Om enheten för Tillverkning och mätsystem

Enhetschef

Introduktion

År 2014 sammanslogs två enheter på IIP: Maskin och processteknologi samt Mätteknik och optik. Den nya enheten upprättades och fick namnet Tillverkning och mätsystem (på engelska Manufacturing and Metrology Systems, MMS). Enheten fokuserar på följande forskningsområden:

• Precisionsteknologi, Industriell mätteknik och Verktygsmaskiner - PEM
• Cirkulära Tillverkningssystem - CMS
• Additiv Tillverkning - AM

MMS-teamet är från många olika delar av världen och består av två professorer, två universitetslektorer, tre seniorforskare, två postdoktorer, fyra forskningsingenjörer, nio doktorander, och fyra industridoktorander. Mellan 2012 och 2020 har MMS-teamet publicerat mer än 100 vetenskapliga artiklar, 52 konferensuppsatser, en bok, fem bokkapitel, 15 doktosavhandlingar, 14 licentiatavhandlingar, och har handlett mer än 210 masteruppsatser för studenter som genomför sina M.Sc.-studier.

Forskning

Enheten MMS centrala forskningsfrågor är:

• Hur kan tillverkningsindustrin, med tanke på produktdesign, tillverkningsprocesser och system, bli mer konkurrenskraftig och samtidigt minimera sitt miljöavtryck?
• Hur kan precision, produktivitet och hållbarhet ökas på varje produktionsnivå, från design genom tillverkningsprocesser, till de nya metrologisystemen?
• Hur utformas och implementeras tillverkningssystem med återställande och regenererande egenskaper, avsedda att utforma avfall från den industriella miljön och stödja industrin i dess övergång från linjära till cirkulära system?
• Vilka är parametrarna för framgångsrik (t.ex. sprickfri, tät, geometriskt tillförlitlig) AM-tillverkning, för att förbättra materialprestanda och öka produktionshastigheten? Hur kan vi mäta och övervaka motsvarande AM-parametrar? Vilka är de olika efterbehandlingskraven för att förverkliga fullt funktionella AM-komponenter och produkter?

Förutom formella forskningsbidrag har MMS-teamets medlemmar också bidragit till toppmoderna lösningar i samhälleliga sammanhang genom att patentera 3 idéer och inrätta 4 spin-off-företag som genererar positiva socio-tekniska och socioekonomiska effekter av forskning.

Utbildning

MMS samordnar masterprogrammet Industrial Production Engineering and Management. MMS samordnar också två kurser på kandidatnivå och åtta på masternivå, en doktorandkurs, en industrikurs och bidrar till mer än fem kurser utöver MMS-enheten. All undervisningsverksamhet är kopplad till forskningsverksamheten vid MMS, antingen genom befintliga forskningsprojekt eller genom master- och doktorsavhandlingar. Genom bidrag från CMS-teamet har till exempel mer än 300 studenter och 50 forskarstuderande genomgått utbildning i CMS under de senaste fem åren. Två disputationer i CMS hölls under de senaste åren. Teamet har utvecklat en doktorandkurs i cirkulär ekonomi och industriella system som erbjuds varje år sedan 2018. CMS är också ett tema i BSc-avhandlingar för produktionstekniska studenter och MSc-avhandlingar för alla studenter vid KTH. CMS är också ett nytt forskningsområde utvecklat vid IIP, och är numera ett aktivt ämne för doktorandforskning under produktionsteknikprogrammet.

Dessutom försöker CMS-teamet att genom iniativet CE@KTH upprätthålla en databas med kurser i CE-relaterade ämnen för att organisera KTHs CE-utbildning. En masterkurs i CE är under förberedning, med planerad lansering i slutet av 2020/början av 2021. CMS-teamet ansvarar också för att utveckla ett nytt spår för maskinteknikprogram som kallas Cyber ​​Physical Products, där det föreslås att CE-strategier integreras.

Sedan 2017 har additiv tillverkning varit en del av masterkursen 'Advanced Manufacturing Technologies', som ges vid IIP. Förklarande aspekter av AM presenteras också för studenter genom inbjudna föreläsningar på både master- och kandidatnivå. Som en del av programmet Industriell produktion utvecklas också en doktorandkurs om AM av metaller, med hjälp av kollegor från Materialvetenskap och Hållfasthetslära. Denna kurs är planerad att ges från hösten 2020. Därefter kommer en annan doktorandkurs att utvecklas som behandlar ämnet AM av polymerer och keramik. Med erfarenhet av att genomföra dessa kurser på doktorandnivå kommer kursutformning och innehåll att användas för utveckling av AM-kurser även på masternivå.

FN:s mål för hållbar utveckling

Forsknings- och utbildningsverksamheten hos MMS har stark koppling till syften och mål för hållbar utveckling, samt FN:s mål för hållbar utveckling. Att flytta till digitala produktionsprocesser via AM öppnar inte bara nya vägar för innovation inom personlig hälsa, till exempel anpassade implantat, utan det förbättrar också arbetsmiljön i produktionen och gör den renare och mer anständig. Forskning inom precisionsteknknologi och verktygsmaskiner ökar däremot innovationen i produktionsmiljön för att öka produktiviteten och konkurrensfördelen.

Sammantaget tar de cirkulära tillverkningssystemen ansvar utanför gränserna för produktionsfabriker och syftar till att göra industrisystemen återställande och regenererande, både minimera avfall och miljöavtryck från tillverkningsindustrin. SDG:erna 3, 4, 8, 9, 12 och 13 är de mest relevanta och utgör en gemensam grund för att utvärdera effekterna och tillskott av vårt engagemang i samband med en hållbar utveckling.