Akademiska samarbeten för bransch 4.0 -utveckling

Av  Redaktör

 24 oktober 2016

Ett gemensamt projekt mellan SKF, Chalmers University och Ericsson kommer att hjälpa till att lägga de praktiska grunderna för 'Industry 4.0', samtidigt som man bevisar vikten av bransch-akademiskt samarbete.

För utomstående verkar samarbete mellan industri och akademi enkelt och endimensionellt: företaget har ett problem och betalar universitetet för sin expertis i att lösa det. I verkligheten går dock interaktionen mellan de två mycket djupare än detta - som omfattar utbildning, rekrytering, varumärke och andra delade fördelar.

"Genom att arbeta med universitet får vi tillgång till deras kompetens och kunskap, som vi annars skulle behöva spendera mycket tid på att förvärva," säger Martin Friis, projektledare på SKF, med en speciell uppdrag till smid -kopplingar till externa partners genom finansierade FoU -projekt.

Medan ett universitets uppdrag är att producera kunskap som är relevant för samhället, är branschens uppdrag att vara konkurrenskraftig i sin verksamhet. För att skapa ett givande samarbete är det avgörande att förstå båda världarna. Varje samarbete måste ge en win-win-situation, eller så kommer det att upphöra att existera.

SKF genomför FoU -samarbeten med universitet runt om i världen. Dessa sträcker sig från enskilda MSC- och PHD -projekt till större projekt som involverar mer än en forskare. Några av de större engagemangen behandlar ett program eller ett ämne med större resurser.

Exempel är SKF University Technology Centers, där SKF har identifierat specifika samarbetspartners för specifika kärntekniker. Dessa inkluderar tribologi (med Imperial College), Steel (Cambridge University) och Condition Monitoring (Luleå University).                                                         Martin Fris

Vid gränsen
Produktionssystem och produkter blir allt mer komplexa, och den takt som kunskap och information skapas gör det svårt att hålla jämna steg med den senaste utvecklingen. Universitet arbetar ”vid gränsen” för sina ämnen, säger Friis, och att utnyttja detta är en enorm fördel för industriföretag.

Emellertid flyter användbar information också i omvänd riktning. Även om industrin kan få tillgång till den grundläggande forskningen från universitet, kan den också ge feedback om dess pågående och framtida behov. Detta hjälper akademin att rikta sig till sin forskning mer exakt - och att utforma kurser som mer exakt passar industrins behov genom att producera kandidater som har rätt färdigheter för modern industri.

Detta tar upp den praktiska frågan om rekrytering. Ett stort industriföretag som SKF sysselsätter många ingenjörsexaminerade varje år, och nära akademiska länkar kan hjälpa till att "varumärke" SKF i studenternas sinne. "De vet sedan vem vi är - och att vi skulle vara ett intressant företag att arbeta för," säger Friis.

Idén om varumärke - och identitet - går utöver den för direkt rekrytering till SKF -vikningen. Många ingenjörskandidater kommer att arbeta för andra industriföretag. Men att vara bekant med SKF och dess produkter kommer att hjälpa företaget när dessa studenter-som heltidsingenjörer-är i stånd att specificera komponenter som lager eller tätningar.

Samtidigt kan SKF -anställda ta rollen som att besöka professorer - tillbringa en del av sin tid att föreläsa vid universiteten och övervaka doktorander och MSC -studenter. SKF kan också påverka utbildningsutvecklingen genom att hålla gästföreläsningar, tillhandahålla ärendeuppdrag till studenter eller genom att delta i Student Union Workshops och aktiviteter.

Industriell uppmuntran
Många regeringar är angelägna om att främja kopplingar mellan industrin och akademin, och det är inte annorlunda i Sverige. "Regeringen finansierar forskningsprogram som stärker akademin medan de fokuserar på industrins behov", säger Friis. "Det måste göras i rätt områden, så de väljer projekten noggrant."

På en nivå tillhandahåller regeringen direkt finansiering för utbildning och grundläggande forskning. Dessutom kommer ett finansieringssystem att främja industriellt samarbete - där forskning utvecklas, till exempel genom att anpassa det för en verklig miljö. Denna finansiering överbryggar klyftan mellan akademisk forskning och industriell utvärdering och täcker vanligtvis tekniska beredskapsnivåer 3-7. Regeringens finansiering täcker vanligtvis de akademiska resurserna, medan företag täcker sina egna utgifter.

För att industrin ska arbeta effektivt inom detta område är det viktigt att delta i branschorganisationer och organisationer för att betona industrins framtida behov. Dessa organisationer försöker påverka faktorer som vilka områden som är prioriterade och hur forskningsfinansieringen ska distribueras.

Denna lobbyverksamhet hjälper till att få företagens behov på dagordningen och underlättar byggandet av ett nätverk med akademiker, andra potentiella industriella forskningspartners och finansieringsbyråer. Det är ett effektivt sätt att fastställa relevanta forskningsområden, potentiella akademiska och industriella forskningspartners och matchande finansieringssamtal.

Samarbetsnätverk
Friis föreslog framgångsrikt ett projekt till Vinnova (en del av Sveriges ministerium för företag) kring det heta ämnet "Industry 4.0" - den futuristiska visionen att sammankoppla alla delar av den moderna fabriken. Det tvååriga projektet, som kallas 5GEM (5G Enabled Manufacturing), är ett samarbete mellan SKF, Chalmers University och Telecoms Giant Ericsson. Genom att kombinera Ericssons expertis inom trådlös teknik kan SKF: s kunskap om produktionssystem och Chalmers vetenskapliga strategi hjälpa till att lägga grunden för Industry 4.0.

"I framtidens anslutna fabrik kommer Wi-Fi inte att uppfylla de nya kraven på tillförlitlighet, latens och datavolymer," säger Friis. "Systemet kommer att behöva vara" upp "hela tiden."

Den nya 5G -standarden - inklusive tekniker som infrastruktur, molnlösningar och analys - kan vara en del av den praktiska lösningen som 'möjliggör' industri 4.0. "Hittills har Industry 4.0 talats om som ett koncept - men det är den här typen av teknik som kommer att få det att hända," säger han.

Tillkomsten av 5G tillåter användning av högre frekvenser, vilket gör att stora mängder data kan överföras snabbt och pålitligt. "Tillförlitlighet och säkerhet är avgörande", säger Friis. "Anslutning måste garanteras hela tiden - annars kommer produktionen att misslyckas."

Tillsammans kommer projektpartnerna att utveckla en serie "demonstranter" baserat på 5G, som sedan testas i SKF -fabriker. Dessa kommer att bedömas efter fyra huvudkriterier: produktionseffektivitet; produktionsflexibilitet; spårbarhet; och hållbarhet. Teamet är redan nära att bestämma vilka demonstranter det kommer att arbeta med. Projektet kommer att visa hur anslutning kan förbättra produktionssystemets prestanda.

Syftet med projektet är att använda förbättrad anslutning och analys för att ge tillgång till rätt data - exakt när och var det behövs. Att skräddarsy detta efter behoven hos en människa (eller en maskin) gör det möjligt att fatta beslut - antingen manuell eller automatiserad - som kommer att skapa värde i produktionssystemet.

Levererar industri 4.0
Samkonnerade data spelar redan en viktig roll i industrin, till exempel i förutsägbara underhållssystem. Industry 4.0, om det realiseras, skulle ta detta till en helt ny nivå.
Johan Stahre, ordförande för produktionssystem vid Chalmers University-som också är projektledare för 5GEM-säger: "Projektets vision är att skapa ett tillverkningssystem i världsklass som visar förbättrad prestanda-genom förbättrad effektivitet, ökad flexibilitet och spårbarhet. En nyckelkomponent i projektet är att säkerställa att dessa tekniker är lätt att överföras till andra tillverkningsindustrier."

Och han varnar för att branschen måste få det rätt den här gången - eftersom begreppet universell samtrafik har testats en gång tidigare. "Redan på 1990 -talet hade vi något som heter Computer Integrated Manufacturing, som försökte koppla samman allt," säger han. "Men interoperabiliteten misslyckades och vi hade" Islands of Automation ". Det tog ytterligare 20 år att komma dit vi är nu."

Industry 4.0 står fortfarande inför vissa hinder - särskilt kring standardisering och interoperabilitet - men projekt som 5GEM kan hjälpa till att driva det närmare verkligheten.

Aktiebolaget SKF
(Publ)

® SKF är ett registrerat varumärke för SKF -gruppen.