Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych

Na Politechnice Krakowskiej rozpoczyna działalność Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych — klucz do rozwijania najbardziej zaawansowanych technologii.
Jedną z potrzeb najgłębiej zakorzenionych w ludzkiej naturze jest mierzenie. Od tysiącleci człowiek dokonuje niezliczonych pomiarów — zarówno w celach użytkowych, jak i ze zwykłej ciekawości. Wszak Eratostenes z Cyreny, mierząc około 2200 lat temu obwód Ziemi, co notabene uczynił z zadziwiającą jak na owe czasy dokładnością, nie mógł oczekiwać jakichkolwiek praktycznych korzyści z podjętego wysiłku.
Dziś trudno byłoby sobie wyobrazić funkcjonowanie naszej cywilizacji bez niezliczonych pomiarów, a więc metrologii. Te najprostsze wykonujemy za pomocą szkolnej linijki lub centymetra krawieckiego. Do prowadzenia najbardziej zaawansowanych niezbędna jest znajomość skomplikowanych metod i aparatura odznaczająca się nadzwyczajną precyzją. Na Politechnice Krakowskiej od lat pracuje zespół osób zajmujących się tą tematyką naukowo. Jest doskonała okazja, by przyjrzeć się tym działaniom, bowiem na Wydziale Mechanicznym PK właśnie rozpoczyna działalność Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych — jednostka naukowo–badawcza, reprezentująca najwyższy światowy poziom.
Śladami Kartezjusza i Gaussa
Jeżeli nie potrafię czegoś zmierzyć, to nie mogę tego wykonać
— mówi sentencjonalnie prof. dr hab. inż. Jerzy A. Sładek. Wyjaśnia, że nawet jeśli konstruktor zaprojektuje najwspanialsze urządzenie, aby mogło ono sprawnie działać, musi zostać wykonane z odpowiednią precyzją, a do tego niezbędne są dokładne pomiary. Profesor Sładek to czołowy polski specjalista w zakresie metrologii współrzędnościowej. Obecnie jest dziekanem Wydziału Mechanicznego Politechniki Krakowskiej, a także członkiem Rady Doskonałości Naukowej (następczyni Centralnej Komisji ds. Stopni i Tytułów). Przed wieloma laty to właśnie prof. Sładek dał początek zainteresowaniom metrologią współrzędnościową na Politechnice Krakowskiej.
Zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym korzystamy dziś z urządzeń i maszyn o niebo lepszych od tych, które były wytwarzane kilkadziesiąt lat temu. Mało kto zdaje sobie sprawę, że jest to w ogromnym stopniu zasługą postępu dokonanego w zakresie metrologii. Kiedyś dziedzina ta opierała się na mierzeniu długości, a podstawowymi narzędziami inżynierów były przymiary liniowe i suwmiarki — dalecy kuzyni wzorca metra, przechowywanego w Sevres, pod Paryżem. Chcąc zaprojektować jakiś obiekt, sporządzano rysunki, rzutując jego widoki na płaszczyznę. Dopiero w drugiej połowie zeszłego stulecia o mierzeniu zaczęto myśleć w kategoriach przestrzeni kartezjańskiej, przestrzeni trójwymiarowej.
Tak powstała metrologia współrzędnościowa. Dzięki niej można zobrazować obiekt nie na podstawie jego wymiarów, ale poprzez wyznaczenie współrzędnych punktów na jego powierzchni. Dzięki rozwojowi techniki, w szczególności elektroniki, proces ten został zautomatyzowany. Zgodnie z zasadami geometrii analitycznej, mając minimum trzy punkty, można zbudować koło; pięć punktów pozwala zbudować walec itd. Im większą liczbą punktów dysponujemy, tym lepiej można opisać dany obiekt.
Prof. Jerzy Sładek zwraca uwagę, że w przypadku obiektów rzeczywistych i koniecznej dużej liczby pomiarów, które z natury rzeczy bywają obarczone błędami, przydaje się jeszcze jedna idea — stworzona przez Carla Gaussa i Adriena Legendre’a metoda najmniejszych kwadratów, na podstawie której powstał rachunek wyrównawczy i możliwość tworzenia tzw. elementów zastępczych zarysów rzeczywistych. Tak to dorobek tych genialnych matematyków minionych wieków otworzył drogę do wiedzy, bez której nie byłoby najbardziej zaawansowanych dzieł techniki naszych czasów, skanowania obiektów i obrazowania 3D.
Odkrycie w bibliotece
Metrologia współrzędnościowa jest dyscypliną stosunkowo młodą. Profesor Sładek wspomina, że na początku lat siedemdziesiątych, gdy rozpoczynał studia na Wydziale Mechanicznym PK, metrologia współrzędnościowa była jeszcze w powijakach. On sam zajmował się wtedy inżynierią materiałową, z nią wiążąc swoją przyszłość. Kształcił się pod kierunkiem prof. Stanisława Rudnika — nie tylko specjalisty w zakresie inżynierii materiałowej, ale też człowieka pełniącego na uczelni różne odpowiedzialne funkcje, w tym prorektora w latach 1965–1972 oraz dziekana Wydziału Mechanicznego w kadencjach 1972–1973 i 1975–1981. Pod kierunkiem Stanisława Rudnika Jerzy Sładek uzyskał dyplom magistra inżyniera. W trybie indywidualnym odbył też drugie studia z inżynierii materiałowej — w Akademii Górniczo-Hutniczej — również zakończone dyplomem.

Po studiach rozpoczął pracę na PK, w Instytucie Technologii Maszyn i Materiałoznawstwa. Podjął problematykę konstrukcji narzędzi służących do obróbki. W tym czasie w jednostce zajmującej się metrologią powstał wakat i magistrowi Sładkowi zaproponowano objęcie zwolnionego stanowiska. Postanowił spróbować. Dziś wspomina:
— Często chodziłem wtedy do naszej wspaniałej biblioteki. Zainteresowały mnie przysyłane tam egzemplarze prac doktorskich. Były ich całe sterty. Zacząłem do nich zaglądać z czystej ciekawości i trafiłem na wykonany w Niemczech doktorat, w którym pojawiły się elementy techniki współrzędnościowej. To było coś nowego! Zapowiedź nadchodzącego przełomu.
Temat tak bardzo wciągnął młodego pracownika Wydziału Mechanicznego, że stał się przedmiotem jego pracy doktorskiej, do której badania prowadził na Uniwersytecie Technicznym w Dreźnie u prof. Wernera Lotzego, największego wtedy autorytetu naukowego w zakresie pomiarów współrzędnościowych. To był pierwszy w Polsce doktorat poświęcony temu zagadnieniu. Za doktoratem poszła praca habilitacyjna — pierwsza w Polsce habilitacja na temat metrologii współrzędnościowej. A w 2012 r. Jerzy Sładek uzyskał pierwszy w Polsce tytuł profesorski, nadany na podstawie osiągnięć w zakresie metrologii współrzędnościowej.
Dorobek polskiego naukowca w młodej dyscyplinie spotkał się z uznaniem szeroko poza granicami Polski. Zrealizował kilkanaście krajowych projektów i trzy projekty finansowane przez UE. Bodaj najbardziej znamiennym tego wyrazem było powierzenie Jerzemu Sładkowi przez renomowane niemieckie wydawnictwo Springer Verlag opracowania pierwszego podręcznika z zakresu metrologii współrzędnościowej. Tak w 2016 r. ukazała się publikacja „Coordinate Metrology. Accuracy of Systems and Measurements”, wydana w serii „Springer Tracts in Mechanical Engeneering”.
W pracy autor przedstawił metody identyfikacji błędów maszyn współrzędnościowych, w tym opracowaną innowacyjną metodę macierzową, będącą podstawą budowania tzw. wirtualnych maszyn pomiarowych — obecnie nazywanych bliźniakami. Opisał też metodę softwarowej korekcji dokładności oraz podstawy metod symulacyjnych, stosowanych do oceny niepewności pomiarów. Recenzując książkę, prof. Albert Weckenmann z Uniwersytetu Erlangen-Nuremberg uznał ją za wybitną pozycję w kształceniu inżynierów na najwyższym światowym poziomie.
13 linijek programu
Wróćmy jednak do doktoratu, bo miał on przełomowe znacznie nie tylko dla naukowej drogi autora. Wpłynął także znacząco na rozwój metrologii współrzędnościowej na Politechnice Krakowskiej.
Tytuł pracy doktorskiej obronionej w 1990 r. przez Jerzego Sładka brzmiał: „Ocena dokładności głowic stykowych, stosowanych w wielokoordynatorowych maszynach pomiarowych”. W rozprawie autor badał rozwiązanie dotyczące sensora stykającego się z powierzchnią mierzonego przedmiotu. Rozwiązanie to przedstawił w artykule na łamach periodyku organizacji CIRP (Collége International pour la Recherche en Productique), opublikowanego na konferencję w Japonii.
Przez daleką Japonię artykuł wrócił do Europy, by trafić do niemieckiej firmy Leitz GmbH, zajmującej się wytwarzaniem m.in. urządzeń pomiarowych na najwyższym światowym poziomie. O poziomie produktów wytwarzanych przez firmę Leitz może świadczyć fakt, że w owym czasie na obszarze Europy Wschodniej nie było ani jednego legalnie zakupionego urządzenia firmy, ponieważ wyroby te obejmował ścisły zakaz eksportu do krajów socjalistycznych w ramach embarga nałożonego przez CoCom.
Specjaliści firmy Leitz uznali rozwiązanie przedstawione przez polskiego autora za szczególnie ważne. Jerzy Sładek został zaproszony do siedziby firmy w Wetzlar, w pobliżu Frankfurtu nad Menem. Spędził tam prawie trzy miesiące, wyjaśniając w tym czasie zasady pomysłu i udzielając konsultacji m.in. w sprawie produkowanych przez firmę czujników.
— Wcześniej urządzenia wszystkich firm dokonywały pomiaru w chwili, gdy końcówka czujnika, zbliżającego się do mierzonego przedmiotu, dotykała obiektu. Pojawiający się w tym momencie efekt dynamiczny prowadził do zafałszowania wyniku — wyjaśnia prof. Sładek. — Pomysł polegał na wykonywaniu pomiaru w momencie wycofywania końcówki, a więc w warunkach niemal statycznych. Sam punkt styku wyliczany był aproksymacyjnie, za pomocą bardzo prostej metody najmniejszych kwadratów. Rezultat był taki, jak gdyby styk następował z siłą równą zeru. Przełożyło się to na istotny wzrost dokładności pomiaru.
Autor metody dodaje, że w zakresie softwaru rozwiązanie sprowadzało się do napisania zaledwie 13 linijek programu. Firmie to pozornie drobne uzupełnienie przyniosło znaczną przeWagę technologiczną na rynku, co przełożyło się na spore zyski. W rewanżu prezes firmy Leitz zaproponował nieodpłatne przekazanie Politechnice Krakowskiej maszyny współrzędnościowej wartej ponad milion marek. Zbudowano ją dla amerykańskiego instytutu, jednak Amerykanie nie odebrali zamówionego sprzętu, gdy zamknięto program „gwiezdnych wojen” Ronalda Reagana. W ten sposób przed krakowską uczelnią otworzyła się atrakcyjna perspektywa pozyskania niezwykle cennego przyrządu. Trzeba było jednak pokonać dwie przeszkody.
Pierwszą było obowiązujące jeszcze w tym czasie embargo na dostawy zaawansowanych technologii do Europy Wschodniej w ramach wspomnianych ograniczeń CoCom. Aby pokonać tę barierę prof. Jerzy Sładek, musiał uzyskać gwarancję polskiego rządu, że sprzęt nie opuści naszego kraju.
Drugi problem stanowiło zapewnienie maszynie klimatyzacji, utrzymującej stabilną temperaturę. Wiadomo: wzrost temperatury powoduje rozszerzanie się materiałów, więc przy braku stabilności cieplnej można zapomnieć o precyzyjnych pomiarach. Niemcy byli gotowi zapłacić 100 tys. marek za budowę odpowiedniej instalacji, ale żadna z polskich firm nie podjęła się tego zadania. Z problemem poradził sobie dr inż. Kazimierz Wojtas z ówczesnego Wydziału Inżynierii Sanitarnej i Wodnej. Na podstawie wskazówek przekazanych przez specjalistę z firmy Leitz skonstruował odpowiedni system.
W ten sposób przeszło 30 lat temu Politechnika Krakowska znalazła się w posiadaniu najbardziej zaawansowanej maszyny do pomiarów współrzędnościowych w naszej części Europy. Co więcej, takiego sprzętu nie miała wówczas żadna inna uczelnia na świecie. Prof. Jerzy Sładek wspomina, że w tamtym okresie był zapraszany przez wiele uniwersytetów Europy Zachodniej, a także pozaeuropejskie ośrodki, które chciały zapoznać się z możliwościami wykorzystania takiego sprzętu we własnym zakresie. Politechnika Krakowska nawiązała cenną współpracę z Physikalisch-Technischen Bundesanstalt w Brunszwiku — głównym instytutem metrologicznym Niemiec, działającym pod auspicjami Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Energii RFN.
W świecie mikrometrów
Czas nieubłaganie biegnie naprzód. Aby dotrzymać kroku postępowi w dziedzinie metrologii współrzędnościowej, maszynę otrzymaną na początku lat dziewięćdziesiątych z firmy Leitz czterokrotnie modernizowano. W końcu jednak przestało to wystarczać. Kilka lat temu powstała idea powołania do życia nowego centrum badawczego w ramach funkcjonującego na Wydziale Mechanicznym PK Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej (M-10). Nowa jednostka otrzymała nazwę Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych.
— To prawdziwy skok technologiczny — zapewnia prof. Jerzy Sładek. W budynku, który wyrósł w ostatnich miesiącach na kampusie w Czyżynach, przy alei Jana Pawła II, tuż obok głównej siedziby Wydziału Mechanicznego, zainstalowane zostały urządzenia o najwyższych parametrach światowych. Do urządzeń tej klasy należy maszyna Leitz Infinity 12.10.7. Wprawdzie podobna znajduje się w Niemczech, we wspomnianym Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, ale instrument sprowadzony na PK przystosowano do pracy z takimi parametrami, jakich do tej pory jeszcze nikt nie osiągnął. Przez prawie miesiąc wspólnie z naszymi specjalistami pracował nad tym przedstawiciel producenta.

— Niepewność pomiaru na tej maszynie jest rzędu dziesiątej części mikrometra — informuje dr hab. inż. Adam Gąska, prof. PK, kierownik Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej. — Dla porównania: ludzki włos ma średnicę od 50 do 100 mikrometrów.
Dla specjalistów ważną zaletą maszyny Leitz Infinity 12.10.7 jest fakt, że można na niej wykonywać pomiary zarówno stykowo, jak i optycznie. Będzie służyła do realizowania najtrudniejszych zadań, jakie są spotykane w praktyce metrologicznej — pomiarów i wzorcowania elementów o skomplikowanych kształtach, powierzchni swobodnych, elementów o bardzo wąskich polach tolerancji rzędu kilku mikrometrów — części silników, pomp, kompresorów. Adam Gąska wskazuje na jeszcze jeden walor tej maszyny. Umieszczono ją w klimatyzowanym pomieszczeniu, zapewniającym stałą temperaturę 20 stopni Celsjusza, przy czym odchylenia od niej nie mogą przekraczać… pięciu setnych stopnia. Tak rygorystycznych warunków nie spełnia prawie żadna inna instalacja w Europie.
Przestrzeń pomiarowa maszyny Leitz Infinity 12.10.7 zawiera się w rozmiarach 1,2 metra na 1 metr w podstawie i 0,70 metra wysokości. Pod tym względem znacznie większe możliwości oferuje drugi instrument zainstalowany w nowym laboratorium — maszyna współrzędnościowa do pomiarów obiektów wielkogabarytowych PMM-G 50.30.20. Jej pole u podstawy liczy 5 metrów na 3 metry, przy wysokości 2 metrów. Za pomocą tej maszyny można mierzyć np. łopaty silników lotniczych, turbiny elektrowni wiatrowych, matryce karoserii samochodowych albo wielkogabarytowe koła zębate. A takie koło może mieć średnicę nawet do trzech metrów! Kierownik LMW podkreśla, że maszyna jest niezwykle precyzyjna, ale przewidziane są prace, mające na celu poprawienie jeszcze jej dokładności. — Zamierzamy wdrożyć metody, które pozwolą niepewność pomiarów na tej maszynie zmniejszyć poniżej jednego mikrometra — mówi Adam Gąska.
„Lewitująca” precyzja
Przy maszynie PMM-G 50.30.20 trzeci nabytek do nowego laboratorium wygląda jak mucha przy słoniu. To maszyna nanometryczna NMM-1. Jej przestrzeń pomiarowa zawiera się w granicach: 25 milimetrów na 25 milimetrów na 7 milimetrów. Rozmiary te, przywodzące na myśl znaczek pocztowy, nie powinny jednak dziwić. Chodzi bowiem o urządzenie wykonujące pomiary z dokładnością nawet sto razy większą niż w przypadku dwu wcześniej opisanych maszyn. NMM-1 umożliwia realizację wzorcowań przy niepewnościach zbliżających się nawet do jednego nanometra, czyli milionowej części milimetra! To absolutny szczyt w dziedzinie precyzji pomiarów.
Najmniejsza z maszyn jest wyposażona w trzy sensory: głowicę stykową, głowicę optyczną (laser focus) oraz głowicę sił atomowych (głowicę AFM). Znajduje zastosowanie do mierzenia cienkich warstw, którymi pokrywa się różne urządzenia, np. panele fotowoltaiczne, a także przydatna jest w superprecyzyjnej optyce, do mierzenia soczewek. Tak zaawansowany sprzęt jak NMM-1 jest szczególnie przydatny w produkcji mikroprocesorów najwyższej klasy, takich, które wytwarza się m.in. na Tajwanie, gdzie wykorzystuje się holenderskie rozwiązania w zakresie stereolitografii. Prof. Jerzy Sładek uważa, że dysponując takim wyposażeniem, jakie znajduje się dziś w Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej PK, Polska mogłaby pokusić się o uruchomienie produkcji wybranych procesorów i systemów optyki precyzyjnej.
Osiąganie precyzji pomiarów w stopniu gwarantowanym przez trzy nowe maszyny, nie byłoby możliwe bez zapewnienia im odpowiednich warunków pracy. O stabilizacji termicznej w laboratorium była już mowa. Drugim warunkiem jest odizolowanie urządzeń od drgań podłoża, w szczególności tych, które wywoływane są przez tramwaje kursujące aleją Jana Pawła II. W nowym laboratorium zagwarantowano to dzięki zastosowaniu systemu bloków granitu i betonu, poprzedzielanych poduszkami powietrznymi. Maszyny współrzędnościowe zdają się lewitować nad podłożem.

Dlaczego współczesna technika wymaga wykonywania pomiarów realizowanych z zastosowaniem tak wyrafinowanych środków? Dlaczego potrzebna jest tak olbrzymia dokładność? Prof. Jerzy Sładek przytacza prosty przykład z przeszłości. Przypomina małego fiata 126p, który po przejechaniu około 60 tys. kilometrów wymagał remontu silnika. Tymczasem silnik produkowanego wówczas volkswagena golfa mógł przejechać nawet 200 tys. kilometrów. Dlaczego? Bo w drugim przypadku tolerancje wykonania były znacznie węższe, a osiągano to dzięki lepszej technologii i szczególnie używaniu dokładniejszych urządzeń pomiarowych.
Brak dokładności w pomiarach może w skrajnych przypadkach prowadzić nawet do katastrofy. W turbinie wirującej z dużą prędkością wszystkie łopatki, zamocowane na obwodzie bębna, muszą mieć ten sam, precyzyjnie zaprojektowany kształt. W trakcie pracy urządzenia działają olbrzymie siły. Jeśli jedna z łopatek zostanie wykonana mniej dokładnie, będzie miała minimalnie inną masę niż pozostałe łopatki, cała konstrukcja rozleci się w drobne kawałki.
— Bez zwiększania dokładności pomiarów nie ma mowy o wytwarzaniu coraz lepszych urządzeń. Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych służy łamaniu barier technologicznych. Otwiera ono naszą uczelnię na technologie najwyższej klasy
— mówi prof. Jerzy Sładek.
Odbiorcami usług pomiarowych, wykonywanych na PK przez Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej, są głównie najlepsze firmy europejskie. Prof. Sładek wyraża jednak nadzieję, że istnienie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych będzie sprzyjać technologicznemu rozwojowi naszego przemysłu. Jako przykład wymienia branże: lotniczą, energetyczną, optyczną czy elektroniczną.
Topografia, tomografia i inne specjalności
Dzieło rozpoczęte ponad 30 lat temu przez prof. Jerzego Sładka dziś kontynuuje grono naukowców skupionych w Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej. Osoby te specjalizują się w dziedzinach, które poszerzają możliwości praktycznego wykorzystania technologii prowadzenia pomiarów współrzędnościowych. LMW otrzymało też akredytację PCA jako laboratorium wzorcujące, w zakresie badań uznawanym za jeden z najszerszych w Europie.

Dr hab. inż. Ksenia Ostrowska, prof. PK zajmuje się tomografią komputerową, umożliwiającą prowadzenie pomiarów współrzędnościowych wewnątrz urządzeń, chciałoby się powiedzieć: gdzie wzrok nie sięga.

Dr inż. Marcin Krawczyk, prof. PK, który jest zastępcą kierownika LMW, interesuje się m.in. metodami oceny pomiarów współrzędnościowych i dokładności maszyn współrzędnościowych; jest członkiem komisji technicznej światowego gremium normalizacyjnego ISO.

Kierownik LMW dr hab. inż. Adam Gąska, prof. PK specjalizuje się w wyznaczaniu niepewności pomiarów współrzędnościowych i ich symulacji, a także w stosowaniu w metrologii metody Monte Carlo. Pełni również funkcje z wyboru w międzynarodowych organizacjach metrologicznych, jak IMEKO czy EUSPEN.

Blisko współpracująca z LMW dr hab. inż. Magdalena Niemczewska-Wójcik, prof. PK, która na Wydziale Mechanicznym sprawuje funkcję prodziekana, jest specjalistką w zakresie badań topografii powierzchni. Kieruje też drugim ważnym projektem Regionalnego Zespołu Laboratoriów Akredytowanych (RZAL) Politechniki Krakowskiej, w którego skład wchodzą laboratoria Wydziału Mechanicznego — Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej i Laboratorium Badań Technoklimatycznych i Maszyn Roboczych.
O pracy każdej z tych osób, jak i pozostałych członków zespołu, można byłoby napisać osobny artykuł.
Prof. Sładek podkreśla, że zainteresowania specjalistów tworzących LMW obejmują pełny zakres zagadnień należących do metrologii współrzędnościowej. — Mamy aktualnie bardzo młody zespół, liczący około 20 osób. Pozwala to, poza współpracą z przemysłem, na prowadzenie badań naukowych. Głównym celem badań jest ciągłe zwiększanie dokładności pomiarów przestrzennych, a także rozwijanie teorii. Chodzi na przykład o budowę tzw. cyfrowych bliźniaków każdego obiektu, aby równocześnie z wynikiem pomiaru można było również uzyskiwać informację o jego dokładności — tłumaczy profesor. Zaczyna szczegółowo wyjaśniać istotę problemu, ale te wywody nadają się już tylko do periodyku naukowego. I to periodyku wysoko punktowanego.
Konsorcjum najwyższej dokładności
W wyniku prowadzonych na Politechnice Krakowskiej prac narodził się z inicjatywy prof. Jerzego Sładka pomysł utworzenia Narodowej Sieci Metrologii Współrzędnościowej, w skrócie NSMET. Koncepcja uzyskała finansowanie w ramach Programu Operacyjnego „Inteligentny Rozwój” (działanie 4.2 „Rozwój nowoczesnej infrastruktury badawczej sektora nauki”). Do realizacji projektu profesor pozyskał partnerów na innych polskich uczelniach technicznych, zajmujących się metrologią współrzędnościową. Tak powstało konsorcjum, skupiające Politechnikę Poznańską, Politechnikę Warszawską, Politechnikę Świętokrzyską w Kielcach oraz Politechnikę Krakowską jako lidera projektu.
Z ponad 52 milionów złotych, przeznaczonych na realizację projektu NSMET, uczelniom przekazano ponad 35 mln złotych, z czego najwięcej, bo prawie 18 mln złotych, przypadło Politechnice Krakowskiej. Środki przyznane Politechnice Poznańskiej pozwoliły podjąć na tej uczelni budowę Multiskalowego Laboratorium Współrzędnościowej Techniki Pomiarowej. Specjaliści z pozostałych dwu uczelni, należących do konsorcjum, korzystać będą ze wspólnej infrastruktury NSMET.
Koordynowanie projektu NSMET objął kierownik LMW PK Adam Gąska. W konsorcjum uczelnie partnerskie reprezentują: z Politechniki Poznańskiej — prof. dr hab. inż. Michał Wieczorowski i dr hab. inż. Bartosz Gapiński; z Politechniki Warszawskiej — prof. dr hab. inż. Adam Woźniak, prof. dr hab. inż. Małgorzata Kujawińska oraz dr inż. Tomasz Kowaluk; z Politechniki Świętokrzyskiej — dr hab. inż. Krzysztof Stępień, prof. PŚk i prof. dr hab. inż. Stanisław Adamczak. Projekt otwarty jest na współpracę z innymi instytucjami naukowymi w całym kraju, w tym z Uniwersytetem Jagiellońskim i Akademią Górniczo-Hutniczą. Dla konsorcjantów bardzo ważna jest również współpraca z Głównym Urzędem Miar (GUM), a szczególnie z powstającym w Kielcach Świętokrzyskim Kampusem Laboratoryjnym GUM.
Postanowiono, że prace prowadzone w ramach NSMET będą skupiały się na nierozwiązanych dotąd problemach, kwestiach o przełomowym charakterze. Wymienia się przede wszystkim: wzorcowanie systemów optycznych o wysokiej rozdzielczości strukturalnej i zapewnienie wzorców do rozwoju badań w obszarze cząsteczkowym — nanometrycznym; opracowanie dokładnych wzorców ciągle zwiększającego się zakresu spektralnego pomiarów tomograficznych oraz rozwój współrzędnościowych maszyn pomiarowych w skali nano, takich, dla których poszukuje się wzorców o dużej dokładności.
Projekt Narodowej Sieci Metrologii Współrzędnościowej otwiera drogę do podejmowania przez polski przemysł zadań w najnowocześniejszych branżach. Mamy szansę zniwelowania dystansu technologicznego, dzielącego nas od takich krajów jak Niemcy czy Wielka Brytania; dystansu, który wynika z jednej strony z dostępności, a z drugiej strony — z kosztów stosowania najbardziej zaawansowanych współrzędnościowych technologii pomiarowych.
Polska może stać się światowym liderem w zakresie metrologii, wyprzedzając nawet czołowe dziś ośrodki, jak Physikalisch-Technischen Bundesanstalt w Niemczech, National Physical Laboratory w Wielkiej Brytanii czy National Institute of Standards and Technology w USA. Myśl taka została sformułowana na kanwie VIII Kongresu Metrologii, kongresu, który odbył się w 2019 r. w Augustowie, kiedy idea NSMET dopiero zaczynała nabierać konkretnych kształtów. Przy osiągnięciu tego celu ważna jest również możliwość pozyskiwania nowych środków na finansowanie badań realizowanych w ramach agendy badawczej projektu NSMET. Takie dofinansowanie możliwe jest do pozyskania w ramach nowych programów grantowych, jak np. program Polska Metrologia, organizowany od 2021 r. przez MNiSW (członkowie konsorcjum NSMET realizują obecnie 5 projektów w ramach tego programu). Dziś potencjał skupiony w NSMET wskazuje, że jest to realna perspektywa. Perspektywa, w której Politechnice Krakowskiej, jako liderowi projektu, przypadła do odegrania wiodąca rola.

Fot.: Jan Zych
Projekt „NSMET Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej” jest współfinansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Działania 4.2 Programu Operacyjnego „Inteligentny Rozwój” w latach 2014–2020; nr umowy POIR.04.02.00-00-D012/20-00.