Examensarbeten 2016 1
Allmän information - exjobb på Aros Aros Electronics AB utvecklar och producerar kundanpassad industriell elektronik. Motorstyrningar, sensorer och fältbussteknologi är våra specialområden. Inom dessa pågår ständigt vidareutveckling av teknologier, kunskapsnivåer och produktionsmetoder. Som ett led i detta har vi för avsikt att kontinuerligt hålla något eller några examensarbeten igång. De förslag på examensarbeten som presenteras i detta häfte är endast exempel på uppgifter inom våra specialområden. Ni som har egna förslag är hjärtligt välkomna att diskutera dessa med oss. Vår policy när det gäller ekonomisk ersättning för examensarbeten är att betala ut en klumpsumma vid examensarbetets slut. Storleken på denna avtalas innan examensarbetets start. Eftersom vi anser att både vi som företag och ni som exjobbare tjänar på att vara 2 personer har vi detta som ett krav. Vi ser exjobb som en bra väg för rekrytering varför sökanden som är intresserade av Aros som en framtida arbetsplats prioriteras. För att ansöka om ev. examensarbete hos oss, kontakta vår utvecklingschef: Magnus Wide Telefon: 031-776 82 00 Ansökan skall innehålla: Kort personlig presentation Önskad tid för genomförande Sökt exjobbsförslag, alternativt önskat tekniskt innehåll Beskrivning av nuvarande studier och planerad tidpunkt för examen Eventuella betygskopior Vi ser fram emot er ansökan! 2 Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se
Aros electronics - innovation och kreativitet Aros electronics utvecklar och producerar skräddarsydda elektroniska lösningar för kundunika applikationer i medelstora volymer inom industri- och fordonsbranschen. Vårt erfarna design-team består inte bara av högkompetenta teknikexperter inom motordesign, motorkontroll, kraftelektronik, inbyggda system och mekatronik, utan också av multidisciplinärt erfarna applikationsingenjörer som följer projektet från idéstadie till efter start av produktion. Aros är arbetsplatsen för dig som vill komma nära tekniken. Vi anser att en passion för teknik är mycket viktigt. Atmosfären på Aros är avslappnad och organisationen är okomplicerad. Självklart innebär frihet att man också måste ta ansvar. Vi förväntar oss att du lägger tid och engagemang på ditt arbete och jobbar för att leverera resultat för företaget. Hittills har dessa principer fungerat väldigt bra. Framgång bidrar inte bara till en skön arbetsmiljö, utan ger även stort utrymme för personlig utveckling. Med oss blir du en del av produktutveckling och produktion, från idé till slutprodukt. Du kommer att arbeta med både kunder och andra engagerade team. Som en del av Van de Wiele-gruppen kan vi erbjuda dig goda möjligheter till internationella kontakter och spännande jobbresor. Våra fordonsprodukter används idag i en mängd olika produkter som till exempel servosystem i marina tillämpningar, distribuerad I/O för bussar och delsystem i hybridfordon. Våra industriprodukter används idag i applikationer som till exempel industrivävstolar, rullbandssystem, robotstyrning och industriportar. En stor del av vår omsättning investeras i forskning och utveckling. Varje projekt-team arbetar tvärfunktionellt. Våra laboratorier är fullt utrustade med moderna instrument och verktyg som motortest-bänkar, kraftanalysatorer, EMC-kammare, klimatkammare, vibrationstestutrustning med mera. 3
Ämnesområden: Elektronik, Programmeringsteknik Trådlös driftdata över NFC Vid både utveckling och intrimning finns ett behov av att snabbt kunna sätta parametrar och/eller utläsa dagaloggar. Idag krävs en PC med tillhörande programvara och t.ex. en CAN-buss. Near Field Communication (NFC) återfinns idag i var och varannan mobiltelefon. Vi skulle vilja undersöka möjligheten att använda oss av en Android-baserad mobiltelefon eller surfplatta som kommunicerar över NFC för att både skriva och logga data. Examensarbetet går ut på att: Konstruera och utvärdera, dvs ta fram schema, kretskort och mjukvara med tillhörande underlag till en så kallad piggyback-krets med stöd för NFC. Ta fram en Android-plattform som möjliggör utveckling av appar för att ändra parameterar samt hämta inspelade dataloggar i fält. Summary in English: Develop hardware and software compatible with an Android based, NFC equipped, platform such as a mobile phone. The complete system should solely communicate over NFC. The aim is allow setting of parameters and extraction of data logs using only an Android app. 4 Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se
Onlineskattning av tröghetsmomentet i ett drivsystem Ämnesområden: Programmeringsteknik, Modellering och simulering, Elektriska drivsystem, Reglerteknik Aros electronics gör ett stort antal servostyrningar per år och i många applikationer ändras drivsystemets tröghetsmoment under drift. För att upprätthålla en noggrann servostyrning krävs att hastighetsregulatorns motorparametrar matchar drivsystemets mekaniska dynamik och här spelar tröghetsmomentet en betydande roll. Vi vill utveckla oss mer genom att undersöka möjligheter för onlineskattning av tröghetsmomentet i våra drivsystem. Ni får jobba med hårdvara som vi tillhandahåller och ett programsystem som i stora delar är färdigutvecklat. Ert jobb blir att hitta och utvärdera bästa möjliga algoritmer för onlineskattning av tröghetsmomentet, samt i mån av tid C-koda någon algoritm och implementera den i existerande styrning. Ni bör ha läst någon av kurserna Modelling and Simulation, Electric Drives, Nonlinear and Adaptive Control samt ha ett intresse för elektronik, reglering och programmering. Summary in English: In order to obtain high control performance of an industrial servo drive system it is important to have accurate knowledge about the mechanical motor dynamics. This thesis deals with online estimation of the inertia in an electrical drive system. 5
Ämnesområden: Modellering, Reglerteknik, Programmeringsteknik, Kraftelektronik Sensorlös styrning av BLDC-motor för Quadcopter Aros Electronics produkter består till stor del av integralmotorer där motorn är en sinuskommuterad permanentmagnetsmaskin (PMSM). För vissa applikationer kan det dock vara mer passande att använda sig av Brushless DC (BLDC) teknik. Därför vill vi vidare undersöka möjligheter och begränsningar med denna teknik. Eftersom sensorlös kontroll ofta efterfrågas är det i synnerhet denna styrprincip som är av intresse. Som utvecklingsingenjör på Aros krävs det ofta övergripande kunskap om kundens applikation för att kunna tillgodose kraven på motorstyrningen. I detta fall har vi valt att utvärdera motorprestanda i ett flygande dynamiskt system: En Quadcopter! Examensarbetet går ut på att: Fördjupning inom ämnet sensorlös BLDC teknik för att sedan ta fram ett förslag på en hårdvaruplattform som passar för uppgiften. Detta kan innebära en färdig omriktare från Aros eller annan/egen hårdvara beroende på kravbilden. Implementera styralgoritmerna på vald hårdvara. Vi ser gärna att man i samband med detta även tar fram en dynamisk modell för motor och omriktare i t.ex. Matlab/Simulink till hjälp för verifiering. Skapa en enkel dynamisk modell av (den kompletta) quadracoptern (inklusive motormodell) och tag fram en reglerstrategi för att stabilisera farkosten. En komplett quadracopter inklusive motorer, propellrar, gyro, accelerometer etc. ställs till ert förfogande. Implementation av regleralgoritmen sker i en passande Aros-styrning (C programmering). Vid implementation av regulatorn är viss kunskap i C-programmering ett krav. 6 Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se
Summary in English: Proposal handles sensorless control of a BLDC motor and development of a platform (based on Aros controller or other) suited for the proposed control method and implementation of motor control algorithms on this. Evaluation of motor performance is performed by control and stabilization of a quadracopter. 7
Ämnesområden: Reglerteknik Modellering, C-programmering Autonom navigering av robot Aros har utvecklat en tvåhjulig självbalanserade robot. Nu vill vi bygga vidare på denna genom att göra nya funktioner. Målet är t.ex. att roboten, förutom att balansera sig själv, ska kunna navigera i korridorerna på Aros och guida gäster till rätt lokaler. Examensarbetet skulle kunna innefatta något av följande: Med hjälp av kinect-kamera, laser, ultraljud eller andra sensorer avgöra robotens position. Göra en virtuell karta över lokalerna på Aros. Implementera en path findingalgoritm, t.ex. A*. Styra roboten enligt funnen väg. Summary in English: Aros have developed a two-wheeled self-balancing robot for demo purposes. This thesis is focusing on developing a path finding algorithm using Kinect, ultrasonic sensors or the like, so that the robot can autonomously find its way and guide guests through the corridors at Aros. 8 Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se
Ämnesområden: Produktionsteknik Processanalys för framtida processflöde Här på Aros Electronics huserar vi en toppmodern anläggning där vi idag både konstruerar, producerar och verifierar våra kretskort och inbyggda produkter. Vi kommer inom den närmsta framtiden investera i en ny toppmodern flödesoptimerad maskinpark och önskar därmed utvärdera och simulera detta framtida processflöde. Syftet är att skapa underlag som räknar på att gå från ett produktbaserat flöde till full flödesoptimering. Med flödesoptimering räknar vi med att få säkrare kvalitet, bättre produktivitet och framförallt skapa yta. Examensarbetet går ut på att: Ta fram nuläge och räkna fram framtida läge, till exempel via värdeflödeskarta. Hitta lösningar för att minska variationen i cykeltider mellan olika produkter och processer. Simulera och utvärdera ett urval av framtagna förbättringsförslag. Summary in English: The work should result in suggestions for improvement as well as a long-time vision, for example by a value flow chart. The thesis also includes finding solutions to minimize the variation in cycle times between various products and processes, and finally to simulate and evaluate a selection of calculated proposals. 9
Ämnesområden: Logistik Internlogistiksimulering - Aros produktion Här på Aros Electronics huserar vi en toppmodern anläggning där vi idag både konstruerar, producerar och verifierar våra kretskort och inbyggda produkter. I vår produktionskedja finner man allt från traditionellt höglager till helautomatiserade lagerhissar, FIFO-lager och Kanban-tänk. Därtill har vi även montering och klassisk våglödning samt vår ytmonteringslina bestående av helautomatiserade Pick and Place-maskiner, våglödning, selektivlödning, lackering och fräsning. Kvalitetssäkringen involverar både automatiserad visuell inspektion (AOI) och in-circuit testning (ICT). Examensarbetet går ut på att: Göra en generell värdeflödeskarta av hela Aros produktion. Definiera lagerpunkter. Skapa visuella arbetsmetoder i produktion som tydligt definierar lagernivåerna. Skapa en mätmetod och simulera hur lagret förflyttas under en definierad period på Aros. Definiera några förbättringsförslag utifrån mätningarna på aktiviteter som kan stabilisera/minska lagernivåerna. Summary in English: The thesis includes analyzing the stock levels in the Aros production, perform a general value stream mapping and define stock levels. Also, creating visual work methods which clearly show stock levels during production. Create a measurement method and simulate how the stock moves during a defined period. The work should result in suggestions for improvement that stabilizes/reduces stock levels. 10 Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se
Ämnesområden: KraftelektronIk, Elektriska drivsystem Regenerativ bromsning Vid repetitiv manöver av stora masströghetsmoment är det vid en viss nivå opraktiskt att bränna bort bromsenergi i ett bromsmotstånd. Att föra energin tillbaka till nätet är tekniskt mer komplicerat men man sparar energi och systemen blir lättare att kyla. Aros Electronics jobbar med den här tekniken i textilapplikationer där just repetitiva rörelser förekommer. Tekniken och applikationen innehåller många delfrågor. Examensarbetet kan innehålla något av: Undersöka olika topologier för regenerativ bromsning. Analysera risker och möjliga bromsmetoder vid nätavbrott. Implementera på något av Aros befintliga kretskort och provköra systemet i motorbänk. Summary in English: By using regenerative breaking of a big inertia, energy can be transferred back to the electrical grid and by that save energy and reduce cost. The scope of this thesis is to analyze and/or implement regenerative breaking on an existing Aros board and to test it in a motor bench. 11
Ämnesområden: Reglerteknik, Mekatronik, Programmering Styrning av labyrintspel Det klassiska labyrintspelet som man hade som liten där man förde en metallkula genom en labyrint genom att luta på golvet med två styrspakar, har blivit ombyggd på ett Aros-vis. Detta fantastiska spel finns nu med steg-motorer och med en motorstyrning utvecklad av Aros där man kan styra plattans lutning med hjälp av en androidbaserad enhet. Nu skall labyrintspelet utvecklas ytterligare med någon typ av sensor för igenkänning av kulans position på brädet, t.ex. en optisk givare såsom en kamera. Detta för att sedan kunna styra kulans bana genom labyrinten utan att falla ned i någon av fallgroparna. Examensarbetet går ut på att: Hitta och implementera en givare för återkoppling av kulans position i labyrinten. Implementera en styrlag för att styra kulans bana genom labyrinten. Summary in English: The classical labyrinth game have been remade on Aros so you now can control it using an Android based unit. The scope of this thesis is to further develop this idea with some form of optical sensor to feedback the ball s position and control its trajectory throughout the course. 12 Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se
Ämnesområden: Kraftelektronik Kiselkarbid i elektriska drivsystem I omriktare för elektriska motorstyrningar används oftast MOSFETar och IGBTer bestående av kisel (Si) som halvledarkomponent beroende på spänningsnivån. På senare tid har kiselkarbid (SiC) och Galliumnitrid (GaN) kommit in på kraftelektronikmarknaden och Aros Electronics vill därför undersöka inom vilka applikationer dessa komponenter kan visa sig vara attraktiva. Vi ser gärna att ni läst kurserna Power electronic converters och Power electronic devices and applications. Examensarbetet går ut på att: Teoretisk analys av kiselkarbid och galliumnitrid för att utreda föroch nackdelar i olika applikationer. Ta fram förslag baserat på simuleringar och teori på hur en SiC/ GaN-omriktare skulle se ut för något lämpligt valt drivsystem. Modifikation av befintlig omriktare hos Aros där den bestyckas med SiC/GaN komponenter. Verifikation och mätningar av omriktaren. Summary in English: Inverters for electric motor-controls usually use MOSFETs and IGBTs consisting of Silicon as its semiconductor-material depending on the voltage level. However, Silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) has recently entered the power electronic market, and Aros Electronics would therefore like to investigate in which applications these components could be attractive. The goal of the thesis is to: make a theoretical analysis and list advantages and disadvantages of using these materials in different applications. propose a SiC/GaN-inverter for an appropriate chosen drive system. modify an existing inverter to be equipped with SiC/GaN-components verify and measure that inverter. 13
Trainee på Aros Trainee på Aros är det perfekta jobbet för dig som är nyexaminerad och direkt vill få en djupare teknisk kunskap och samtidigt veta mer om och testa på de olika arbetsrollerna en ingenjör kan ha. Aros utvecklar lösningar från idé till slutprodukt, och då Aros dessutom har egen produktion av kretskort i samma hus och även motor via systerbolag får man som trainee en unik tillgång till hela processen vid produktutveckling. En stor fördel är också att trainee-platsen är en tillsvidaretjänst och tanken är att man efter runt ett år fortsätter att arbeta inom det område man själv funnit mest intressant under trainee-året. Förutom de tekniska bitarna med både hårdvara och mjukvara får man även arbeta med marknad, kvalité och testning. Beroende på vad man är intresserad av kan man välja att rikta in sig på att jobba som till exempel teknisk specialist eller projektledare. På Aros finns många möjligheter till att själv styra vad man vill arbeta med, och som trainee får du en unik möjlighet att ta tid till att få kunskap av det just du tycker är intressant att arbeta med som ingenjör. Under hela trainee-perioden får du hjälp och stöd av de otroligt duktiga kollegorna på Aros som har många års erfarenhet. Mer information om trainee-tjänsten hittar du på aros.se/trainee, eller under After- CHARM som du kan läsa mer om på baksidan. 14 Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se
Tidigare traineers egna ord om positionen Cecilia, trainee 2015 Idag på Aros: Pågående trainee-tjänst Att få möjligheten att arbeta som trainee med erfarna och duktiga ingenjörer på ett företag som har en så bred teknisk tillgång är i stort sett unik för hela branschen och något otroligt värdefullt. Sebastian, trainee 2013 Idag på Aros: Projektledare För mig som är vetgirig passade Traineeupplägget perfekt! Med en snabb och bred ingång till det tvärfunktionella arbetet men samtidigt med mycket detalj och djup där det krävdes. Oscar, trainee 2013 Idag på Aros: Hårdvaruexpert Traineeprogrammet gav mig en unik möjlighet att tillsammans med skickliga kollegor pröva på flera roller inom organisationen och få en god inblick i företagets olika delar 15
Välkommen på AfterCHARM! Torsdagen den 25 februari bjuder vi på Aros in studenter till en eftermiddag och kväll på företaget. Under den första delen bjuder vi på lite information om företaget med bland annat rundvandring. De som vill får gärna stanna för en trevlig kväll tillsammans med mat och dryck, och en chans att prata lite mer med de anställda på Aros, ställa frågor osv. Det är ett ypperligt tillfälle att lära känna företaget, få reda på vad vi jobbar med på Aros och även hur vi jobbar. Under kvällen bjuds det också på lite underhållning och annat trevligt. För att anmäla ditt intresse kan du höra av dig till oss på Aros via mail till aftercharm@aros.se senast 15 februari, eller prata med oss i vår monter (Motionshallen i Kårhuset) på CHARM. Vi ser fram emot att få träffa dig! Aros Electronics AB Östergårdsgatan 12 SE-431 53 Mölndal, Sweden Telefon: 031-776 82 00 Fax: 031-27 99 25 Web: www.aros.se