Hur får man industrirobotar att prata samma språk?

Tillverkningsindustrins produktion kompliceras idag av att robotar och maskiner använder olika informationssystem och kommunicerar på ”olika språk”. Industridoktoranden Gabriel Sebastian forskar tillsammans med Volvo Group för att hitta en standard som gör det möjligt att skapa effektiva planeringsverktyg med digitala tvillingar. Det kan bli ett lyft för flexibel produktion.

En digital tvilling är en datormodell som visar något som händer i verkligheten, exempelvis i en maskin. Industrin använder digitala tvillingar för att exempelvis kontrollera att en ny produktionsprocess fungerar innan den byggs i fabriken. Idag är det ett tidskrävande, manuellt programmeringsarbete att skapa en digital tvilling. Det går inte att göra snabba förändringar i produktionen eftersom varje justering kräver omprogrammering.

– Om man istället kan skapa digitala tvillingar automatiskt med den information som redan finns i våra robotar och andra maskiner så är mycket vunnet, säger Johan Vallhagen, senior forskare på Volvo Group och handledare för Gabriel Sebastian.

– Problemet är att informationssystemen i olika leverantörers maskiner utgår från unika lösningar eller olika standarder och kan inte kopplas samman på det sätt som behövs, säger Johan.

– Med Gabriels hjälp vill vi bygga kunskap om vilka standarder och lösningar som fungerar optimalt tillsammans. Hans forskning blir en viktig pusselbit för att skapa verktyg som gör vår produktion mer flexibel och robust, så vi till exempel kan ställa om till olika produktvarianter snabbare.

Utvecklar planeringsverktyg 

Gabriel startade sin forskarutbildning på Högskolan Väst i mars och har flera spännande utmaningar framför sig.

– Jag ska utveckla ett planeringsverktyg för flexibel produktion där man använder en digital tvilling för programmeringen. Den ska kunna samla in och tolka information från flera olika typer av maskiner oavsett hur avancerade de är – den ska dessutom kunna inkludera moment som görs av operatörer i produktionen, förklarar Gabriel.

– Det innebär att vi först måste skapa en standard för hur man använder digitala tvillingar för planering av den här typen av produktionsprocesser. Jag kommer att applicera min forskning i Högskolan Västs nyutvecklade koncept ”Plug and produce”. Det är en ny form av flexibel produktion där smarta moduler med konfigurerbara verktyg kan adderas och tas bort utan att nya programmeringsinsatser krävs, säger Gabriel.

Kan spara tid och kostnader

Om han löser uppdraget inom några år kan det få stor betydelse för företag som har produktion med hög grad av kundanpassning. Ett smartare planeringsverktyg kan spara mycket tid och kostnader, samtidigt som produktionen blir mer tillförlitlig och flexibel.

– För oss på Volvo Group är det en stor fördel att Gabriel forskar i nära samverkan med oss. Det betyder att vi på R&D-avdelningen kan bygga värdefull kunskap som vi har nytta av på flera sätt, bland annat när vi ska göra kravspecifikationer vid inköp av teknisk utrustning, konstaterar Johan.

Mixar forskarstudier med praktiska moment

Gabriel ser fram emot att kunna mixa forskarstudierna på Högskolan Väst med praktiska moment i produktionsmiljön på Volvo Group.

– Jag har sökt efter forskarutbildningar där man kan arbeta i nära samverkan med industrin. Det känns viktigt att min forskning är relevant för deras utveckling, säger Gabriel.

Gabriel Sebastian är en av Högskolan Västs tre nya industridoktorander. Alla ingår i företagsforskarskolan Smart Industry Sweden där ytterligare 13 doktorander från andra svenska lärosäten deltar. Tillsammans med 13 industriföretag runt om i landet ska de arbeta med industriell utveckling inom en rad olika teknikområden.