Metrologi til fremtidens digitaliserede industri og samfund
Kvaliteten af medicin, robotter og vindmøller er – som for alle andre fremstillede produkter – helt afhængig af metrologi. Teknisk udvikling og stigende produktionskrav øger behovet for mere, bedre og digitaliseret metrologi. Den primære målgruppe for de udviklede ydelser er derfor bred: medicinal-, biotek- og fødevarebranchen, vand- og energiforsyninger, producenter af sensorer og måleudstyr samt laboratorier. Endvidere udvikles der ydelser rettet mod glasindustrien og industrier, der anvender støbeforme til plast, glas, beton.Teknologisk Institut udvikler i samarbejde med industrien metrologi inden for temperatur, geometri, vandflow, anemometri og materialefugt, områder hvor Teknologisk Institut er udpeget som metrologiinstitut (MI) af Sikkerhedsstyrelsen. Laboratorierne deltager i nationale- og internationale metrologinetværk (EURAMET, DaniaMet mv.), fx i ”Key-comparisons” og EMPIR-forskningsprogrammet og har derigennem adgang til den nyeste viden og det højeste måletekniske niveau. Dermed er Teknologisk Institut førende mht. at tilbyde virksomhederne unik måleteknisk sporbarhed, viden og rådgivning.
I industrien udføres et stadigt stigende antal målinger, som tilvejebringes via flere og mere prisbillige sensorer opsat i netværk. Den store mængde målinger skal digitaliseres og valideres for at kunne understøtte automatisering af processer og produktfremstilling, hvilket giver anledning til øget anvendelse af statistiske metoder og machine learning. Det stiller helt nye krav til den metrologiske infrastruktur ift. sikring af sporbarhed og valide usikkerheder, så virksomhederne bliver understøttet i denne transformationsproces.
Aktiviteten understøtter digitalisering af metrologi gennem udvikling af en række nye teknologiske serviceydelser og indeholder elementer som formidling af viden, gennemførelse af tests, standardisering inden for nye berøringsløse målemetoder, in-line måling og nye sporbare målemetoder inden for CT-scanningsteknologien. Teknologisk Instituts position som førende dansk metrologiaktør og metrologiinstitut inden for centrale måletekniske områder styrkes.
Teknologisk Institut formidler den måletekniske viden og de nyudviklede standardiserede målemetoder gennem et omfattende kursusprogram, konferencer og erfagrupper rettet mod målgruppen. Ligeledes deltager Instituttet aktivt i certificerings- og standardiseringsgrupper.
Smart-metering kompetencesikring for forsyningsingeniører
Der er aktuelt nationalt og internationalt stor fokus på de muligheder, der ligger i udnyttelse af smarte/intelligente produkter og systemer. Det fremgår fx af GTS-rapporten ”Smarte produkter, smart produktion og IoT” fra november 2015. Der er samtidig øget fokus på måling af energi- og andet ressourceforbrug, og analyser peger på, at markedet for ”Energy Management” vil fordobles mod 2020. Se links til begge dele i aktivitetsplanen.Danmark har traditionelt en stærk positionering, når det gælder energi- og ressource-effektive produkter og systemer for vand og fjernvarme, herunder smart-meters (intelligente forbrugsmålere med fjernkommunikation). Området er en styrkeposition for Danmark med betydelig eksport – og med yderligere potentiale (se fx yderligere link i aktivitetsplanen). Danske forsyningsselskaber har været hurtige til at indkøbe og installere ny teknologi, fx ”smart-meters”, og med henblik på bl.a. energieffektivisering.
Forsyninger og producenter efterlyser i forlængelse heraf tiltag til at understøtte den fulde udnyttelse af de muligheder, som de nye smart-meters giver, og efterlyser samtidig kvalificeret arbejdskraft.
Nærværende aktivitet adresserer efterspørgslen på ingeniører med viden og kompetencer inden for udnyttelse af smart-metering inden for vand og fjernvarme.
Behovet skal bl.a. dækkes af professionshøjskolerne gennem uddannelse af fremtidens ingeniører. Instituttet samarbejder derfor i aktiviteten med VIA Engineering (under VIA University College), som bl.a. uddanner forsyningsingeniører og ønsker viden om smart-meters og sensornetværk integreret i undervisningen. Aktiviteten vil sikre videnspredning til VIA Engineerings forsyningsingeniøruddannelse med fokus på udnyttelse af smart-metering inden for vand og fjernvarme.
Teknologisk Institut har gennem nuværende aktivitetsplan ’H2 Metrologi til Industri og Samfund’ (2016-2018) og tidligere aktivitetsplan ’H1 Metrologi og Måleteknisk Support’ (2013-2015) opbygget viden og specialkompetencer omkring smart-meters samt kvalificering af data og disses anvendelse til forudsigelser af driftsparametre mv.
Aktiviteten understøtter via uddannelsen af diplomingeniører samt gennem bachelor-projekter og ingeniørpraktik Instituttets videnspredning til forsyningsselskaber og producenter af måleudstyr. Samarbejdet vil endvidere understøtte og medvirke til at udbygge både VIA’s og Teknologisk Instituts forskning og udvikling på området og bidrage til værditilvækst i innovationssystemet.
Droner – fra udvikling til implementering
Aktiviteten fokuserer på at understøtte danske droneteknologileverandører og systemintegratorer i at levere dronesystemer, der i dag ikke findes på markedet. Dette gøres gennem udvikling af en række demonstrationscases, der tager afsæt i konkrete behov identificeret inden for bygge- og landbrugsbranchen. Disse cases har fire overordnede formål.1) At demonstrere hvorledes sensortyper som hyperspektral kamera, termografi og NIR kombineret med de nyeste metoder inden for kunstig intelligens (deep learning og machine learning) kan bruges til at detektere og opsamle data vedr. sygdomme i planter, sprækker i konstruktioner og skader på infrastruktur. Disse data ønsker servicevirksomheder inden for bygge- og landbrugs-branchen at kunne levere til deres kunder.
2) At påvise en god business case på anvendelse af droner.
3) At demonstrere dronesystemer der opfylder de nyeste regler og love.
4) At udvikle teknologimoduler (sensorer og databehandling) der kan danne grundlag for teknologiske serviceydelser målrettet teknologileverandører og systemintegratorer, så de bliver i stand til at levere de rette løsninger til ser-vicevirksomhederne. Et teknologimodul kan f.eks. bestå af et termografisk kamera og tilhørende deep learning algoritme, som kan detektere sprækker i beton. Et teknologimodul kan genbruges på tværs af cases. F.eks. kan det samme modul benyttes til at detektere sprækker i broer, veje og bygninger.
Rationalet for dette er, at Danmark har ganske få producenter af flyvende droner (UAS – Unmanned Aerial System), men efterhånden en del brugere af standardløs-ninger, dvs. droner der anvendes til at tage billede eller video, men uden databehandling. Udviklingen af de mere avancerede dronesystemer har været drevet af nogle få entreprenante iværksættere og forskere, men det har været svært at skabe et forretningsgrundlag for disse. Fokus for denne aktivitetsplan er derfor kun i begrænset omfang på selve dronefartøjet, men mere på at udvikle nye dronesystemer (drone + sensor + databehandling + lovliggørelse) som sammen med den rette applikation viser en god business case.
Der tages udgangspunkt i de to brancher byggeri og anlæg samt landbrug, da de er identificeret som to af de områder med størst potentiale for at anvende dronebaserede services og hvortil dronesystemer er mest markedsmodne. Disse to brancher er endvidere udvalgt af den foreslåede innovationsnetværksindsats på strategiområdet ’Droner’ af Robocluster, InnoByg og Inbiom som denne aktivitet er tæt koordineret med.
Metrologi – til industri og samfund
”Kan man ikke måle det, kan man ikke forbedre det”. Måling og måleteknik spiller en stor rolle inden for de fleste områder, der påvirker vores dagligdag: Fra industrielle processer og produkter til energi-, sundhed- og miljøsektorerne. Ønsket om bedre kvalitet og reduceret spild stiller større krav til måling og måleusikkerhed. Metrologi er en vigtig del af den danske teknologiinfrastruktur og har stor betydning, når ny teknologi skal udvikles og forfines.Teknologisk Instituts metrologilaboratorier for vandflow, temperatur, lufthastighed og geometri er nationalt og internationalt anerkendt som ”Metrologiinstitut” (MI), og sikrer dansk indflydelse på de internationale standarder på områderne. Yderligere et laboratorium for måling af materialefugt er på vej til MI-status. Faciliteterne indgår i det danske DANIAmet-samarbejde og i ’Flowcenter-Danmark’, et samarbejde med FORCE Technology, der er anerkendt som dansk ”Centre of Excellence”.
Gennem aktiviteterne tilvejebringes ny viden om måleteknik på højeste niveau og nye praksisnære ydelser udvikles. Særlige fokusområder er måling af materialefugt, kalibrering af medikoteknisk udstyr, nye anvendelser af koordinatmålemaskiner og CT-scanning. samt undersøgelser af flowmåleres målenøjagtighed under praksisnære forhold. Sidstnævnte adresseres for at kunne forbedre måleusikkerhed og reproducerbarhed ved afregning og i industrielle processer.
Måleteknisk viden formidles gennem et omfattende kursusprogram, konferencer og erfagrupper samt rådgivning rettet mod laboratorier, virksomheder, forsyninger, myndigheder m.fl.
