Förbättrad trådlös kommunikation minskar risken för produktionsstopp inom industrin

2014-12-08 | Forskning/Samverkan

Den 8 december disputerar Kan Yu, doktorand inom inbyggda system på Mälardalens högskola (MDH). I sin doktorsavhandling presenterar han en ny lösning för trådlös kommunikation inom automationssystem, som möjliggör en säkrare och mer precis informationsöverföring. För industrin kan lösningen minska risken för kostsamma produktionsstopp.

 

 

Inom industrin finns många nätverk där flera delar måste samarbeta för att utföra en uppgift.

– Ett exempel på nätverk är de sensorer och anordningar som styr ventiler. Sensorerna behöver inhämta viss information, som temperatur eller tryck, och sända den informationen till ett styrsystem som i sin tur ska säga åt en anordning att öppna eller stänga ventilen, säger Kan Yu.

Nätverken har tidigare förbundits med kablar, men nu går utvecklingen mot mer trådlös kommunikation. Fördelarna är minskade kostnader och förbättrad flexibilitet, men tekniken har fortfarande brister. I den industriella miljön är det vanligt att överföringen utsätts för störningar och att informationen som levereras är felaktig eller blir fördröjd.

– Trots att industriella automationssystem oftast är utformade för att klara av vissa kommunikationsfel, orsakar misslyckade överföringar fortfarande stopp i produktionen, vilket kan leda till förseningar, ekonomiska förluster eller till och med allvarliga olyckor, säger Kan Yu.

Syftet med hans forskning är att förbättra kommunikationen, framför allt genom att begränsa fördröjningar, inom så kallade IWSAN (industriella trådlösa nät för sensorer och ställdon) för industriella automationssystem. I avhandlingen redogör han för de lösningar som används idag och varför de är otillräckliga.

– De befintliga lösningarna har svårt att uppfylla alla säkerhetskrav som finns inom industrin. Sedan finns det andra lösningar som helt enkelt är så komplicerade att de är svåra att realisera, eller så saknas det utvärdering på hur de fungerar i en verklig kontext.

I sin doktorsavhandling presenterar Kan Yu en egen lösning där han har bland annat har vidareutvecklat befintliga kommunikationssystem, så kallade protokoll, och byggt en komplett IWSAN-plattform där samtliga protokoll är implementerade i de inbyggda systemen.

– Lösningen är testad på ABB i Västerås, i verklig industrimiljö, och resultaten tyder på att den fungerar bättre än nuvarande lösningar, och därmed lyckas uppfylla de tuffa krav som ställs. Men vi behöver göra ytterligare tester för att verifiera detta, säger han.

Om Kan Yu

Kan Yu kommer från Kina där han studerade vid Beijing University of Posts and Telecommunication och tog examen 2005. Efter tre år i arbetslivet flyttade han till Sverige där han tog en masterexamen i Communication Engineering vid Chalmers tekniska högskola. År 2010 antogs han som doktorand vid MDH och påbörjade sin forskningsutbildning.

– Under arbetet med min avhandling fick jag lära mig mycket om hur en forskningsprocess går till, men jag uppskattade även att jag fick en inblick i hur forskningen används på riktigt. Jag lärde mig om hur industriella automationssystem fungerar, och om vilka krav som ställs på den trådlösa kommunikationen i de miljöer där de verkar. 

Efter disputationen vill Kan Yu stanna kvar på MDH.

– Planen är att vara kvar som post doc, säger han.