IT løsninger i procesautomatisering (ITPA):

En eksperimentel undersøgelse for at undersøge, måle og indsamle datasæt i industrielle processer ved hjælp af automatisk måling og datatransmission over LPWAN radioforbindelse (af IoT-enheder) med energieffektiv drift.

Del 2 introducerer innovativ procesautomatisering ved måling af kamakselgeometri ved hjælp af en ny robotarm. Der blev udviklet en metode til at måle kamgeometrien af testobjektet. De opnåede resultater er sammenlignet med reference-data opnået ved hjælp af konventionelle metoder og metrologiske værktøjer.

 Del 3 omhandler energieffektivitet i industriel procesautomatisering. Industrirobotter, ligesom alle maskiner, kræver energi for at fungere. Robottekniske arbejdsstationer er i naturen energikrævende, hvilket påvirker fabrikernes økologiske fodaftryk (carbon footprint – CO2-udledninger) samt de samlede produktionsomkostninger. En vigtig del af vurderingen af bæredygtighed er energieffektiviteten af robotter, der anvendes i pick and place-applikationer, som sammen med perifere enheder forbruger en betydelig mængde energi under drift. Energieffektivitet er en nøgleindikator for vurdering af produktionsmaskiner, da de ofte har den største andel af det samlede energiforbrug i en fabrik. Denne artikel vil præsentere resultaterne af forskning i energieffektiviteten af robotarmen i den industrielle proces, med det formål at bestemme de procesparametre, hvor antallet af behandlede elementer er maksimalt, og værdien af den definerede energieffektivitetsindikator er optimal.

Projektet bidrager til forskningsudvikling, uddannelsesforbedringer og samarbejde med industrien, hvilket er i tråd med akademiets langsigtede strategiske mål. Det understøtter videnbehov og videngrundlaget i uddannelsesudbuddene på flere måder.

Projektet beskæftiger sig med avancerede teknologier som LPWAN-radioforbindelser (IoT-enheder), robotteknologi og energieffektivitet. Gennem undersøgelse af transmissionstider, udvikling af metoder til måling af kamgeometri med en robotarm og vurdering af energieffektiviteten i industrielle processer giver projektet praktisk erfaring og dybdegående indsigt i teknologiske løsninger. Dette er relevant for uddannelsesprogrammer, der fokuserer på industri 4.0, automatisering og energioptimering. Ved at kombinere teoretiske undersøgelser med praktiske anvendelser hjælper projektet med at integrere akademisk viden med virkelighedens udfordringer. Dette styrker forståelsen af komplekse emner såsom datatransmission, robotautomation og energioptimering, hvilket kan forbedre kvaliteten af uddannelsesudbuddene og forberede studerende på aktuelle og fremtidige udfordringer i industrien. Resultaterne af projektet kan anvendes til at opdatere og forbedre kursusindholdet ved at inkludere den nyeste forskning og teknologiske fremskridt. Dette sikrer, at uddannelsen forbliver relevant og i takt med den nyeste udvikling i industrien, hvilket er essentielt for at holde uddannelsesprogrammerne aktuelle og effektive.

Projektet skaber også værdi for erhvervene ved at introducere en ny metode til måling af kamakselgeometri ved hjælp af en robotarm. Denne innovation kan hjælpe erhvervslivet med at forbedre præcisionen og effektiviteten af automatiserede måleprocesser. Ved at udvikle og anvende nye metoder til geometri-måling kan virksomheder opnå bedre kvalitetssikring og produktkontrol, hvilket fører til forbedret produktkvalitet og reducerede omkostninger ved fejlretning. Desuden fokuserer projektet på energieffektiviteten af industrielle robotter, hvilket reducerer driftsomkostningerne og CO2-udledningen. Ved at analysere og optimere energiforbruget kan virksomheder mindske deres energiregninger og øge bæredygtigheden i deres operationer, hvilket er særligt vigtigt i en tid med stigende energipriser og øget fokus på miljøvenlige praksisser. Implementeringen af de anbefalede optimeringsmetoder og teknologier fra projektet kan føre til reduktion af de samlede produktionsomkostninger. Effektiv dataoverførsel og automatiserede målemetoder kan forbedre produktionshastigheden og nøjagtigheden, mens energieffektivitet kan resultere i lavere energiomkostninger.

Projekter har som minimum fire faser. Aktiviteter og handlinger er de aktiviteter, der knytter sig til projektets faser og som afhænger af projektets omfang.

1) Projektplanlægning

Definere Mål: Fastlægge målene for undersøgelsen af, målingen og indsamlingen af datasæt i industrielle processer.
Udvikle Metodologi: Planlægge de eksperimentelle metoder for hver del af undersøgelsen, såsom datatramsission med LoRaWAN

2) Gennemførsel, inkl. vigtigste milepæle

Del 1:Datatransmission: Udføre eksperimenter for at måle transmissionstider og undersøge forskellige konfigurationer af slutapparater. Vigtige milepæle inkluderer test af transmissionrater og analyse af data.

Del 2:Måling af Kamakselgeometri: Implementere metodologien for måling af kamakselgeometri med en robotarm. Milepæle omfatter sammenligning af resultater med konventionelle metoder og forbedring af målemetoden.

Del 3:Energieffektivitet: Analysere energi-forbruget af robotarbejdsstationer og identificere optimale procesparametre. Vigtige milepæle inkluderer gennemførelse af effektivitetsevalueringer og vurdering af indflydelsen på de samlede produktionsomkostninger.

3) Afslutning
Afslutte Dataindsamling: Sikre, at alle eksperimentelle data er indsamlet og valideret.
Sammenfatte Resultater: Opsummere resultaterne fra hver del af projektet, herunder transmissionstider, målepræcision og indsigt i energieffektivitet.
Dokumentere og Rapportere: Forberede omfattende rapporter om resultaterne og deres betydning for industrielle processer.

4) Evaluering

Gennemgå Resultater: Vurdere resultaterne i forhold til de oprindelige mål og bestemme effektiviteten af de foreslåede løsninger. Analysere og evaluere hvordan fundene bidrager til forbedringer i industrielle processer, såsom øget dataoverførselseffektivitet, forbedrede målemetoder og bedre energistyring.
Reflektere over hvad der fungerede godt og hvad der kunne forbedres til fremtidige projekter. Overveje feedback fra interessenter og planlægge nødvendige justeringer.

Projektet har til formål at undersøge og måle datasæt i industrielle processer ved hjælp af automatisk måling og dataoverførsel over LPWAN-radioforbindelser, samt evaluere energieffektiviteten. De centrale forskningsspørgsmål og undersøgelsesspørgsmål er operationaliseret som følger:

Del1 Datatransmission:
Hvordan påvirker transmissionstiden kvaliteten ved brug af LoRaWAN-protokollen under forskellige konfigurationer af slutapparater?
Data vil blive indsamlet ved at transmittere billeder med forskellige opløsninger (100×100 og 200×200) ved hjælp af LoRaWAN-protokollen og måle transmissionstiderne.

Del2 Måling af Kamakselgeometri:
Hvordan kan geometri af kamaksler måles effektivt med en robotarm, og hvordan sammenlignes resultaterne med konventionelle metoder?
Udvikle en metode til at måle kamakselgeometri med en robotarm, og sammenligne resultaterne med data fra konventionelle målemetoder og metrologiske værktøjer.

Del 3 Energieffektivitet i Robotter:
Hvad er de optimale procesparametre for at maksimere antallet af behandlede elementer og samtidig opnå en høj energieffektivitet i robotter?
Analysere energiforbruget af industrielle robotter under forskellige operationelle forhold og identificere parametre, der maksimerer energieffektiviteten.

Data stammer fra eksperimentelle målinger og observationer foretaget under projektets forskellige faser D1,D2,D3.M

Tre videnskabelige artikler i peer-reviewed tidsskrifter.

Projektet forventes at bidrage væsentligt til udviklingen af ny viden inden for IT process automation (ITPA) ved at integrere innovative teknologier og metoder til automatisering af industrielle processer. Gennem eksperimentelle undersøgelser vil vi udvikle metoder til automatiseret måling af geometri og energieffektivitet, hvilket vil forbedre præcisionen og effektiviteten i produktionsmiljøer. Dette vil ikke blot styrke akademiets strategiske mål om samarbejde med industrien, men også skabe værdi for erhvervslivet ved at optimere produktionsomkostninger, forbedre produktkvaliteten og bidrage til bæredygtighed gennem energibesparelser.