Ежи Каспшик

Ежи Каспшик, родившийся 14 февраля 1952 года в Гливице, входит в число ученых, чья ежедневная скрупулезная работа на протяжении более сорока лет заложила основы современной польской автоматики и робототехники. Как многолетний профессор Силезского политехнического университета, он создал инструменты и методы, которые позволили инженерам точнее понимать и управлять сложными промышленными процессами — от химических реакторов до систем подвески транспортных средств.

Его вклад в развитие систем компьютерной поддержки идентификации процессов и в распространение стандартов программирования контроллеров PLC пришелся на ключевой момент трансформации польской промышленности. В эпоху, когда заводы переходили от релейной логики к гибким цифровым решениям, его учебники и экспертные системы стали практической опорой для сотен специалистов.

Сегодня, в качестве профессора-эмерита, он оставляет после себя не только научный багаж, насчитывающий более восьмидесяти публикаций и две монографии, но прежде всего поколения инженеров, которые в своих проектах продолжают применять методы и подходы, разработанные в гливицких лабораториях. Его исследования полуактивного гашения вибраций показывают, как теория управления напрямую влияет на безопасность и комфорт повседневного использования машин и транспортных средств.

Ранние годы и академическое становление в индустриальном сердце Силезии

Гливице семидесятых годов XX века кипели промышленной жизнью. Молодой Ежи Каспшик, выпускник местной школы, выбрал специальность «Электроника» на факультете автоматики Силезского политехнического университета. Учебу он завершил в 1976 году, получив степень магистра-инженера по автоматике, — в то время, когда польская школа управления динамично развивалась, а потребность промышленности в специалистах росла вместе с модернизацией металлургических комбинатов, шахт и химических предприятий.

В том же году он присоединился к команде профессора Антони Нидерлинского в Институте автоматики. Встреча с выдающимся наставником определила его дальнейший путь. Нидерлинский, один из пионеров польской автоматики, проводил исследования адаптивных систем управления и идентификации. Каспшик быстро стал активным участником этого коллектива — сначала ассистентом, затем старшим ассистентом, а с 1987 года — адъюнктом.

Работа в команде Нидерлинского означала глубокое погружение в темы, соединяющие теорию с реальными промышленными приложениями. Уже на этапе докторской диссертации он занялся моделированием реактора по производству поливинилхлорида (ПВХ) с целью компьютерного управления процессом. Докторская диссертация, защищенная в 1986 году, продемонстрировала его способность переводить сложные химические и термические явления в полезные математические модели, пригодные для практического внедрения.

От докторской диссертации к хабилитации — создание инструментов поддержки инженеров

После защиты докторской Каспшик продолжил работу над идентификацией процессов. В промышленности редко бывают точные физические модели объектов — слишком много переменных, нелинейностей и помех. Вместо этого применяются экспериментальные методы: на объект подают известные тестовые сигналы (ступенчатые, псевдослучайные последовательности), регистрируют отклики и на их основе оценивают параметры модели.

Именно в этой области он создал нечто особенное. Вместе с Нидерлинским и Ярославом Фигвером разработал экспертную систему EDIP (Эксперт для идентификации процессов), позднее расширенную до многомерной версии — MULTI-EDIP. Эта программа не только выполняла статистические расчеты, но и вела пользователя шаг за шагом: помогала выбрать подходящую структуру модели, проверить ее качество и интерпретировать результаты. Для инженера на производстве это означало существенное сокращение времени от сбора данных до внедрения эффективного регулятора.

Хабилитационная диссертация 2007 года под названием «Компьютерная поддержка идентификации процессов» подвела итог этим достижениям и подтвердила статус Каспшика как одного из ведущих отечественных авторитетов в этой области. Система MULTI-EDIP получила международные публикации и использовалась как в академических исследованиях, так и в промышленных внедрениях.

Программирование промышленных контроллеров — практическое руководство для поколений

В девяностые годы польская промышленность столкнулась с серьезным вызовом. Старые системы на основе реле и контакторов требовалось заменять программируемыми логическими контроллерами (PLC). Стандарт IEC 61131-3 ввел унифицированные языки программирования — от классических лестничных диаграмм до структурированного текста и функциональных блоков. Многим инженерам был нужен качественный польский учебник.

Каспшик стал соавтором первого в Польше комплексного учебника «Программирование контроллеров PLC» (издан в конце девяностых). Несколько лет спустя, в 2006 году, он опубликовал собственную книгу «Программирование промышленных контроллеров» в издательстве Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Обе книги стали основой обучения и повышения квалификации в авторизованных учебных центрах GE Fanuc и Schneider-Modicon.

Благодаря этим публикациям сотни техников и инженеров научились не только писать программы, но и понимать, почему та или иная структура управления эффективна в конкретном приложении — от простых упаковочных линий до сложных систем SCADA на металлургических комбинатах и нефтеперерабатывающих заводах. Сотрудничество с компанией AB-Micro по системе iFIX и внедрения на Медном комбинате в Легнице показали, что теория быстро находит применение в реальных производственных условиях.

Полуактивное гашение вибраций — комфорт и безопасность в движении

С 2011 года научные интересы Каспшика сосредоточились на мехатронике транспортных средств. Вместе с командой (в том числе с Петром Краузе и Ярославом Жепецким) он вел проект, финансируемый Национальным научным центром, по моделированию и управлению в полуактивных системах подвески механических транспортных средств.

Речь шла о магнитореологических амортизаторах (MR), которые под воздействием магнитного поля меняют свою вязкость за доли секунды. В отличие от классических пассивных амортизаторов или полностью активных гидравлических систем, полуактивное решение энергоэффективно и относительно просто в реализации. Алгоритмы управления (в том числе типа skyhook) позволяют в реальном времени адаптировать силу демпфирования к текущим условиям дороги и нагрузке транспортного средства.

Публикации того периода, в частности в «Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control» и «Applied Sciences», продемонстрировали ощутимые результаты: значительное снижение вибраций всего тела водителя во внедорожниках, улучшение стабильности и уменьшение износа компонентов. Для польской машиностроительной и автомобильной промышленности — особенно в контексте специальной техники, строительного оборудования и современных внедорожников — эти результаты имеют прямое влияние на безопасность труда и комфорт пользователей.

Педагогическая и организационная деятельность — формирование следующих поколений

На протяжении десятилетий Каспшик вел занятия на инженерных, магистерских и докторских программах — как на польском, так и на английском языке. Дисциплины вроде «Идентификация процессов», «Промышленные контроллеры» и «Компьютерные системы управления» пользовались репутацией требовательных, но чрезвычайно практичных. Руководитель более 150 дипломных работ и трех завершенных докторских диссертаций, рецензент пяти докторских и двух хабилитационных работ — трудно найти другого человека, который в равной степени повлиял на подготовку кадров в области автоматики в Силезии и Польше.

Он также занимал организационные должности: был заместителем руководителя кафедры измерений и систем управления (2019–2022), координатором направления «Автоматика и робототехника» и руководителем послевузовских программ «Компьютерные системы управления и управления производством». В 2018–2019 годах координировал образовательную программу в проекте «Силезский политехнический университет как центр исследований в области подготовки кадров для автомобильной промышленности», финансируемом Министерством инвестиций и развития.

Участвовал в программах Tempus в начале девяностых — обменах, которые помогли польскому вузу открыться европейским стандартам преподавания автоматики и информатики. Стажировки в Рурском университете Бохума, Университете Бирмингема и Техническом университете Ильменау принесли новые перспективы и контакты, которые он позже использовал в работе со студентами.

Награды и признание научного сообщества

За свою научную, педагогическую и внедренческую деятельность Ежи Каспшик получил многочисленные награды. Среди них:

Помимо государственных наград он получил одну награду министра и десять наград ректора Силезского политехнического университета. Эти отличия отражают как научную точность, так и реальное влияние на экономическую и образовательную среду региона.

Наследие, которое живет в промышленной и академической практике

После выхода на пенсию в сентябре 2023 года Ежи Каспшик получил статус профессора-эмерита. Его наследие — более восьмидесяти научных публикаций, две монографии, патент на интеллектуальное обнаружение дефектов на линии производства гофрокартона и сотни подготовленных инженеров — остается живым.

Методы идентификации процессов, которые он развивал, сегодня составляют основу цифровых двойников (digital twins) и продвинутых систем управления в рамках Индустрии 4.0. Алгоритмы полуактивного гашения вибраций применяются в современных электромобилях и автономных транспортных средствах, где точный контроль вибраций влияет на запас хода, долговечность батарей и комфорт пассажиров.

Книги по программированию контроллеров PLC, хотя и написанные более десяти лет назад, до сих пор служат надежным введением в тему — особенно для тех, кто учится самостоятельно или работает в небольших компаниях, где доступ к новейшим тренингам ограничен. Многие выпускники кафедры измерений и систем управления Силезского политехнического университета, которые сегодня проектируют производственные линии в Польше и за рубежом, признают, что именно эти занятия и публикации дали им практический старт.

История Ежи Каспшика показывает, что наибольшее влияние на промышленность часто оказывают не эффектные изобретения, а последовательная многолетняя работа над инструментами, которые делают инженерную повседневность проще, безопаснее и эффективнее. В гливицких лабораториях были созданы решения, которые и сегодня помогают польским заводам и транспортным средствам работать точнее — тихо, но результативно.