Proizvodni sistemi

Cilj predmeta je študente naučiti razumevanja osnovnih sodobnih proizvodnih sistemov, integrirane zaščite okolja in načrtovanja novega produkta. Obravnavana snov je dopolnjena s številnimi praktičnimi primeri in ekskurzijo. Študentje v okviru predmeta pripravijo seminar, ki podrobneje osvetli eno izmed obravnavanih tem.

Študenti pridobijo naslednje kompetence:
Okolju prijazno in ekonomično upravljanja s sodobnimi proizvodnimi sistemi.

Za uspešno osvajanje snovi je potrebno predhodno znanje, ki ga študentje pridobijo pri predmetih: Tehniška matematika, Tehniška fizika, Inženirska kemija.

1. Osnove proizvodnih sistemov
   1.1 Proizvodna linija
   1.2 Proizvodno tehnične operacije
   1.3 Stroji in aparature
   1.4 Tehnike merjenja in regulacije

2. Materiali
   2.1 Delitev materialov
   kovine, nekovine, kompozitni materiali
   2.2 Lastnosti materialov
   kemijske, fizikalne, mehanske, tehnološke
   2.3 Klasični izdelovalni postopki
   2.4 Sodobni izdelovalni postopki
   npr. 3D tiskanje

3. Osnovni proizvodni sistemi
   3.1 Proizvodni sistema kovinskih materialov
   Pridobivanje osnovnih kovin iz rude in sekundarnih surovin ter njihova nadaljna predelava.
   3.2 Proizvodni sistemi nekovinskih materialov
   Primeri pridobivanja cementa, keramike in stekla.
   3.3 Rafinerije in biorafinerije
   Pridobivanje osnovnih kemikalij in intermediatov iz nafte in biomase ter nadaljne pridobivanje potrošniških produktov (npr. plastične mase, zdravila).

4. Integrirana zaščita okolja v proizvodnem sistemu
   4.1 Zmanjševanje odpadkov
   4.2 Uporaba odpadkov kot surovine v drugih procesih
   4.3 Ravnanje z odpadki
   4.3.1 Trdni odpadki
   4.3.2 Odpadna voda
   4.3.3 Odpadni zrak

5. Osnove načrtovanja novega proizvoda
   5.1 Potreba
   5.2 Ideja
   5.3 Izbira
   5.4 Proizvodnja

6. Izobraževanje na terenu (ekskurzija v tovarno)

Znanje in razumevanje:

Razumevanje osnovnih principov proizvodnih sistemov.
Znanje o proizvodnih sistemih iz neobnovljivih in obnovljivih virov.
Znanje o integrirani zaščiti okolja.
Znanje o načrtovanju novega produkta.

Obvezni:

• J. T. Black, R. A. Kohser, DeGarmo's Materials and Processes in Manufacturing, 13th Edition, 2019 E-gradivo
• sodobni znanstvena literature (pregledni članki)

Pisni izpit iz teorije.
Javna predstavitev in zagovor seminarja. 80/20

Prof. dr. Nataša Novak Tušar, redna profesorica za področje materiali
Nataša Novak Tušar je vodja Laboratorija za okoljske vede in inženirstvo na Odseku za anorgansko kemijo in tehnologijo na Kemijskem inštitutu v Ljubljani. Dodatno je zaposlena na Univerzi v Novi Gorici kot redna profesorica ter direktorica doktorskega programa Materiali na Fakulteti za podiplomski študij. Trenutno se pri svojih raziskavah osredotoča na razvoj novih katalizatorjev za izboljšanje proizvodnih sistemov okoljskih tehnologij kot so pridobivanje kemikalij in goriv iz biomase ter čiščenje vode in zraka.
Nataša Novak Tušar je diplomirala iz kemijske tehnologije leta 1991 in doktorirala iz kemije leta 2000 na Univerzi v Ljubljani. Pred doktoratom je bila eno leto zaposlena v industriji (DINOS, podjetje za recikliranje odpadkov) in eno leto na Fraunhofer inštitutu za okolje (Fraunhofer Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie) v Schmallenbergu v Nemčiji. Med 2003 in 2004 je bila na enoletnem postdoktorskem usposabljanju z štipendijo evropske unije (Individual Marie Curie Fellowship) na sinhrotronu ELETTRA in Univerzi v Trstu v Italiji. Med 2010 in 2015 je bila zaposlena v Centru odličnosti za nizkoogljične tehnologije (CONOT) v Ljubljani. Kot predstavnica Slovenije od 2015 aktivno deluje v upravnih odborih ENMIX (European Nanoporous Materials Institute of Excellence) in EFCATS (European Federation of Catalysis Societies).

Izbrane objave:

1.DJINOVIĆ, Petar, RISTIĆ, Alenka, ŽUMBAR, Tadej, DASIREDDY, Venkata D. B. C., RANGUS, Mojca, DRAŽIĆ, Goran, POPOVA, Margarita, LIKOZAR, Blaž, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša, NOVAK TUŠAR, Nataša. Synergistic effect of CuO nanocrystals and Cu-oxo-Fe clusters on silica support in promotion of total catalytic oxidation of toluene as a model volatile organic air pollutant. Applied catalysis. B, Environmental. July 2020, vol. 268, p. 118749.
IF=16.683

1. ŠULIGOJ, Andraž, ARČON, Iztok, MAZAJ, Matjaž, DRAŽIĆ, Goran, ARČON, Denis, COOL, Pegie, LAVRENČIČ ŠTANGAR, Urška, NOVAK TUŠAR, Nataša. Surface modified titanium dioxide using transition metals : nickel as a winning transition metal for solar light photocatalysis. Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability, Jun. 2018, vol. 6, iss. 21, p. 9882-9892..
   IF = 9.93

2. ŠULIGOJ, Andraž, LAVRENČIČ ŠTANGAR, Urška, RISTIĆ, Alenka, MAZAJ, Matjaž, NOVAK TUŠAR, Nataša TiO2-SiO2 Films from Organic-free Colloidal TiO2 Anatase Nanoparticles as Photocatalyst for Removal of Volatile Organic Compounds from Indoor Air, Applied Catalysis B Environmental, May 2016, vol. 184, p. 119-131,
   IF = 9.45

3. BIRSA ČELIČ, Tadeja, GRILC, Miha, LIKOZAR, Blaž, NOVAK TUŠAR, Nataša. In situ generation of Ni nanoparticles from metal-organic framework precursors and their use for biomass hydrodeoxygenation. ChemSusChem, ISSN 1864-564X. Online izd., May 2015, vol. 8, iss. 10, p. 1703-1710.
   IF = 7.66

4. POPOVA, Margarita, SZEGEDI, Agnes, RISTIĆ, Alenka, NOVAK TUŠAR, Nataša. Glycerol acetylation on mesoporous KIL-2 supported sulphated zirconia catalysts. Catalysis science & technology, ISSN 2044-4753, Nov. 2014, vol. 4, iss. 11, p. 3993-4000IF = 5.43

5. POPOVA, Margarita, RISTIĆ, Alenka, LAZAR, Karoly, MAUČEC, Darja, VASSILEVA, Mihaela, NOVAK TUŠAR, Nataša. Iron-functionalized silica nanoparticles as a highly efficient adsorbent and catalyst for toluene oxidation in the gas phase. ChemCatChem, 2013, vol. 5, issue 4, p. 986-993.
   IF = 5.04

6. NOVAK TUŠAR, Nataša, MAUČEC, Darja, RANGUS, Mojca, ARČON, Iztok, MAZAJ, Matjaž, COTMAN, Magda, PINTAR, Albin, KAUČIČ, Venčeslav. Manganese functionalized silicate nanoparticles as a fenton-type catalyst for water purification by advanced oxidation processes (AOP). Adv. funct. mater. (Print), 2012, vol. 22, issue 4, p. 820-826.
   IF = 9.77