Bydd cyfraniad Prifysgol Abertawe i gyflawniad technegol ASTUTE 2020 yn digwydd yn y Coleg Peirianneg, lle barnwyd bod 94% o’r gwaith ymchwil a gynhyrchwyd gan y staff peirianneg academaidd yn Arwain y Byd neu’n Rhagorol yn Rhyngwladol yn astudiaeth Fframwaith Rhagoriaeth Ymchwil (REF) annibynnol y Deyrnas Unedig yn ddiweddar yn 2014. Gwneir y gwaith ymchwil, datblygu ac arloesedd mewn cydweithrediad â phartneriaid diwydiannol o Fentrau Bach a Chanolig (SMEs) i Fentrau Rhyngwladol (MNEs) ac ar draws cadwyni cyflenwi, gan greu budd sylweddol i’r holl bartneriaid ac effaith economaidd lefel uchel.
Ceir enghraifft dda o hyn ym maes modelu cyfrifiadurol ym maes peirianneg. Yn ystod y 40 mlynedd diwethaf mae Prifysgol Abertawe wedi bod yn flaengar ym maes ymchwil ryngwladol arloesol oedd yn datblygu technegau rhifyddol, megis y dull elfen derfynedig a gweithdrefnau cyfrifiadurol cysylltiedig.
Mae’r rhain wedi golygu bod modd datrys llawer o broblemau peirianneg cymhleth, gan chwyldroi’r gwaith o ddadansoddi peirianneg diwydiannol o brofion arbrofol araf, drud i fodelu cyfrifiadurol effeithlon a mwy cost effeithiol.
Mae gwaith ymchwil y Coleg Peirianneg yn cael ei yrru gan staff sy’n rhan o ganolfannau technoleg strategol sydd ymhlith y goreuon yn y byd, ac mae’r canlynol yn cefnogi cyflwyno ASTUTE 2020:
- Canolfan Peirianneg Gyfrifiadurol Zienkiewicz (ZCCE)
- Canolfan Ymchwil Deunyddiau (MRC)
- Canolfan Peirianneg Systemau a Phroses (SPEC)
Hwylusir cyflawni’r ymchwil gan y ffaith bod y Coleg Peirianneg wedi symud yn ddiweddar i Gampws newydd y Bae ger yr M4, lleoliad delfrydol i gwmnïau sy’n cydweithio ymweld ag ef a gweithio ar y cyd yn y cyfleusterau modern diweddaraf sydd bellach yn eu lle, gyda’r nod o sbarduno ymchwil a datblygiad gweithgynhyrchu.
Bydd Abertawe yn cyfrannu at bob un o’r tri maes arbenigol er mwyn cefnogi ymchwil ar y cyd â diwydiant ar bynciau penodol.
- Technoleg Deunyddiau Uwch
- Modelu Peirianneg Cyfrifiadurol
- Peirianneg Systemau Gweithgynhyrchu
Modelu Peirianneg Cyfrifiadurol
Mae Prifysgol Abertawe wedi datblygu enw da yn rhyngwladol am Fodelu Cyfrifiadurol ym maes Peirianneg. Datblygwyd Dull yr Elfen Gyfyngedig yn Abertawe gan yr Athro Olgierd Zienkiewicz yn y 1960au, gan estyn ei gymhwysedd a’i ddefnyddioldeb yn radical, ac mae bellach wedi’i fabwysiadu ar draws y byd fel offeryn dadansoddi peirianneg allweddol, ac wedi’i ymgorffori i ystod o becynnau meddalwedd safonol.
Cydnabyddir Canolfan Peirianneg Gyfrifiadurol Zienkiewicz yn rhyngwladol fel prif ganolfan y Deyrnas Unedig ar gyfer ymchwil peirianneg gyfrifiadurol. Mae’r arbenigedd sydd ar gael yn cyfateb i’r ffenomena ffisegol a welir wrth weithgynhyrchu. Ymhlith eraill, mae’r rhain yn cynnwys:
- Modelu llif gwres (e.e. priodol i ffurfiad poeth cydrannau solet a’u cyfuno trwy weldio ac ati)
- Rhagfynegi llif hylifol hylifau a nwyon (perthnasol, e.e., i fwrw metel tawdd neu fowldio chwistrellu plastig, llif gwaed, cludo gwaddodion), ac ar gyfer aerodeinameg, fel sy’n cael ei ddefnyddio’n eang yn y diwydiannau awyrofod a moduron.
- Deall mecaneg strwythurol gwrthrychau solet (e.e. perthnasol i gryfder a gwydnwch cydrannau gwneuthuredig).
- Archwilio technolegau gweithgynhyrchu newydd a photensial gweithgynhyrchu cynnyrch arloesol (e.e. perthnasol i ecsbloetio potensial dulliau gweithgynhyrchu mwy newydd, megis Gweithgynhyrchu Ychwanegion)
Dyma rai o’r grwpiau ymchwil yng Nghanolfan Peirianneg Gyfrifiadurol Zienkiewicz (ZCCE):
- Peirianneg a Strwythurau Awyrofod Cyfrifiadurol
- Peirianneg Biofeddygol a Rheoleg Cyfrifiadurol
- Dulliau Cyfrifiadurol ym maes Peirianneg
- Amgylchedd ac Ynni Cyfrifiadurol
- Nanostrwythurau Cyfrifiadurol
- Solidau, Strwythurau a Systemau Cypledig Cyfrifiadurol
- A’r grŵp “Gweithgynhyrchu Uwch” sydd newydd ei ffurfio
Technoleg Deunyddiau Uwch
Ochr yn ochr â’n galluoedd modelu cyfrifiadurol ceir amrywiaeth o’r offer arbrofol diweddaraf er mwyn ymchwilio i ddeunyddiau. Mae’r rhain yn cynnwys amrywiaeth o ficrosgopau electron ac optegol cydraniad uchel er mwyn ymchwilio i ficrostrwythur deunyddiau, ynghyd â chyfleusterau ar gyfer astudio dirywiad deunyddiau oherwydd lludded, cyrydiad, ymgripiad ac ati.
Enghraifft o faes strategol rydym ni’n weithredol ynddo yw Gweithgynhyrchu Ychwanegion (AM) metel, sy’n golygu cynhyrchu cydrannau o wely o bowdwr aloi mân gan ddefnyddio laser a reolir yn fanwl gywir. Gellir cynhyrchu rhannau hefyd mewn plastig peirianyddol.
Mae Abertawe yn un o ganolfannau blaenllaw’r Deyrnas Unedig ar gyfer addysgu ac ymchwil ym maes deunyddiau. Mae’r ymchwil deunyddiau o safon ryngwladol yn Abertawe yn cael ei hariannu gan sefydliadau nodedig megis Rolls Royce, Airbus, Yr Asiantaeth Ofod Ewropeaidd, a Tata Steel.
Mae’r Ganolfan Ymchwil Deunyddiau’n ymgorffori’r prosiectau ymchwil canlynol, a gydnabyddir yn rhyngwladol:
- Y Sefydliad Deunyddiau Strwythurol (ISM)
- Cyrydiad a Chaenau Swyddogaethol
- Peirianneg Ffiniau Gronynnau
- Amgylchedd a Deunyddiau Cynaliadwy
- Canolfan Nodweddu Deunyddiau Uwch (MACH1)
- Technoleg Dur
Dyma rai o grwpiau ymchwil y Ganolfan Ymchwil Deunyddiau (MRC):
- Caenau Swyddogaethol a Chyrydiad
- Y Sefydliad Deunyddiau Strwythurol
- Nodweddu Deunyddiau Uwch
Peirianneg Systemau Gweithgynhyrchu
Cyflawnir gwaith ar draws arbenigeddau clyfar hefyd trwy gysyniadau ‘Industry 4.0’ neu Weithgynhyrchu Clyfar. Bydd hyn yn cwmpasu gweithgynhyrchu digidol, roboteg, roboteg gydweithredol, efelychiad, delweddu 3D, dadansoddeg ac amrywiol offer cydweithio er mwyn creu proses weithgynhyrchu a chynnyrch, data swmpus, cloddio am ddata, dadansoddi effaith dulliau methiant, dysgu gan beiriannau, rhyngweithiad bodau dynol a pheiriannau a deallusrwydd artiffisial. Ymhlith yr arbenigeddau ychwanegol mae addasu data ar gyfer Google, dadansoddeg data, systemau dysgu, technolegau system reoli, mecatroneg, prosesu signalau a biomimeteg.
Mae gan y Coleg labordy roboteg yn llawn offer newydd, gyda robotiaid diwydiannol a chydweithredol er hwyluso gwaith ymchwil diwydiannol sylfaenol a chymwysedig.
Mae sawl enghraifft ychwanegol o gydweithio ar Ymchwil a Datblygu ym Mhrifysgol Abertawe. Mae llawer o’r rhain yn ceisio defnyddio arbenigedd yn y sector Prifysgol ledled Cymru er lles yr economi yng Nghymru. Dyma rai enghreifftiau:
- Prosiectau ymchwil Arbenigedd Clyfar,
- Canolfannau a Rhwydweithiau Trosglwyddo Gwybodaeth,
- Prosiectau Innovate UK
