Verksamhetsberättelse 2016

Verksamhetsberättelse 2016 Institutionen för tillämpad fysik och elektronik Fastställd 2017 VB 2016 Tillämpad fysik och elektronik

Innehåll Verksamhetsberättelse 2016... 3 Ekonomi... 3 Personal... 5 Grundutbildning... 6 Forskning... 11

Verksamhetsberättelse 2016 Institutionen för tillämpad fysik och elektronik, TFE, har under de två senaste åren genomgått en omställningsprocess. Steg två i processen kunde under 2016 avslutas då befarad övertalighet inom grundutbildningen inte existerande. Under gångna året genomfördes även en organisationsförändring där prefekt tillsammans med två biträdande prefekter, med uppdelat ansvar för grundutbildning (GU) och forskning (FO), nu står för ledning. Nya roller, nya arbetssätt och nya rutiner har under året utvecklats och reviderats där organisationen befunnit sig i en inkörningsfas vilket medfört ökad belastning på personal. Institutionen har under året initierat ett flertal aktiviteter med syfte att öka kvalitetsnivån inom både GU och FO. Kvalitetsamanuenser (tidigare utvärderat inom ID-programmet) planeras att anställas inom GU och ett arbete med att processbeskriva anställning av forskarstuderande startade inom FO. Två projekt som erhållit medel från lokala utvecklingsfonden slutrapporterades, utveckling av kurserna elmaskiner 2 och filterdesign. I ett led i att stärka institutionens forskning, samt grundutbildningens forskningsöverbyggnad, pågick under 2016 en rekryteringsprocess av professur med inriktning mot signalbehandling. Rekryteringen avbröts dock då huvudkandidaten valde att tacka nej till tjänsten. Arbetet med att stärka forskningen och öka forskningsvolymen kommer vara centralt under kommande verksamhetsår. Forskningsinfrastrukturen har förstärkts med ett nytt elektronmikroskop, (Scanning electron microscope, SEM). Ekonomi Resultat Det totala resultatet för 2016 blev 1,5 MKr. Det ekonomiska utfallet sammantaget för institutionen samt in- och utgående balanser för år 2016 är sammanställt i tabell 1 nedan. Resultatet, +1,9 Mkr för forskningsverksamheten beror till största del på att vi under året erhållit resurser som avser medfinansiering från tidigare år. Tabell 1: Resultat och balans för TFE vid bokslutet 2016 Grundutbildning (kkr) Forskning (kkr) Totalt (kkr) Ingående balanserat kapital 7870 12780 20650 Årets resultat -409 1937 1528 Utgående balanserat kapital 7461 14717 22178

Kostnadsutfall Under 2016 hade institutionen totala kostnader för verksamheten på 106,5 Mkr varav 67 Mkr för grundutbildning och 39,5 Mkr för forskningsverksamheten. Diagrammet nedan visar att verksamheten för GU och FO har minskat: Institutionen har haft en övertalighetsprocess som avslutades under 2016 vilket har gett en bättre anpassning av kostnaderna till den nya lägre HST ramen som följer av nedläggning av två av fakultetens högskoleprogram. Institutionens FO verksamhet har inte haft den utveckling som var förväntad när det gäller forskningsansökningar samtidigt som institutionens strategiska rekrytering av ny professur har fördröjts. Kostnader 68 406 72 708 68 022 68 674 66 996 44 126 50 407 49 883 44 272 39 548 2012 2013 2014 2015 2016 GU kostnader FO kostnader Figur 1: Kostnadsutvecklingen för GU (blå) och FO (röd), 2012 2016. Balanserat kapital Institutionen har ett stort myndighetskapital men stora delar av detta är bundet av speciella satsningar både inom GU och FO, figur 2 Under 2017 påbörjas ett större rekryteringspaket kopplat till den strategiska rekryteringen med inriktning mot elektroteknik. Den strategiska rekryteringen kommer till stor del att finansieras av det innestående myndighetskapitalet.

Balanserat kapital 15 407 13 824 13 823 12 780 14 718 8 737 4 192 7 900 7 870 7 461 2012 2013 2014 2015 2016 GU utgående balanserat kapital FO utgående balanserat kapital Figur 2: Balanserat kapital både bundet och låst, för GU (blå) och FO (röd), 2012 2016. Personal Institutionen har haft en övertalighetsprocess som avslutades under 2016. I och med denna har antalet anställd på institutionen minskat från 100 anställda (23 kvinnor) 2015 till 94 anställda (23 kvinnor) oktober 2016, figur 3 120 100 112 110 106 100 94 80 60 40 92 82 81 77 71 20 0 20 28 25 23 23 2012 2013 2014 2015 2016 Kvinna Man Figur 3: Anställda uppdelat på kvinnor/män, 2012 2016. Institutionen står inför pensionsavgångar inom en närtid, främst då inom lärar/forskargruppen. En översyn för att säkra nödvändiga nyrekryteringar har påbörjats och kommer att slutföras under 2017. En viktig del i detta arbete är institutionens kompetensförsörjningsplan samt fastställda strategier och mål.

Figur 4: Åldersfördelning per personalkategori. Figur 4 visar att TFE har 11 lärare/forskare över 60 år vilket motsvarar ca 17 % av personalkategorin. Nio av dessa kommer uppnå en ålder av minst 65 år inom en 5-årsperiod och pensionsavgångar kommer öka personalomsättningen vilket visar på behovet av en kompetensförsörjningsplan. Arbetet med planen är prioriterat under 2017. Arbetsmiljö och likavillkor Under 2016 bildades arbetsgruppen för arbetsmiljö och likavillkor (GALV). Gruppen har deltagit i två workshops och haft 4-5 träffar under gångna året. Sjukfrånvaron var under året 2,4% varav 75% bestod av långtidssjukfrånvaro (>60 dagar). Snittet för fakulteten var 2,1% respektive 60%. TFEs större andel av långtidssjukfrånvaro adresseras. Grundutbildning Institutionen bedriver grundutbildning inom ämnena Maskin, Bygg, Elektronik och Energi. Institutionen har parallellt med minskad grundutbildningsvolym, på grund av minskade anslag, genomgått en övertalighetsprocess. Under 2016 kunde övertalighetsprocessen avslutats då bemanningen var anpassad till den nedjusterade verksamhetens behov. En omfattande översyn av institutionens kursutbud har gjorts där mer fokus ligger på programmen och utveckling av dessa. Under året har institutionen även arbetat med utveckling av existerande kurser och mot att utöka andelen avancerade kurser. TFE har under året drivit ett flertal kvalitetsfrågor och ett omfattande jobb har gjorts för att höja kvalitetsnivån på befintliga kurser. En kommande utmaning är att stärka grundutbildningens forskningsöverbyggnad, men även lyfta fram och integrera den forskningsöverbyggnad som finns i dag. Utveckling av

ett nytt civilingenjörsprogram inom elektroteknik där institutionens nya strategiska rekrytering av professur har en central roll skulle ge forskningsöverbyggnaden och stimulera till samarbeten inom institutionen inom både FO och GU. Institutionen erbjuder kurser i utbildningsområden som leder till yrkesexamen (högskole-, högskoleingenjörs-, eller civilingenjörsexamen) inom följande åtta olika utbildningsprogram: Processoperatör (120hp högskoleprogram) Maskinteknik (180 hp högskoleingenjörsprogram), Byggteknik (180 hp högskoleingenjörsprogram), Elektronik och datorteknik/medicinteknik (180 hp högskoleingenjörsprogram), Elkraftteknik (180 hp högskoleingenjörsprogram), Energiteknik (180 hp högskoleingenjörsprogram), Interaktion och design (300 hp civilingenjörsprogram), Energiteknik (300 hp civilingenjörsprogram). Dessutom ges kurser inom ett masterprogram i Robotik och reglerteknik, 120 hp. För att upprätthålla en stark kompetensbas erbjuder TFE ett antal fristående kurser, främst inom områdena Elektronik och Medieteknik. Våra kurser (både inom program och fristående) håller hög kvalitet och erbjuds med olika pedagogiska former som vi anpassar till den studerandegrupp och det ämne vi utbildar i. För att öka studentunderlagen till högskoleprogrammet Processoperatör har fakulteten initierat ett samarbete mellan MIUN, LTU och UMU, med liknande upplägg som gäller för Elkraftprogrammet. Inom grundutbildningen hade TFE 50 årsarbetande lärare, varav 33 var disputerade. Figur 5 och figur 6 visar att trenden mellan antal lärare och HST har god överenstämmelse

Antal anställda Antal årsarbetskrafter lärare Antal disputerade lärare (årsarb) 36 37 33 33 33 51 50 58 60 56 94 112 110 106 100 2012 2013 2014 2015 2016 Figur 5: Antal anställda, årsarbetande lärare samt andel disputerade lärare. Under året var 1929 studenter inskrivna och TFE producerade 659 HST inklusive EPK-kurser (17 HST), figur 6. Av figur 6 framgår också att institutionens producerade HST minskat under åren 2013-2016. Det beror på att institutionens grundutbildningsanslag minskat till följd av fakultetens minskade takbelopp. Figur 6: Antal HST inklusive EPK-kurser. Kurser 10 lärare har deltagit i pedagogiska kurser anordnade av UPL 3 personer har genomfört utbildning för chefer inom akademin Ett antal deltar i PIL-nätverk, SPA-nätverk och Nätverk för uppdragsutbildning

Pedagogiska verkstäder Under året genomfördes två omfattande pedagogiska aktiviteter vid institutionen. En seminarieserie för att stödja lärare till meritering enligt meriteringsstegen vid UmU och en läsecirkel där boken Universitetspedagogik lästes och diskuterades. I läsecirkeln var deltagarnas spännvidd stor, från doktorander till excellenta lärare. Konferenser relaterade till GU De flesta lärare deltog i fakultetens lärardag, augusti 2016. 7 lärare deltog i Universitetslärarkonferens NU2016, Malmö, juni 2016. 1 Lärare deltog i CDIO-konferens, Åbo, Finland med muntligt bidrag. Ett antal ämneskonferenser, t.ex. om adaptiv tillverkning, 3D-printning av biomaterial i Maastricht, Nederländerna, Embedded Conference Scandinavia i Kista och Europeiska företagsforskarskolan E.I.D.S i Ghent. Etableringstid Ingen lärare utnyttjar etableringstid under 2016. Pedagogisk meritering Fem av institutionens lärare är nu inplacerade i universitetets pedagogiska meriteringsmodell, två som meriterade och fem som excellenta. Meriteringssystemet uppmuntrar fler till att läsa pedagogiska kurser, besöka konferenser samt att prova och dokumentera nya arbetsmetoder i den egna undervisningspraktiken. Fyra lärare är nu utbildade för att bedöma pedagogiska meriter och ett antal portföljer har bedömts under året. Ämnesmässig fördjupning Ett flertal utvecklingsprojekt har genomförts inom TFE. Tre projekt har finansierats av fakultetens kvalitetsmedel, utveckling inom projektledning för Öppen ingång, installationsteknik för Civ.ing. i energiteknik samt inom.net MVC. Lärare har inom ramen för KU-tiden samt via strategiska medel för TFE nyutvecklat kurser, deltagit i utredningar och deltagit i projekt, några exempel är: Framtagning/utveckling av kurser på avancerad nivå t.ex. Högfrekvensteknik, Digital kommunikation samt Filterdesign. Deltagande i fakultetsövergripande utredning kring kursutbud inom hållbarhetsområdet Ett projekt för att öka motivationen inom utbildning kring projektledning där ett samarbete med Datavetenskap och Arbetsterapi i kursen Interaktivitet i smarta miljöer. Två lärare besökte ett flertal universitet i Indien, IIT, VIT SRM. Införande av AGIL teknik i kursen Mekatronik med Scrum-master, Sprint, Backlog etc. En nätverksträff/utbildningsdag för lärare inom reglerteknik på Chalmers.

Inom ramen för att öka ingenjörsmässighet har det införts tydligare koppling mellan konstruktionsberäkningar och byggritningar, gäller kursen Stålkonstruktioner. Kompetensutveckling inom Additiv tillverkning, finansierat med LUF-medel. Många lärare har läst in sig i och undervisat i nya områden t.ex. kvalitetsteknik, produktionsteknik, ledarskap, materialfysik etc.

Forskning Vid institutionen för tillämpad fysik och elektronik bedrivs forskning inom två olika huvudområden, Elektro- och systemteknik samt Energiteknik: Elektro- och systemteknik Forskningsmiljön spänner över områdena elektronik, tillämpad fysik, medieteknik och medicinsk teknik. Vi arbetar med signalbehandling med inriktning mot gränssnittet människa-maskin, samt medieteknik där frågeställningarna handlar om hur signalerna ska behandlas så de blir robusta, hanterbara och enkla att överföra på olika nätverk. Inom medieområdet bedrivs forskning även med inriktning mot medieanvändning, talbeteende, medieupplevelse och interaktion, t.ex. betydelsen av individers val för mediers användning. Inom inbyggda system utvecklas nya trådlösa sensornätverk för mätningar i olika miljöer, som t ex datainsamling av djurs rörelsemönster (digital djurpark). Inom reglerteknik och robotik fokuseras forskningen på matematiska modeller för reella system, allt från hydrauliska kranar till vätskeflödet i en mänsklig hjärna och användandet av dessa modeller för avläsning, visualisering, förutsägelser och kontroll av viktiga variabler i dessa system. Forskning inom Medicinsk Teknik integrerar fysik och elektronik med medicin med övergripande syfte att förbättra hälso- och sjukvården. Vid institutionen bedrivs projekt inom sensorteknik och diagnostik av cancer i mjuk vävnad, mätteknik, mekanik och optiska system, t ex ögats optik. Energiteknik Utveckling av ett långsiktigt säkert energisystem är en av det globala samhällets största utmaningar. Energifrågan är nära kopplad till ekonomisk utveckling, levnadsstandard och livsvillkor. Utmaningarna för forskningen i energiteknik består bland annat i utveckling av ny kunskap kring tillförsel, omvandling, distribution och användning av energi. Inom alla dessa områden finns det stora möjligheter att förbättra dagens teknologier samt att finna helt nya lösningar. Vid institutionen finns en väl etablerad energiteknisk forskningsmiljö. Syftet med verksamheten är att utveckla ny kunskap som är användbar vid utveckling och införande av ny teknik inom områdena energieffektivisering med inriktning mot bebyggelse och termokemisk energiomvandling. Inom energieffektivisering har forskningsverksamheten sin tyngdpunkt i slutanvändning av energi i byggnader. Vi undersöker dels energiöverföring med avseende på byggnadstekniska komponenter och energianvändning för brukade byggnader, samt dels kopplingen mellan energianvändning och beteende och termiskt inomhusklimat. Inom termokemisk omvandling arbetar vi för att bidra till en ökad fundamental kunskapsbas kring kritiska termokemiska omvandlingssystem för att optimera processer och anläggningar, delta i utvecklingen av innovativa idéer, ta fram nya processkoncept och andra aspekter nödvändiga för en lyckad omställning till ett hållbart energisystem baserat på förnyelsebara råvaror.

Beredande rådet för forskning och forskarutbildning Institutionens beredande råd för forskning- och forskarutbildning (FFu) har under den senaste verksamhetsperioden på olika sätt fortsatt arbetet med att strukturera och samla institutionens forskning under två huvudområden, elektroteknik och energiteknik. TFE behöver starkare, mer fokuserade forskningsmiljöer med ökad kritisk massa, av flera skäl; för att, i en del fall, kunna utvecklas och nå fram till den internationella forskningsfronten och i andra fall behålla denna position; för att uppfylla ställda krav på goda doktorandmiljöer; för att vara tillräckligt attraktiva för att kunna rekrytera strategiskt; för att mer framgångsrikt attrahera externa medel. FFu har arbetat med att effektivisera och öka kvaliteten på doktorandrekryteringsprocessen under 2016. En mindre rekryteringsgrupp kommer att formeras och en rekryteringsprocess innefattande intervjuer med anvisningar om specifika föreläsningsuppgifter och utformning av forskningsplan, är färdig för beslut. Vidare har FFu arbetat med att förbättra marknadsföring och kommunikation internt och externt av TFE s forskning och med infrastrukturplaner. Volymen av institutionens forskning har minskat 2016 jämfört med föregående år (se figur 10). En starkt bidragande orsak är att förlusten av två professorer de senaste åren nu fått genomslag vad det gäller anslagsmedel och externa medel. För närvarande (2016) löper tre VR- och ett FORMAS-projekt på TFE. Förutom detta är vi medsökande på ytterligare ett antal VR- och Formas projekt. Beträffande forskningsfinansieringen från fakulteten (FFT) finns en inbyggd tröghet som motverkar snabba förändringar. Över tid har TFE någorlunda hållit ställningarna i absoluta tal (se figur 7) men minskat något i andel. De FFT-medel som fanns att fördela 2016 var dessutom ovanligt små. Trots det skedde en viss ökning jämfört med föregående år. I den senaste ansökningsomgången (2016) blev utfallet ytterligare något bättre vilket innebär att TFE år 2017 är tillbaka på samma FFT volym som för år 2014. Vad det gäller fakultetsstudiestöden kommer de senaste årens relativt höga disputationsfrekvens så småningom få genomslag i en ökad andel. Totalt sett utgör fakultetsstudiestöden för närvarande ca 20 % av den totala doktorandfinansieringen.

Figur 7: Kostnader för forskning och erhållen FFT den senaste 5-års perioden. Disputationer Under 2016 hade TFE 28 aktiva forskarstudenter, två doktorander disputerat och en tog under året ut en licentiatexamen. Tre nya doktorander rekryterades under 2016, figur 8.

40 30 20 10 Forskarstuderande 0 2012 2013 2014 2015 2016 Aktiva forskarstudenter Antagna till forskarutbildning Figur 8: Aktiva och antagna forskarstudenter 2012 2016. Under 2016 rekryterades tre nya doktorander till institutionen och TFE hade 28 aktiva forskarstudenter. Publikationer TFE 2016 I figur 9 visas antal publikationer i form av journalartiklar, konferensbidrag, böcker eller bokkapitel samt rapporter och populärvetenskapliga artiklar som publicerats de senaste 11 åren. Siffrorna är tagna ur DiVA (en viss osäkerhet råder för 2016 då det är oklart om alla hunnit publiceras i DiVA ännu). De senaste åren har antalet journalartiklar ökat medan konferensbidragen minskat. Totalt har dock refereegranskade publikationer legat konstant under perioden. Detta får ses som ett positivt resultat, mot bakgrund av att forskningsvolymen vid TFE har minskat.

Figur 9: Publiceringsfrekvens mellan 2005 och 2016. Forskningsbidragen har haft en avtagande trend de två senaste åren, tabell 2. En analys av forskningsbidrag per författarfraktion de 5 senaste åren visar att institutionen publicerar en artikel per 961 tkr i forskningsbidrag. Tabell 2: Bidrag i förhållande till författarfraktioner. År författarfraktioner bidrag (tkr) bidrag/författarfraktion 2012 16 17389 1086,8 2013 28 18841 672,9 2014 19 26800 1410,5 2015 19 18522 974,8 2016 24 15848 660,3 medelvärde: 961,1 Professorsrekrytering Den senaste professorsrekryteringen (Elektroteknik med inriktning mot reglerteknik och signalbehandling) blev av olika anledningar en utdragen process och har avbrutits på grund av att toppkandidaten tackat nej till tjänsten. Vi är dock övertygande om att analyserna och beredningsarbetet i och med denna process ska bära frukt i form av framgångsrik ny utlysning av en, eventuellt två professorstjänster inom elektroteknikmiljön.