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
• 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 katalizatorje 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 s 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. ŠULIGOJ, Andraž, MAVER, Ksenija, ARČON, Iztok, DRAŽIĆ, Goran, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša, PINTAR, Albin, NOVAK TUŠAR, Nataša. Light-induced structural reorganization of Fe centers unlocks high efficiency of visible-light photo-Fenton water cleaning catalyst. Energy & environment materials. [in press] 2026, vol. 9, issue , [article no.] e70400, str. 1-15, ilustr. ISSN 2575-0356. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.70400, DOI: 10.1002/eem2.70400. [COBISS.SI-ID 282541315]
IF=13.8

1. ŠULIGOJ, Andraž, EL-ROZ, Mohamad, DRAŽIĆ, Goran, THIBAULT-STARZYK, Frederic, COOL, Pegie, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša, LAVRENČIČ ŠTANGAR, Urška, NOVAK TUŠAR, Nataša. Origin of physicochemical and mechanical stability of low-temperature prepared TiO₂-based photocatalytic films : surface hydroxyl density matching. Energy & environment materials. 15 June 2026, vol. 9, issue , [article no.] e70452, str. 1-11, ilustr. ISSN 2575-0356. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.70452, DOI: 10.1002/eem2.70452. [COBISS.SI-ID 283422467] IF=13.8

2. OKORN, Miha, CARDOLINI RIZZO, Giovanni, LORBER, Kristijan, MAZAJ, Matjaž, NOVAK TUŠAR, Nataša, DJINOVIĆ, Petar. Visible light-accelerated CO₂ hydrogenation to CO over a Cu/ZnO/Al₂O₃ catalyst : teaching an old dog new tricks. Chemical engineering journal. 1. Jan. 2026, vol. 527, [article no.] 171682, str. 1-11, ilustr. ISSN 1873-3212. [COBISS.SI-ID 263310339] IF=12.5

3. OKORN, Miha, LORBER, Kristijan, MAZAJ, Matjaž, NOVAK TUŠAR, Nataša, DJINOVIĆ, Petar. Simultaneous photoactivation of copper and Ti-doped CeO2−x enables optimal acceleration of the RWGS reaction. Carbon energy. Dec. 2025, vol. , [in press], [article no.] e70102, str. 1-16, ilustr. ISSN 2637-9368. [COBISS.SI-ID 263430403] IF=21.4

4. VU, Hue-Tong, LAVRIČ, Žan, KOSTYNIUK, Andrii, DRAŽIĆ, Goran, GRILC, Miha, LIKOZAR, Blaž, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša, DJINOVIĆ, Petar, NOVAK TUŠAR, Nataša. Innovative microkinetic modelling-supported structure–activity analysis of Ni/ZSM-5 during vapor-phase hydrogenation of levulinic acid.Chemical engineering journal. [Online ed.]. 1 Sep. 2024, vol. 495, [article no.] 153456, str. [1-14], ilustr. ISSN 1873-3212. [COBISS.SI-ID 202339587 IF=13.2

5. ŽUMBAR, Tadej, ARČON, Iztok, DJINOVIĆ, Petar, AQUILANTI, Giuliana, ŽERJAV, Gregor, PINTAR, Albin, RISTIĆ, Alenka, DRAŽIĆ, Goran, VOLAVŠEK, Janez, MALI, Gregor, POPOVA, Margarita, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša, NOVAK TUŠAR, Nataša. Winning combination of Cu and Fe oxide clusters with an alumina support for low-temperature catalytic oxidation of volatile organic compounds. ACS applied materials & interfaces. 2023, vol. 15, issue 23, str. 28747-28762. ISSN 1944-8244. DiRROS - Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije, Repozitorij Univerze v Novi Gorici - RUNG, DOI: 10.1021/acsami.3c02705. [COBISS.SI-ID 156450051] IF=8.5

6. ŠULIGOJ, Andraž, CERC KOROŠEC, Romana, ŽERJAV, Gregor, NOVAK TUŠAR, Nataša, LAVRENČIČ ŠTANGAR, Urška. Solar-driven photocatalytic films : synthesis approaches, factors affecting environmental activity, and characterization features. Topics in current chemistry. 1 Oct. 2022, vol. 380, no. 6, str. 1-46. ISSN 2364-8961. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41061-022-00409-2.pdf, Repozitorij Univerze v Ljubljani – RUL, DOI: 10.1007/s41061-022-00409-2. [COBISS.SI-ID 124839939]
   IF=8.6