Ny programvara underlättar automatiserad tillverkning av unika produkter

Inom några år kan tillverkningsindustrin hoppa över tidskrävande programmering varje gång en ny produkt ska sättas i produktion. Mattias Bennulfs forskning skapar helt nya möjligheter för industrier att snabbt ställa om sin automatiserade produktionsprocess.

– Att skifta mellan unika produkter och korta serier kommer att gå betydligt snabbare och gör produktionen mer flexibel, säger Mattias.

Unika, kundanpassade produkter blir allt vanligare i flera produktsegment, liksom tillverkning av korta produktionsserier. Samtidigt är dagens automatiserade tillverkningsprocesser designade för massproduktion. Varje gång tillverkningsprocesser ska ställas om till en ny produkt krävs omfattande programmering av specialister.

– Produktionen står still när programmeringen genomförs, det kostar tid och pengar. Därför är det idag inte lönsamt att tillverka korta serier eller unika produkter i automatiserade processer. Istället sker produktionen oftast av människor, ibland med stöd av robotar för vissa arbetsmoment, förklarar Mattias, ny doktor i produktionsteknik vid Högskolan Väst.

Enklare programmering

Inom några år kan förutsättningarna för tillverkningsindustrin se helt annorlunda ut. Mattias har utvecklat ett ramverk som förenklar programmeringen vid omställning till produktion av nya produkter. Ramverket består av ett komplext dataprogram som han byggt upp från grunden, delvis baserat på befintliga standarder. Hans forskningsarbete är fokuserat på tillverkningskonceptet Plug & Produce. Det styrs av ett modernt multiagentsystem som utvecklats av automationsforskare på Högskolan Väst.

– Enkelt beskrivet består Plug & Produce-konceptet av ett antal självstyrande enheter, vi kallar dem agenter. En agent kan representera allt från ett borrverktyg, en robot och en detalj som ska tillverkas, till en mobil enhet som flyttar komponenter mellan agenter. Alla agenter förses med olika förmågor baserat på vilka uppgifter de har i tillverkningsprocessen. De kan kommunicera dels med varandra, dels med ramverket.

Snabbare omställning

– Ramverket som jag har utvecklat för Plug & Produce gör det enklare att flytta, lägga till och ta bort olika arbetsmoment i en tillverkningsprocess. Programvaran är konfigurerbar, generisk och ska kunna användas för många olika typer av produkter och tillverkningsprocesser.

Mattias forskning kan ge tillverkningsindustrin flera fördelar. Med snabbare och enklare omställning blir det lönsamt att tillverka även unika produkter eller korta serier i en automatiserad process. Kortare leveranstider för kundanpassade produkter kan ge värdefulla konkurrensfördelar.

– En annan effekt är att det krävs mindre arbetsinsatser av operatörer. För industriföretag som idag har produktion i länder med billig arbetskraft, kan det öppna möjligheter att flytta tillbaka produktion till Sverige.

Samverkan med företag

En viktig del i Mattias arbete har varit att testa programvaran i den Plug & Produce-anläggning som finns på Produktionstekniskt centrum i Trollhättan. Flera företag, bland andra GKN Aerospace, har deltagit i hans projekt och har kunnat testa och applicera programmet i sina produktionsprocesser.

– Det känns bra att ha byggt upp något från grunden och sedan se att det fungerar i praktiken. Men det finns utmaningar att arbeta vidare med. Det kommer att ta ytterligare några år innan programvaran är färdigutvecklad och redo att användas i skarp produktion. Jag hoppas kunna vara med på den resan och bidra till att vi går i mål.

Ta del av Mattias Bennulfs avhandling ”A Control Framework for Industrial Plug & Produce”.

Kontakt: mattias.bennulf@hv.se