-Utmaningsdriven innovation: Projektbeskrivning för Projektform A 2011

Transkript

1 -Utmaningsdriven innovation: Projektbeskrivning för Projektform A 2011 STREAM - SusTainable smart Efficient AutoMation Projektbeskrivningen ska vara på max 5 A4-sidor. VINNOVA föredrar att ansökan skrivs på svenska. I fall då det kan vara önskvärt att skriva på engelska ska VINNOVA informeras på förhand om detta. Det är möjligt att jobba i ett annat dokument och därefter klistra in texten i mallens respektive fält nedan. Endast ansökningar som skrivs enligt denna mall kommer att behandlas. För krav, bedömningskriterier, begreppsdefinitioner och andra förutsättningar för ansökan, se senaste version av utlysningstext på under Utlysningar. Här finns även en förteckning över vanligt förekommande frågor (s.k. FAQ) och svar på dessa. 1 Bakgrund och state-of-the-art Beskriv trender och behov som ligger bakom projektförslaget och varför nya lösningar behövs. I denna del ska ni även förklara idéns potential och nyhetsvärde i ett internationellt perspektiv. Detta innefattar att redogöra för nuläge och konkurrenssituation Svensk tillverknings- och processindustri står inför utmaningar som ökad konkurrens från lågkostnadsländer och nya krav på en mer miljövänlig produktion. Ett annat mycket allvarligt hot mot den svenska industrin är bristen på kompetent arbetskraft. För att bibehålla och utveckla svensk konkurrenskraft är det därför absolut nödvändigt att bemöta utmaningarna med nya tekniska innovationer i form av produkter och tjänster. Ett för Sverige traditionellt starkt område är automationsindustrin, där Mälardalen idag är en världsledande region med en årlig omsättning på 30 miljarder kronor, motsvarande 7% av den globala omsättningen 1. För att behålla en global position krävs att automationsindustrin följer med och utnyttjar möjligheter i de trender som idag driver teknikutveckling framåt. Exempel: -smart phones och surfplattor som båda utvecklats, och framförallt kostnadseffektiviserats, baserat på privatkonsumtion och som har stor potential inom industrin, -smart grids, utvecklar ett helhetskoncept med avancerade affärsmodeller för framtidens elnät, -open innovation samt cloud computing medför möjligheter som ökad lagrad kapacitet, tillgänglighet och flexibilitet. Förutom ovanstående ställer globala utmaningar som Green Tech och Clean Tech krav på energieffektivitet och miljömål samtidigt som det blir allt viktigare att också arbeta med säkerhet (Safety och Security). Alla dessa trender medför möjligheter men också stora risker. Mot bakgrund av ovanstående fokuserar STREAM på hållbar innovationsutveckling inom automationsindustrin genom nya miljöeffektiva och integrerade lösningar för samverkande produktions- och underhållsstyrning. Projektet STREAM bidrar direkt till grön tillväxt inom ett expansivt 2 område med mycket stor potential 3. Ett flertal individuella lösningar finns redan inom konstellationen, och projektet syftar till att ta fram skarpa integrerade lösningar utifrån dessa. Som exempel kan nämnas ABB:s system 800xA för processautomation, Addivas och Bombardiers system för tillståndsövervakning och återförande av data från drift till konstruktion, OpenModelica för processmodellering och optimering, och SICS metoder för automatiserad diagnos och planering. Utveckling av affärsmodeller för att sälja komplexa tjänster samt nya modeller för effektiv kompetensförsörjning (t.ex. open innovation) kommer också att adresseras i STREAM.

2 Projektresultaten kommer introduceras på en internationell marknad vilket starkt kommer att bidra till att bibehålla Sveriges ledande position inom automation. Målet är att stärka Sveriges position inom grön produktion som är en global trend att möta. Det ger svensk basindustri ett tidsmässigt försprång genom tidiga demonstratorer och driftsatta system. 1 Källa: kartläggning Industriell Automation i Mälardalen Curt-Åke Sundholm Området ökar med c:a 15% per år. Källa: intern ABB-rapport 3 Upp till 23% av produktionskostnader utgörs av onödigt underhåll. Källor: Coetzee 2004, Bevilacqua and Braglia 2000, Maggard and Rhyne 1992, Wireman Idéns koppling till vald utmaning och till grön tillväxt Beskriv idén och hur den möter minst en av utmaningarna samt vilka specifika behov och kunder/kravställare som adresseras. VINNOVA vill öka investeringar kopplade till grön tillväxt (se definition i utlysningstexten). Beskriv därför om och på vilket sätt projektet bidrar till grön tillväxt. Observera att detta gäller projektets effekter, inte själva genomförandet av projektet. STREAM utgår från dellösningar hos företagen i Automation Region samt teknik, metoder och modeller hos SICS, MDH och LiU och möter utmaningen konkurrenskraftig produktion. STREAMs huvudidé är att skapa nya innovativa lösningar för hållbar produktion inom flexibelt tillståndsbaserat underhåll, energiförsörjning och produktionseffektivisering. Dessa nya tjänster och produkter kan sedan erbjudas internationella kunder, vilket på så sätt stärker tillväxten för svensk automationsindustri. En effektiv innovationsprocess kan åstadkommas genom att integrera och utnyttja redan existerande produkter, behov, tjänster och idéer vilka angriper delmängder av problemet. För att säkerställa aktörsöverskridande samarbeten kommer vi i STREAM också att utveckla affärsmodeller för det tänkta upplägget och för integrerade lösningar med flera bidragande parter. Exempel på specifika utmaningar inom konstellationen är 1) adaptiv analys och diagnos av styrsystem, 2) konkurrenskraftig produktion av industriella kommunikationslösningar, 3) integrerad datadriven planering av energiförsörjning, produktion och underhåll, 4) modellbaserad energieffektivisering, samt 5) framtidens automation via öppna mobila plattformar. STREAM bidrar både direkt och indirekt till grön tillväxt genom energieffektivisering och minskad resursanvändning, vilket åstadkoms genom optimal styrning av energianvändning och resursförbrukning, övervakning och avvikelsedetektion, och resurseffektiv samverkande produktion och underhåll. Ett konkret exempel är att haverier med resulterande utsläpp kan undvikas eller mildras om ett system för avvikelsedetektion varnar för den annalkande faran. 3 Förväntade resultat Beskriv förväntade processer, produkter och/eller tjänster samt eventuellt andra resultat vid ett lyckat projekt, dvs. efter Projektform C. Nya innovativa datavetenskapliga och matematiska metoder är nyckeln till att addera värde till traditionella industrisystem. STREAM erbjuder en helt unik möjlighet till innovationsutveckling genom en konstellation bestående av små och stora leverantörer av automationsprodukter och tjänster, automationsslutanvändare, ett forskningsinstitut, akademi, samt en think-tank som stärker innovationsutvecklingen. Projektet kommer att jobba

3 strukturerat och målmedvetet mot driftsättning av projektresultaten. STREAM förväntas därmed i förlängningen leverera skarpa produkter och tjänster för framtidens produktions- och underhållsstyrning inom tillståndsövervakning, diagnos, modellbaserad grön produktion, energy forecasting, prediktivt underhåll samt adaptiv optimerad schemaläggning och planering för att maximera nyttoeffekter. Utöver detta kommer tjänster inom produktionseffektivisering och lean automation tas fram. STREAM bidrar också till kompetensutveckling och omvärldsövervakning hos deltagande företag, samt levererar som ett delresultat ett antal demonstratorer för processautomation och övervakning. Projektresultaten kommer också att publiceras fortlöpande. 4 Konstellationen Beskriv konstellationens kompetens och kunskap i relation till idén. Förklara även hur aktörerna kompletterar varandra samt konstellationens nyhetsvärde, speciellt vad gäller förmågan att åstadkomma sektorsövergripande innovation. Redogör för hur konstellationen skall vidareutvecklas och förädlas under Projektform A, t.ex. vilka ytterligare aktörer/roller/kompetenser som behöver involveras och hur detta ska gå till. Använd både rutan för fritext och tabell nedan. Konstellationen innebär ett nytt samarbete mellan de c:a 60 automationsföretag som ingår i Automation Region och SICS, Mälardalens Högskola, Linköpings universitet och Blue Institute. Samarbetet möjliggör en unik innovationsmiljö där Automation Region representerar behoven inom stora och små automationsföretag, SICS, MDH och LiU säkerställer tillämpning av vetenskapligt väl beprövade metoder inom dataanalys, planering, schemaläggning, kommunikation (SICS), miljöteknik, energiförsörjning och energieffektivisering, (MDH), samt processimulering (LiU/Santa Anna via plattformen OpenModelica). Vidare tillför Blue Institute kompetens inom ekonomi och strategisk affärsutveckling. Projektet kommer att kompletteras med minst tre slutkunder inom processindustri och tillverkande industri. En nyckelaktivitet under projektet är att planera fler konkreta demonstratorprojekt i samarbete med slutkunder. Konstellationen inom STREAM är redan idag stark med stöd från företag inom Automation Region, samt LiU, MDH och SICS vilka borgar för vetenskaplig höjd. Genom nätverket inom och via Automation Region samt genom de samverkande nätverken Process IT och Paper Province har STREAM möjligheter att komplettera konstellationen vid behov som uppstår under fas A. Organisation Bekräftat (ja/nej) Roll(er) i konstellationen SICS Projektledare, forskningspartner Automation Region (c:a 60 företag inom automation) Mälardalens högskola LiU/Santa Anna Institute diagnos och samplanering Ansvarig för företagskontakter, resursgruva, ett forum för att testa idéer i verkligheten Forskningspartner energieffektivisering Forskningspartner OpenModelica plattform Namn på kontakt person Kontaktuppgifter (telefonnummer och e-post) Markus Bohlin , markus.bohlin@sics.se Helena Jerregård , helena.jerregard@mdh.se Erik Dahlquist , erik.dahlquist@mdh.se Peter Fritzson , peter.fritzson@liu.se

4 för energioptimering ABB* Leverantör, fallstudier inom processautomation Bombardier Transportation* Leverantör, slutanvändare, fallstudier inom järnvägsfordon Erik Oja, divisionschef Process Automation Anders Aabakken, utvecklingschef Propulsion and Control Kari Parkkila,VP Production Örjan Larsson, senior advisor , rt.bombardier.com Westermo* Leverantör, slut-användare av automation , Blue Institute Nya affärsmodeller och , möjligheter ur ett internationellt perspektiv Addiva* Leverantör, fallstudier Björn Lindström, , diagnossystem VD Prevas* Leverantör, fallstudier Björn Andersson, , inom Industriell IT/MESsystem Senior VP Business Development *ovanstående företag har aktivt deltagit till denna ansökan. Utöver detta kommer övriga företag i Automation Region att engageras under projektperioden. 5 Projektplan Beskriv hur projektet ska genomföras, organiseras och ledas. Under fas A leds STREAM av SICS med hjälp av en styrgrupp med ledande representanter från ABB, Bombardier, Westermo och Automation Region. STREAM genomförs i huvudsak av SICS och Automation Region; extern kompetens tas in vid behov. Aktiviteterna i fas A fokuserar på att identifiera, analysera (m.a.p. potential för tillväxt), prioritera och planera möjliga fallstudier och demonstratorer för fas B i detalj, identifiera nyckelbehov i form av teknik och kompetens, samt att komplettera konsortiet med slutanvändare inom svensk processindustri. För att lyckas med projektmålen formar vi en referensgrupp, initialt bestående av medlemsföretag i Automation Region. Projektet kommer också att ta fram avtal för reglering av IPR med extern hjälp. Projektplanen ser i korthet ut som nedan: November 2011 Styrgruppsmöte Kick-off: Introduktion, insamling av fallstudier och demonstratorer December 2011 Individuella möten med deltagande parter (stärker fallstudierna) nuari 2012 Styrgruppsmöte Workshop: sammanhållande projektidé och demonstratorförslag Februari 2012 Utkast till B-ansökan och projektplan klar 15 Mars 2012 Ansökan till projektform B inlämnad Inför fas B (prototypframtagning) kommer projektet att engagera ytterligare parter när detta anses nödvändigt för att fylla behoven identifierade i fas A. I fas C kommer skarpa produkter och tjänster utvecklas och driftsättas. Projektet omfattar 4,5 personmånader totalt för fas A: 2,5 personmånader på SICS, 1,5 personmånader på Automation Region samt 0,5 personmånader på övriga deltagare. Vi söker totalt 736 ksek inom projektform A för detta. 6 Internationella satsningar Beskriv om och i så fall hur projektet relaterar till pågående eller planerad verksamhet inom EU:s ramprogram och andra större internationella satsningar.

5 En forskningsansökan kommer lämnas in till FP7 Factory of the future med fokus på samtidig utveckling av nya, effektivare processer och automationslösningar. Ansökan gäller pappersoch massaindustri och kraftverk/energisystem med förnybara bränslen. MDH koordinerar och SICS är en forskningspartner. Den planerade ansökan kompletterar STREAM på forskningsfronten. STREAM är unikt i sin sammansättning av automationsindustri, akademi/institut samt en think-tank för innovationsutveckling och hjälp med att ta demonstratorer till produkter och tjänster. Området är viktigt för industrin och det finns pågående stora projekt inom FP7: -Linked Knowledge in Manufacturing, Engineering and Design for Next-Generation Production (LINKEDDESIGN) berör idéer om återföring av drifterfarenheter till konstruktionsfasen, vilket innefattar en av fallstudierna vi planerar med Bombardier Transportation. -Plug and Play monitoring and control architecture for optimization of large scale production processes (PAPYRUS) behandlar holistisk dataanalys och optimering med fabriksomfattande asset management. -The Foundation for the Smart Factory of the Future (FOFDATION) tar fram en demonstrator för framtidens smarta fabriker och berör SCADA- och MES-system samt integrerad diagnos. Projekten ovan saknar svenska deltagare. STREAM kommer under fas A söka kontakt för korsbefruktning och framtida samverkan. 7 Översikt I nedanstående tabell ska ni mycket kortfattat redogöra för vilka delar av utmaningen som adresseras och tänkta lösningar. Tydliggör även vilka kunder/kravställare som berörs. Delar av utmaningen som adresseras Tänkta lösningar Kunder/kravställare som berörs Lösningar för miljödriven Nya affärsmodeller för kluster konkurrenskraft (KP) Samverkan produktion/drift och tillståndsbaserat underhåll Agila utvecklingsmetoder för automation Prevas, process-och Bombardier, Addiva Innovativt nyttjande av nya och traditionella naturresurser och material (KP) Möta nya kundpreferenser med dynamiska, innovativa lösningar (KP) Från mer information till mervärde genom information (IS 3.0) En utmaningsdriven infrastruktur driver nya affärsmöjligheter (IS 3.0) Kompetensnätverk Modellbaserad energieffektivisering Samverkan produktion/drift och energiförsörjning Nya öppna och mobila plattformar (ex. Android) Kundanpassad produktion och underhåll via robust och flexibel planering Avvikelsedetektion och diagnos Förädling av driftdata och återkoppling till konstruktion Omvärldsbevakning, seminarier och workshops om nya trender och ny teknik process-och ABB, process-och Prevas Prevas ABB, Westermo