Samverkansplattform för integration och automation av arbetsmaskiner
PROJEKTSAMMANFATTNING 1 (6) Processindustriell IT och Automation – hösten 2014 Projektakronym Projektnamn SIAA Samverkansplattform för integration och automation av arbetsmaskiner Projektfakta Sökt belopp från VINNOVA: Sökande organisation: Projektledare: Projektperiod: 500 000 kr Föreningen Tunga fordon Alexander Airosto 20141201–20150531 1 Sammanfattning Den svenska fordonsindustrin i allmänhet och de tunga fordonstillverkarna i synnerhet tillhör ett av landets uthålliga styrkeområden. För att utveckla sysselsättning och hållbar tillväxt spelar fordonsindustrin en viktig roll genom sin storlek, produktionsteknik och genom den komplexa kedjan av forskning, produktutveckling, underleverantörer, slutleverantörer, distributörer och återförsäljare som branschen utgörs av. Det finns ett stort antal företag som utvecklar och tillverkar olika typer av arbetsmaskiner, som t.ex. entreprenad- och skogsmaskiner samt fordon för gruvdrift och materialhantering. Gemensamt för dessa tillverkare är att det handlar om utveckling och produktion av små serier, avancerad teknik, och hög grad av kundanpassning. I Sverige finns en stark kompetens inom området fältrobotik och autonoma arbetsfordon med företag som t.ex. Atlas Copco, Volvo Construction Equipment, Volvo Trucks, Scania, Linde Material Handling, Dynapac och Kumatso Forest etc. Det finns även starka forskningsenheter inom industriellt tillämpad forskning vid lärosäten såsom t.ex. Örebro universitet, Luleå Tekniska universitet, Lunds tekniska högskola, Umeå universitet och Linköpings universitet. Målet med projektet är att undersöka om det är möjligt att bilda en tillräckligt stark sammanslutning av företag och forskningsenheter med drivkraft att arbeta tillsammans med en samverkansplattform där aktörer som ingår har en känd och robust struktur för att äga och nyttiggöra ny kunskap. Ett viktigt delmål är att undersöka att detta också leder till starkare slutanvändare inom processindustrin. Projektet ämnar att: Bygga ett konsortium där ingående parter delar intresset för integration och automation av anläggningsfordon Utreda kopplingen mellan SIO-Tunga fordon Automationsspår och PiiA’s mål Ta fram en road-map Studera förutsättningarna för en organisation som fortsatt kan verka Göra en omvärldsanalys Det långsiktiga resultatet för aktörerna inom området arbetsmaskiner av en gemensam samverkansplattform förväntas bli flera nya produkter och tjänster, på kortare tid och 2 (6) med en attraktiv kostnadsbild, genom att man delar på utvecklingskostnader och arbetar ur ett gemensamt strategiskt perspektiv. Med en gemensam strategi, samarbetssätt och en gemensam ägd samverkansplattform effektiviseras både resursåtgång, kompetensutnyttjande och finansiering. Det förväntade resultatet för processindustrin är att de snabbare får ta del av nya tekniklösningar som gör att de kan utveckla nya effektivare och säkrare affärslösningar. En implementering av autonoma maskiner med förmåga att arbeta i grupp kan potentiellt ge följande fördelar för användarna: • • • • • • Förbättrad arbetsmiljö och ökad säkerhet Ökad utnyttjandegrad av maskiner och utrustning Ökad produktivitet Ökad proceskontroll – minimering av fel och korrigeringar Signifikant lägre driftskostnader Signifikant lägre underhållskostnader Eftersom många av slutanvändarna är mycket viktiga för svensk ekonomi, t.ex. gruvoch skogsindustrin kan ett nära samarbete med det föreslagna konsortiet leda till ett försprång på respektive marknad och därigenom vara av stort nationellt intresse. 2 Projektets bakgrund Efterfrågan och intresset av att öka automatiseringsgraden är något som för varje år ökar hos användare av professionella arbetsfordon, såsom gruvindustri, skogsindustri, väg och husbyggnad, jordbruk etc. Den bakomliggande orsaken är i de flesta fall behovet av att öka säkerheten och produktionseffektiviteten. Av denna anledning kommer området autonoma arbetsmaskiner att växa intensivt den närmaste 20årsperioden Projektet gör sitt avstamp i VINNOVAs satsningar i strategiska innovationsagendor. Satsningen har varit igång ett antal år och under arbetets gång har flera aktörer berört området automation. Ett av dessa var agendan ”Nationell samling för arbetsmaskiner” som föreningen Tunga fordon tog fram tillsammans med de stora maskintillverkarna i Sverige. Agendan blev mycket uppskattad och en ansökan till VINNOVAs Strategiska innovationsprogram grundad på ovan nämnda agenda skrevs. Ett av områdena inom agendan var automation. Trots avslag tror vi fortfarande att potentialen är väldigt hög och vill nu undersöka om det går att genomföra detta inom ramen för SIO PiiA. I samband med att det strategiska innovationsprogrammet PiiA – Processindustriell IT och automation startade hösten 2013 drogs ett antal förstudier i gång inom PiiA. En av förstudierna är ”Integration av anläggningsfordon”. I skrivande stund har förstudien resulterat i två konkreta saker. Dels projektet WROOMM – Wireless remote operation of mobile machines – med start 2014-09-01. Målsättningen med WROOMM, som har sin bas i PiiA’s utlysning som stängde 2014-04-01, är att utveckla kommunikationsteknik, förarstöd samt 3 (6) maskinövervakning för arbetsmaskiner som styrs på distans där föraren flyttat ut från hytten och in i kontrollrummet. Användarfallet som kommer att studeras är utlastning av malm i underjordsgruvor där maskinutnyttjandet har stor potential att öka när maskinerna kan användas i nära anslutning till sprängning under förutsättning att de på ett effektivt sätt kan styras på distans. Det andra konkreta resultatet i skrivande stund är kontakten som etablerats med SACE – Swedish Association för Construction Equipment. SACE administreras av Anders Östergren på TEBAB som är ett dotterföretag till Teknikföretagen. SACE driver gemensamma frågeställningar för dess medlemmar både på det tekniska och det kommersiella området. SACE är dessutom medlem i CECE som på en europeisk nivå driver motsvarande frågor. Om man generellt tittar runt i Sverige och världsövergripande vad gäller plattformen underjordsapplikationer kan man konstatera att det finns ett fåtal anläggningar som använder automatiserade arbetsmaskiner i skarp produktion. Gissningsvis karaktäriseras ett antal av dessa anläggningar av att någon eldsjäl hos slutanvändaren drivit frågan. Maskinleverantörerna tagit fram egna automationssystem, exempelvis Scooptram Automation från Atlas Copco. Vid en utblick inom andra applikationsområden för arbetsfordon typ truckar och lastmaskiner gjordes bedömningen att underjordsgruvor är i fronten vad gäller semiautomatiska/automatiska anläggningar med arbetsmaskiner i skarp produktion. Behovet av just en eldsjäl har så klart en hämmande inverkan på drivet i automatiseringen inom processindustrin. En stor fråga är därför hur man kan skapa ett driv för att snabba upp automationssatsningarna som i en analys av VINNOVA Analys Va 2013 05 – Rörliga och kopplade bedöms som ett viktigt satsningsområde. Ett första steg i den riktningen är att ta fram en vägkarta/Road-map for integration of workmachines in procesindustrial applications - med en stark industriell förankring. Det finns även koppling mot projektet SARPA - Säker och robust plattform för automatiserade fordon, projektet är ett Vinnova FFI finansierat samarbetsprojekt mellan Volvo AB, CPAC, Chalmers och Mälardalens högskola. Införliva automatiserade funktioner och autonomi inom anläggningsmaskiner skulle ge flera fördelar jämfört med konventionella maskiner. Målen är att utveckla en konkret rekommendation för en framtida arkitektur som syftar till produktion, och som en del av det, även för att utveckla kunskap och förbättra metoder genom att utföra systemarkitektur analys. Den gemensamma problemfrågeställningen är dock att det är förenat med stora kostnader att ta fram nya robusta lösningar inom navigation och artificiellt seende för fältrobotar och autonoma maskiner som ska fungera i verklig miljö, och det finns en stor potential om flera ledande företag inom dessa områden kan enas om en gemensam samverkansplattform där de tillsammans tar fram de grundläggande teknologierna och sedan utvecklar egna eller gemensamma innovationer genom nyttiggörande av ny kunskap från forskningen. Genom att licensiera ut den nyutvecklade teknologin kan projektets samarbetspartners sänka sina utvecklingskostnader ytterligare. 4 (6) En annan viktig effekt av ett nationellt samarbete är att man på ett effektivare sätt kan identifiera hård- och mjukvaruleverantörer av möjliggörande och stödjande teknologier såsom sensorsystem, simulatorer, intelligenta styralgoritmer, mjukvara för ”task” och ”mission” planering och logistiksystem. 3 Projektets idé Målet med projektet är att undersöka om det är möjligt att bilda en tillräckligt stark sammanslutning av företag och forskningsenheter med drivkraft att arbeta tillsammans med en samverkansplattform där aktörer som ingår i har en känd och robust struktur för att äga och nyttiggöra ny kunskap. Ett viktigt delmål är att undersöka att detta också leder till starkare slutanvändare inom processindustrin. Projektets vision på längre sikt är att hitta gränsöverskridande samarbeten som resulterar i konkreta produkter och tjänster inom processindustriell automation. Måluppfyllnad kommer uppnås genom möten och workshops under projektet. Nya intressenter och aktörer som är intresserade erbjuds att deltaga efterhand. Processen kommer vara transparent och öppen för utomstående intressenter. Projektet ämnar samla akademi, industri och nätverkande parter kring en samverkansplattform där teknikutvecklingsfrågor inom autonoma maskiner och dess samverkan med processindustriella applikationer undersöks. 4 Potential Med en gemensam plattform kan man tjäna mycket tid och därigenom öka utvecklingshastigheten och forskningsproduktiviteten. Tiden sparas genom samordnat lösande av praktiska problem, som t.ex. återvinning av olika komponenter och drivrutiner för t.ex. lokalisering, kartering, positionsbestämning och åtkomst av sensorvärden från olika typer av fordon. Dessutom kan man genom att samtidigt testa forskningsresultaten på olika typer av fordon i olika miljöer få bättre kvalitet på den insamlade datamängden, öka kvaliteten på de analyser som är möjliga att göra och därmed kunna dra mer långtgående slutsatser från de olika projekten. Med ökat samarbete skapas innovationer vad gäller hur affärsprocesser organiseras inom hela värdekedjan. De nyutvecklade teknologierna leder till helt nya innovationer som inte kan realiseras inom ramen för befintliga företags verksamhet. Det kan till exempel vara olika typer av servicerobotapplikationer som kommer öka i snabb takt de närmaste åren. Exempel på sådana applikationer är miljöinspektionsrobotar, brandrobotar, rengöringsrobotar och byggtransportrobotar. Möjligheter: Bygga ett konsortium där ingående parter delar intresset för integration och automation av anläggningsfordon. Vi startar med föreningen Tunga fordon, Robotdalen, ProcessIT, Atlas Copco, Komatsu Forest och Volvo CE vilket i 5 (6) sig är en ny konstellation med olika erfarenheter i bagaget som i kombination har goda förutsättningar för att skapa ett mervärde. Målsättningen är att få med fler intressenter i konsortiet. Ta fram en road-map ”Road-map for integration of workmachines in processindustrial application” med ett brett stöd från industrin. Studera förutsättningarna för en organisation som i fortvarighet kan driva gemensamma frågor som har bäring på integration och automation av anläggningsfordon. Göra en omvärldsanalys med fokus på organisationer som verkar för integration och automation av anläggningsfordon. Utreda kopplingen mellan SIO Tunga fordon och PiiA’s mål. Leveranser: Förslag på organisation ”CIA-WM” – Cluster for integration and automation of working machines. Mottagare är tilltänkta finansiärer. Road-map for integration of workmachines in processindustrial application. Mottagare är konsortieparter och PiiA. Rapport från omvärldsanalys. Mottagare konsortieparter och PiiA. Underlag till PiiA organisationen så att det tydligt framgår hur SIO Tunga fordon kan kopplas till PiiA’s mål. Leveranser på lång sikt är starkare forskning och utvekling, flera forskningsgruper som samverkar, effektivare och bättre FUI-samverkan, branschöverskridande kunskap och effektivare produktutveckling av autonoma system och komponenter. 5 Aktörer Arbetet leds av Alexander Airosto, projektledare på föreningen Tunga fordon, tillsammans med en projektgrupp. Projektgruppen består av en blandning av expertis från akademi och industri inom området. Företagsrepresentanter från de olika maskintillverkande företagen entreprenad, skog-, och gruvindustrin bidrar med kompetens och erfarenhet för att få kvalitativa samt förankrade resultat och idéer. Projektgruppen består av: Föreningen Tunga fordon, Alexander Airosto, Projektledare Atlas Copco, Ola Pettersson, Group Manager Automation products Luleå tekniska universitet/ProcessIT Innovations, Ulf Andersson, Tekn. Dr Volvo CE, Peter Wallin, Technology Research Manager Robotdalen/Mälardalens högskola, Lennart Karlsson, International Manager Örebro universitet, Dimiter Driankov, Professor Komatsu Forest, Peter Assarsson, General Manager Control system 6 (6) 6 Genomförbarhet Projektets upplägg är direkt avhängig projektets grundidé som innebär att vi ska formulera en samverkansplattform med bred uppslutning från industrin. Detta innebär för upplägget av projektet två saker. Vi kommer att upprätta dokument som tydligt beskriver plattformen och dess idé. Detta kommer att vara en iterativ process som styrs efter input som vi får under projektets framskridande från parterna i projektet. Vi kommer att ägna oss åt nätverksbyggande i syfte att få med relevanta och intresserade parter i konsortiet som står bakom teknikplattformen. Vi kommer att kontakta parter i våra egna nätverk som kan tänkas vara intresserade av vår idé, men även söka nya parter på det nationella planet. Vi kommer även att göra en kartläggning hur det ser ut i omvärlden och fokusera till att börja med på norden och om tiden medgiver även hur det ser ut i Europa. Planeringsmässigt kommer vi att hålla ett antal interna träffar inom den operativa delen av projektgruppen där vi fortlöpande stämmer av utvecklingen i projektet och planerar för kommande arbete i närtid. Det första utkastet kommer att diskuteras på en workshop som vi tänker hålla i nära anslutning till att vi färdigställt version 0.1 av dokumentet som beskriver samverkansplattformen. Vi planerar också att hålla en avslutande workshop där vi presenterar slutsatser och en plan för hur vi kommer att gå vidare samt presenterar version 1.0 av plattformen. De resurser vi planerar att använda är i huvudsak oss själva i form av tid som vi lägger ner i projektet. Vår bedömning är att vår samlade kompetens är tillräcklig för genomförandet av förprojektet. Industrins insats i form av arbetad tid/In-kind kommer öka allteftersom projektet fortskrider i och med att fler industripartners bedöms tillkomma. 7 Projektets kostnader och finansiering Kostnadsslag 1. Löner 2. Tjänster 3. Löner/In-kind 4. Utrustning 5. Resor/Boende 6. Konferens 7. Trycksaker 2014 40 500 40 000 53 520 6 500 9 000 0 0 2015 202 500 100 000 300 000 0 70 000 30 000 1 500 Sökt summa Arbetad tid In-kind TOTAL BUDGET 8 Övrigt och referenser Den här punkten har medvetet lämnats blank. Totalt (kr) 243 000 140 000 353 520 6 500 79 000 30 000 1 500 500 000 353 520 853 520
© Copyright 2024