Energieffektiv och smart produktion tack vare strömmande data

8 February, 2017 - 10:38

Industrin går in i en ny fas med maskiner uppkopplade till stora system och stora mängder data som genereras under produktionen. STREAM-projektet har fokuserat på möjligheterna med att kunna skapa stor effekt genom att nyttja strömmande data. Tillsammans med industrin har man under ledning av forskningsinstitutet RISE SICS Västerås under de senaste sex åren forskat på hur man bäst kan nyttja de stora datamängderna och hitta nya lösningar för att stärka svensk konkurrenskraft.

STREAM-projektet är ett forskningssamarbete som har finansierats av VINNOVAs UDI-program som fokuserar på Utmaningsdriven innovation. Projektet har skapat nya och konkurrenskraftiga automationslösningar baserade på analys och användning av stora mängder data som genereras från sensorer och mätningar.

Tre fallstudier har gjorts i samarbete med industriföretag för att visa hur man kan använda information som alstras i produktionen för att öka konkurrenskraften för svenskt näringsliv.

I fallet med ABB Marine & Ports har STREAM-teamet tittat på hur man kan driva många kranar i en hamn och direkt upptäcka fel eller kommande behov av reparationer för kranarna. En kranpark kan alstra miljontals signaler till operativsystemet och det finns stort värde i händelseloggarna som lagras. Vi har skapat en intelligent algoritm som analyserar data och sänder signaler till operatören för att direkt upptäcka fel och förhindra oplanerade stopp eller förseningar.
”Den här typen av avancerad analys gör det möjligt för oss att upplysa våra kunder om fel och brister innan de börjar påverka produktiviteten negativt. Kundens underhållspersonal kan arbeta mer proaktivt för att undvika oplanerade stopp eller avbrott i produktionen. Vi har utvecklat vårt serviceerbjudande med integrated operations för att nå STREAMs fulla potential” berättar Björn Henriksson, Global technology manager, ABB Marine & Ports.

Att automatiskt analysera data är utmanande eftersom maskinerna är olika och utvecklas med tiden, det är omöjligt att förutse alla fel scenarier och deras kombinationer. På Atlas Copco gör nya dataflöden det möjligt att se hur fjärranslutna maskiner används, och därför se i realtid när och hur fel uppstår. Omedelbar feldetektion gör det möjligt att åtgärda fel innan allvarliga haverier sker. Strömmande data kan även användas för att förbättra utvecklingen av framtida produkter. Även Atlas Copco har fått ut stort värde av forskningsprojektet.
”Vi kommer fortsätta i STREAMs linje och samla in ännu mer data för att bättre förstå hur våra maskiner används och på det sättet förbättra dem. Projektet är en viktig milsten i vår resa mot visionen med noll oplanerade stopp för Atlas Copcos utrustning” säger Olav Kvist, Vice President Mining Technology, Atlas Copco Rock Drills.

Studien med Bombardier fokuserar på optimering av drivsystem för elektriska tåg, bl.a. för att utöka användningen av eldrift med hjälp av batteridrivsystem. En nyckelingrediens i detta är förarstöd. För maximal effektivitet behöver förarna information om vilken hastighet som är den mest ekonomiska med hänsyn till närliggande tåg, aktuell tidtabell, hastighetsbegränsningar och systemegenskaper. Simuleringar visar stor potentiell energibesparing med oförändrade gångtider. I de fall då tidtabellen tillåter att gångtiden förlängs, kan energiförbrukningen minskas avsevärt.
”I projektet har vi arbetat med förarstöd, optimering av batteridrivna tåg och andra typer av tekniker för energioptimering. Resultatet från STREAM visar möjliga energibesparingar på upp till 30%, vilket skulle innebära både omedelbara förbättringar ur miljö- och kostnadssynpunkt och långsiktiga förbättringar då batteridrift kan göras överkomligare” säger Gustaf Holming, Head of Systems Engineering, Rolling Stock Equipment, Bombardier Transportation.

"STREAM har visat på den enorma potential som finns med samverkansprojekt, inte minst inom Vinnovas UDI-program. Projektet har resulterat i flera nya produkter och tjänster som direkt leder till ökad konkurrenskraft och minskad energiförbrukning" säger projektledaren Markus Bohlin på RISE SICS Västerås.

För att göra metoderna tillgängliga för fler än de bolag som deltagit i forskningsprojektet har man sammanställt en verktygslåda där man samlat de algoritmer som använts i de olika demonstratorerna. Koden från STREAM är generisk och går efter viss anpassning att använda i annan typ av produktion och automation. 

 

Kontaktperson:

Markus Bohlin
Forskningsledare, Adj. Professor
markus.bohlin [at] sics.se
+46 70 787 66 08