprawność technologiczną z odpowiedzialnością środowiskową i społeczną, tworząc fundament nowoczesnych i zrównoważonych systemów produkcyjnych. Niniejsza monografia stanowi zbiór opracowań przygotowanych na podstawie wystąpień i prac zaprezentowanych podczas 47. Studenckiej Konferencji Naukowej „Potencjał innowacyjny w inżynierii materiałowej i zarządzaniu produkcją”, która odbyła się 28 maja 2026 roku na Wydziale Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów Politechniki Częstochowskiej. Obejmuje łącznie dwadzieścia osiem rozdziałów, w których zaprezentowano szerokie spektrum badań z obszaru nowoczesnych technologii wytwarzania, cyfrowej transformacji procesów produkcyjnych, zrównoważonego rozwoju oraz współczesnych metod zarządzania produkcją. Każdy z rozdziałów ukazuje złożoność współczesnych wyzwań technologicznych, środowiskowych i organizacyjnych, podkreślając znaczenie interdyscyplinarnego podejścia oraz integracji wiedzy z wielu dziedzin w tworzeniu systemów produkcyjnych zdolnych do odpowiedzialnego, trwałego i innowacyjnego rozwoju.

Wstęp Część I. Nowoczesne technologie wytwarzania i inżynieria produkcji Rozdział 1. Produkcja addytywna w przemyśle kosmicznym. Od procesów naziemnych do operacyjnego wytwarzania w kosmosie Łukasz Menderak Rozdział 2. Wykorzystanie technologii laserowej w obróbce metali jako nowoczesnej alternatywy dla tradycyjnych warsztatowych makiet architektonicznych Zofia Kamela, Żaklina Mrówka, Wojciech Sobociński, Julia Wybraniec Rozdział 3. Urządzenie do precyzyjnego uzwajania cewek do celów pomiarowych oraz do zastosowań w harwesterach energii Jerzy Piotrowski, Paweł Kotajny, Dawid Uciecha, Bartosz Danowski, Jakub Mędrak, Tomasz Dreja, Patryk Krysta, Kordian Dudzik, Adam Pilśniak, Paweł Kowol Rozdział 4. Analiza wpływu geometrii wyrobu na przebieg procesu jednopunktowego kształtowania przyrostowego z wykorzystaniem metody elementów skończonych Michał Kondaszewski Rozdział 5. Opracowanie kształtu narzędzi łączonych wciskowo (wcisk termiczny) do kucia matrycowego z wykorzystaniem ramienia robotycznego Paulina Grabka, Łukasz Lisiecki Rozdział 6. Problemy kształtowania wyrobów wielkogabarytowych dla przemysłu energetycznego, naftowego i gazowego Krzysztof Haluch, Paulina Grabka, Łukasz Lisiecki Rozdział 7. Analiza numeryczna rozkładu naprężeń w strefie regeneracji tłoczyska siłownika górniczego z wykorzystaniem technologii LMD Tomasz Wilczyński Część II. Cyfrowa transformacja procesów produkcyjnych w gospodarce 4.0 Rozdział 8. Analiza porównawcza algorytmów uczenia maszynowego na podstawie danych eksperymentalnych uzyskanych w procesie druku 3D w technologii FDM Jakub Hubka, Elżbieta Gawrońska Rozdział 9. Modelowanie równań ruchu statku powietrznego z wykorzystaniem sieci neuronowych Przemysław Gryt Rozdział 10. Adaptacja oprogramowania CAM do projektowania ścieżek ruchu narzędzia w procesie jednopunktowego przyrostowego formowania blach (SPIF) Jan Abramowicz Rozdział 11. Zastosowanie koncepcji Digital Twin w procesie obróbki skrawaniem CNC Kacper Kuczyński, Kacper Karwowski, Łukasz Dragun Rozdział 12. Zestaw robotów minisumo przeznaczony do celów dydaktycznych i popularyzacji robotyki Piotr Duda, Damian Niepala, Daniel Rataj Rozdział 13. Aspekty projektowania i wykonywania urządzeń do archiwizacji parametrów geometrycznych obiektów w procesie dydaktycznym Project Based Learning Kordian Dudzik, Patryk Krysta, Karol Labus, Piotr Przybył, Mateusz Wołczyk, Michał Marchacz, Agata Chmielarz, Joanna Pastusińska, Zuzanna Kubok, Marcin Legierski Część III. Zrównoważony rozwój i technologie środowiskowe w przemyśle Rozdział 14. Ocena poziomu akceptacji społecznej technologii wodorowych w kontekście transformacji energetycznej – analiza badań ankietowych Zuzanna Cichoń, Jakub Nogal, Renata Włodarczyk Rozdział 15. Valorization of Expansive Plant Biomas Through Composting: Evaluation of Physicochemical and Agronomic Properties Sabina Wróbel, Dawid Rzitka, Max Lewandowski Rozdział 16. Potencjalna cytotoksyczność odcieków ze składowiska odpadów komunalnych Agata Jabłońska-Trypuć, Maciej Gil, Urszula Wydro, Elżbieta Wołejko, Marzena Ewa Smolewska, Dawid Szutko, Maria Włodarczyk-Makuła Rozdział 17. Toksyczność odcieków ze składowisk odpadów komunalnych – analiza właściwości fizykochemicznych i wpływu na komórki nowotworowe Jakub Łapicz, Agata Jabłońska-Trypuć, Elżbieta Wołejko, Urszula Wydro, Marzena Ewa Smolewska, Maria Włodarczyk-Makuła Rozdział 18. Zapobieganie eutrofizacji wód poprzez wykorzystanie materiałów kompozytowych na bazie alginianu wapnia z dodatkiem tlenku grafenu Julia Smoter Rozdział 19. Analiza potencjału oksydacyjnego aerozolu atmosferycznego w strefie oddziaływania ruchu drogowego i w tle miejskim w Krakowie Anna Nowak, Dominika Uchmanowicz, Katarzyna Styszko Część IV. Zarządzanie produkcją, jakością i procesami w przedsiębiorstwach 4.0 Rozdział 20. Limitations of Paper-Based Single-Use Containers in the Context of Circular Economy Dawid Rzitka, Max Lewandowski, Sabina Wróbel Rozdział 21. Zastosowanie zasad Lean Manufacturing w warunkach produkcji małoseryjnej i jednostkowej Kacper Karwowski, Kacper Kuczyński, Łukasz Dragun Rozdział 22. Analiza procesu produkcyjnego odlewu z wykorzystaniem narzędzi zarządzania jakością Zuzanna Dziedzic, Agnieszka Bala-Litwiniak Rozdział 23. Analiza efektywności procesu produkcji mleka z wykorzystaniem metodyki DMAIC na podstawie parametru BCS Bartosz Brzeźny, Aneta Rudnicka Rozdział 24. Proces badawczy wyznaczania parametrów akustycznych w komorze pogłosowej Tomasz Bębenkowski, Katarzyna Gajewska, Błażej Korzeniak, Dawid Machura, Marta Chmielińska, Jakub Skrzyp, Oleksandr Andrushko, Hanna Maciejewska, Michał Marchacz Rozdział 25. Wkorzystanie dźwięku w monitorowaniu stanu technicznego maszyn Paweł Zmorkowski Rozdział 26. Ciągła transformata falkowa wielokanałowych sygnałów inercyjnych w interpretacji zdarzeń upadku Grzegorz Jeziorowski, Piotr Przystałka Rozdział 27. Projekt wdrożenia systemu Power BI jako narzędzia wspierającego podejmowanie decyzji strategicznych na przykładzie przedsiębiorstwa produkcyjnego Adrianna Trzaskowska-Dmoch, Mariusz Salwin, Karolina Parzychowska Rozdział 28. Postawy konsumentów wobec możliwości zastosowania opakowań aktywnych i inteligentnych w produkcji ziołowych suplementów diety Wiktoria Sobczak, Klaudiusz Kanzy, Wojcieh Malańczuk, Maja Sobol, Ewa Biazik