rozprawy doktorskiej mgr inż. Katarzyny Piotrowskiej

Poznań, 21. 01. 2019 r.

Prof. dr hab. inż. Czesław Rzeźnik Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Instytut Inżynierii Biosystemów 60-627 Poznań

ul. Wojska Polskiego 50

Recenzja

rozprawy doktorskiej mgr inż. Katarzyny Piotrowskiej

pt. „Identyfikacja oddziaływań środowiskowych opon samochodowych w cyklu życia”

1. Podstawa formalna

Uchwała Rady Wydziału Maszyn Inżynierii Transportu Politechniki Poznańskiej z dnia 13.11.2018 r. w sprawie powołania recenzentów rozprawy doktorskiej mgr inż. Katarzyny Piotrowskiej (pismo nr DR-63/573/01/2018 z dnia 27.11.2018r.).

2. Ogólna charakterystyka pracy

Recenzowana rozprawa doktorska została wykonana na Wydziale Inżynierii Transportu Politechniki Poznańskiej pod kierunkiem promotora dr. hab. inż. Andrzeja Tomporowskiego prof. nadzw. UTP oraz promotora pomocniczego dr inż. Izabeli Piaseckiej.

Praca obejmuje 150 stron tekstu wraz z tabelami, rysunkami i spisem literatury. Zasadniczą część rozprawy podzielono na sześć rozdziałów, które wyczerpująco i komunikatywnie przedstawiają jej treść.

W rozdziale pierwszym (Wprowadzenie) zamieszczono genezę, cel i zakres pracy.

Kolejne dwa rozdziały (2 i 3), zawierają informacje literaturowe o cyklu życia opon samochodowych i samych oponach. W sumie te części pracy zajmują 66 stron.

Dalszą część rozprawy, stanowią metodyka, autorskie analizy, ich wyniki oraz

podsumowanie i wnioski. Pod względem formalnym taka struktura i proporcje są właściwe

dla pracy doktorskiej.

2 3. Analiza pracy

Oceniana rozprawa ma charakter metodyczny z dużym udziałem wartościowych informacji poznawczych uzyskanych z własnych analiz.

Opony stanowią podstawowe części konstrukcyjne różnych maszyn, głównie samochodów i są produkowane w skali masowej. Jak każdy wyrób podlegają ocenie według wielu kryteriów. Wyniki tych ocen, najlepiej w postaci liczbowej, służą do wspomagania procesów decyzyjnych. Współczesna matematyka, informatyka, metodologia nauk itp. oferują narzędzia za pomocą, których można dokonać liczbowych ocen złożonych i słabo ustrukturalizowanych systemów. Takim systemem, obecnie szczególnie ważnym, jest oddziaływanie opon na środowisko. Ich producenci, na drodze zmian materiałowych, konstrukcyjnych, technologicznych oraz zaleceń eksploatacyjnych starają się spełniać odpowiednie kryteria w tym zakresie. Czy je spełniają? W jakim stopniu? Nie ma odpowiednich danych aby odpowiedzieć na te pytania, a przyczyną jest brak metod, które umożliwiają obiektywne wartościowanie oddziaływań środowiskowych opon samochodowych.

Fakty te trafnie dostrzegła Doktorantka i na ich podstawie sformułowała problem pracy (str. 10), w formie pytania: „… w jakim stopniu obszary i etapy cyklu życia opony tradycyjnej oraz opony ekologicznej wywierają największy wpływ ….. na pogorszenie środowiska przyrodniczego…”. Jest to pewien obszar braku wiedzy, który pod względem poznawczym i metodycznym stanowi problem naukowy.

Jego rozwiązanie stanowi główny cel pracy (str. 10), którym jest „… opracowanie metody zorientowanej środowiskowo analizy porównawczej cyklu życia opony samochodowej wytwarzanej w sposób tradycyjny oraz tzw. opony ekologicznej zgodnie z zasadami LCM…”.

Następnie wyznaczono dziesięć zadań szczegółowych o różnym stopniu ważności. Taki plan działania stanowi potencjalną gwarancję na rozwiązanie problemu naukowego.

W kolejnym rozdziale 2 przedstawiono cykl życia opon samochodowych jako system, złożony z etapów i łączących je relacji. W następnym rozdziale opisano obiekty, które w pracy będą badane, czyli oponę tradycyjną i ekologiczną. Przyjęto w nim założenie, że do analizy wykorzystana zostanie środowiskowa ocena cyklu życia (LCA), która posłuży do zarządzania cyklem życia (LCM). W rozdziałach tych dobrze wykorzystano obszerną i wartościową merytorycznie literaturę oraz dokonano jej krytycznej oceny.

Informacje są aktualne, wartościowe poznawczo oraz metodycznie i stanowią dobrą

podstawę do realizacji następnych etapów pracy. Po lekturze tej części pracy stwierdzam, że

Doktorantka:

3

 jest specjalistą w zakresie oddziaływań środowiskowych opon samochodowych,

 zidentyfikowała problem braku metody do obiektywnego wartościowania tych oddziaływań,

 problem ten ma charakter naukowy o dużym znaczeniu praktycznym.

W rozdziale 4 (Metodyka) dokonano dostosowania powszechnie uznanej metodyki ekobilansowania dla potrzeb planowanych w pracy analiz. Było to trudne, bowiem wykorzystywane w dotychczas stosowanych metodykach informacje mają w wielu przypadkach rozmyty charakter. Brak jest algorytmów do ich całościowego, obiektywnego wartościowania i porównywania. Pisze o tym Autorka na str. 65, cytując literaturę

„Postuluje się opracowanie jednej wspólnej, uniwersalnej metodyki… do całościowej oceny cyklu życia produktów… Potwierdza tym dodatkowo celowość podjęcia zamierzonych w pracy badań.

Autorską część pracy stanowi rozdział 5 „Wyniki analiz”, który strukturalnie jest spójny z opracowaną metodyką. Do identyfikacji i oceny oddziaływań środowiskowych opon samochodowych wykorzystano trzy metody. Główną stanowił Ekowskaźnik 99, który obejmował cztery oddziaływania i jedenaście kategorii wpływu, pozostałe to skumulowane zapotrzebowanie na energię (CED) oraz oddziaływanie gazów cieplarnianych (IPCC). W tym rozdziale przedstawiono, postaci tabel i wykresów, liczbowe wartości oddziaływań środowiskowych opon samochodowych (tradycyjnej i ekologicznej). Zgodnie z przyjętą metodyką wyniki uzyskane dla Ekowskaźnika 99 poddano normalizacji, w której uzyskano ich bezwymiarową postać łatwiejszą do praktycznego wykorzystania. Trzeci etap analizy stanowiło grupowanie i ważenie wyników, którego efektem były współczynniki środowiskowe wyrażone w punktach środowiskowych bardzo przydatne do badań porównawczych.

W przeprowadzonych analizach uwzględniono wszystkie istotne obszary oddziaływań środowiskowych opon samochodowych w cyklu ich życia z wyłączeniem magazynowania, dystrybucji, sprzedaży itp.

Następnie Autorka wyznacza względny wskaźnik zgodności produktu proekologicznego z otoczeniem, który służy do liczbowego oszacowania negatywnych następstw środowiskowych dla obydwu rodzajów opon i wymierne wskazanie korzyści wynikających ze stosowania opon ekologicznych.

Analizy i obliczenia przeprowadzono zgodnie z przyjętą metodyką, logicznie i

starannie, a tym samym uzyskane wyniki są wiarygodne.

4 Pracę kończy obszerny rozdział 6 „Podsumowanie i wnioski”. Autorka dokonuje w nim pozytywnej oceny realizacji 10 zadań sformułowanych na początku pracy. Ocenę tę podzielam. Dalej następują wnioski wynikające z przeprowadzonych studiów literaturowych i własnych analiz. Do wniosków merytorycznych i metodycznych nie mam uwag.

Opracowana metoda, pomimo pewnych uproszczeń, jest dalej złożona, trudna do praktycznego zastosowania i zalecam dalsze jej doskonalenie i upraszczanie.

Są w pracy pewne kwestie wymagające ustosunkowania się Doktorantki podczas dyskusji oraz udzielenia wyjaśnień. Do najważniejszych z nich należą:

 na czym (w skrócie) polegało rozwiązanie zadania 3 ze str. 10 dotyczące „…

dostosowania powszechnie uznanej metodyki…”,

 w rozprawie analizie nie poddano (str. 47) etapów magazynowania, dystrybucji, sprzedaży itp. Przyczyną, jak pisze Autorka, był brak danych liczbowych w tym obszarze. Czy wobec informacji podanych na str. 8 ten obszar oddziaływań jest znaczący i jak go wartościować?

 na str. 49 napisano, „… W celu gromadzenia danych przygotowano specjalne arkusze…” Zamieszczenie w pracy przykładu takiego arkusza, lub jego fragmentu, byłoby pomocne w interpretacji wyników analiz,

 w rozdziale 5 nie opisano w jaki sposób uzyskano zawarte w tabelach 5.1 – 5.46 dane liczbowe. Na str. 49 jest informacja, że ”…dane były gromadzone w latach 2015-16 bezpośrednio od producenta i były poufne…” Czy je w jakiś sposób weryfikowano, przeliczano, opracowywano, uogólniano? Proszę o szersze wyjaśnienie tego zagadnienia, szczególnie w kontekście informacji podanej przy tytułach tabel „…badania własne…”,

 w omówieniu wyników analiz pod odpowiednimi tabelami, w zasadzie powtórnie przedstawiono wartości tam zamieszczone, bez ich własnej oceny. Przykładowo na str. 70, w tabeli 5.3, wiersz trzeci od góry podano ilości uwalnianych w procesie wytwarzania opon nie metanowych lotnych związków organicznych, dla opony tradycyjnej 6,57 . 10

DALY i ekologicznej 3,49 . 10

DALY. Z czego wynika ta różnica?,

 we wnioskach rozwojowych (str.137) napisano, „…Trwać również będzie (z

wykorzystaniem opracowanej metody) poszukiwanie odpowiedzi na pytanie, na

którym etapie dalsze doskonalenie produktu jest już nieefektywne i muszą nastąpić

5 rozwiązania innowacyjne…” W związku z tym pytanie, jakie są kierunki doskonalenia i innowacji dotyczące opon?

4. Redakcja pracy

Redakcja pracy jest poprawna, ale pewne jej fragmenty przed ewentualnym opublikowaniem wymagają korekty.

W rozprawie występuje wiele skrótów, oznaczeń jednostek miar, których nie można zaliczyć do grupy podstawowych, ogólnie znanych. Lektura byłaby łatwiejsza gdyby w pracy zamieszczono wykaz ważniejszych jednostek i skrótów, wraz z podaniem ich pełnej nazwy i znaczenia. Nawet tytuły podrozdziałów 4.3; 5.2 i 5.3. podane są tylko w postaci skrótów, tu powinna występować pełna nazwa.

W strukturze pracy występują fragmenty wyróżnione pogrubionym drukiem, które nie stanowią numerowanego rozdziału, podrozdziału, punktu itp. Trudno określić strukturę, sekwencję i hierarchię zamieszczonych informacji, co utrudnia zrozumienie pracy.

Przykładowo w rozdziale 4.2.4. (Interpretacja) jest dziewięć wyróżnionych fragmentów tekstu, które powinna poprzedzać informacja lub wyliczenie jaką pełnią rolę w tym rozdziale.

Rozprawa realizowana jest w dziedzinie nauk technicznych, a jej Autorka jest inżynierem. W takim przypadku rysunki, schematy są wskazaną formą prezentowania informacji. Przykładowo, Ekowskaźnik 99 (str. 56) można przedstawić na schemacie obejmującym trzy obszary oddziaływania i jedenaście kategorii wpływu. Dotyczy to także innych fragmentów rozprawy. Zalecam w dalszej pracy szersze korzystanie z „inżynierskich”

sposobów przedstawiania informacji, które są efektywniejsze informacyjnie niż tekst.

Do przedstawiania równań stosuje się odpowiednie edytory co ułatwia ich zapis i czytanie. Przykładowo, równanie 2.2 na str. 25 niepoprawne umieszczenie indeksu „i”, równania 5.1 i 5.2. (str.129) nieczytelne opisanie znaku sumy. W równaniach 5.1 – 5.4 są bardzo rozbudowane indeksy przy symbolach, można je skrócić.

W pracy Doktorantka używa określenia system, który w nauce jest dosyć dokładnie zdefiniowany i stosowany. Na str. 42 napisano „…oszacowania można dokonać w niezwykle szerokosystemowy sposób…”. Samo określenie systemowy w miejsce „niezwykle szerokosystemowy” załatwiłoby sprawę. Dalej (str. 44) mówi się o „systemie produktów”, może chodzi tylko o zbiór produktów.

W pracy spotyka się drobne błędy literowe i stylistyczne, które wymagają korekty.

Zalecam korzystanie z tych wskazówek, szczególnie przy redagowaniu tekstów naukowych.

6 5. Ocena pracy

Recenzowana praca doktorska mgr inż. Katarzyny Piotrowskiej zawiera wszystkie elementy niezbędne do jej pozytywnej oceny. Obejmuje swym zakresem szczegółową analizę wartościowego i aktualnego piśmiennictwa, trafną identyfikację i jasne sformułowanie problemu badawczego oraz postawienie celu, a także odpowiednie analizy i badania niezbędne do jego rozwiązania.

Generalnie struktura i redakcja pracy jest prawidłowa oraz logiczna, język komunikatywny, poprawny, jakość rysunków dobra. Tytuł pracy został sformułowany trafnie i odzwierciedla jej treść.

Podjęty w pracy problem jest ważny i aktualny poznawczo i metodologicznie. W celu jego rozwiązania Autorka wykazała się inwencją twórczą, zaplanowała i zrealizowała odpowiednie analizy korespondujące z aktualnym stanem wiedzy w tym obszarze.

W wyniku realizacji rozprawy powstała metoda wartościowania oddziaływań środowiskowych opon samochodowych w cyklu życia. Rozprawa doktorska jest oryginalna i wnosi wartości naukowe, metodologiczne i techniczne. Uzyskane w niej wyniki są wartościowe praktycznie.

W podsumowaniu należy stwierdzić, że do najważniejszych osiągnięć Doktorantki należy:

 trafne dostrzeżenie i właściwe sformułowanie problemu naukowego, jakim jest brak metody obiektywnej, liczbowej oceny oddziaływań środowiskowych opon samochodowych w cyklu życia,

 identyfikacja oddziaływań środowiskowych opon samochodowych w cyklu życia, budowa bazy danych o tych oddziaływaniach, opracowanie metody ich całościowego, liczbowego wartościowania oraz wykonanie badań symulacyjnych,

 empiryczna weryfikacja i walidacja opracowanej metody w badaniach porównawczych,

 wizja dalszych badań z wykorzystaniem opracowanej metody, aż do granicy jakościowego doskonalenia produktu i wskazanie celowości podjęcia prac innowacyjnych nad zmianami jakościowymi.

Wszystko to potwierdza, że Doktorantka posiadła umiejętność dostrzegania i

formułowania problemów naukowych, efektywnego ich rozwiązywania oraz praktycznej

weryfikacji otrzymanych wyników.

7 Uważam, że podjęty w pracy problem, dobór metod i sposob jego rozwiązania świadczą o dobrym przygotowaniu Autorki do pracy naukowej.

4. Ocena końcowa

Po zapoznaniu się z pracą pt. „Identyfikacja oddziaływań środowiskowych opon

samochodowych w cyklu życia” stwierdzam, że spełnia ona wymagania ustawy „O

stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki” z dnia

14.03.2003 r. z późniejszymi zmianami Wnioskuję do Rady Wydziału Inżynierii Transportu

Politechniki Poznańskiej o dopuszczenie mgr inż. Katarzyny Piotrowskiej do publicznej

obrony omawianej pracy jako rozprawy doktorskiej w dyscyplinie budowa i eksploatacja

maszyn.