Tyska Fraunhofer är en av världens största forskningsorganisationer och bedriver innovationssamarbeten i en lång rad olika länder, däribland Sverige. På Chalmers i Göteborg och KTH i Stockholm ingår Fraunhofer som partner i forskningscentrum som arbetar med industrinära forskning inom produktionsteknik.

2001 bildades Fraunhofer-Chalmers Centre (FCC) i Göteborg som, baserat på avancerad matematik, utvecklar unika beräkningsmetoder och simuleringsmjukvaror för att hjälpa industrin till snabbare utvecklingsarbete och effektivare produktion.

– Samarbetet med Fraunhofer har stor betydelse, säger Johan S Carlson, föreståndare för FCC. Vår strategi är att utveckla och förädla gemensam teknik där vi drar nytta av närheten till både Fraunhofers och Chalmers omfattande forskning och teknikportfölj. Våra kontaktnät och varumärken samt vår gemensamma förmåga att omvandla originella idéer till innovation är viktiga delar för att se till att våra resultat och tekniker så snabbt som möjligt kommer till nytta i både svensk och tysk industri.

Sedan starten har FCC arbetat med över 170 partner och utfört omkring 500 projekt inom modellering, simulering och optimering. Kunderna finns inom flera olika branscher som verkstads- och fordonsindustrin, läkemedel, skog, papper och förpackning, elektronik, energi samt informations- och kommunikationsteknologi.

Lösningar ger dubbel effektivisering

– Det här är industrinära forskning och genom den omfattande verktygslåda vi byggt upp genom åren har vi möjlighet att hjälpa även mindre företag. Våra matematikbaserade lösningar ger ofta en dubbel effektivisering – dels förkortad tid i utvecklingsarbetet, dels bättre utnyttjandegrad och cykeltid i tillverkningen, förklarar Johan S Carlson.

Ett exempel är den teknik för optimering och automatisk robotprogrammering som utvecklats vid FCC och som idag används av de flesta fordonstillverkare. 2017 belönades den med Hannovermässans förstapris inom robotik.

– Den typen av lösningar spelar en avgörande roll inom automatisk programmering av robotstationer och stödjer därmed framtidens smarta fabrik som är effektiv, flexibel och har individanpassade svets-, målnings- och mätprocesser, säger Johan S Carlson.

Industrinära forskning för fordonsindustrin

På KTH:s campus i Stockholm öppnades 2016 det nya forskningscentret Powertrain Manufacturing for Heavy Vehicles Application Lab (PMH Application Lab). Bakom laboratoriet, som är inriktat på tillverkning av drivlinor till tunga fordon, står KTH, Fraunhofer och RISE – med Scania, Volvo och Sandvik Coromant som industripartner.

– Till skillnad från grundforskning handlar det här om tillämpad, industrinära forskning. En fjärdedel av världsproduktionen av till exempel växellådor till tunga fordon är idag koncentrerad till Mälardalen. Ska vi kunna behålla ledartröjan är det viktigt att många partner arbetar tillsammans över landsgränserna för att utveckla ny teknologi och nya lösningar, inte minst för att säkra kompetensförsörjningen, säger Jannik Henser som är föreståndare för centret och med ett förflutet inom Fraunhofer IPT.

Någon konflikt i att företag som normalt är konkurrenter arbetar tillsammans finns inte, menar han.

– Många av framtidens utmaningar löser vi bäst tillsammans. Men vid sidan om de gemensamma projekten har parterna också tillgång till laboratoriet för egna riktade projekt, utan insyn från konkurrenter.

Underleverantörer involverade

I många av projekten är även underleverantörer till fordonstillverkarna involverade. När produktionsprocessen i ett företag förändras påverkar det som regel produktionsprocessen även i ett tidigare eller senare skede.

– Vill man optimera hela processkedjan krävs därför ett informationsutbyte över företagsgränserna, förklarar Jannik Henser.

Sedan starten har laboratoriet dragit igång ett 20-tal olika forskningsprojekt. I ett av projekten, som genomförts i samarbete med Scania och Sandvik Coromant, har man tagit fram en så kallad digital tvilling av ett skärverktyg.

– All data från tillverkningsprocessen finns samlad i den digitala tvillingen. Det innebär att produktionspersonal och konstruktörer på båda företagen har tillgång till informationen och hela tiden kan följa upp verktygsanvändningen för att minska kostnader för till exempel kassationer och omarbetningar. En sådan erfarenhetsåterkoppling över företagsgränserna är grunden för decentraliserade beslut och framtidens smarta fabriker, säger Jannik Henser.