Banar väg för digital tvilling vid Alfa Laval

Han jämför digitala tvillingar med appen Google Maps. Där ser man hur lång tid det tar att komma till en viss destination och vilken väg som är snabbast. På samma sätt kan digitala tvillingar inom industriproduktion visualisera var produkterna som tillverkas befinner sig och när de förväntas nå olika stationer inom en fabrik.

− En digital tvilling tar hänsyn till sådant som flöden av insatsvaror, personalens arbetsskift och tid för förflyttningar mellan stationer. Om en maskin slutar att fungera ger tvillingen förslag på sätt att styra om produktionen så att den flyter på ändå, säger Adrian Sanchez de Ocana.

Alfa Laval tillverkar bland annat värmeväxlare, separatorer och pumpar och har tjugofem stora fabriker i världen.

− Med hjälp av digitala tvillingar kan tillverkningen bli snabbare, effektivare och mer hållbar. De ger hjälp att identifiera flaskhalsar och möjlighet att fatta beslut utifrån faktiska data, inte på någons magkänsla, säger han.

Adrian Sanchez de Ocana är en av femton industridoktorander inom KK-stiftelsens företagsforskarskola INDTECH vid Mälardalens universitet, som fokuserar på digitalisering och AI i industrin. Han har forskat på Alfa Laval i fyra år och hans industriella mentor Christian Wolfe är nöjd.

Ett komplext arbete

Redan innan en industridoktorand var påtänkt hade företaget gjort simuleringar för produktionsprocessen.

− Vi förstod att det skulle krävas mycket grundarbete, bland annat med att samla in data, innan vi skulle kunna skapa en fungerande digital tvilling. Mognaden – technology readiness – för den här tekniken var låg inom Alfa Laval och därför var det ett bra område för en industridoktorand. Det behövdes någon som verkligen var dedikerad och kunde fördjupa sig i det här, på ett sätt som vi normalt inte jobbar, säger Christian Wolfe.

På marknaden finns kommersiella mjukvaror att utgå ifrån, men dessa behöver modifieras efter förutsättningarna i produktionen och ges rätt information i realtid. Christian Wolfe tror inte att arbetet kommer att vara klart när Adrians doktorandtid är slut.

− Arbetet har blivit betydligt mer komplext än vi trodde att det skulle bli. Det har visat sig svårt att hämta in korrekta och kvalitativa data till modellen. Men Adrian är duktig och vi lär oss otroligt mycket längs vägen, säger Christian Wolfe.

Forskning nära produktionen

Adrian Sanchez de Ocana är uppvuxen i Bilbao i Spanien och läste till civilingenjör i industriell ekonomi vid Deusto universitet. Till Sverige kom han på ett stipendium för åtta år sedan.

− Det var meningen att jag skulle stanna i sex månader, men jag är fortfarande kvar. Jag känner mig hemma i Sverige, som mig själv. Jag är en lugn person och passar in här.

Han är tacksam för möjligheten att doktorera vid Alfa Laval, att få forska på verkliga data, i verklig industriproduktion. Alfa Lavals fabrik i Eskilstuna tillverkar separatorer och är en viktig källa i hans forskning. Där interagerar operatörerna med maskinerna med ett digitalt gränssnitt som ger bra input i simuleringarna.

Fabriken i Lund är också viktig, och väldigt nära. Några minuters promenad från huvudkontoret tillverkar Alfa Laval värmeväxlare. I en byggnad tillverkar robotar den centrala komponenten värmeväxlarplattor, och i en annan sker montaget av värmeväxlare manuellt.

− Vi går ofta över till fabriken, för att hämta data eller för att bättre förstå tillverkningsprocessen. Det är viktigt att förstå hur olika grupper av personer samarbetar och tänker, och vilka indikationer som är viktiga för deras beslut. Vi behöver också kontrollera om den digitala tvillingens förutsägelser faktiskt händer i verkligheten. Arbetet är väldigt ”hands on” och sker i samarbete med beslutsfattare, produktionschefer och produktionsutvecklare, säger Adrian Sanchez de Ocana.

Fokus på slutanvändare

Han pratar ofta om ”vi” och faktum är att han gör det mesta av sitt arbete i samarbete med andra. Han handleder studenter som gör examensarbete på Alfa Laval och ger input till hans forskning. Som industridoktorand är han också involverad i olika projekt på företaget som inte nödvändigtvis hör till avhandlingen.

− Det känns jättebra att få så många kontakter inom företaget. Många deltar kontinuerligt i diskussionerna kring digitala tvillingar och kan lättare ta till sig teknologin sedan. Att involvera intressenterna i utvecklingsprocessen är nyckeln till att lyckas införa en ny teknologi.

Även på ett personligt plan är arbetssättet värdefullt.

Christian Wolfe har också siktet inställt på slutanvändarna:

− Vi vill integrera konceptet Industri 4.0 i produktionen och demokratisera digitala verktyg inom företaget. Digitala tvillingar ska kunna användas av människor som jobbar med att förbättra produktionen vid alla våra stora fabriker.

För att se till att Adrian Sanchez de Ocana fokuserar på rätt saker finns en styrgrupp som består av områdeschefer inom Alfa Laval, hans handledare vid Mälardalens universitet samt Christian Wolfe.

− Adrian driver arbetet framåt, men styrgruppen hjälper honom med inriktningen och att prioritera. Vi ser till att vi inte tappar bort varför Alfa Laval vill göra den här forskningen, säger han.

Kunskapsutbyte mellan företag och akademi

För att ha nära till jobbet är Adrian Sanchez de Ocana bosatt i Lund. Till Mälardalens universitet i Eskilstuna reser han för kurser, seminarier och avstämningar med sin handledare. Då och då arrangerar INDTECH besök vid andra lärosäten, och vid fabriker som ägs av företagen som ingår i företagsforskarskolan. Själv har han har även kontakt med företag utanför INDTECH.

− En del av min forskning handlar om att ta reda på hur andra industriföretag arbetar med digitala tvillingar. Jag har haft en workshop där representanter från elva stora tillverkningsföretag berättat för varandra om sina initiativ på området. De har ett stort intresse av att lära sig av varandra, att få en smygtitt på vad andra gör.

Att industrin har utmaningar intygar Moris Behnam som är professor i datavetenskap vid Mälardalens universitet och projektledare för INDTECH.

På universitetet finns kunskap om den forskning som finns på området.

− Det krävs att vi från universitetet arbetar tillsammans med företagen och försöker identifiera hur man kan jobba med den digitala tekniken på ett effektivt sätt. För svenska industriföretag är det avgörande att hänga med. Om de inte blir ledande i att använda digital teknik kommer de att tappa marknadsandelar internationellt, säger Moris Behnam.

För akademin ser han bara fördelar att samarbeta med industriföretag.

− Vi kan utveckla teorier och metoder inom akademin, men har behov av att kunna testa dem för att veta att de är bra i verkligheten.

Själv vill Adrian Sanchez de Ocana gärna stanna på Alfa Laval när han doktorerat. Han skulle vilja vara med och implementera det han utvecklar i Alfa Lavals fabriker.

− Jag vill också fortsätta samarbeta med akademin. Gärna ha en roll där jag kan underlätta för studenter och industridoktorander att komma hit.

Text: Eva Annell