Nauka i przemysł: współpraca ważna, lecz niełatwa

31 sierpnia 2021 r. odbyły się uroczystości inauguracyjne Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich (PBŚ).

- Od 70 lat tworzymy jedną wielką akademicką rodzinę. W jubileuszowym dla nas roku otwieramy kolejny rozdział w historii Alma Mater, rozdział pod nazwą Politechnika Bydgoska. To historyczne wydarzenie dla społeczności akademickiej, dla regionu kujawsko-pomorskiego i miasta Bydgoszczy – powiedział w swoim przemówieniu prof. Marek Adamski, rektor Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich.

O kondycji tej uczelni, współpracy z przemysłem rozmawiamy z dr. hab. inż. Dariuszem Sykuterą, prof. PBŚ, kierownikiem Katedry Technik Wytwarzania na Wydziale Inżynierii Mechanicznej PBŚ.

- Obecna Politechnika to największa uczelnia techniczna w województwie kujawsko-pomorskim. Jej początkiem było powołanie w 1951 r. Wieczorowej Szkoły Inżynierskiej - pierwszej w Bydgoszczy szkoły wyższej. Jak aktualnie wygląda ta uczelnia?

- Obecnie na studiach I i II stopnia PBŚ uczy się około 6 tys. studentów na 35 kierunkach kształcenia. W Politechnice Bydgoskiej mamy 10 ewaluowanych dyscyplin naukowych, z czego 5 w umiędzynarodowionej Szkole Doktorskiej. Kadrę dydaktyczno-naukową stanowi 566 nauczycieli akademickich w tym: 58 profesorów, 127 doktorów habilitowanych, 299 doktorów i 82 magistrów. Sześć z siedmiu wydziałów PBŚ posiada uprawnienia do nadawania stopnia naukowego doktora, a cztery z nich mają pełne prawa akademickie, co oznacza prawo do przeprowadzania postępowania o nadanie stopnia doktora habilitowanego, a także występowania z wnioskiem o nadanie tytułu naukowego profesora.

Niebawem powstanie Wydział Sztuk Projektowych, który będzie skupiał pracowników dotychczas działających katedr Wzornictwa i Architektury Wnętrz. Pierwsza siedziba Wieczorowej Szkoły Inżynierskiej mieściła się przy ulicy Zygmunta Augusta w Bydgoszczy; administracja WSI zajmowała jedno pomieszczenie, a zajęcia odbywały się w salach lekcyjnych ówczesnego Technikum Mechaniczno-Elektrycznego nr 2, oczywiście w godzinach popołudniowych.

Pierwszy rektor, doc. dr Ernest Pischinger, wspominał że „w tym czasie urzędował na skrzynce po mydle, bo brak było umeblowania”. Z tej perspektywy, spoglądając dzisiaj na infrastrukturę Politechniki Bydgoskiej, można z satysfakcją powiedzieć, że wysiłkiem kolejnych rektorów i licznej społeczności akademickiej mamy warunki do realizowania badań naukowych i działalności dydaktycznej. Warto dodać, że na terenie kampusu na Fordonie powstaje nowoczesne centrum dydaktyczne i sportowe.

- Proszę przybliżyć, czym zajmuje się prowadzona przez pana katedra.

Historia Wydziału Inżynierii Mechanicznej sięga początków lat 50. ubiegłego stulecia. Był jednym z dwóch wydziałów, obok Wydziału Chemicznego, od których zaczęła się w 1951 r. historia uczelni, wówczas Wieczorowej Szkoły Inżynierskiej. Powstała ona dzięki staraniom Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Mechaników Polskich oraz Oddziału Naczelnej Organizacji Technicznej. Przez ponad 70 lat istnienia uczelni, obecny Wydział Inżynierii Mechanicznej nieprzerwanie funkcjonuje w jej strukturze i ma pełne prawa akademickie. Aktualnie wydziałem kierują absolwenci z lat 90. ówczesnego Wydziału Mechanicznego ATR. Dziś na Wydziale Inżynierii Mechanicznej funkcjonuje 6 katedr; mam przyjemność kierować jedną z nich. W Katedrze Technik Wytwarzania realizujemy prace nad projektowaniem i wdrażaniem nowych technologii wytwarzania dotyczących zarówno materiałów polimerowych, metalowych jak i kompozytów hybrydowych. W strukturze KTW pracuje 1 profesor tytularny, 4 profesorów PBŚ, 6 adiunktów i, co najbardziej cieszy, aż 7 doktorantów. Dodatkowo, 2 naszych doktorantów pracuje na co dzień w przemyśle.

Z zadowoleniem mogę stwierdzić, że pomimo niewystarczającego finansowania nauki w Polsce, wysiłkiem naszych pracowników udało się pozyskać bardzo nowoczesne wyposażenie. Dotyczy to laboratorium przetwórstwa recyklingu tworzyw polimerowych, pomiarowego (patronat japońskiej firmy Mitutoyo), laboratorium badań strukturalnych materiałów, obróbki ubytkowej metali oraz technik przyrostowych tzw. druku 3D (patronat firma FADO z Bydgoszczy). Dysponujemy także dydaktycznym laboratorium komputerowym, wyposażonym m.in. w oprogramowanie NX (Siemens), programy Cadmould (Simcon) i Moldex 3D (CoreTech System).

Z ogromną satysfakcją mogę stwierdzić, że w zakresie badań właściwości materiałów polimerowych, procesów wtryskiwania, rozdrabniania i porowania tworzyw, dysponujemy unikalną w skali Polski aparaturą, a także oryginalnymi stanowiskami badawczymi. Nie byłoby w naszym laboratorium przetwórczym tylu badawczych form wtryskowych i oryginalnych urządzeń, gdyby nie wsparcie bydgoskich przedsiębiorstw Akson, Graform, Kaplast, Ekoplast, Lifocolor Farbplast oraz znanych na rynku polskim firm Wadim Plast, ML Polyolefins czy Dopak. Warto w tym miejscu podkreślić, że ze względu na dynamiczny rozwój rodzimych firm przetwórczych i Bydgoskiego Klastra Przemysłowego, można dostrzec wiele owoców współpracy z tymi podmiotami.

- Od wielu już lat zajmuje się pan działalnością badawczą w zakresie tworzyw sztucznych. Co jest głównym tematem pańskich zainteresowań naukowych?

- Historycznie od początku mojej działalności naukowej interesowały mnie procesy wtryskiwania i recyklingu mechanicznego tworzyw polimerowych, w tym elastomerów. Już jako młody asystent znalazłem się w zespole realizującym pierwszy na ówczesnym ATR grant badawczy Komitetu Badań Naukowych w zakresie rozdrabniania gumy oponowej. W kolejnych latach uczestniczyłem jako główny wykonawca w projektach badawczych z zakresu: recyklingu butelek PET, PVS, PS, wielostopniowego rozdrabniania elastomerów usieciowanych (guma oraz lity i porowaty PUR) oraz porowania tworzyw polimerowych metodą wtryskiwania i wytłaczania.

W 2009 r. otrzymałem dofinansowanie na realizację projektu badawczego dotyczącego recyklingu i wtórnego wykorzystania termoplastycznych tworzyw porowatych. Jednym z owoców tamtego działania była monografia naukowa i uzyskanie awansu na stopień doktora habilitowanego w 2014 r. Od tego czasu rozwinęliśmy tematykę wytwarzania wyprasek porowatych, monitorowania fazy wtrysku i oznaczania lepkości dynamicznej tworzyw in-line w formie wtryskowej. Wytwarzamy lekkie kompozyty hybrydowe, łącząc technologie przyrostowe i proces wtryskiwania oraz staramy się opracowywać procesy recyklingu i wytwory wtórne z odpadów polimerowych w ramach Gospodarki Obiegu Zamkniętego.

- A jak wygląda współpraca naukowa z innymi jednostkami naukowymi, np. z zagranicy, w zakresie wspomnianych przez pana pól badawczych?

- W moim odczuciu współpraca pomiędzy zespołami naukowymi powinna być udokumentowana konkretnymi przykładami wspólnego działania w ramach projektów naukowych czy dydaktyki. W tym znaczeniu mamy istotne sukcesy naukowe w zakresie wspólnych działań z Professorship of Lightweight Structures / Polymer Technology Chemnitz University of Technology (kierownik - prof. Lothar Kroll). Zrealizowaliśmy wspólnie trzy projekty badawcze, w jednym z nich byłem kierownikiem naukowym. Od wielu lat w zakresie badań i dydaktyki współpracujemy z Politechniką Poznańską, z zespołem prof. Marka Szostaka, a wcześniej z zespołem prof. Tomasza Sterzyńskiego. W Bydgoszczy w obszarze badań przetwórczych i strukturalnych współpracujemy z Uniwersytetem Kazimierza Wielkiego (mikrotomografia komputerowa z zespołem prof. Mieczysława Cieszki oraz systemy PUR z zespołem prof. Joanny Paciorek-Sadowskiej) oraz z Wydziałem Technologii i Inżynierii Chemicznej naszej Politechniki w zakresie badań reologicznych i strukturalnych tworzyw polimerowych (zespół, którym kieruje dziekan WTiICh, prof. Jolanta Tomaszewska).

Profesorowie naszej katedry zajmujący się obróbką ubytkową metali współpracują z Politechniką Warszawską, a koledzy metaloznawcy realizują badania w AGH w Krakowie. Mam nadzieję, że w najbliższym czasie pojawią się pierwsze sukcesy we wspólnych działaniach naukowych z zespołem prof. Dariusza Oziminy i prof. Moniki Madej z Politechniki Świętokrzyskiej w zakresie badań odporności na zużycie kompozytów hybrydowych.

- Wiem, że to nie jest zbyt wygodne pytanie, ale jak na tle zagranicznych ośrodków ocenia pan stan polskiej nauki?

- To jest bardzo uwierające pytanie (śmiech). Nie mogę wypowiadać się na temat kondycji nauki polskiej, bo chcę być wiarygodny i obiektywny. Mogę podzielić się moją osobistą refleksją jako kierownika prawie 20-osobowego zespołu naukowego i badacza doświadczalnika. Z perspektywy ostatnich 15–20 lat zmiany w nauce oceniam pozytywnie. Przede wszystkim mamy więcej nowoczesnej aparatury badawczej, możemy pracować w międzynarodowych zespołach, mamy programy typu Erasmus+, publikujemy w najbardziej renomowanych czasopismach. W naukach technicznych posługujemy się podobnym warsztatem naukowym, komunikujemy się tym samym językiem inżynierskim, postrzegamy wiele zjawisk poprzez prawa fizyki, które są niezmienne na całym świecie. Z natury jestem optymistą, ale czasami dostrzegam utrudnienia wynikające z nadmiernego poziomu biurokracji, proceduralnych trudności w realizacji zakupów, jak również obowiązków administracyjnych. Bardzo dużo mówi się o współpracy z przemysłem, ale w algorytmie oceny dorobku naukowego tego typu aktywność jest bardzo słabo wyceniana.

Niestety naukowcy w Polsce są zmuszeni, aby koncentrować się na zdobywaniu punktów za publikacje; oczywiście sam również to robię, bo takie są istniejące wymagania. Ponieważ zakres naszej działalności jest bardzo szeroki (dydaktyka, nauka, współpraca z przemysłem, aktywność organizacyjna, pozyskiwanie projektów, szkolenia itp.), brakuje po prostu czasu. Na tym polu jest więc sporo do poprawy. Pamiętajmy, że nauka w Polsce jest finansowana na niewystarczającym poziomie i trudno tę kołderkę dzielić. My o takich projektach i takich budżetach projektowych oraz zasobach ludzkich jakie posiada np.prof. Kroll (w sumie kieruje zespołem około 400 osób – największa katedra uniwersytecka w zakresie inżynierii mechanicznej w Niemczech) możemy pomarzyć.

Wydaje mi się, że powinniśmy częściej tworzyć interdyscyplinarne zespoły badawcze do rozwiązywania ważnych problemów społecznych i technicznych w ramach tzw. integratorów (to określenie bardzo mi się podoba i usłyszałem je niedawno od prezesa Wadim Plastu, Pawła Jurkowskiego).

- Należy pan do, chciałbym wierzyć, niezbyt wąskiego grona naukowców, którzy świetnie odnajdują się we współpracy z przemysłem. Jest pan m.in. wiceprezesem Bydgoskiego Klastra Przemysłowego, który skupia firmy z branży narzędziowej i przetwórstwa tworzyw polimerowych.

- Dziękuję za bardzo pozytywną ocenę mojego zaangażowania we współpracę z przedsiębiorstwami branżowymi. Pomimo wspomnianego wyżej, demotywującego systemu oceny naukowców w Polsce w tym aspekcie, traktuję ten wycinek mojej działalności jako źródło ciągłej motywacji do własnego rozwoju i czerpię z tego radość. Mój zespół ma wiele sukcesów na tym polu; przepraszam kolegów, że przytoczę tylko trzy: wdrożony do produkcji przez Axpharm Sp. z o.o. wziernik laryngologiczny z polipropylenu (czekamy na patent USA), stanowisko do badań długich i wąskich stempli formujących w formach wtryskowych dla firmy Akson oraz opracowanie nowej technologii wytwarzania belki świateł do naczep samochodów ciężarowych firmy Wielton S.A., ze znaczącą redukcją masy (współpraca z firmą ROMA).

Od 2009 r. jestem wiceprezesem Bydgoskiego Klastra Przemysłowego. Ta działalność przysparza wiele satysfakcji, bo brałem udział w mozolnym budowaniu tej organizacji do pozycji znaczącego w skali kraju stowarzyszenia. Bydgoski Klaster Przemysłowy skupia dzisiaj ponad 100 podmiotów gospodarczych, uczelni wyższych i organizacji z otoczenia biznesu. Ma status Krajowego Klastra Kluczowego, uzyskany po raz drugi w 2019 r. W tym samym roku otrzymał Srebrną Oznakę Doskonałości w Zarządzaniu (Silver Label of Cluster Management Excellence), wydaną przez Sekretariat ds. Analiz Klastrów (ESCA), a przyznaną przez międzynarodowe gremium oceniające klastry w Europie. Świetnie sprawdził się w czasie pandemii 2020 w zakresie zarządzania pomocą służbie zdrowia i innym instytucjom publicznym.

Przykładowo, z pomocą firmy Wadim Plast i korporacji KGL (członek BKP) przygotowaliśmy znaczącą liczbę przyłbic, a firma ZELAN (członek BKP) zaopatrywała szpitale w sztućce jednorazowe. Przeprowadziliśmy w murach naszej Politechniki wiele szkoleń dla pracowników klastrowych firm, znacząco wsparliśmy BKP w projekcie skierowanym na rozwiązanie konkretnych problemów technicznych w 14 firmach członkowskich klastra (projekt „Z innowacją za pan brat”). Jest tradycją, że katedra którą kieruję ma swoje miejsce w ramach dużego stoiska klastrowego na targach Plastpol. W ten sposób zawiązują się kolejne relacje nauki z przemysłem. Z prof. Markiem Bielińskim, współzałożycielem i obecnie członkiem Zarządu BKP powtarzamy, że długofalowa i owocna współpraca naukowców i przemysłu powinna opierać się na wzajemnym zaufaniu i rozumieniu potrzeb drugiej strony. Dynamicznie działająca struktura Bydgoskiego Klastra Przemysłowego jest znakomitą przestrzenią do realizacji tych celów, a także do ugruntowania już wypracowanych relacji.

- Klaster energicznie się rozwija. Jest m.in. członkiem wielu międzynarodowych projektów.

- Kilka lat temu Bydgoski Klaster Przemysłowy wypłynął na międzynarodowe wody i dzisiaj jest członkiem konsorcjów realizujących duże projekty międzynarodowe, np.: Better Factory oraz AMULET z Horyzontu 2020, TIREC z inicjatywy Eureka, INMOLDNET, INforM – Innovation Framework for Challenge Oriented Intelligent Manufacturing. W tych projektach realizują swoje zadania klastrowe firmy. Obserwując czasami z zewnątrz te działania, dostrzegam jak pozytywnie zmieniają się długofalowe strategie rozwoju niektórych przedsiębiorstw. To jest przecież znakomita okazja do czerpania z doświadczeń firm zachodnich, które miały znacznie więcej czasu na kształtowanie swojej pozycji rynkowej. Wydaje mi się, że uczestnictwo w takich międzynarodowych konsorcjach to jak dodatkowe wsparcie dla rodzimych firm w kreowaniu swojej pozycji biznesowej, zwłaszcza na arenie międzynarodowej.

- A jak z perspektywy naukowca, ocenia pan obecną sytuację, z którą mamy do czynienia w obszarze tworzyw sztucznych? Mam na myśli oczywiście problem odpadów i co za tym idzie negatywne podejście społeczne do tych materiałów.

- Nie mam wątpliwości, że materiałowi XXI w. (tak go określiła Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Rozwoju Przemysłowego UNIDO) zrobiono czarny PR. Jesteśmy świadkami manipulowania opinią publiczną i fałszowaniem informacji na temat tworzyw sztucznych. Skutkiem tej szkodliwej dla branży sytuacji jest m.in. zamknięcie na naszej Politechnice inżynierskiego kierunku studiów Przetwórstwo Tworzyw Sztucznych, realizowanego w systemie dualnym. Młodzież szkolna nie zna naszych materiałów, w swoich wyborach posiłkuje się opiniami z internetu i mamy tego „efekty”.

Paradoksem jest, że studenci Wydziału Inżynierii Mechanicznej PBŚ w dalszych latach studiów bardzo chętnie wybierają naszą specjalność na pierwszym i drugim stopniu studiów. Poprzez edukację staramy się zmienić ten negatywny obraz o tworzywach i jak widać robimy to z sukcesem. Jednak stwierdzam, że wielu Polaków ma negatywne opinie „o plastikach”, a argumenty czerpią z TV lub internetu.

Generowanie odpadów w dużych ilościach faktycznie występuje i dotyczy przede wszystkim zamożnych społeczeństw, o wysokiej konsumpcji. Dużym uproszczeniem jest jednak sprowadzanie problemu do słomki, folii czy butelki PET. Prezentowane w mediach zanieczyszczone plaże i powstałe na Pacyfiku sztuczne wyspy nie dotyczą zamożnej Europy. Co najmniej w 8–9 państwach europejskich nie składuje się w ogóle odpadowych wyrobów polimerowych. Nie oznacza to jednak, że nie powinniśmy jako środowisko branżowe odrobić zadania domowego.

Edukacja społeczeństwa, lobbowanie na rzecz dobrych rozwiązań prawnych i ekonomicznych (system pobierania kaucji, wsparcie finansowe dla podmiotów zajmujących się tym sektorem rynku) czy wreszcie podjęcie prób uwrażliwiania społeczeństw w tych częściach świata, gdzie tego problemu się nie dostrzega. Przecież dominujące w strumieniu odpadów tworzywa poliolefinowe czy PET są doskonałym materiałem do recyklingu mechanicznego i wtórnego użycia. Doskonale wiemy, że biorąc pod uwagę użyteczność produkowanych z tworzyw wytworów, energochłonność procesową czy też sumaryczny ekwiwalent CO2 w całym cyklu życia produktów, tworzywa sztuczne są „zielone”. Myślę także, że w obecnej sytuacji niedoborów surowców, udział regranulatów w całkowitym zużyciu materiałów polimerowych będzie wzrastał.

- Co możemy, i co właściwie powinniśmy zrobić, aby te narastające problemy minimalizować?

- Wydaje mi się, że na tak postawione pytanie nie ma prostej odpowiedzi. W sferze społecznej potrzebna jest ciągła edukacja, zwłaszcza za pomocą nowoczesnych środków przekazu. Uzyskamy efekt skali, jeśli włączymy się w to działanie. W moim przekonaniu znaczącą rolę powinny tu odgrywać duże podmioty gospodarcze, klastry i stowarzyszenia branżowe, w tym BKP. Druga sfera to mądre regulacje prawne, zmierzające do efektywniejszej zbiórki odpadów polimerowych i ich segregacji. Pamiętajmy, że tworzywa polimerowe są w większości niemieszalne. Trzecia sfera to podniesienie technologii recyklingu mechanicznego tworzyw polimerowych na wyższy poziom automatyzacji i robotyzacji. Ten czwarty, po konstruowaniu, wytwarzaniu i eksploatacji, filar cyklu życia produktu uważam w Polsce za zaniedbany i niedoinwestowany, a w nowoczesnej gospodarce nie może on odstawać technicznie od pozostałych.

Przykładowo, mamy nowoczesne linie montażowe samochodów, a dlaczego rozbiera się je ręcznie? Czeka nas w przyszłości niejedno wyzwanie dotyczące zagospodarowania np. paneli fotowoltaicznych, akumulatorów, wyrobów kompozytowych, a przecież nie radzimy sobie w pełni z efektywnym recyklingiem usieciowanej gumy z opon samochodowych. Wreszcie decyzjami konsumenckimi możemy wyrazić naszą aprobatę lub negatywny stosunek do określonych dóbr konsumpcyjnych, a także ograniczyć zakupy. Dla mnie pocieszające jest to, że w gospodarce opartej na rachunku ekonomicznym dominuje pragmatyzm i działa „niewidzialna ręka rynku”. Tutaj na wielu polach nasze produkty są trudne do zastąpienia.

- A jaką rolę w tym procesie widzi pan dla naukowców?

- Jako naukowcom działającym w obszarze nauk stosowanych, można nam przypisać pewną rolę. W wielu krajach ważne dla gospodarki projekty są prowadzone przez podmioty pozauczelniane z udziałem uczelnianych zespołów naukowych. To stwarza możliwość integrowania naukowców z różnych dziedzin, odciążenia ich od spraw administracyjnych związanych z zarządzaniem projektem, a także szybszego wdrożenia opracowanych rozwiązań technicznych na rynek. Poznałem kilka modeli takich systemów działania w Niemczech, Słowenii, Hiszpanii czy Włoszech i im dłużej pracuję, tym mam coraz większe przekonanie, że tego typu modele są po prostu efektywne. Poza tym w Polsce większość dużych projektów naukowych jest finansowana w trybie konkursowym przez instytucje państwowe, co nie daje później przełożenia na skuteczne wdrożenie. Z prawdziwą innowacją produktową czy procesową mamy do czynienia wtedy, gdy zostanie wdrożona na rynek i przyniesie wymierne korzyści. Wymaga to działań na wielu frontach i w otoczeniu profesjonalistów z różnych sfer gospodarki.

- Pytanie, które w sposób naturalny nasuwa mi się na koniec naszej rozmowy, brzmi: jaka przyszłość czeka tworzywa sztuczne?

- Świetlana (śmiech). A tak poważniej można retorycznie zapytać, czy na obecnym poziomie rozwoju inżynierii materiałowej i technologii wytwarzania, istnieje ekonomicznie i ekologicznie (rzetelny bilans emisji CO2) uzasadniona alternatywa? 

Rozmawiał: Jacek Leszczyński