Elektroniktidningen februari 2019

NR 2 FEBRUARI 2019

ELEKTRONIK TIDNINGEN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING Visionär, digital strateg och samhälls­ förändrare är bara några ord som beskrivit Darja Isaksson. Sedan ett halvår är hon generaldirektör på ­Vinnova – myndigheten som finansierar behovsmotiverad forskning i Sverige. Ta del av hennes tankar. /10–11

DARJA ISAKSSON:

DIGITALISERINGSGENERALEN SOM STYR VINNOVA TVILLINGAR:

KRAFTSAMLING:

På besök i digitala ­fabriker

ABB ska digitalisera industrin

/12–17

/18–19

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN

Tidningshuvud

05-12-12

14.29

Utges av Elektroniktidningen Sverige AB adress: Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm. telefon: 08-644 51 20 | www.etn.se bankgiro: 5456-3127 redaktion: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring.

INNEHÅLL ETN 2/19

23

Sida 1

4

28

grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, TYPA jocke.flink@typa.se annonser: Anne-Charlotte Sparrvik, 0734-17 10 99 | e-post: ac@etn.se prenumeration: webb: etn.se/pren | e-post: pren@etn.se telefon: 08-644 51 20

4 Anna Wennberg Bevakar analogt, opto och kommuni­kation, kraft, sen­so­rer, distri­bution, medicinsk elektronik och minnen. anna@etn.se | 0734-17 13 11

Per Henricsson Bevakar test & mät, rf och kom­munikation, produktion, FPGA, EDA och passiva komponenter. per@etn.se | 0734-17 13 03

Ericssons fyra IoT-smaker Det ska bli enklare för operatörerna och deras kunder att förstå vilka IoT-tjänster som mobilnäten klarar av. Ericsson lanserar därför begreppen Massive IoT, Broadband IoT, Critical IoT och Industrial Automation IoT.

6 20

”Låt det synas när bilen kör själv” Fordon borde tydligt signalera när de kör själva. Då skulle man undvika missförstånd och irritationsmoment, menar Erik Vinkhuyzen på Nissan. EXPERT: Tänk på morgondagen redan idag Kortstandarden COM Express Type 7 passar bra i infrastrukturlösningar för så ­kallad ­closed-loop manufacturing, skriver Zeljko ­Loncaric på Congatec.

23 26 28

EXPERT: Så hålls atomkrossens datorboxar vid liv Cernlaboratoriet har unika investeringar i VME-bussen och MEN Mikro Elektronik vet hur de ska skyddas.

EXPERT: Gör IIoT-ekosystemet ­kompatibelt Håkan Brandt på Beckhoff berättar om protokollet OPC UA – som håller på att bli en de facto-standard för automation och Industri 4.0. EXPERT: Tiden är inne för Industri 4.0 Den smarta industrin med uppkopplade produkter, maskininlärning, ­robotar, IoT och molntjänster har det talats om länge. Men först nu börjar den bli verklighet, ­skriver Josef Christoffersson och Henrik Dalby Damm på Schneider Electric.

LEDARE

Data skapar jobb – vem äger data? Jan Tångring Bevakar in­byggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar. jan@etn.se | 0734-17 13 09

Anne-Charlotte Sparrvik Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring. ac@etn.se | 0734-17 10 99 © Elektroniktidningen 2019 upplaga: 13 500 ex (exkl. emagasin) Allt material lagras elektroniskt. issn 1102-7495 Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper hos Sörmlands Printing Solutions AB. på omslaget: Darja Isaksson, Vinnova

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Klassiska industriföretag säljer inte längre enbart fysiska produkter. Istället livnär de sig allt oftare på att leverera produkter med tillhörande tjänster. Scania – med säte i Södertälje – är ett solklart exem­ pel. Vi är många som passerat över Södertälje Kanal på E4:an, för att därefter åka förbi Scaniaområden med lastbilar i långa rader. Fast får Scania säga det självt så säljer företaget inte längre lastbilar, utan transportlös­ ningar – en lastbil behöver inte ens ingå i en affär. På samma gång kopplar industriföretag upp sin tillverkning i allt större utsträckning. Syftet är att säkra kvaliteten, höja produktiviteten och skapa bättre hälsa hos de anställda. I båda fallen bygger konceptet på att samla in stora mängder data, analysera och ge relevant feedback. Ana­ lyserna måste vara knivskarpa – det duger inte längre med att låta magkänslan styra vad som ska ske i nästa steg. Det duger inte ens att förlita sig på en kompetent analytiker, utan de individer som ska analysera data måste ha djup kunskap inom det specifika området. Ta ett exempel från fabriksgolvet. Är din uppgift på företaget att vässa effektiviteten till det yttersta, då ska du se till att omgivningen anpassas så att varje individ tar så få steg som möjligt. Är din uppgift istället att de anställda mår bra, då vill du addera några extra steg som gör att de kan återhämta sig. Ett optimalt resultat kräver en optimerad lösning.

Företag som Scania skriker efter individer med den nya kompetensen – individer som kan analysera och leverera ett faktabaserat beslut. Industrin ser inte att jobben försvinner, de byter bara skepnad. På samma gång hopar sig utmaningarna i takt med att produkter och produktion kopplas upp. Säkerhets­ riskerna kommer som ett brev på posten. Otillåtna vill åt din data, från det måste du skydda dig. Samtidigt blir gränsytan mellan olika industriföretag delikat när företagen börjar leverera tjänster åt varandra. En leverantör vill ju gärna ha tillgång till all driftdata för att lära sig att förbättra sina produkter. Ta ett företag som säljer digitala skruvdragare. Kanske måste vridmomentet justeras till en viss arbetsuppgift. I framtiden kommer verktyget sannolikt att levereras med maskininlärning för att fungera optimalt när och där det används. Likaså vill en robottillverkare gärna få all data om hur den egna produkten arbetar i en produktionslina. Men driftdata är känsligt. Vips skulle en robottillverkar med en stor portion insamlat data kunna räkna ut hur många driftstopp det varit i en kunds fabrik och hur många enheter kunden tillverkat under en viss tid. Så frågan framåt är hur mycket data industriföretag som Scania, ABB och Atlas är beredda att dela för att själva kunna dra så mycket nytta av den som möjligt, utan att blotta sig. ANNA WENNBERG anna@etn.se



START BLOCKET

Ericssons fyra IoT-smaker

E

n uppkopplad läskautomat har helt andra krav på mobilnätet än en drönare, en självkörande bil eller en pappersmaskin. Det handlar bland annat om bandbredd, fördröjningar, säkerhet och tillgänglighet. – Operatörerna behövde en bra väg för att applicera IoT på olika industrier. Det var därför vi definierade de fyra varianterna, säger Yasir Hussain på Ericsson. Branschorganisationen 3GPP lägger visserligen grunden för vad som går att göra med olika IoT-tjänster men telekombolag som Ericsson har dessutom möjlighet att addera egna funktioner och förbättringar.

B A S E N Ä R M A S S I V E I OT. Det är lite som vaniljglass. En smak som fungerar till lite av varje och för kunder som kan leva med att dagens LTE-nät är byggda enligt principen best-effort. Man får acceptera att täckningen inte är lika bra överallt eller att näten kan gå ned ibland. Detsamma gäller även konkurrerande tek­ niker som Lora och Sigfox. Massive IoT passar exempelvis uppkopplade varuautomater eller elmätare som skickar små mängder data via NB-IoT. Massive IoT fungerar också för mer bandbreddshungriga til�lämpningar med hjälp av ­Cat-M. Bägge IoT-varianterna har funnits i några år och är på god väg att få global täckning via LTE-näten. Massive IoT är också den naturliga efterföljaren till M2M, maskin-till-maskin, som nyttjade GSM-standarden. Även om det handlar om den enklaste varianten av IoT innebär det inte att standarden är låst för evigt. I den kommande Release 15 ökar branschorganisationen 3GPP räckvidden för NB-IoT från ungefär 40 kilo­



ERICSSON

Det ska bli enklare för operatörerna och deras kunder att förstå vilka IoT-tjänster som mobilnäten klarar av redan idag, och vilka som kommer på sikt. Ericsson lanserar därför begreppen Massive IoT, Broadband IoT, Critical IoT och Industrial Automation IoT. meter till 100 kilometer med en ren mjukvaruuppdatering. Mer om det i en separat ruta. Nästa variant av IoT kallas Broadband IoT. Namnet asso­ cierar till dagens LTE-nät som är byggt för höga datatakter till konsumenterna.

realtidsliknande egenskaper och en för att skicka ner data, exempelvis en videoström. Den senare kräver betydligt större bandbredd men har inte samma realtidskrav. Även Broadband IoT kommer att utvecklas över tiden med funktioner som gigabithastig­ heter i länkarna eller att man kan E N V I K T I G S K I L L N A D jämfört reservera en viss del av spektrum med Massive IoT är dessutom för en viss användare eller til�att fördröjningen, tiden det tar lämpning. Det senare är ett första från en basstation till noden steg mot RAN Slicing, att man och tillbaka till basstationen, är med mjukvarukommandon kan maximerad till 10 ms. Det gäller tilldela en användare dedicerade i dagens LTE-nät men också den nätverksresurser. första generationen av 5G kallad Den tredje IoT-varianten har 5G-New Radio. Ericsson döpt till Critical IoT. Broadband IoT kommer – Det är ett nytt namn på därför att klara nya användarfall Critical MTC eller URLLC där vi som att styra drönare. adderar en del egna funktioner – Vi tror att många drönare till standarden. kommer att vara uppCritical MTC (machkopplade via mobilnäten ine-type communicai framtiden, säger Yasir tions) och URLLC (Ultra Hussain. Reliable Low Latency Värt att hålla i minnet Communications) är är att det normalt finns två tänkta för att exempelvis förbindelser till drönaren, en för styrning som kräver Yasir Hussain koppla upp samhälls­

kritisk infrastruktur som elnätet. Ett annat användningsområde är uppkopplade fordon. Bland annat är säkerheten betydligt högre än vad konsumenttillämpningar kräver och fördröjningarna kommer att bli kortare, nedåt 1 ms. 3GPP arbetar med att standardisera de funktioner som behövs för Critical IoT i efterföljaren till 5G-NR. Den kommersiella lanseringen dröjer till år 2020. C R I T I C A L I OT har visserligen många av de funktioner som behövs för att koppla upp även fabriker men för att också kunna hantera befintliga installationer med olika typer av fältbussar plus krav på noggrann positionering har området fått en egen kategori kallad Industrial Automation IoT. – Det finns ett antal grupper i 3GPP som tittar på det. Arbetet är omfattande och det är oklart hur många år det kommer att ta. PER HENRICSSON

per@etn.se

Finns utrymme för egna förbättringar Även om mobilnäten baseras på ­standarder från bransch­ organisationen 3GPP finns det utrymme för telekom­ bolagen att addera egna funktioner och förbättringar. Ett av ­Ericssons trumfkort inom NB-IoT är möjligheterna för operatörerna att utöka cellstorleken från 40 km till 100 km med en enkel mjuk­ varuuppgradering.

Att det går att öka den praktiska cellstorleken bottnar i att Release 13, där NB-IoT togs med, hade en gräns för cellen på 30 till 40 km. Kommunikation på längre avstånd var inte specificerad

även om den utsända signalen i många fall når betydligt längre. I exempelvis glesbefolkade områden kan cellerna ha en räckvidd på 100 km. Begränsningen till 40 km ska visserligen åtgärdas i den kommande Release 15 men kommer inte att fungera med existerande noder. Ericssons proprietära lösning bygger på att de fördröjningar i kommunikationen som uppstår på längre avstånd hanteras av basstationen utan att blanda in noderna. Dessa behöver därför inte uppgraderas. Enkelt förklarat handlar det om att basstationen kan räkna ut hur stora tidsfördröjning-

arna blir och ta hänsyn till det i ­kommunikationen. Det är nödvändigt eftersom man använder omsändning för att få igenom meddelandena när signalen är svag. Mottagare som är längre bort måste då få längre tid på sig att avkoda meddelandet och ha chans att svara innan det upprepas. – Det är betydligt mer komplicerat än det låter, säger Yasir Hussain. Förbättringen har verifierats tillsammans med australiensiska Telstra och släpptes i höstas. Dessutom fungerar den med alla IoT-noder som redan är installerade. PH ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

DRIVE THE FUTURE OF INSTRUMENTATION WITH RF & MICROWAVE, DATA CONVERTERS, AND POWER. With 1000+ wideband RF ICs from DC to 100 GHz, high-speed converters and power solutions, ADI provides the proven signal chain solutions and design options you need to push the limits of RF performance and time-to-market.

PUT PERFORMANCE TO THE TEST

JOIN US AT

26 – 28 February, Nuremberg, Germany

HALL 4A, BOOTH 4A-641

#ADIahead

EXPLORE ADI’S HIGH-PERFORMANCE, WIDEBAND ICs analog.com/RFMW

START BLOCKET

”Låt det synas när bilen kör själv” n FORSKNING Fordon borde tydligt signalera när de kör själva. Det är Erik Vinkhuyzens slutsats. Han är forskare på Nissan.

Det går tidvis rätt taffligt. – Är de i själva verket älgar förklädda till bilar? frågar han skämtsamt om självkörande bilar på ett seminarium på Institutionen för kultur och kommunikation på Linköpings universitet. Han visade ett videoklipp av älgar som irrat sig upp på vägen. Alla bilar omkring bromsar ner till kryphastighet. Sedan visar han ett klipp av taxichauffören Terry i London. Utan att sakta farten kör Terry snabbt förbi en fotgängare som klivit ut i gatan och uppenbar­ ligen vill över till andra sidan. Förarna vet att älgar kan göra precis vad som helst. Men Terry och fotgängaren vet tvärtom exakt var de har varandra och passagen är säker. De två följer tusen sociala regler som gäller i trafiken. Han kallar den ”normal traffic assumtions”. Från dessa och från observationer av sig själva och varandra bygger de upp en gemensam världsbild. Ur den trillar det ut ett svar på en fråga som låter förledande enkel: du eller jag först? Processen som skapar svaret på den frågan är komplex och bevisligen är vi själva inte ens medvetna om hur den går till.

Vi tror till exempel att vi söker ögonkontakt med bilförare från trottoaren. För det fick vi ju lära oss redan när vi var små. Men det gör vi inte. I alla fall inte i Erik Vinkhuyzens videomaterial. Han försökte upprätta en lista över alla de icke uttalade förutsättningar, antaganden och förväntningar som gäller för en såpass enkel situation som att stanna för att låta en fotgängare passera vid ett övergångsställe. L I S TA N F O R T S AT T E VÄX A – ”han har kontroll över bilen”, ”han vet att fotgängare har förtur”, ”han vet att man får inte köra på trottoaren”, ”han vet att jag vill korsa”, ”han vet att jag sett honom”, ”han vet att jag vet att han vet att jag har sett honom”... – Om en av dessa inte gäller, så faller allt samman. Om vi inte litade på att alla detta var sant, skulle vi inte våga lämna huset på morgonen. Allt detta måste robotbilarna nu programmeras med för att kunna smälta in i trafiken. Erik Vinkhuyzen har samlat observationer av bilkörning under tre år för Nissans räkning i Kalifornien. I stadstrafik eftersom det är den ­svårare utmaningen jämfört med landsvägstrafik där den sociala interaktionen är enklare. Han har testat att köra bil maskerad till förarstol – en ”seat suit”. Många fotgängare märkte

exakt i mitten. inte ens att förarsätet Erik Vinkhuyzen tror var tomt. Men även de att den irritationen skulle som faktiskt märkte kunna mildras om bilen det, betedde sig som om tydligt visade att den för de inter­agerade med ögonblicket styrde sig en vanlig bilförare. De själv. förutsatte i praktiken att Erik Vinkhuyzen Detta skulle ge med­ den självkörande bilen trafikan­terna en chans att lära behärskade normerna. sig att anpassa sig till dess udda Detta är enligt Erik Vinkhuybeteenden. För att inte tala om zen orsaken till att det fortfaatt anpassa sig till de kulturella rande sitter säkerhetsförare kvar skillnader som finns. I en inspeli alla självkörande bilar. De sitter där för att ingripa när ning vinkar en kvinna vid ett övergångsställe förbi en bil. Så vi de självkörande bilarna plötsligt ska programmera bilar att spana bryter mot normerna och börjar efter vinkningar? Nja, det skulle bete sig oförutsägbart som älgar. inte fungera i Japan – där vinkar Erik Vinkhuyzen visar ett ingen. videoklipp med en fotgängare Den sociala interaktionen är vid ett övergångsställe. Den extremt komplex. Erik Vinkhuysjälvkörande bilen har snällt zen visar en taxichaufför i Lonstannat och mannen tar sats för don som i tyst dialog med flera att gå. Då sätter bilen igång att trafikanter lyckas kryssa sig förbi rulla igen. blockeringar i trafiken. MissförI inspelningen hörs ett samstånd uppstår men reds ut i en fällt stön från passageraren och snabb kontinuerlig process. säkerhetsföraren. Den senare Det är logiskt att Erik Vinktar över och bromsar. Bilen hade huyzen håller sitt seminarium tydligt demonstrerat att fotpå Institutionen för kultur och gängaren hade förtur, men bröt kommunikation (IKK). Där plötsligt avtalet. finns interaktionsforskare och En av Erik Vinkhuyzens slutsatser är att vi borde kräva att det i den disciplinen finns allt som finns att veta om de sociala tydligt utifrån syns att en bil för mönster som självkörande bilar stunden är självkörande. nu försöker imitera i trafiken. Det gör inte Teslas bilar. De har länge använt samma Däremot skapar de irritation hos Kaliforniens motorcyklister. En- observationsmetoder som Erik ligt lag får sådana kryssa sig fram Vinkhuyzen för att kartlägga mellan bilarna. Mänskliga förare interaktion mellan människor. makar artigt åt sig i sin fil. Men JAN TÅNGRING jan@etn.se självkörande Teslabilar stannar

Skånsk radarsensor ser bättre med linser n FOKUSERAR Linser som fokuserar signal­ styrkan med mer än fyra gånger är vad Lundaföretaget Acconeer planerar att lansera som tillbehör till sin minimala och energisnål radarkrets. Därmed kan företaget mäta millimeterprecist på betydligt längre avstånd än tidigare.

Acconeer har utvecklat en liten radarkrets som numera tillverkas i CMOS hos Globalfoundries i Singapore. Den mäter avstånd upp till två meter och har en



utbredning på 80 grader i horisontell riktning samt 40 grader vertikal riktning. Närmast planerar företaget att lansera dielektriska linser, så kallade Fresnellinser. Med hjälp av sådana linser går det att fokusera strålen till cirka 12 grader i både horisontell och vertikal riktning, vilket ökar signalstyrkan hos den egna sensorn rejält. – Detta innebär att sensorn kan detektera en människa på upp till fem meters håll istället för två och mäta nivåer i en tank på upp till tio meters avstånd,

Linserna som ska säljas är ännu inte tillverkade. Bilden visar en lins i 3D-utskrift.

säger Mikael Rosenhed, ansvarig för produktledning på Acconeer i ett pressmeddelande. Fördelen med dielektriska linser är att de är enkla och billiga att tillverka – och det går att

skapa i stort sätt det radieringsmönster man vill utan att påverka sensorns effektförbrukning. Under årets andra kvartal planerar Acconeer att börja sälja två typer av linser hos Digi-Key, som även säljer företagets radarkretsar. Acconeers teknik är sprungen ur ett forskningsprojekt vid Lunds universitet som studerade III-V-material. Här kan du läsa en längre artikel om företaget och dess kretsar. ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Mouser Electronics – din auktoriserade återförsäljare av Texas Instruments-produkter. Fler TI-produkter i lager för din nästa design. mouser.se/ti

START BLOCKET

Snart släpps sensorn som ska rädda SJ:s punktlighet alltså att du som underhålls­ ansvarig av järnvägssystem kan byta dyra akutåtgärder mot ­billigt underhåll.

n ÖVERVAKNINGSSYSTEM Krökt räls, slack i kontakt­ ledningen, lutande spårbana – nu lanserar D-rail sitt smarta sensorsystem som upptäcker problem i spårtrafiken innan de inträffar. Övervakningstjänsten med tillhörande sensor-box lanseras globalt till infrastrukturägare som i Sverige Trafikverket.

Som resenär kan du förhoppningsvis snart vinka adjö till förseningar och som spåransvarig kan du ana minskade kostnader i ljuset i slutet av en lång mörk tunnel av skenande underhåll. skrev om sensorsystemet år 2017 efter att ha pratat med en av D-rails konsulter, Trevolt, som hjälpte till att utveckla D-rails prototyper till robusta slutprodukter. Sensorboxen monteras på enstaka tågset för att täcka in de sträckor som ska ­övervakas. Den innehåller massor av sensorer som bland annat mäter kontaktELEKTRONIKTIDNINGEN

ledning, räls, underbyggnad, växlar och signalsystem. Även passagerarnas åkkomfort övervakas. B A S E R AT PÅ D ATA från boxen erbjuder D-rail en tjänst som analyserar informationen med artificiell intelligens och levererar realtidsrapporter över sträckornas tillstånd. Syftet är till exempel att möj-

liggöra prediktivt underhåll – att kunna upptäcka och åtgärda problem innan de manifesterar sig och börjar orsaka stopp och andra kostnader. Operatören får ett larm innan kontaktledningen rivs ner, rälsen får en solkurva, spårväxeln går sönder, balisen slutar sända – eller kanske till och med innan det inträffar en olycka. I bästa fall betyder tjänsten

D - R A I L P E K A R PÅ att eftersatt underhåll av den svenska järnvägen var en av de största anledningarna till att 12,2 procent av tågen blev försenade under år 2018. Utvecklingen har skenat – år 2000 kostade järnvägsunderhållet tre miljarder kronor, mot hela åtta miljarder kronor i fjol, enligt D-rail. Kommer det fungera direkt eller blir det en lång inkörningsperiod? – Vi har kört dem i trafik sedan oktober 2017 och i projekt med trafikverket sedan maj 2018. Vi tror att vi kan göra behovet av mätvagnen mindre. Han syftar på en fullstor tågvagn från Infranord som Trafikverket idag kör på sträckor med jämna mellanrum.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

ST Microelectronics köper Norstel riertransform som fortsatt att år efter år stoppa in mer pengar för att vidareutveckla processen. Totalt har Norstel slukat uppåt en miljard kronor sedan starten.

n KRAFTELEKTRONIK Fransk-italienska halvledarjätten ST Microelectronics köper kiselkarbidtillverkaren Norstel i Norrköping. Pris­ lappen är drygt 1,2 miljarder kronor.

– Förvärvet av en majoritetspost i Norstel är ytterligare ett steg för att stärka vårt ekosystem kring kiselkarbid. Det kommer att öka vår flexibilitet, förbättra yielden och kvaliteten och stärkra våra långsiktiga planer och affärer, säger ST Microelectronics vd Jean-Marc Chery i ett pressmeddelande. F Ö R E TAG E T KÖ P E R i första steget 55 procent av Norstel, men har en option på resterande 45 procent. Om ST förvärvar hela Norstel landar priset på 137,5 miljoner dollar vilket betalas kontant. Norstel knoppades av från Linköpings universitet år 2005



då tekniken för att tillverka kiselkarbidwafers ansågs mogen för kommersiell produktion. Utvecklingen hade pågått sedan 1993, med stöd av ABB och den finska wafertillverkaren Okmetic. S J Ä LVA FA B R I K E N i Händelö strax utanför Norrköping invigdes hösten 2006. De tre riskkapitalbolagen Creandum, Eqvitec och Northzone stod tillsammans med Vinnova och Energimyn-

digheten för grundplåten på 200 miljoner kronor. Kiselkarbidprocessen visade sig vara långt ifrån färdigutvecklad, mer arbete krävdes för att skivorna skulle kunna utgöra basen för dioder och transistor till bland annat kraftelektronik och rf-komponenter. Företaget blev ett svart hål för investerarna. Sommaren 2009 försattes bolaget i rekonstruktion, men räddades av det statliga riskkapitalbolaget Fou-

D E N 3 0 D E C E M B E R 2 0 1 6 tog en kinesisk investeringsfond över ägandet men planerna på att överföra procesen till en kinesisk tvillingfabrik fick kalla handen av ISP, Inspektionen för Strategiska Produkter. Kineserna har dock fortsatt att investera i Norstel och den ursprungligen fyratumsprocessen är idag en sextumsprocess. Försäljning har trots det haft svårt att lyfta, 2017 blev den 21 miljoner kronor och 2016 liksom 2015 låg den runt 17 miljoner kronor. Nu tar ST Microelectronics över. Vad det betyder för övriga kunder är oklart.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Snabbare konstruktion med vårt fullständiga ekosystem Vi har allt du behöver, när du behöver det

På jakt efter den snabbaste, enklaste och minst riskfyllda vägen från prototyp till produktion? Microchip erbjuder dig fullt konstruktionsstöd för samtliga led i dina utvecklingsprojekt med vårt fullständiga ekosystem. •

Bygg prototyper snabbt med en intuitiv konstruktions- och avlusningsmiljö

•

Snabbstarta dina projekt med referenskonstruktioner och applikationsspecifik maskinvara

•

Minska risken med beprövade verktyg och professionellt testad programvara

Oavsett vad du behöver, erbjuder vi fullständigt konstruktionsstöd i samtliga projektled.

Börja utveckla nu på www.microchip.com/Ecosystem Microchips namn och logotyp samt Microchip-logotypen är registrerade varumärken tillhörande Microchip Technology Incorporated i USA och andra länder. Alla andra varumärken är respektive registrerad ägares egendom. © 2019 Microchip Technology Inc. Eftertryck förbjudes. DS30010185A. MEC2229Swe01/19

INTERVJU: DARJA ISAKSSON

Hon sätter datasäkerhet och AI på kartan I somras tog Darja Isaksson plats i chefsstolen på Vinnova – myndigheten vars uppgift är att stärka Sverige som forskningsoch innovationsland. Tidigare har hon suttit i regeringens innovationsråd, liksom i digitaliserings­rådet. Hon har höjts till skyarna som en av Sveriges mäktigaste opinions­bildare. Här ger hon oss en hint om vilken prägel hon vill sätta på myndighetens framtida satsningar.

F

ör många av oss dök Darja Isaksson – trots sina tidigare insatser – upp väldigt oväntat när hon i augusti förra året klev in som ny chef för Vinnova. Hennes föregångare Charlotte Brogren hade vid samma tillfälle gjort ett klart större avtryck inom industrin, när hon nio år tidigare lämnade en ledande befattning inom ABB:s forsknings- och utvecklingsorganisation för att ta över som generaldirektör. Så när Charlotte Brogren tog emot för en första intervju som generaldirektör på Vinnovas kontor kände jag henne förhållandevis väl. Med Darja Isaksson är det annorlunda. Hon vill inte ställa upp på en personlig intervju, utan hänvisar till ett alltför späckat arbetsschema. Istället väljer hon att svara på mina frågor över mail via myndighetens pressavdelning.

artificiell intelligens gör att vi kan ställa om till hållbara energisystem. – Vi kommer också att öka vårt fokus på att bidra till innovationskraft i offentlig sektor. Inom alla områden behöver vi arbeta mer med internationalisering och jag ser att det behöver prägla hela vår verksamhet i större utsträckning. Livslångt lärande är ytterligare ett område som hon gärna lyfter fram. Hon menar att det är en förutsättning för att individer och nationer ska kunna hänga med och bidra till den snabba utvecklingen som är. – Vinnova bestämmer inte över det området, precis som vi inte bestämmer över industrin eller offentlig sektor, men vi kan medverka till den viktiga samhällsfrågan på samma sätt som vi öppnar för aktörer att samverka på nya sätt, konstaterar hon.

Hur kommer industri och akademi att märka av din prägel på Vinnovas satsning framöver? – Jag har tagit över som chef för en välfungerande myndighet och väldigt mycket handlar om att fortsätta att utveckla de insatser som finns sedan tidigare. –  Det förändringsarbete som jag inlett handlar främst om att se hur de insatser vi gör kan samordnas mer och i ännu högre grad medverka till en omställning på systemnivå mot hållbar tillväxt. Hållbarhet är ett ord hon ofta återkommer till. Detsamma gäller innovation och inter­ nationalisering. Hur dessa uttryck ska bli värdefulla pussel­ bitar i Vinnovas framtid är däremot mer oklart.

Betyder det att Vinnovas finansiering kommer att styras om nu? – I första hand handlar det om att få ännu mer systemperspektiv i våra satsningar och få till stånd nya typer av samarbeten, snarare än att styra resurser mot enskilda branscher. – Jag ser också att vi behöver skapa mer utrymme för att utveckla och experimentera när det gäller vilken typ av insatser vi gör. För tre år sedan var Darja med i den första utvärderingen av det strategiska innovationsprogrammet – ett regeringsuppdrag som Vinnova har tillsammans med Energimyndigheten och Formas. Programmet drog igång år 2013. Syftet är att skapa samverkan mellan företag, akademi, offentlig verksamhet och andra organisationer inom områden som är viktiga för Sverige. I en första vända spikades sex strategiska områden. Året därpå kom elektroniken med, varvid det Vinnovastödda programmet Smartare Elektroniksystem formellt tog fart år 2015. Numera finansierar Vinnova, Energi­ myndigheten och Formas totalt 17 strategiska innovationsprogram.

Kan du nämna några konkreta insatser som vi kan förvänta oss? – Vi kommer att göra särskilda satsningar inom artificiell intelligens och säker datatillgång, eftersom det är ett område där utvecklingen går snabbt och där Sverige behöver ligga i framkant. Solceller och solenergi är enligt henne bra exempel på tekniker som tillsammans med



Hur tycker du att Vinnova ska engagera sin i innovationsprogrammen framöver?

– Jag deltog i den första utvärderingen, och såg då att programmen generellt lyckats väl med att etablera sig och samla aktörerna inom sina områden. I år gör vi en sexårsutvärdering, och när den är klar går det att dra mer slutsatser. – Min utgångspunkt är att långsiktiga satsningar är viktiga för Sverige och att de strategiska innovationsprogrammen är en satsning som fortsätter, men långsiktighet förutsätter lärande och vidareutveckling. Utvärderingen blir därför viktig för både oss finansiärer och för programmen eftersom den bidrar till tydlighet i hur programmen bör utvecklas framåt. Utöver regleringsbrevet har Vinnova även ett antal regeringsuppdrag. Inom ramarna som sätts har myndigheten relativt stor frihet att bestämma vilka insatser som ska göras för att stärka Sverige. Vilket utrymme har du som general­ direktör att sätta prägel på hur myndigheten fördelar pengar? – Som chef har jag självklart möjlighet att ­styra vår verksamhet, men jag vill betona att det är ett lagarbete där vi använder all den kompetens som finns inom myndigheten. Hur vi fördelar resurserna avgörs av var vi bedömer att behoven är störst och hur Vinnova kan göra mest skillnad. – I det arbetet använder vi analyser och utvärderingar som görs inom myndigheten och vi har en dialog med andra aktörer inom inno­vationssystemet, inklusive andra finansiärer inom och utanför Sverige. För fyra år sedan blev Darja invald som en av ledamöterna i Stefans Löfvens innovationsråd. Målet då var att diskutera fram en nationell innovationsstrategi och att skapa strategier för att Sverige ska lyfta som forskningsnation samt att hitta en bättre samverkan mellan näringslivet och offentlig verksamhet. Vad tar du med dig från tiden i innovationsrådet till GD-jobbet? – En än mera fast övertygelse om att innovation är viktigare än någonsin, eftersom det är en förutsättning för hållbar utveckling och därigenom även för fortsatt konkurrenskraft. – Men jag tar också med en fördjupad förståelse för vilka samarbeten som krävs för att kunna adressera dagens samhällsutmaningar. ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

FAKTA

Från supertalang till generaldirektör Ska sanningen fram har Darja Isakssons ett cv som inte känns typiskt för en generaldirektör. Innan hon fick tjänsten på Vinnova kallades hon innovatör och digital stra­ teg – och under många år anlitades hon som föreläsare, utbildare och rådgivare. När det var dags att besluta utbild­ ning blev det medieteknik på Umeå universitet. Och som 26-åring startade hon och fyra kollegor den digitala byrån Inuse. Drygt tio år senare bröt hon sig loss för att starta konsultbyrån Ziggy Cre­ ative Colony med sin nuvarande man. Mellan åren 2015 och 2018 satt hon med i Löven-regeringens nationella innovationsråd. Parallellt med det var hon också styrelseledamot i forsknings­ institutet Sics och Interaktiva Institutet. Själv kallar hon sig ”maker” och då syftar hon på någon som använder kod och elektronik, ofta i kombination med annat, för att skapa produkter, tjänster och upplevelser utifrån sina egna idéer och experimentglädje. Det är så hennes uppväxt sett ut. ­Hennes pappa hade ett helt rum fyllt med elektronik, där han byggde olika ting. Ville hon vara med gällde det att löda, programmera och snacka teknik. – Men det är några år sedan jag själv var aktiv. Numera begränsar sig maker-intresset tyvärr främst till enstaka högst blygsamma hobbyexperiment med mina barn, säger hon till Elektronik­ tidningen. AW

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19



JIM TOLMAN

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Verkligt och virtuellt dansar i takt Lars Hanson med trampbil och skruvdragare i labbet.

N

är jag kliver in på Scania Smart Factory Lab är det en stor hall – som en gymnastiksal – som breder ut sig framför mig. Här har den virtuella världen fått en egen plats. På andra sidan av en lång rad stora fönster tillverkar Scania lastbilsdelar på klassiskt maner. – Här inne i labbet är vi helt fokuserade på att skapa en mer smidig framtida produktion, säger Lars Hanson, ansvarig för labbet tillika professor på Högskolan i Skövde. I hallen har Scania skapat en liten modell av en verklig produktionsenhet. Det första stoppet man når kallar företaget preparationsdelen.



– Här har vi en mängd simuleringsverktyg. Du kan göra en digital provmontering. Du kan också använda VR-teknik för att träna individer så att det inte behöver ske i den verkliga produktionen. Vi försöker promota att all förberedelse ska göras i den digitala världen. På en stor skärm presenteras den lilla labb-fabriken visuellt. Du kan se vad som sker i lokalen i realtid. Du kan exempelvis se hur en robot plockar artiklar, lägger dem i en blå låda som ställs på ett rack. En automattruck (AGV) bestyckad med sensorer som gör att den kan se och ta sig fram den snabbaste vägen, hämtar lådan. Produkterna

JIM TOLMAN

I mars inviger Scania sitt nya labb i Södertälje – här ska den smarta fabriken växa fram bit för bit. I labbet utvärderar, anpassar och demonstrerar företaget intressanta forskningsresultat och andra idéer. Målet är att flytta över utvalda lösningar till de egna fabrikerna när de är mogna. I labbet har den digitala tvillingen fått en central roll i arbetat att skapa en ­effektivare och mer hälsosam produktion.

lämnar monteringen helt utan att en mänsklig hand tagit i något. – Denna del fungerar som ett styr- och kontrollrum. Här ger du order om vad som ska ske där ute på golvet och så följer du också upp det, säger Lars Hanson, och pekar mot den lilla produktionslinan där en trampbil symboliserar det som tillverkas. Konceptet bygger på att den lilla labb-fabriken ska ha en digital kopia – en digital tvilling. I ett perfekt scenario ska den vara identisk i utförande, funktionali-

tet och beteende med den fysiska modellen. På sikt är tanken att alla för­ändringar som ska ske i till­verk­ ningen, först ska ske i den digi­ tala världen. Digitalt ska du testa och optimera nya ­tekniker, för att slippa göra misstag i verkligheten. – Idag finns det försök där du importerar data från den fysiska till den digitala tvillingen, sen manipulerar du data för att skicka tillbaka data till den fysiska världen. Men det är mer på forskningsstadiet och det har ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

­Jannicke Baalsrud Hauge

Magnus Wiktorsson

sitta och CAD:a allt. Därefter kan olika detaljer ändras i ­modellen, så att den bättre passar den ­specifika digitala tvillingen. Där är verkligheten inte än. Vissa produkter, som en robot, går att få som en CAD-modell, medan andra måste skapas på annat sätt. – Man kan göra likt Google, ta en massa bilder och sen gå över till streetview för att titta. Vi har använt ungefär samma teknik. Vi har gått med en skanner och samlat in miljö-info. Skanningen ger ett punktmoln som du kan göra om till ett CAD-objekt, förklarar Lars Hanson. Som nästa stopp i labbet kommer monteringsdelen. Här

ODU-MAC

®

handlar mycket om ­samarbetet människa-robot. Hur ska montören och den kollaborativa roboten jobba tillsammans på bästa sätt? I lokalen finns wifi och i taket sitter små orangefärgade enheter utspridda – det är ett internt GPS-system som kan följa allt, både människor och utrustning. En pall med en tagg försvinner inte längre. – Våra verktyg är exempelvis styrda med bestämda vrid­ moment, och när de är ­taggade fungerar de bara där de är av­ sedda att användas. Genom att även sätta taggar på personalen vill Scania se över deras arbetssituation. – De som jobbar med produktivitet vill ju minska antalet steg. De som jobbar med ergonomi och hälsa vill att du ska ta några steg som gör att du kan återhämta dig. Det som måste göras är att optimera för att få fram det som är bäst, säger Lars Hanson. Vetskapen om att repetitiva och monotona rörelser ofta

ligger bakom arbetsrelaterade belastningsskador har inspirerat Scania till att bland annat utvärdera smarta textilier. En t-shirt med sensorer och en handske som mäter handens kraft och vinkel är exempel på prototyper som testats här. – Vi vill bland annat veta hur de som arbetar rör sig. Står du med armarna ovan axelhöjd för länge får du garanterat belastningsskador efter flera år. Vi ger feedback i örat. Du kan få meddelandet att sänka armarna men också ”bra jobbat, du har bra arbetsteknik, fortsätt så”. I hallen testas också cellulär teknik genom ett samarbete med Ericsson. – Här klarar vi oss bra med 4G, men i juni kommer vi att börja med 5G. Vi testar till exempel när det är lämpligt att köra med radio och när det är bättre med wifi. Lars Hanson nämner några lösningar som hittills tagit klivet från labbet ut i fabriken. Det ena är små sensorer som mäter vibrationer och tempe-

PRESTANDA I EN KLASS FÖR SIG Modulärt kontaktdonssystem med maximal packningstäthet Brett utbud av kontaktmoduler Flertal alternativ för låsning Lätthanterlig med verktygsfri montering och demontering av modulerna Enkelt att ta ur monterade crimp-clip kontakter Separata kretskortmoduler för effektiv anslutning > 10.000 matnings cykler

För mer information: www.odu.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19



▲ ▲

inte kommit så långt att det används operativt, säger ­Jannicke Baalsrud Hauge, som leder KTH:s testbäddsprojekt DigiLog (se ruta). Digitala tvillingar finns i olika varianter och skapas på olika sätt. Och de består precis som den fysiska världen av en stor mängd olika delar – digitala istället för fysiska. Vissa objekt, som en plastback, presenteras som ett skal medan andra objekt presenteras med intelligens. – En robot kan du exempelvis få modellerad från tillverkaren. Det innebär att det går väldigt snabbt att importera den modellen till den digitala tvillingen, säger Magnus Wiktorsson, professor i produktionslogistik på KTH. Ett hett ämne på dagens forskarkonferenser som tar upp digitala tvillingar är hur de ska skapas enklare i framtiden. Mycket handlar om hur modeller kan genereras automatiskt så att användarna inte behöver

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

ratur. I labbet placerades de på fläktar och lärde sig vad ett normalt beteende är. När något börjar bete sig onormalt går ett larm. När en Scaniaanställd ansvarig för underhåll såg tekniken plockade hen direkt med sig den ut på golvet. Liknande sensorer är numera placerade vid fabrikstakets traverser. Där känner de av vibrationerna i lagren. – Förr gick personal runt och lyssnade. När ett lager började tjuta var det ofta svårt att lokalisera och ganska akut. Nu kan vi planera underhåll och vi behöver inte undersöka alla åtta lager utan vet direkt var problem är. Ytterligare en teknik som rul�lat ut i fabriken är QR-koder som länkar till hemsidor med viktiga instruktioner, säkerhetsregler och annat. Koderna har ersatt alla papperspärmar som tidigare skulle hållas uppdaterade i fab­ riken. En bit bort i labbet sitter en kvinna djupt försjunken vid en dator. Hon arbetar med bildigen­ känning och lär systemet att känna igen olika artiklar. En möjlighet är att i framtiden använda tekniken i glasögon, eller på annat sätt, som ett stöd för en montör att plocka rätt artikel inför monteringen. En annan är att koppla den till en robot.

FAKTA

Smart Factory Lab – ett showroom för alla Scania Smart Factory Lab började som ett powerpoint-projekt för 2,5 år sedan. Målet var att utreda vad Smart Factory är, men ganska snabbt insåg företaget att de olika idéerna måste demonstreras i verkligheten. Lös­ ningen var att samla allt på ett ställe – till ett Smart Factory Lab. Det första labbet började byg­ gas för två år sedan vid Scania i Södertälje. Till en början fick det dela plats med andra funktioner inom företaget, men den intensiva aktiviteten gjorde att det blev svårt med tillgängligheten. Så sedan två månader har labbet landat i en ny lokal – invigningen är planerad till den 20 mars i år. Intentionen är att labbet ska bana väg för en mer smidig produktion – som leder till högre kvalitet, högre produktivitet och en arbetsmiljö som är mer hälsosam för de anställda. Labbet har främst tre syften: här

– På sikt kan man också addera maskininlärning till roboten så att den lär sig saker i realtid och blir smartare, säger Jannicke Baalsrud Hauge, och adderar: – Då kan du också använda den digitala tvillingen för att lära systemet och göra det smart. Kommentaren triggar Magnus Wiktorsson, som pekar ut tre stora utvecklingssteg framåt. Han menar att modellerna

FAKTA

Steg för steg mot den smarta fabriken Maslows behovstrappa är välkänd inom psykologin. Det är en modell, uppdelad i fem nivåer, som förklarar hur människor prioriterar sina olika behov. Du måste exempelvis sova, äta och ha tak över huvudet innan du kan förverkliga dig själv. För att kunna klättra upp för trappan, måste de undre nivåerna fungera. Scania har gjort en egen modell för att beskriva vad den smarta ­fabriken är, inspirerad av Maslow. På de två högsta nivåerna vill Scania att fabriken själv ska kunna

förutspå vad som kommer att hända härnäst och vilka åtgärder som måste vidtas för att problem inte ska uppstå. För att kunna nå dit är det nödvändigt att alla olika enheter i fabriken kan kommunicera med var­ andra – de måste tala samma språk och vara kopplade till varandra. De olika delarna måste också samla in data om vad som sker, och insamlat data ska analyseras. Först när allt är på plats är det möjligt att realisera en fullt utvecklad smart fabrik. AW

Bestämma åtgärder Förutspå framtiden Analysera data Samla data Ansluta Standardisera gränssnitt



anpassar företaget forskningsresultat från exempelvis universitet liksom teknik från underleverantörer, här utvärderar Scania om en teknik är mogen att tas vidare ut i fabriken och här demonstrerar företaget lösningar. För tillfället har Scania 2–3 interna demon i labbet per vecka. Alla före­ tagets teknikchefer kommer hit två gånger per år för att se vad som sker inom företaget. Samtidigt är labbet öppet för externa besökare. Hit kan leverantö­ rer – exempelvis H&D Wireless som levererat det lokala GPS-systemet eller Ericsson som står för radionätet, som idag är 4G men i juni blir 5G – ta sina kunder för att visa hur de egna systemen fungerar. Här kan också forskare som samarbetar med Scania testa sina teser.

som är byggstenar i de digitala tvillingarna kommer att automatgenereras allt mer och de digitala tvillingarna kommer att uppdateras kontinuerligt så att de faktiskt speglar verkligheten. Samtidigt kommer indata till de digitala tvillingarna att öka lavinartat. Det kräver att man analyserar data med exempelvis maskininlärning och AI för att nå ett optimalt resultat. – Jag ser framför mig en kontinuerligt uppdaterad modell i mitten, sen utvecklas det en massa kunskap kring hur vi matar den automatiskt och kunskap om hur vi bearbetar data efteråt automatiskt, säger Magnus Wiktorsson. För våra svenska lärosäten innebär det att de behöver skruva på sina utbildningar. I framtiden behövs ingenjörer med digitaliseringskompetens och analytiker med djup kunskap inom det de ska analysera. Idén att jobben är på väg att försvinna med digitaliseringen anser deltagarna här vara obefogad. Det blir bara en annan typ av kompetens som industrin vill åt. – Säg att du ska analysera det som sker här inom ergonomi, då måste du ha en helt annan typ av analytiker än om du ska titta på exempelvis logistik, säger ­Jannicke Baalsrud Hauge. Samtidigt är en stor utmaning framåt att få befintliga fabriker

Policyn är ”öppet för alla”. Därför tillverkas trampbilar i labbet – de är teknikneutrala inför Scanias experter och avslöjar inget hemligt för utom­ stående. Smart Factory Lab är fullt ut finansierat av Scania, men här pågår samarbete med forskare från olika håll för att täcka in alla tänkbara kompetenser som krävs. Två exempel på samarbeten är de KTH-ledda testbäddsprojekten DigiLog och DigIn, finansierade av satsningen Produktion2030. Inom DigiLog foku­ serar forskarna på logistikdelen och flödet av material, medan de i DigIn tittar på hur man förbereder sig för att tillverka en specifik produkt. Ett annat exempel på samarbete är Chalmers testbädd SII-Lab för industriell digi­ talisering, som bland annat arbetar med VR-teknik och underhåll. AW

och utrustningar att helt plötsligt börja signalera saker. Visserligen kan man komma långt med dubbelhäftande tejp. Den hjälper dig att sätta sensorer lite överallt för att på den vägen mäta temperatur, vibration, acceleration, islag och en massa annat. Svårigheten är att styra tillbaka. – Det har vi stött på. Vi försökte att få en AGV att automatiskt öppna en hissdörr, men det visade sig vara nästan dyrare att få installerat automatisk öppning i den befintliga hissen än att köpa en helt ny hiss. På Smart Factory Lab lägger personalen just nu bit för bit i sin strävan att skapa en fullt digitaliserad värld – men det är en bra bit kvar. – Vi har väl kommit halvvägs på vår 360-gradiga resa, skrattar Lars Hanson. ANNA WENNBERG anna@etn.se

Robotarm som digital tvilling QR-koden länkar till en video som Scania gjort till Elektronik­ tidningen. Här kan du se en digital tvilling av en robotarm bredvid den verkliga robotarmen.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Kort-till-kort åt alla håll Robusta kontakter i FINEPITCH serien Med FINEPITCH, kort-till-kort kontakter, erbjuder Phoenix Contact för första gången skärmade och oskärmade kontakter för signal och dataöverföring mellan två kort. Detta ger er möjlighet att koppla ihop två kretskort enligt ert behov, med olika riktningar, höjder och antal poler, i kompakt format med 0,8 mm eller 1,27 mm delning.

För mer information ring 08-608 64 00 eller besök www.phoenixcontact.com/finepitch

DC 05-18.000.L1 © PHOENIX CONTACT 2018

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

EU vill stöpa virtuella fabriker EU-projektet Entoc försöker standardisera en verktygskedja för byggandet av virtuella fabriker. Det kallas Virtual Commissioning – att konstruera en fabrik virtuellt i datorn innan den byggs fysiskt.

M

Factories – och ska avslutas i år. ålet är att kunna drift­ Den europeiska fordonsintesta hela fabriken virtu­ dustrin gillar VC-konceptet ellt, sedan bygger man och i Entoc hittar vi bland annat den, och då ska alla styrsystem helst funka rakt av, säger Algoryx Daimler och Volvo Lastvagnar. Den senares hyttfabrik i Umeå vd Kenneth Bodin. VC öppnar uppenbara möjlig- är experimentverkstad. Projektet heter till optimering – kostnaden är i skarp drift i tre stationer med robotar som flyttar plåtar, för experiment blir exempelvis punktsvetsar, rullfalsar, limmar, jämförelsevis försumbar. med mera. En VC-byggd fabrik är också en grund för en så kallad digital tvilling – en simulator av hela E N S LU T D E M O N S T R ATO R kommer fabriken som snurrar parallellt att visa upp hela verktygskedjan. med driften. Därefter ska Volvo sprida sina EU försöker få arbetssättet att insikter från Entoc till övriga promogna till en standard. Virtuella duktionsanläggningar. Eventuellt modeller skulle kunna finnas hos tas idéerna i djupare bruk vid underleverantörerna och vara planerade förändringar i Umeå. standardiserade så till den grad Det är tusen fysiska fenomen att det går att bygga hela fabriker som behöver simuleras i en virgenom att sätta samman tuell fabrik – råmaterial, virtuella komponenter. pneumatik, ­kinematik, Det EU-projekt som hydraulik, slitage, har stafettpinnen i arbetet hållfasthet, specifika mojust nu heter Entoc – torers egenskaper, och så Engineering Tool Chain vidare. Sensorer, nätverk, for Efficient and Iterative styrdatorer och deras Kenneth Bodin programvara behöver Development of Smart

Fysiken simuleras noggrannt för att verkligheten ska fungera på millimetern som modellen.

också modelleras. Det ska gå att bygga och testa varianter av processlinor och scenarier i modellen och få återkoppling för att identifiera flaskhalsar, få dimensioner på flöden eller snurra motorerna i olika hastigheter för att se var gränserna går. Så kallade cykeltider är inte längre uppskattningar, utan du kan peka på en simulering som exakt berättar hur många sekunder det tar att flytta en plåt från A till B. Ofta kan saker göras i olika ordning i en robotcell. Virtuellt kan du testa tusen varianter för att hitta den effektivaste. – Du kan kanske klämma in ett extra moment samtidigt om det hinner färdigt – lite som när någon smiter in och tar ett glas vat-

ten medan någon annan diskar men inte använder vattenkranen, förklarar Martin Nilsson, projektledare på svenska simulatorföretaget Algoryx, som är en av de svenska deltagarna. I P R I N C I P BYG G S virtuella fabriker med samma metoder som datorspel, och i praktiken till och med delvis med samma verktyg, exempelvis spelmotorn Unity för visualisering. Skillnaden är förstås de strikta kraven på noggrann fysisk realism. Vad gäller simulering behöver du inte behöva ändra på den kod du redan har. Standarderna FMI och FMU (Functional ­Mock-up Interface respektive Unit) används för att pussla samma simulatorer med varandra. De utvecklades i projektet Modeli-

Chalmers jämkar när modell och verklighet glider isär Tänk dig att ingenjörerna satt ihop en fin virtuell modell av tillverkningslinan och nu är den fysiskt byggd. Men så fort produktionen startar så börjar det ske justeringar på golvet och modell och verklighet glider isär.

Hur får man ihop dem igen? Det är en av de frågor som syssel­ sätter Chalmers i dess roll som partner i Entoc. Problemet att jämka samman isärglidande modell och verklighet är ett av åtta arbets­paket i Entoc. Den första ansatsen kunde möjligen vara att se till att de två aldrig glider isär. Den som änd-



rar på verkligheten på golvet får snällt se till att uppdatera även modellen, och tvärtom. Men det går inte. Det är testat. Det är inte samma ingenjörer som arbetar med de här två uppgifterna. Och även om det var det, skulle det kosta mer än det smakade att hålla hundratals stationer i synk med sina modeller. – När man väl drifttagit systemen lever de i 10–15 år och det sker hela tiden små förändringar. I princip hålls aldrig de digitala modellerna uppdaterade. Det skulle kräva enormt mycket ingenjörsarbete, säger Kristofer Bengtsson på automations­ forskargruppen på Chalmers.

Att ta fram digitala ­modeller innebär en stor investering som är värd att hålla vid liv. Men eftersom det inte sker kontinuerligt, blir det första steget när det är dags, att kartlägga i efterhand hur systemet ändrats. Man undersöker två domäner – logiken och geometrin. Det gör man genom att ”lyssna på” systemet – läsa av data från robotar och styrsystem. Entocprojektet inleddes med att stationerna avlyssnades, eftersom Umeåanläggningen ju redan fanns på plats. Logiska förändringar ser man bland annat genom att ordning och timing för händelser förändras.

För att se geometriska förändringar använder man laserscanning eller skickar upp quadkoptrar som tar hundratals bilder som sätts samman till punktmoln – 3D-modeller – och jämförs med tidigare punktmoln. Objekt i bilderna identifieras med hjälp av maskininlärning. Driftstörningar och felgrepp kan upptäckas i sensorloggar, men det är inte det som görs här, utan i Entoc handlar det om att kartlägga avsiktliga förändringar i tillverkningen eller i modellen. Ett av momenten i den avslutande demonstratorn i år, kommer att vara att introducera en förändring i maskin eller modell, och visa hur den hanteras. JT ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

i samma form sar, en föregångare till Entoc. En FMU är en körbar simulering av en komponent som kan anslutas till andra FMU:er. En viktig detalj är att specifikationen inte avslöjar industrihemligheter om hur komponenten fungerar på insidan. finns inte i modellerna i Entoc, men däremot i ett systerprojekt kallat Spear som studerar användningen av virtuella tvillingar under drift. Entocs deltagare är spända över mottagandet. – Vi diskuterar mycket på arbetsmöten och reviews hur vi ska sprida verktygskedjan till företag utanför projektet, säger Martin Nilsson. Han konstaterar att ”The Entoc Tool Chain” nu finns och fungerar för den som vill testa. Det som återstår är att de som levererar hissar, vridbord, servomotorer, PLC:er och andra komponenter, börjar definiera simuleringsmodeller. – Det är i oklart i vilket utsträckning detta är i möjligt i dagsläget och när OEM:er som till exempel Volvo och Daimler, kan börja ställa det som krav på sina underleverantörer. E N E R G I A N VÄ N D N I N G

En sondering av läget i Tyskland har gjorts av de tyska deltagarna i projektet på en workshop. Ett liknande event planeras i Sverige av Volvo och Chalmers – Vad som då framkommit är att det finns ett behov av den här typen av arbetsflöde. Entoc har en modelldatabas klar i en webbtjänst, så det är i princip bara att sätta igång och ladda upp – även om det ännu inte är klarlagt i vems regi den ska drivas. Kristofer Bengtsson, automationsforskare på projektdeltagaren Chalmers, tror adoptionen kommer att ske snabbt. Om fem år tror han virtual commissioning kommer att vara standard i tillverkningsindustrin för robotik och styrning. – Linjebyggare och industri inser att det är värt det, även om det initialt innebär mycket jobb. Nästa projekt efter Entoc kan handla om att sprida simuleringen till större delar av organisationen. – Vi vill att simuleringar och analys av simuleringsresultat ska bli en naturlig och självklar del av alla delar av verksamheten, både brett och högt, säger Martin Nilsson på Algoryx. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Kristofer Bengtsson

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Du behöver inte gissa hur lång tid en manöver tar – simulatorn har redan berättat det.

Algoryx pusslar samman simuleringarna jande roll i arbetet med att ta fram demonstratorer, berättar Martin Nilsson på Algoryx. Nämnda robotarm är en av dem. Arbetet med att bygga en mer avancerad variant med fler rörliga delar är påbörjat i samarbete med Chalmers och Volvo. Utöver integreringsarbetet har Algoryx snickrat på egna modelNu är Algoryx dessutom inteler för att låta dem simulera fler grerad i Entocs verktygsskedja. fenomen – som kabelslitage och För att förstå exakt hur måste vi olika motormodeller. gräva oss ner i simuleringskonOch dessutom hjälpt projektsten. partners att addera fysik och Simulatorvärlden består av beteenden till sina CADolika sorters specialiseramodeller. de simulatorer. Det finns Samarbetet har tusen aspekter på fysiska fungerat bra, upplever fenomen som var och en Algoryx. måste simuleras på sitt – Det har varit tydligt eget sätt för att bli beräkvad som ska göras i ningsmässigt effektiv. Hur olika simulerings- Martin Nilsson projektet, hur alla delar ska passa ihop, och vem som ska paradigmen än är, ska de kunna göra vad. Alla inblandade har samköras i Entoc. Det sker med varit engagerade. Vi kom snabbt hjälp av Algoryx verktyg AGX överens om de tre stora frågorna: Dynamics. vad, hur och vem? En cylinder från en leverantör Det som strulat har mest varit kan kopplas samman med en konventionella tekniska mjukvarobotarm från en annan, trots ruproblem – versionskonflikter, att den ena är en simulator av inkompabilitetsproblem, oklarpneumatisk dynamik och den heter kring format, samt frågeandra av en elmotor. tecken om vad som egentligen behöver kommuniceras mellan AG X DYN A M I C S simulerar hur rörelserna i de två propagerar in i olika delar av systemet. JT och påverkar resten av robotcellen och därmed vilken återkoppFAKTA lingskraft som de får tillbaka. Det huvudsakligen svensk-tyska Djävulen sitter i detaljerna och projektet Entoc startade 2016 och konsten är att göra simuleringen ska sluta i augusti i år. med hög noggrannhet. Där har Svenska deltagare är Algoryx, Daimler efter en analys nickat Schneider Electric Sweden, Chal­ imponerat åt Algoryx insats. mers och Volvo Trucks. I Tyskland – Vi har fullföljt de åtaganden medverkar Daimler, Edag, EKS vi tog på oss i början av ­projektet. Intec, Festo, IFAK Magdeburg, Under resten av projekttiden Tarakos och TWT. kommer vi främst ha en stödAlgoryx i Umeå är en svensk partner i Entoc. Företaget är känt för sin mjukvara för fysiksimulering. Den används till exempel för att utveckla ABB-robotar och för att hjälpa Japan att simulera röjnings­ robotar i Fukushima.



TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Digitalisering I november lanserade ABB en helt ny inkörsport kallad Digital Operations för kunder som behöver hjälp med digitalisering. Alla divisioner ingår i den nya satsningen.

D

igitalisering är inget nytt påfund för ABB, företaget har sedan många år styrsystem, industrirobotar och produkter till elnätet som är digitala och uppkopplade. Det handlar ­snarare om en markering och att ta ett större grepp. – Det finns jättemycket digital kompetens i ABB. Vår uppgift är att jobba med helheten och driva affärerna framåt, säger Lena Stridsman som har titeln Country Digital Lead.



Hon och hennes kollega Martin Björnmalm – med titeln Sales & Business Development – är två av åtta personer på Digital Operations som formellt är ett samarbete mellan ABB:s samlade erbjudande till den svenska marknaden och serviceverksamhet med uppgift att hitta och sy ihop nya affärer. Själva det praktiska arbetet när affären väl är i hamn görs på divisionerna som dessutom själva arbetar med att sälja digitalisering inom sina områden. – Vi ville inte skapa en organisation utanför den ordinarie verksamheten, säger Martin Björnmalm. Vi träffas i ABB Ability Center i centrala Västerås. Det invigdes för lite drygt två år sedan och fungerar som en mötesplats dit kunderna kommer för att spåna fram digitaliseringslösningar. Den här typen av möten har

förekommit långt innan centret invigdes, namnet är framförallt en markering att digitalisering är viktigt. Trots detta finns det gott om pennor och Post it-lappar på borden för att man enkelt ska kunna skriva ner idéer och tankar som sedan organiseras och utvärderas. Längs en av de fyra väggarna i det stora rummet finns dessutom en gigantisk skärm av samma sort som man hittar i moderna kontrollrum i processindustrin. Den används som inspirationskälla med lösningar hämtade från den verkliga världen. Det går att boka allt från några timmar till flera dagar i Ability Center. I slutändan måste det dock finns en affärsnytta i projekten för att motivera kostnaden att genomföra projektet. – Man ska se oss som en inkörsport där vi också drar in de

JONAS BILBERG

– mer än Industri 4.0

Lena Stridsman

Martin Björnmalm

partners som behövs, säger Lena Stridsman. En viktig komponent är Micro­softs molnlösning Azure som både kan lagra data men också användas för att utföra analyser. Exempelvis kan alla ABB:s produkter numera ladda upp data till Azure. Två andra globala jättar som ingår i ekosystemet är IBM och Dassault. En helt annan del av ekosystemet är SUM-alliansen, ett konsortium som siktar att göra ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

FAKTA

Tre kunder med digitaliseringsambitioner

KIM NORMAN

En kund som satsat på digitaliseringsspåret är Mälarenergi, Västerås kommunala energibolag. Målet är att bli ”Stadens kontrollrum”.

gruvbrytning koldioxidfri, digitaliserad och autonom. Förutom ABB ingår LKAB, Epiroc, Combitech och AB Volvo i alliansen. – Det finns stora utmaningar och vi arbetar tillsammans för att få en samlad kompetens, säger Martin. Ytterligare en pusselbit är ­Synerleap, företagets tillväxthubb. – Det behövs både stor och små partners och det är därför som Synerleap finns. Tanken är att företagen ska växa snabbare samtidigt som ABB kan involvera dem i projekt där deras kompetens och produkter kan bidra till lösningen. En verksamhet som funnits betydligt länge är Collaborative Operations Center. Det är ett kontrollrum som rent fysiskt finns i ABB:s lokaler i Västerås men som är kopplat till olika fabriker eller processer ute hos ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

– De har också en idé om framtida affärer, säger Lena Stridsman. Det handlar om att bolag av den här typen upplever att det blir allt svårare att leva av själva ­kärnaffären, att sälja kilowattimmar eller kubik­ meter. Istället vill de addera nya tjänster. Mälarenergis vision kallas ”Stadens kontrollrum”. – Energibolag är som klippt och skurna för att ta mer uppdrag som att samordna viktiga funktioner i en stad. Det finns en massa tjänster de skulle kunna utveckla. Ett första steg är att placera ut ­uppkopplade sensorer som mäter tryck, temperatur och flöde i ­vattenoch fjärrvärmenätet. Det ger Mälar­ energi bättre kontroll över nätet och därmed även läckage eller olovlig tappning. Just Mälarenergi äger förutom ­vatten- och fjärrvärmenätet även elnätet och ett fibernät. I första digitaliseringsvändan ska företaget effektivisera den egna verksamheten. Idag håller vattnet i fjärrvärmenätet en högre temperatur än nödvändigt för att garantera att alla kunder alltid kan ta ut full effekt oberoende av väderleken. Genom att få bättre kontroll över hur varmt vattnet verkligen är i olika delar av nätet kan man sänka temperaturen aningen och på så sätt spara pengar. Har man dessutom avtal med större förbrukare går det att tillfälligt sänka

kunderna. Kontrollrummet kan hämta ”riktiga” data från en tillverkningsprocess eller annan installation vilket gör att man i det virtuella kontrollrummet kan se vad som händer i fabriken eller elnätet. Informationen används av ABB:s experter för att exempel­ vis studera hur motorerna uppför sig eller hur elnätet mår. Bland annat kan kunderna få rekommendationer om när motorerna ska servas för att undvika driftstopp eller hur processen ska optimeras för att sänka energiförbrukningen. Data behöver inte nödvändigtvis komma i sann realtid. När det handlar om underhåll kan man nöja sig med långsammare uppdateringshastigheter eller fördröjda data. Handlar det om en processindustri har ABB med största sannolikhet levererat styrsystemet.

temperaturen i delar av nätet vid köldknäppar. Då slipper energibo­ laget att koppla in dyr reservkraft. Besparingen för Mälarenergi skulle kunna bli flera miljoner per år. Det finns också möjlighet att skapa andra tjänster som att bistå brandkåren med information om infrastrukturen, att rapportera när det är dags att tömma soptunnorna eller att vägarna behöver sandas. – Det här är rätt typiska diskussio­ ner vi har med många energibolag, säger Lena Stridsman. Ett annat exempel på en digita­ liseringsresa kommer från Gränges aluminium. Företaget har förbättrat kvaliteten i aluminiumplåten genom att valsa på ett helt nytt. I fabriken fanns ett avancerat styrsystem som såg till att plåten blev plan över hela valsens bredd. Därefter hasplades den av och rullades upp. – När kunden rullade upp den var den inte helt plan. Vi började mäta även i sträckriktningsverket, som är efter valsverket, och laddade upp all data till molnet. Genom att ta ett helhetsgrepp, och dessutom ta med data från ­kunderna, har man skapat en modell för hur valsningen ska styras så att plåten är så plan som möjligt när den rullas ut hos kunden. – Det är en lärande modell som förfinas hela tiden. Ett tredje exempel kommer från

Svensk industri är extremt automatiserad. Lönekostnaden har drivit utveckling där allt färre anställda tillverkar allt mer. Så grunden för digitaliseringen finns redan. – När vi började prata digitalisering var det naturligt att prata om Industri 4.0 eftersom det var de delar av företaget som sålde automation som gick i bräschen, säger Lena Stridsman och fortsätter: – Idag ser vi att det pågår tre revolutioner: Industri 4.0, energi­revolutionen och elektrifiering av transporter. Vi arbetar med den totala ­transformation där allt konvergerar, det blir CO2-fritt, autonomt och hållbart. Därför vi inte pratar så mycket Industri 4.0 längre. Mycket av det initiala digitaliseringsarbetet handlar om att göra data tillgängligt. Det kan finnas ”gömt” i olika styrsystem i

bageriföretaget Pågens som testat ABB:s smarta sensor för att göra prediktivt underhåller av motorerna i bageriet. Tanken är att ersätta manuell inspektion av motorerna med en kontinuerlig och uppkopplad övervakning. Det är här som ABB Ability Smart Sensor kommer in. Den lanserades på Hannovermässan 2016 och kan monteras på motorer, pumpar och lager och samlar in data trådlöst via Bluetooth. Sensorn mäter vibrationer i tre riktningar plus temperatur, magnet­ fält och ljudnivå. Utgående från dessa data går det att räkna ut bland annat det allmänna hälsotillståndet hos exempelvis en motor men också lagrens tillstånd, hur väl motorn är upplinjerad, om den är obalanserad eller om axeln är böjd. Dessutom får man parametrar som drifttid, rotationshastighet plus antalet start och stopp. Sensorn kan monteras även på andra motorer än de som kommer från ABB så länge de är av samma typer som ABB självt tillverkar. – Det är det här som digitalisering ytterst handlar om för oss, vi kan ­förändra affärsmodellen för hur vi levererar saker. Jag tror att färre ­kommer att äga sina system i fram­ tiden, vi kommer att tillhandahålla exempelvis motordrift, säger Lena Stridsman. PH

fabrikerna men behöver komma upp i molnet för att bli användbart om man vill lyfta sig ett steg, och inte bara optimera en enskild maskin eller process utan hela fabriken. – Det första steget brukar vara att visualisera data så att man får en bild av vad som är tillgängligt. Sedan kan man börja optimera, säger Martin Björnmalm. När man kopplar upp existerande system får man också ett kvitto på kvaliteten i data. Är det rätt parametrar som mäts, görs det tillräckligt ofta och saknas data från någon del av processen eller verksamheten. Dessutom är data garanterat taggat på olika sätt beroende på vem som tillverkat utrustningen den kommer ifrån vilket är en utmaning i sig. PER HENRICSSON per@etn.se



TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

S

ensoråterkopplad tillverkning (Closed-loop manufacturing) är en av grundbultarna i Industri 4.0. För att arbetssättet ska vara möjligt att implementera krävs mätningar överallt i processen och möjlighet att styra alla maskiner och system. Den elektroniska infrastrukturen behöver ofta uppgraderas för att man ska nå ända fram, och dessutom behöver en stor del av intelligensen flytta närmare maskinerna och systemen, till ändnoderna. Genom att involvera utvecklingsavdelningarna i processen kan man att integrera produktionsprocessen och maskinutvecklingen i den här typen av tillverkningskoncept. För operatörerna som kör maskinerna och för system- och maskintillverkarna blir det möjligt att göra kontinuerliga förbättringar vilket är nödvändigt eftersom alla maskiner behöver modifieras och förbättras under sin livstid. Datormoduler som följer COM Express bidrar till att användarnas infrastruktur längst ut i nätet blir skalbar och standardiserad. I praktiken innebär det en mjukvarucentrerad arkitektur som körs på standardiserad hårdvara (COTS). Angreppssättet spar pengar och gör det möjligt att prestandamässigt skala hårdvaran beroende på behov.

U P P KO P P L A D E M A S K I N E R och system i industrin förväntas lyfta produktiviteten och effektiviteten till nivåer som inte varit möjliga tidigare. För att konceptet ska fungera måste det gå snabbt att hämta data, utföra analyser och presentera informationen för att sedan fatta beslut, och sedan återkoppla allt detta i en upprepad slinga (closed-loop). Ibland används artificiell intelligens för beslutsfattandet men målet är alltid att få processen att fungera optimalt. Det enda sättet att klara den här typen av realtidsuppgifter är att flytta ut beräkningskraften till ändnoderna i det industriella IoT-nätet. En beräkningskraft på datacenternivå och ett nätverk med stor bandbredd omfattande hela fabriken – det kan sammantaget



Av Zeljko Loncaric, Congatec

IKEL

PICMG:s kortstandard COM Express Type 7 är perfekt för utveckling av konvergerade infrastruktur­ lösningar för hållbar sensoråter­ kopplad tillverkning (closed-loop manufacturing).

PE R

R TA T

EX

Tänk på morgondagen redan idag Zeljko Loncaric arbetar med teknisk marknads­föring.

Innan han började på Congatec år 2010 arbetade han i Tyskland och Österrike på olika internationella företag med ­produktledning, allmän marknads­föring och försäljning.

erbjuda så mycket mer än bara en snabb analys av data för styrning av processen. När beräkningskraften sitter nära sensorerna blir kostnaden för att transportera data fram och tillbaka från centrala servrar lägre. Ett lokalt datornät inkluderande sensornoderna (”fog computing”) kan används för att filtrera ut data som saknar betydelse för högre lager. Processen hjälper samtidigt företaget att minimera risken för en attack på sårbara och värdefulla delar i den affärskritiska processen genom att mängden känslig data som måste skickas över externa nätverk minskar. Den här typen av tillverkningsprocess baseras på vetskapen att data från en godtycklig del av en organisation eller underleveran-

törskedja kan användas för att hjälpa andra affärsenheter, förbättra deras effektivitet och bättre förbereda dem på att hantera utmaningar under produktens livscykel. På den högsta nivån inbegriper arbetssättet inte bara tillverkningsprocessen i en enskild fab­ rik utan också kunskap hämtad från forskning, produktutveckling, försäljning, marknadsföring och serviceverksamhet. K U N S K A P E N K A N B L A N D A N N AT användas för att förbättra nästa generation av en produkt, sänka kostnaden, korta utvecklingstiden eller förbättra effektiviteten i företaget och dess underleverantörskedja. Allt förutsätter dock att alla utvecklingsenheter kan kom-

I en tillverkningsprocess som styrs i en återkopplad slinga finns all information från fabriken och ­underleverantörskedjan tillgänglig överallt vilket gör det möjligt att hela tiden effektivisera processen. KÄLLA: TRACKVIA

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Conga-B7AC och Conga-B7XD är servermoduler av typen COM Express Type 7 i Basicformat med Intel Atom, Intel Pentium D eller Intel Xeon.

municera obehindrat med varandra och hämta data från alla som ingår i systemet. Precis som med IoT baseras den här typen av tillverkningsprocess på en så kallad vertikal nord-sydlig kommunikationsarkitektur eftersom data från processen måste integreras med ERP-, CRM- och andra övergripande applikationer. Tillverkning i en återkopplad slinga är precis som för IoT mycket effektivare för utvecklings- och tillverkningsgrupperna när de stöds av distribuerad intelligens närmare ändnoderna. Att flytta intelligensen längst ut i nätet kräver lösningar som kan anslutas till alla typer av kommunikationsgränssnitt. Servermoduler baserade på den nya standarden

PICMG COM Express Type 7 har de funktioner som krävs i företagsnätverk liksom erforderlig säkerhet samtidigt som de klarar kraven på determinism, kostnad, temperaturområde och skalbarhet. När den här typen av plattform väl är installerad utgör den basen för ett paradigmskifte till closedloop-konceptet vilket inte bara kommer att förändra automationsbranschen utan hela tillverkningsindustrin. D ATO R M O D U L E R S O M F Ö L J E R COM Express Type 7 har upp till fyra portar för Ethernet med 10 Gbit/s och upp till 32 kanaler med PCIe som kan användas för mikroservrar och andra tillämpningar som behöver stor

KÄLLA: DEPARTMENT COMPUTER ENGINEERING, FACULT Y OF COMPUTER SCIENCE, UNIVERSIDADE DA CORUÑA

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

L I K A V I K T I G T är att båda modulerna finns med utökat temperaturområde från –40 °C till +85 °C plus att det finns en rad olika fysiska storlekar att välja på. Resultatet är att korten kan användas i tuffa tillverkningsmiljöer för att koppla upp de inbyggda system som finns i maskiner, system och ändnoder med företagets nätverk.



▲ ▲

Genom att flytta beräkningskraften närmare ändnoderna får man inte bara bättre beräkningsprecision utan också lägre krav på bandbredd och mindre sårbarhet för attacker på värdefull data.

bandbredd. I specifikationen finns också ett antal andra in- och utgångar som två stycken SATA, åtta GPIO (delas med SDIO), två seriella gränssnitt (delas med Can), en LPC-buss (delas med eSPI) liksom SPI- och I2C-bussar. Modulerna Conga-B7AC och Conga-B7XD följer COM Express Type 7 och har storleksformatet Basic (95x125 mm). Conga-B7AC baseras på Intel Atom C3000 med upp till 16 kärnor medan Conga-B7XD har skalbar prestanda från en fyrkärnig Intel Pentium D till den 16-kärniga Intel Xeon D-1500. Genom att använda Intels hårt integrerade kretsar kan modulerna erbjuda serverfunktioner som Intels virtualiseringsteknik kallad Intel VT-x vilket i sin tur gör det enklare att uppfylla visionen om öppen kommunikation och closed-loop-tillverkning. Intels VT-x är en viktig komponent för infrastrukturlösningar eftersom den gör det möjligt att köra olika uppgifter på samma beräkningsplattform. Det är speciellt viktigt när det handlar om tillverkning med återkoppling från processen att man har möjlighet att isolera deterministiska funktioner från uppgifter som kommer från verksamheten (north). Det är till och med möjligt att köra olika dedicerade operativsystem, exempelvis ett realtids-OS för maskinerna och Linux eller Windows för övrig mjukvara. Andra saker som är värda att lyfta fram är Intel Trusted Execution Technology (Intel TXT) och Intel Software Guard Extensions (Intel SGX). De bidrar till att garantera att applikationer som är kritiska för processen hålls separerade från andra program som körs på kortet.

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Infrastukturlösningar i form av servermoduler som följer standarden COM Express Type 7 ger olika grupper som sysslar med utveckling och tillverkning tillgång till data som gör deras arbete med iterativt och agilt. KÄLLA: SCALED AGILE, INC.

Sammantaget ger alla dessa funktioner en snabb och iterativ tillverkningsprocess där utvecklingsgrupperna enkelt får tillgång till nyckeldata från tillverkningsprocessen vilket effektiviserar utvecklingsarbetet, kortar utvecklingstiderna och förbättrar produktiviteten. Två exempel är förändringar av konstruktionen, så kallade engineering change

notices, som sjunker från 15 till 3 dagar samtidigt som noggrannheten i dokumentationen och implementationen ökar från 78 till 97 procent. Företag av alla storlekar och typer implementerar nu IoT-strategier för att övervaka och stegvis förbättra de enheter som används i fält. Konvergerade infrastrukturlös-

ningar som servermodulerna Conga-B7AC och Conga-B7XD COM Express Type 7 gör detta möjligt genom att erbjuda den beräkningsintelligens och den nätverksprestanda som krävs för att stödja byggblock som mikroservrar och gateways. Dessutom blir de skalbara och är tillgängliga i form av hyllprodukter. De kan användas parallellt med kort av telekomklass som har designats för speciella applikationer. Detta framtidssäkrar investeringen i och med att det blir möjligt att på sikt byta korten i takt med att det kommer fram nya och strömsnålare modeller utan att systemet behöver modifieras för övrigt. Detta är en stor fördel för industriföretag som behöver balansera utmaningar med produkter som blir gamla mot behovet att kapitalisera på nya möjligheter. E T T E X E M P E L är den senaste generationen av skalbara Xeonprocessorer med instruktionsuppsättningen Intel AVX 512 och två FMA-enheter (Fused Multiply-Add). De ger den flyttalsprestanda som krävs för komplexa neurala nätverk och maskininlärning. De här teknikerna kan på sikt öka effektiviteten i tillverkningsprocessen ytterligare ett snäpp i framtiden och COM Express är väg­ visaren som behövs för att ta sig dit. n

www.easyfairs.com • by EASYFAIRS

VÄLKOMMEN TILL ELEKTRONIKBRANSCHENS STÖRSTA MÖTESPLATS 2019 • • • •

NYHETER • INNOVATIONER • TRENDSPANINGAR 3 SCENER • ÖVER 40 FÖRELÄSARE KOMPETENSTORG MED MATCH MAKING AREA FRUKOSTSEMINARIER • BRANSCHMINGEL

KUNSKAP ÄR MAKT – kostnadsfria seminarier med bland andra:

Kostnadsfritt entrékort: elektronikmassan.se Använd kod: 4040

BÅRD EKER

CEO Eker Group



Arrangeras i samarbete med:

DANIEL AKENINE

Nationell teknisk chef Microsoft

JONN LANTZ

Technical leader in agile software Volvo Cars

27-28 mars | Åbymässan | Göteborg ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Omkring 900 VMEbaserade chassin, ”crates”, används vid Cern för att styra olika experiment med acceleratorerna.

EX

VME-bryggan är konstruerad i öppen källkod för att kunna hållas tillgänglig till år 2032.

MEN

Mikro Elektronik har tagit fram ett nytt VME-kort med Intel Xeon D-processorer för det europeiska partikellaboratoriet Cern. En PCIe-tillVME64x-brygga baserad på FPGA:er och öppen källkod betyder att befintlig utrustning alltid kommer att kunna uppgraderas till senaste processorprestanda och att VMEbussen kan fortsätta att användas ända fram tills att den stora partikelkrossen LHC tas ur drift, år 2032. Cern är världens största forskningscenter inom partikelfysik. 2 500 anställda forskare och över 12 000 gästforskare från 85 nationer utforskar tillsammans universums byggblock. Förmodligen är centret mest känt för

PE R

den 27 kilometer långa Large Hadron Collider (LHC) som togs i drift år 2008. Den försöker svara frågor som varför vårt universum inte har lika antmateria som materia. Enorma investeringar görs varje år och det är viktigt att befintlig infrastruktur kan fortsätta att återanvändas. TA T I L L E X E M P E L de tusentals modulära chassin av en unik konstruktion kallad crate som sedan flera år används just som stöd­ infrastruktur för partikelacceleratorer. De är boxar med kortplatser, bakplan, kylning et cetera – och används typiskt för triggning och datainsamling. En crate har ett bakplan och kan fritt konfigureras med olika modu-



▲ ▲

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

i Cern får specialsytt datorchassi

R TA T

Gunther Gräbner har jobbat på MEN Mikro Elektronik Deutschland sedan 2011, som produktchef inom energi & kraft och järnväg. Han har läst ­elteknik på Georg Simon Ohms tekniska ­universitet i Nürnberg. Innan han kom till MEN var han hårdvaru­utvecklare och avdelningschef inom området ljudsystem på Lear Corporation. Grzegorz Daniluk är projektledare och elektronikingenjör på Cern sedan 2014. Han tog sin magisterexamen i ­elektronik och informationsteknologi på tekniska högskolan i ­Warszawas och är specialist på inbyggda system. Adam Wujek jobbar som ­datortekniker på Cern sedan 2014. Innan dess ­arbetade han som mjukvaruutvecklare på Ericsson. Han läste datavetenskap vid Warszawas tekniska högskola och tog en magister examen i SoC-konstruktion på KTH i Stockholm.

Atomkrossen IKEL

Av Gunther Gräbner, Grzegorz Daniluk och Adam Wujek, MEN

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

VME-kortdatorn A25 från MEN har en FPGA-baserad PCIe-VME64x-brygga till VME och är bestyckad med Intels server-CPU Xeon D-1500.

ler. Detta gör den skräddarsydd för vetenskapliga institutioner som Cern. Modulariteten gör att korten kan återanvändas gång på gång i olika system och konfigurationer. När ett experiment är slutfört återanvänds chassina för nya experiment i andra konfigureringar – vilket säkrar investeringen. Ett av chassina är VME-baserat. Standarden specificerades 1981 och har kontinuerligt utvecklats sedan dess. För närvarande finns drygt 900 sådana VME-chassin på Cern. De används främst för styrning av acceleratorerna. I varierande konfigurationer används de för datainsamling i olika experiment och detektorer. I det berömda LHCbexperimentet, till exempel, används de för att förbearbeta rådata från cirka en miljon sensorer så att forskarna bara behövde se det som är relevant för deras analyser. Ytterligare chassivarianter finns i andra Cerndetektorer (ATLAS, CMS, ALICE, ISOLDE och TOTEM) och använs ofta för helt olika uppgifter, eftersom de liksom andra modulära backplanssystem är extremt flexibla. E F T E R S O M U P P G I F T E R N A ändras med varje experiment, utvecklas nya chassikonfigurationer kontinuerligt för det senaste i datorprestanda. Bara under år 2016 togs cirka 50 nya chassin i bruk enbart i acceleratorerna. Det går att förutse att cirka 200 nya chassin kommer att installeras under en planerad ”Long Shutdown” under 2019 och 2020. Pausen kommer att användas för reparationer och kompletteringar av utrustning. Den första utmaningen med VME-bussar är processorer saknar inbyggt stöd för kommunikation över dem, och processorkorten därför behöver en PCIe-till-VME64x-brygga. Diskreta komponenter är endast tillgängliga från ett fåtal tillverkare eftersom huvudleverantören meddelat end-of-life för den aktuella komponenten, TSI148. Problemets magnitud stod klart när man insåg att det för närvarande fanns fler än 900 stycken VME-kortdatorer installerade på Cern – enbart från MEN. Det är en imponerande kvantitet högkvalitativa VME-kort, men ändå inte tillräckligt för att ensamt mo-



tivera tillverkningen av en specialsydd komponent. Därför valde gruppen BE/CO (Beams Department/Control Group) att gå ut med ett anbud efter ett hållbart alternativ. I jakten på en ny brygglösning till VME64x angavs tre möjliga spår. Leverantören skulle: • a ntingen ha tillräckligt många TSI148-­ kretsar i lager för efterfrågat antal kort, eller •… ha dito Tundra Universe II-kretsar – före­ gångaren till TSI148 – eller • … ha en FPGA-lösning. Och här krävde Cern att komplett VHDL-kod för FPGA:n skulle släppas under öppenkodslicens (GPLv3 eller nyare). VA D G Ä L L E R D E T S I S TA alternativet ­visste Cern att det innan de TSI148-baserade korten fanns kortdatorer vars PowerPCprocessor var ansluten till en FPGA som implementerade VME-bussgränssnittet. Cern hoppades att någon av de leverantörerna skulle vara beredd att öppna sin källkod. För att säkerställa rättvisa mellan offerterna gav Cern ändå inte något av alternativen förtur utan det slutliga valet baserades på priset. FPGA-baserad teknik vann anbudet. VHDL-koden finns nu i licenser under GPLv3 eller senare, liksom drivrutiner för Linux i

GPLv2 eller senare. Mer information finns på projektsidan ”PCI-Express to VME bridge” på Open Hardware Repository. Detta är ett stort framsteg inte bara för Cern, utan för alla institutioner runt om i världen som fortfarande använder VME. Cerningenjörerna är inte längre beroende av en viss leverantör. Om FPGA-kretsen skulle bli föråldrad, finns VHDL-kod att hämta för portering till någon annan FPGA. Institutioner och företag kan nu inte bara köpa färska produkter med VME-brygga, utan kan även ta fram en egen VME-SBC med samma brygga, liksom använda samma Linux-drivrutiner. I framtiden torde det innebära att ingenjörer kan samarbeta mer effektivt i VME-världen och ha större frihet att dela och återanvända Linuxkod för de VMEslavkort som bland annat Cerns ingenjörer konstruerar på egen hand. M E N M I K R O E L E K T R O N I K var det företag som var berett att satsa tillsammans med Cern i konstruktionen, testandet och valideringen av en lämplig brygga från PCIe Gen 3 till VME 64. Företaget arbetade inte bara med Cernteamet med validering och tester utan även med publiceringen i form av öppen källkod

Med introduktionen av en GPL-licenserad FPGA-baserad PCIe-VME64x-brygga, garanterar MEN långsiktig tillgänglighet av VME-baserade lådor inte bara på Cern.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

av den PCIe-till-VME-brygga som översätter läs- och skrivoperationerna i PCIe-adressutrymmet till transaktioner på VME-bussen. På sin ena sida är den en PCIe-ändpunkt och på den andra en VME-buss-master. Bryggan kan generera VME-singelcykler och block­ överföringar. Följande åtkomsttyper stöds för närvarande: • VME-singelcykler: A16, A24, A32 med ­databredd D8, D16 och D32 • VME-blocköverföring (BLT): A24D16, A24D32, A32D32 samt A24D64 och A32D64-multiplexerad BLT • Åtkomst till CR/CSR-konfigurations­ utrymme V M E - B LO C KÖ V E R F Ö R I N G A R N A

MEN erbjuder en rad olika FPGA-implementationer för såväl standardiserade inbyggnadsdatorer som kundspecifika plattformar.

D E S N A B B A Ö V E R F Ö R I N G S L ÄG E N A (2eVME, 2eSST) stöds för närvarande inte, men kan komma att implementeras i framtiden, om kommande VME-slavkort kräver dem – frågan utreds tillsvidare på MEN. Dessutom kan MEN:s VME-bussmodul fungera både som VME-master och VME-slave. Utöver att köras som master, kan en VME-SBC därmed också användas som I/O- eller annat periferikort anslutet som slav. Fast vad gäller VME SBCtillämpningen så fokuserar konfigurationen endast på funktionen som VME-master.

Bryggkonstruktionen omfattar för närvarande endast cirka 30 procent av ytan på FPGA:an – en Intel Cyclone – så det finns gott om ledigt utrymme för att implementera ­andra funktioner (som 2eVME och 2eSST). Genom att släppa specifikationen och samtidigt sjösätta de första korten med den nya FPGA-baserade PCIe–VME64x-bryggan, passerar Cern en viktig milstolpe vad gäller garanterad långsiktig tillgänglighet för dessa VME-baserade chassin för datainsamling och acceleratorstyrning. Det är en milstolpe för alla användare av VME-baserade system. Enligt en färsk skattning kommer marknaden för de nya korten att uppgå till mer än 200 miljoner dollar år 2020. MEN kan dessutom erbjuda liknande lösningar på kundförfrågan, till exempel bryggor från PCIe till PCI eller till och med från PCIe till ISA. Också detta ökar livslängden på äldre hårdvara från OEM:er, och ger bättre avkastning på investeringen. Utöver bryggor till äldre bussar erbjuder företaget FPGA-baserade bryggor till externa gränssnitt och bussar, inklusive UART, CAN och QSPI via SPI. Ett sådant scenario låter OEM-kunder skapa varianter extremt kostnads­effektivt. Till exempel kan en och

utförs av en ­inbyggd DMA-motor mellan systemminne och VME-buss, som alltså kringgår CPU:n. Singelcykel-DMA stöds, vilket är särskilt användbart för anslutna kort som inte stöder BLT-åtkomst. Generellt är DMA ett snabbare och effektivare sätt att sända multipla dataord, eftersom CPU-enheten är fri att fortsätta sin normala drift tills DMA-motorn är klar med sin uppgift. Bryggan stöder dessutom vissa av til�läggsfunktionerna i VME64x. Den kan använda de geografiska adressbenen och generera en speciell typ av A24-åtkomst för att läsa och skriva CR/CSR-konfigurationsutrymmet för VME-slavar installerade i samma chassi.

Marknaden för VME-kort minskar. IHS uppskattar emellertid att den årligen kommer att fortsätta att generera mer än 200 miljoner dollar i kortförsäljning, vilket motsvarar en omsättning på mer än en kvarts miljon kort, om man antar ett snittpris på 750 dollar per kort.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

samma CPU-kortkonstruktion användas för vitt skilda tillämpningar. Även vid små volymer blir det möjligt att tillhandahålla betydligt fler tillämpningar – som systemlösningar med olika fältbussar eller varianter på industriell Ethernet – eller specifika lösningar med krav på migration som inom järnväg och flyg. OEM-användare kan använda en och samma hårdvaruplattform i alla varianter, vilket gör service, dokumentation och certifiering betydligt enklare. D E T F Ö R S TA KO R T som Cern använder med den nya FPGA-baserade bryggan, är A25 från MEN. Den använder server-CPU:n Intel Xeon D-1500 och utöver den nya FPGA:n kombinerar den hög kostnadseffektivitet med en rik funktionalitet. A25 reducerar dessutom systemstorleken, ger pålitlig långsiktig drift utan tvingad luftkylning och rymmer en stor uppsättning beräkningsfunktioner på ett enda datorkort. Med sina två USB 3.0-portar, upp till tre Gigabit Ethernet-portar och två RS232 COManslutningar på framsidan, lägger kortet grunden för en industridator med många användningsområden. Den har upp till 8 GByte DDR4 SDRAM med ECC plus flash. MicroSDoch mSATA-anslutningar täcker behovet av flexibel masslagring. Dessutom kan A25 utrustas med ett XMC/PMC-mezzaninkort och ett PCI Express Mini-kort, vilket öppnar för ytterligare I/O-möjligheter i fronten (XMC/ PMC) för funktioner som grafik, masslagring eller extra Ethernet-portar. PMC-platsen tar emot PCI-X-moduler på upp till 64 bitar/133 MHz, medan XMC-platsen styrs av en PCI Express x8-länk. MODULÄRA U TÖ K N I N G S M Ö J L I G H E T E R i I/O-mezzaniner på en SBC gör det möjligt att konfigurera skräddarsydda system från öppna standardkomponenter, vilket sänker integrationstid och kostnad. A25 stöder drift mellan –40 °C och +60 °C. Kortet är tåligt mot stötar och vibration genom att alla komponenter är lödda, vilket är en förutsättning för pålitlig drift och lång livslängd. n



TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Det finns ingen Industri OPC UA är en hel del mer än bara ett protokoll

E

n central utmaning för Industri 4.0 och Industrial Internet of Things (IIoT) är det säkra, standardiserade utbytet av data och information mellan enheter, maskiner och tjänster inom olika branscher. Så tidigt som i april 2015 var det endast IEC-standarden 62541 OPC Unified Architecture (OPC UA) – det vill säga kommunikationslagret – som rekommenderades för implementering i referensarkitekturmodellen för Industri 4.0 (RAMI 4.0). I november 2016 publicerades en checklista för klassificering och marknadsföring av Industri 4.0-produkter som antingen Basic, Ready eller Full. För att överensstämma med Industri 4.0-kommunikationskriteriet kräver även den lägsta kategorin att produkten kan adresseras via nätverket, via TCP/UDP eller IP och att den som ett minimum integrerar OPC UA-informationsmodellen. Det betyder att varje produkt som annonseras som ”Industri 4.0-aktiverad” måste vara OPC UA-kapabel (antingen integrerad eller via en gateway). C H E C K L I S TA N B E TO N A R dessutom OPC UA:s ­informationsmodelleringsegenskaper. När det gäller informationsmodellering är det många små och medelstora företag som stämplar ut, eftersom de jämför OPC UA med andra protokoll som MQTT och antar att det har begränsningar. Vi hör ofta frågor som ”OPC UA kan inte kommunicera direkt med

För maskiner, produktion, ­byggnader och mer är CX8091 ­Embedded PC ­idealisk för ­användning som ett litet lokalt styrsystem och som datainsamlare genom OPC UA.



molnet, eller hur?” Först och främst tillhandahåller varje utrustning och maskinproducent redan en implicit informationsmodell med datagränssnitt (via olika protokoll). Människor har lärt sig att anpassa sig till datorns sätt att tänka – dokumentera vad bitar, byte och hex-koder betyder. Den nya världen, som är full av enheter med en serviceorienterad arkitektur (SoA) hjälper människor att förstå ”saker” snabbare och lättare, eftersom de erbjuder tjänster och beskriver deras underliggande mening. Ä M N E T S O A är inget nytt i IT-världen. Men nu sträcker det sig hela vägen till sakerna själva. Det är här OPC UA kommer in i bilden, och tillhandahåller ett ramverk för industriell driftskompatibilitet. Maskin- och enhetstillverkare ­ beskriver objektorienterad information om sina system och definierar åtkomsträttigheter till­ sammans med integrerade säkerhetsfunk­ tioner. Tysklands BSI (Bundesamt für Sicher­heit in der Informationstechnik eller Federal Office for Information Security) pub­ licerade resultaten i sin säkerhetsanalys av OPC UA i april 2016 med mycket positiva vitsord. Detta berodde på att maskinbyggare behåller fullständig kontroll över data, det vill säga att de kan distribuera det på ett målinriktat och kontrollerat sätt, vilket gör det möjligt för dem att delta i Big Data-appli-

Av Håkan Brandt, Beckhoff Håkan Brandt har arbetat

på Beckhoff sen 2002 varav de senaste 13 åren som VD för bolaget.

kationer och dataanalys. För att utbyta data kombinerar OPC UA två mekanismer: • En klient-servermodell, där OPC UA-klienter använder de dedikerade tjänsterna på OPC UA-servern. Detta peer-to-peer-till­ vägagångssätt ger ett säkert och bekräftat informationsutbyte, men med begränsningar vad gäller antalet anslutningar. • Den andra är en publisher-subscriber­ modell där en OPC UA-server gör konfigurerbara delmängder av information tillgänglig för ett antal abonnenter. Denna typ av sändningsmekanism ger ett obekräftat ”skicka och glöm”-utbyte av information. O P C UA E R B J U D E R båda mekanismerna, men den viktigaste fördelen är att de är frikopplade från det faktiska protokollet. TCP och HTTPS är tillgängliga för klient-servermodellen, medan UDP, AMQP och MQTT är tillgängliga för publisher-subscribermodellen. Som ett resultat spelar frågan om ”OPC UA eller AMQP eller MQTT” inte någon roll. Eftersom den minsta mikrokontrollern kanske inte har tillräckligt med resurser för att implementera fullfjädrad OPC UA, kan enheten erbjuda sina data över MQTT eller AMQP på ett OPC UA-kompatibelt sätt vilket gör det enklare att integrera i den andra änden. Nyckeln till att uppnå begreppet Industri 4.0 är att alla kommer överens om en informationsmodell och vad uppgifterna betyder. OPC UA ger säker dataöverföring via olika och utökbara protokoll. Men vem definierar datans mening? Sammanslutningar som AIM för auto IDindustrin (RFID-läsare, skannrar et cetera), VDMA-tekniska grupper för formsprutmaskiner, robotteknik eller vision och 35 andra VDMA-industrier definierar redan sin information i OPC UA-servrar i form av så kallade OPC UA följeslagar-specifikationer. För en utrustningsleverantör betyder det att denna typ av branschstandard inte automatiskt betyder att de blir utbytbara, eftersom varje tillverkare kan erbjuda sina egna specialtjänster utöver standarden. Intelli­

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

F Ö R AT T M I N S K A T E K N I K A R B E T E T kommer betydelsen och tillgängligheten av sådana branschspecifika och mångsidiga informationsmodeller att öka snabbt i framtiden. OPC UA kommer inte direkt öka försäljningen av en produkt, men att inte stödja OPC UA-standarden kommer definitivt att minska den avsevärt. De flesta av de branschspecifika informationsmodeller som hittills utvecklats bygger inte längre på utbyte av bit/byteegenskaper, utan snarare på SoA-tjänster med komplexa parametrar. En OPC UA-klient som inte stöder några metoder för detta ändamål eller komplexa parametrar kommer att bli alltmer hindrat i sin kommunikation med OPC UAservrar. En RFID-läsare erbjuder inga bitar för att

aktivera ett läs/skriv-kommando, utan använder istället metoder som kan läsas av människor: ReadTag, WriteTag och KillTag, bland annat. OPC UA är idealisk för SoA-implementering, vilket är anledningen till att den tyska kommissionen för elektriska, elektroniska och informationsteknologier (DKE) listar OPC UA som den enda SoA-lösningen. O P C UA E R B J U D E R skalbarhet från sensorn till företagets IT-nivå vilket ger en betydande inverkan på automationspyramiden. Medan denna pyramid kommer att fortsätta att ­existera för fabrikens organisationsstruktur, går OPC UA förbi denna kommunikationspyramid helt. Enheterna kan leverera data, antingen direkt eller parallellt, till PLC, MES, ERP-systemet eller till molnivån. Här ser leverantörer möjligheter till nya affärsmodeller. Till exempel kan tillverkare fakturera för sin streckkod eller RFID-läsare per antal läsningar medan data som läses eller skannas aldrig lämnar fabriken. OPC UA fortsätter att integreras i allt mind­

2-3 APRIL 2019 • GOTHENBURG

EX

IKEL

genta enheter bör definitivt kunna stödja flera informationsmodeller samtidigt – till exempel de dedikerade funktionerna hos en formsprutmaskin, modellerna för energidata eller MES-gränssnitt.

R TA T

4.0 utan OPC UA

PE R

re enheter och sensorer. Dagens minsta OPC UA-programvarulösningar för industrin med begränsad (men läsbar) funktionalitet kräver bara 35 kB RAM och 240 kB flashminne. Nu när de första chipen med integrerad OPC UA har nått marknaden, kan OPC UA göra ytterligare intåg i sensorns värld. Som ett resultat sträcker sig OPC UA-applikationer redan från kärnområdet för automatisering till andra områden, som industriella köksapparater. OPC UA har redan blivit de facto-standarden för automationsmarknaden och Industri 4.0. OPC UA täcker ett växande utbud av kommunikationsscenarier, vilket gör det svårare för leverantörer att motivera proprietära lösningar. Produkterna kommer i allt högre grad att skilja sig utifrån funktionerna hos själva enheten eller av externa tjänster, inte gränssnittet. I framtiden ser vi en snabb tillväxt av informationsmodellerna för fler industrier, eftersom OPC UA är den föredragna platt­ formen för världens största ekosystem för kompatibilitet. n

100+

Speakers

Hear from numerous case studies and technical innovations from leading OEM’s

Full program on www.vecs.se

Stay up to date with the next generation of connected-car software developments

1000+ Delegates

100+ HIGHLY RESPECTED INTERNATIONAL SPEAKERS INCLUDING:

CHOOSE BETWEEN SEVEN TRACKS ON DAY 2! Electronics & Architecture Floris van de Klashorst Volkswagen Group, The Netherlands

Anna Westerberg Volvo Group Connected Solutions, Sweden

Francisco Carranza Sierra Nissan Energy Services, France

Tomohiko Adachi MAZDA Motor Corporation, Japan

Dale Markland Markland Hanley Law Firm, United States

Autonomous Vehicles & Active Safety Testing & Validation Electrification Cybersecurity & Connectivity Scaling Agile in Automotive

Mats Harborn Scania China Strategic Office, China

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Danny Shapiro NVIDIA, United States

Lucas di Grassi Roborace, Monaco

Bill Van Amburg Calstart, United States

Matthias Traub BMW Group, Germany

Automotive Challenges & Opportunities



TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Av Josef Christoffersson och ­Henrik Dalby Damm, Schneider

Josef Christoffersson är produktchef inom affärsområdet Industry på Schneider Electric där han har arbetat i 13 år. Han har drygt 20 års erfarenhet från branschen och är utbildad dataingenjör från Lunds universitet. Henrik Dalby Damm är chef för affärsområdet Industry på Schneider Electric i Sverige, ­Finland och Baltikum sedan 2016. Han har tidigare arbetat på bland annat Beijer som chef för EMEA och Indien samt på Emotron, där han var försäljningschef för norra Europa, Kina och Turkiet.

Smart produktion ger höjd kvalitet, effektivare resultat och nya tjänster.

L

änge har det talats om Industri 4.0 – den uppkopplade och smarta industrin med maskininlärning, robotar, IoT och molntjänster – men först nu börjar den bli verklighet. Tekniken banar väg för effektivare, säkrare och energisnålare produktion. Likaså har den börjat skapa nya affärsmodeller för maskinbyggare. Samtidigt har flera branscher som inte börjat nyttja fördelarna med digital automation halkat efter. Mängden produkter som kopplas upp växer exponentiellt – men idag kopplas inte bara enskilda produkter upp mot molnet, utan hela lösningar och system. Kommunikationen mellan maskiner håller på att bli verklighet. Inom industrin är fördelarna många, till exempel innebär det att energiförbrukningen minskar och att produktionen blir effektivare med färre oplanerade driftstopp. PÅ S C H N E I D E R E L E C T R I C delar vi upp Industri 4.0 i tre delar: • De fysiska sensorerna och maskindelarna som registrerar data från maskinerna och tillverkningen (Connected products). • De lokala styrsystemen/automationen samt visualiseringen av produktionen vid varje maskin (PLC). De lokala styrsystemen bidrar till att maskinen fortsätter att fungera och att produktionen inte avbryts även om Ethernetkabeln till maskinen exempel dras ut (Edge control/Edge computing) • Analysverktygen och algoritmerna som hanterar all data från produktionen (Apps and Analytics). Dataanalysen sker allt oftare



Tiden är inne för i molnet för att informationen ska finnas tillgänglig oavsett var man befinner sig.

Långt kvar till Industri 5.0 Visionärer inom industriteknik har börjat att prata om Industri 5.0. När Industri 4.0 sätter den smarta tekniken i fokus går Industri 5.0 ut på att männi­ skan gör comeback i produktionen i samarbete med de smarta systemen. Genom att gifta ihop mänsklig kreativitet och fysisk kontakt med robotar och den smarta, snabba och precisa automationen går det till exempel att lösa utmaningar kopplade till den ökande efterfrågan på individualiserade produkter från konsumenterna – något vi till exempel ser inom fordonsindustrin där kunderna i allt högre grad vill ha individanpassade bilar. Dit är det dock långt. Vi står fortfarande i omvandlingen till Industri 4.0. Tekniken har funnits en längre tid, men industrin har avvaktat och inte riktigt tagit steget. Det tar tid att ställa om och att skapa sig en bild av hur en omställning till Industri 4.0 skulle kunna förändra affären och produktionen. Nya affärsmodeller ser dagens ljus Trots allt ser vi hur tekniken nu börjar skapa helt nya affärsmodeller. Till exempel har leasing av maskiner blivit vanligare tack vare möjligheten att övervaka och sköta maskinerna på distans via smarta sensorer och digitala gränssnitt. En maskinbyggare som på uppdrag av en kund levererar en maskin som ska fylla yoghurtförpackningar kan i dag leasa ut den i stället för att sälja den, vil-

ket ofta är fördelaktigt för både kunden och maskinbyggaren. Tekniken gör det också möjligt för maskin­ byggare att skilja ut sig gentemot sina ­konkurrenter. Yoghurtförpackningsmaskiner från olika tillverkare kan vara rätt lika, men en maskinbyggare som kan addera olika smarta servicefunktioner får konkurrensfördelar. Det kan till exempel handla om att maskinen själv larmar när den behöver service. Som maskinbyggare kan jag då lova min kund att jag håller koll på när maskinen ska servas och att den inte kommer att ha driftstopp. Som yoghurttillverkare får jag ökad upptid och minskar risken för oplanerade driftstopp. Big data – receptet för nya idéer Det blir allt viktigare att kunna samla in och analysera stora mängder data. Det gäller både nu och i framtiden. Nästan alla maskinkomponenter som vi tar fram idag kan kopplas upp – även enkla produkter som en tryckknapp. Komponen­ terna utrustas med sensorer som bara lyssnar. De samlar in data om till exempel vibrationer och temperatur som sparas i en databas. Efter ett par år har vi så mycket data kring hur maskinen har uppfört sig – det gäller både när allt flutit på normalt och vid problem – att vi kan upptäcka olika mönster. Information som att temperaturen kanske stigit dagen innan en maskin gått sönder ­underlättar förebyggande åtgärder. Vi samlar också in en stor mängd data utan att veta exakt vad vi ska ha den till. Men

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

TEMA: INDUSTRI OCH DIGITALISERING

Industrier i framkant Det är tydligt att olika branscher har kommit olika långt på sin digitaliseringsresa. Tekniktäta industrier som livsmedels-, läkemedels- och medicinteknikindustrin ­ ­ligger långt fram. De drivs ofta av stora bolag och har omfattande och komplexa krav på sig vad gäller till exempel livsmedelssäkerhet och spårbarhet, vilket närmast gör Industri 4.0-teknik till en nödvändighet. Andra industrier med enklare produktion, som betongindustrin och sågverk, ligger generellt sett efter, även om undantag finns.

IKEL

den ständiga utvecklingen av nya algoritmer gör att vi sannolikt kommer att få användning för den i framtiden.

PE R

R TA T

r Industri 4.0

EX

steg. I vissa länder har jordbrukare med hjälp av sensorer till exempel börjat mäta jordens fuktighet för att sedan koppla ihop detta med väderdata och smarta, automatiserade bevattningssystem.

För två år sedan startade Schneider Electric arbetet med att göra sågverket Moelven Valåsen utanför Karlskoga till Sveriges smartaste sågverk genom att anpassa det till Industri 4.0. I dag läser ett stort antal sensorer och kameror av produktionsflödet och styr till viss del tillverkningen. Energiförbrukning har minskat med tio procent, tillgängligheten i sågverket har ökat med 15 procent och antalet oplanerade stopp har minskat kraftigt. Det sistnämnda beror bland annat på att systemet i god tid varnar innan ett tekniskt problem inträffar. Även kvaliteten på produkterna har höjts eftersom sågverket snabbt kan identifiera när till exempel en sågklinga behöver slipas. Jordbruket gör också långsamma fram-

Hållbarhet – en ökande trend Alla är överens om att Industri 4.0 minskar energiförbrukningen, bland annat eftersom en maskin som underhålls väl förbrukar mind­re. Det minskar inte bara kostnaderna utan underlättar också för industrin att ta ansvar för miljön och klimatet. Många vill kunna profilera sig som gröna producenter och visa att de gör det de kan för att ta sitt ansvar. Hårdare klimat- och miljökrav gör också tekniken relevant. I dag ska varje maskin i den svenska tillverkningsindustrin till exempel kunna visa hur mycket energi den använder. Genom att mäta energiförbrukningen går det också lättare att hålla hög kvalitet på det man producerar. En ovanligt hög energi­ åtgång tyder på att det är något som inte fungerar som det ska i produktionen – en sliten sågklinga drar till exempel mer energi än en slipad. Cybersäkerhet är A och O Ju fler produkter och system som kopplas upp mot molnet desto större blir risken att utsättas för cyberattacker och digitala intrång. Vissa branscher är känsligare än andra för att bli hackade. Ingen kan garantera ett helt cybersäkert system, men ett kraftfullt och behovsanpassat cyberskydd är väsentligt. Som en del av ett sådant skydd finns några vanliga och rekommenderade åtgärder att tänka på. Man kan till exempel begränsa vissa maskiners kommunikation så att de bara kan ge och inte ta emot information. Det gör dem omöjliga att till exempel styras på distans. Säkerheten kan också stärkas med rätt operativsystem. Än så länge är det till exempel relativt svårt för hackare att ta sig in i industriella operativsystem – VX Works är ett sådant som bland annat Nasa använder. n

Bli medlem i SER nu! SER är föreningen för Sveriges Elektro-, Data- och IT-ingenjörer. Vi arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier för våra medlemmar där du får möjlighet att höra det senaste inom olika teknikområden. Genom oss kan du utöka ditt kontaktnät och möta nya intressanta företag. I medlemskapet ingår även Elektroniktidningen, Nordisk Energi samt vår egen medlemstidning Elteknik. Läs mer om oss på www.ser.se Du kan även mejla oss på ser@ser.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19



NYA PRODUKTER

Hjälper medicinteknik uppfylla myndighetskrav n MALLAR Färdiga mallar för mjukvara och mekatronisk produktutveckling som uppfyller de stränga krav som ställs på medicinisk elektronik – detta erbjuder inbyggnadskonsulten Prevas i paket som företaget kallar Medical Templates.

Tanken är att underlätta för företag att få medicinska produkter godkända. E N L I G T P R E VA S är det ofta eld­ själar med driv och visioner som uppfinner livräddande teknik. Utmaningen är att leva upp till de höga myndighetskraven för medicinteknik – en liten bugg i programvaran eller ett batterifel kan få ödesdigra konsekvenser och kosta människor livet.

Prevas har egen erfarenhet av medicintekniska produkter. Mallarna är utformade för att kunna anpassas till kundens kvalitetssystem och inkluderar till exempel mjukvarudokumentationsmallar enligt standarden

IEC 62304, samt mallar för ­mekatronisk produktutveckling. M A L L PA K E T E N U P P F YL L E R även ISO 13485, ISO 14971, IEC 62366-1, IEC 60601-1 och IEC 61010-1 samt dokumentations­

kraven i IVDD/IVDR och MDD/MDR. Prevas säger sig redan ha flera kunder som dragit nytta av ­mallarna. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Testar Bluetoothprylar utan kabel n TEST Genom att ta bort HCI-kabeln som används för att skicka kommandon och data mellan testobjektet och testinstrument blir mätresultaten tillförlitligare. Lösningen kommer från Göteborgsbaserade Bluetest som samarbetat med tyska Rohde & Schwarz.

– Vi får ett enklare sätt att mäta prestanda på små BLE-prylar och mer rättvisande resultat eftersom HCI-kabeln kan agera som antenn och ge felaktiga mätresultat. Vi supportar givetvis även det traditionella mätsättet med HCI-kabel, skriver Klas Arvidsson på Bluetest till Elektroniktidningen. F Ö R E TAG E T U T V E C K L A R så ­kallade modväxlade kammare som används för att test luftgränssnittet hos mobiltelefoner och andra



små apparater som kommunicerar trådlöst. För Bluetoothprylar som exempelvis headset behövs normalt en kabel för att skicka kommandon och hämta data. Med hjälp av Rohdes radio­ kommunikationstestare CMW270 och CMW500 går det att skicka kommandon till BLE-enheten som ska testas men också hämta data. Därmed underlättas exempelvis mätningar av utstrålad effekt (TRP) och mottagarkänslighet (TIS). – Vad jag vet är CMW270/ CMW500 de enda som supportar ”signaling mode” som kan mäta på vilken datakanal som helst inklusive frekvenshoppning. Det finns något eller några mer som supportar ”Advertiser mode” som mäter på de tre advertiser-kanalerna. PER HENRICSSON per@etn.se

Paket för snabbtest av flödessensorer n UTVECKLINGSPAKET Schweiziska Sensirion har lanserat ett utvecklingspaket för alla som snabbt vill komma igång med flödessensorer i företagets SF3xxx-familj. Där ingår sensorer för att detektera in- och utandning, men också närhet.

Det handlar om flödessensorer för medicinska tillämpningar – det kan både vara sensorer som detekterar själva andningen och sensorer som kontrollerar gasblandning under exempelvis narkos. Utvecklingspaket EK-F3xCAP innehåller en USB-kabel

som ansluter den aktuella flödessensorn till en dator. Med hjälp av mjukvara som finns att tillgå online kan sensorerna enkelt testas under verkliga förhållanden. Mätdata visas i realtid på ­datorns skärm. Likaså kan mätdata exporteras till ett Excelark för framtida behov. EK-F3x-CAP kan användas för att testa alla flödesmätare som ryms inom de två familjerna SF3xxx-AW och SF3xxx-D, där AW-versioner är sensorer som kan återanvändas medan ­D-versioner är engångs. ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

NYA PRODUKTER

Keysight breddar basutbudet n TEST&MÄT Två stycken ­fyrkanaliga ­modeller med en största bandbredd på 200 MHz. Det är det senaste till­skottet till Keysights oscilloskop­ familj Infinii­vision 1000 X.

Det har gått två år sedan testoch mätjätten Keysight tog upp kampen med de asiatiska tillverkarna när det gäller riktigt billiga oscilloskop. Det handlar om InfiniiVision 1000 X som kommer med omfattande utbildningsmaterial och framförallt är tänkta för undervisning och nybörjare på elektronikområdet. Vid lanseringen var den största bandbredden 100 MHz, och det fanns bara två kanaler. Nu dubbleras bägge siffrorna till 200 MHz respektive fyra kanaler. Båda nya modeller har en tresiffrig digital multimeter och en femsiffrig frekvensräknare. Andra tillval är en 20 MHz funktionsgenerator liksom en analysator för frekvenssvaret där resultatet kan presenteras i form av ett Bodediagram. Vidare finns en protokoll­ analysator för seriella signaler som I2C, SPI, UART/RS232, Can och Lin liksom en digital voltmeter. Det finns också 24 olika mätfunktioner plus FFT vilket gör det möjligt att studera en signal i både tids- och frekvensdomänen. För att snabba upp felsökningen går det att lägga in gränser. DSOX1204A på 70 MHz börjar på 998 dollar. Att uppgradera bandbredden ett steg – 70 MHz till 100 MHz eller 100 MHz till 200 MHz – kostar 350 dollar och görs med en mjukvarunyckel. PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Mycronic ökar monteringstakten n PRODUKTION Upp till 100 000 komponenter per timme. Det är toppnoteringen för Mycronics senaste tillskott i ytmonteringsfamiljen MY300. Nykomlingarna passar kunder med lite större tillverkningsvolymer.

40 procent mindre golvyta samtidigt som den är snabbare än föregångarna. Så presenterades

MY300 när ytmonteringsmaskinen lanserades i maj 2017. Toppmodellen MY300DX klarade upp till 40 000 komponenter per timme, medan LX stannade på 16 000 komponenter per timme. – Tidigare kunde vissa kunder nå en hastighetsgräns med våra maskiner och valde då att komplettera med en separat höghastighetslina, säger Mattias Jonsson i ett pressmeddelande.

De nya modellerna MY300HX och MY300EX har löst begränsningen tack vare uppgraderingar av hård- och mjukvara. Därmed klarar de att placera upp till 100 000 komponenter per timme. De lanseras på den amerikanska produktions­ mässan Apex i San Diego under nästa vecka. PER HENRICSSON per@etn.se

Japanska Rohm har utvecklat en trådlös mobilladdare med NFC-kommunikation avsedd att användas i bilar.

Rohm bäddar för Qi och NFC i bilen n LADDAR En enhet som trådlöst laddar mobilen i bilen och stödjer NFC-kommunikation är vad Rohm håller på att utveckla. NFC öppnar för autentisering av användaren, som därmed exempelvis kan styra infotainmentsystemet, låsa eller låsa upp bildörrarna samt starta bilen via Bluetooth eller wifi från mobilen.

Japanska Rohm har under lång tid stöttat Qi-standarden för trådlös laddning av exempelvis mobiltelefoner. I D AG Ä R O C K S Å Q I den mest populära standarden i sitt slag, och den europeiska standardiseringsgruppen CE4A – European Automotive Standards Group – har antagit den som standard i framtida fordon. År 2025 väntas de flesta bilar vara utrustade med Qi-laddare, menar Rohm. Inför denna boom håller före­ taget på att utveckla en trådlös

laddare med inbyggd NFC-kommunikation, avsedd att användas i bilar. Lösningen består av en styrenhet för trådlös effektöverföring utvecklad av Rohm samt NFC-läsaren ST25R3914 och en 8 bitars styrkrets ur STM8Aserien. De båda sistnämnda är från ST Microelectronics. Enhetens laddningseffekt är 15 watt, medan den har flera spolar så att det inte ska vara så kritiskt hur enheten som ska laddas är placerad. Enligt Rohm kan laddaren hantera ett avstånd till enheten som ska laddas som är 2,7 gånger större än då en laddare med enbart en spola används.

MUF-M har just visats upp på den stora bilmässa International Car Electronics Technology Show i japanska Tokyo. Rohm planerar att släppa prover av referenskortet nu i februari. ANNA WENNBERG anna@etn.se

S A M T I D I G T E R B J U D E R NFC auten­ tisering av användaren, vilket öppnar för att använda mobilen för att exempelvis starta bilens motor eller för att låsa upp den. Likaså öppnar NFC för individ­ anpassade inställningar av exempelvis sätet och backspeglar. Ett referenskort BD57121­



NYA PRODUKTER

Utbildningspaket kring utvecklingssats n LÄRANDE Indiska Agilo Research har satt ihop ett utbildningspaket kring sin utvecklingssats Evive som företaget lanserade på Kickstarter för två år sedan. Målgruppen är studenter, hobbyister och lärare.

Agilo Research grundades 2017 av tre högskolestudenter som var frustrerade över att det var för mycket manuellt handarbete och för lite plug-and-play för de ­hobbyister och elever som försöker sätta ihop prototyper kring Arduinokort. I sin egen erfarenhet från institutets elektronikklubbar insåg de att de gång på gång byggde upp samma kretsar för test och avlusning. Lösningen blev det i sammanhanget lyxiga instrumentet Evive med diverse anslutningar och till och med ett litet inbyggt grafiskt gränssnitt – en ”one-stop debugging solution” kallar de det. Evive nådde sina mål på Kick-

Ett STEMpedia Starter Package kommer att kosta 289 dollar i handeln, men under kampanjen på Kickstarter som ska starta inom kort betalar du 169 dollar.

starter med beställningar från drygt 35 länder. Nu har Agilo Research ägnat tid åt att bygga upp ett utbildningspaket kring Evive med tre nätkurser i robotik, elektronik och programmering. På verktygssidan finns också ett nytt grafiskt programspråk byggt i Scratch 3.0. Och så har

NOW!

asier

ven e e W O N g n i Order via

p

Drag & Dro

Agilo tagit fram en app som integrerar smarttelefonens sensorer med Evive – detta lär vara det överlägset billigaste sättet att komma över en sensor-och I/Oenhet. Samma app kan dessutom fjärrstyra dina byggen. De är studenter med inriktning mot robotik och inbyggda

system på Indian Institute of Technology Kanpur. Deras företag Agilo Research stöds av inkubatorn Nexus Startup Hub som drivs av University of Texas med indiska och amerikanska studenter som mottagare. JAN TÅNGRING jan@etn.se

with > 40,000 customers Europe‘s largest prototype manufacturer

*

+ * supported file formats

PCB-POOL® is a registered trademark of

Give it a try: www.beta-layout.com



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

NYA PRODUKTER

n KRAFT XP Power har lanserat två serier DC/DC-omvandlare för tåg och spårbundet. Enheter­ nas breda inspänningsområde bäddar för att de kan användas inom många olika tillämpningar samtidigt som lagerhållningen kan hållas nere, påpekar kraftspecialisten.

Kraft som håller sig i spåret

De två serierna är RDE20 och RDF25, där siffran i beteckningen avslöjar effekten. RDE20 har inspänningsområdet 13 V till 70 V (nominellt 24-48 V) eller 42 V till 176 V (nominellt 72-110 V), medan RDF25 klarar inspänningar från 16 V till 160 V (nominellt 24-110 V). Båda serierna är certifierade enligt EN50155 och EN501213-2, som täcker säkerhets- och EMC-krav inom järnvägsområdet. Likaså möter de EN45545-2, som omfattar brandskyddskrav. De kräver få externa filterkomponenter, vilket gör att de även passar att användas i tillämpningar där utrymmet är

begränsat. Det gäller speciellt RDE20, med ett fotavtryck på bara 25,4 × 25,4 mm (1×1 tum). Dörrstyrning, videoövervakning, biljettsystem, effektreglering, infotainment, belysning, USB-laddning för passagerare och mycket annat är några av de områden XP Power pekar på – där nykomlingarna kan användas. Enligt företaget har de dessutom hög effekttäthet, vilket förenklar kylningen. Likaså har de inbyggda skyddsfunktioner för kortslutning, överlast och överspänning samt en isolation på 3 kV mellan in- och utgång. Omvandlarna är specificerade att arbeta i en omgivning med temperaturer från –40 °C upp till 110 °C, och de levererar full ­effekt på utgången upp till 55 °C. De kommer med 3-års garanti och går bland annat att köpas hos Digi-Key, Element 14, Farnell, RS Components och direkt från XP Power. ANNA WENNBERG anna@etn.se

Omvandlare som inte störs n STRÖMFÖRSÖRJNING Den amerikanska halvledar­ tillverkaren Diodes har släppt fyra synkrona DC/DComvandlare som kan ­leverera upp till 2 A och påstås ha EMI-prestanda i världsklass i kombination men extremt låg läckström.

Det handlar om fyra buckomvandlare – AP63200/AP63201/ AP63203/AP63205 – som täcker inspänningsområdet från 3,8 till 32 V. På utgången kan AP63200 och AP63201 ge från 0,8 V till

Vin, AP63203 har en fast utspänning på 3,3 V, medan AP63205 har den fasta utspänningen 5 V. Switchade omvandlare skapar ofta problem med EMI i en konstruktion. Det menar Diodes att företaget lyckats hantera genom att nyttja så kallad spread spectrum, som ger ett frekvens­ jitter på ± 6 procent, samt en egenutvecklad gatedrivare. Sammantaget bäddar detta för industrins bästa EMI-prestanda, hävdar Diodes. Till detta kommer att de fyra nykomlingarna stödjer enlagers­

kort och inte heller kräver vior för att ytterligare minska EMI. Likaså klarar de spänningar (surges) upp till 40 V under 400 ms. De är fullt integrerade, med MOSFET:ar på både den höga och låga sidan. Likaså nyttjar de pulsfrekvensmodulering (PFM) som bidrar till att de når en verk-

ningsgrad på upp till 88 procent vid lätt last (5 mA på utgången) och en viloström på 22 µA. Enligt Diodes passar omvandlarna väl att användas i en mängd tillämpningar, exempelvis i industrielektronik och hushållsapparater, men också inom telekom, i elverktyg och kontorsutrustning samt konsumentprodukter som tv-apparater. De kommer kapslade i TSOT­ 26 och kostar från 0,60 dollar styck i volymer om 1000 enheter. ANNA WENNBERG anna@etn.se

TROR DU ATT ALLT STÅR PÅ WEBBEN?

Läs Elektroniktidningen! Prenumerera gratis. Du får det snygga månads­magasinet genom att fylla i talongen på etn.se/pren

EKTRONIK EL TIDNINGEN

SVERIGES ENDA ELEKTRO NIKMAGASIN FÖR PROFFS

NR 1 JANUARI 2019

NR 12 DECEMBER 2018

ELEKTRONIK TIDNINGEN

NOVE

NR 11 MBER 2018

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

ELEKTRONIK

TIDN INGE N

SVER IGES ENDA ELEKTRON MAGASIN IKFÖR PROF FS

TEMA: MEDICINTEKNIK

MJUK ELEKTRONIK NIKATION TEMA: KOMMU

TELEKOMGURUN TALAR UT

Brothers”. anschens Lehman aldrig att lufta kan bli telekombr Northstream tvekar /10–13 ”Bojkotten av Huawei på konsultbolaget Bengt Nordström iella åsikter om telekombranschen. sina bitvis kontrovers REALTIDSET LiFi:

Strömmar data från taklampan /16–17

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

PRENU MERER A

HERNET:

Volvo CE testar ny standard

TEM A: INDU STRI 4.0

HÄRMAR EN

Mekaniska gränssnitt mellan den mjuka människan och den hårda elektroniken – Linköpings universitet har världsledande forskning. /12–13

/18–19

ETN.SE /PREN KOSTN ADSFR IT T!

REIDAR GÅRDEBÄCK:

MDH-FORSKARE:

/16–17

/18–19

Får svensk medtech att växa

& BYG GSÄ TT

FLADDERM

Myvox skick Memschip ar ultraljud och tar et, med emot låsa på ett objek 64 element, kan ekot. t och ge beröringsfstyra ljudvågor na ri återk MÖNSTERKO oppling. i 3D-rymden, RT: /4–6

Sätter sensorer i sulan

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN

Esbjörn tror på svensk tillverknin g /14–16 PRE NUM ERE RA KOS TNA

US

YTMON

TERING:

Hermes är linans nya budbärare /18–19 DSF RIT T! ETN .SE /PR EN



NYA PRODUKTER

Raspberry Pi som dator­ modul uppgraderad n INBYGGNAD Datormodulversionen av Raspberry Pi finns nu med större temperaturtålighet och flashdisk (eMMC) på 0, 8, 16 eller 32 Gbyte. Priset är 25 till 40 dollar.

Det finns även en utvecklingssats vilken utöver en CM3+ Lite och en CM3+ med 32 Gbyte ger dig mikro-SD-kortplats, HDMI-port, två kameraportar och två bildportar, samt 120 GPIO-stift, jumperkablar och programmeringskabel.

Compute Module 3+ (CM3+) som den nya modulen heter, använder Cortex A53-fyrkärnan Broadcom BCM2837B0 som processor istället för BCM2837 hos föregångaren CM3. Datormodulen är mer lämpad för inbyggnad än det vanliga utvecklingskortet Raspberry Pi. Utöver skillnaden i formfaktorn ger den fler gränssnitt. Däremot saknar den wifi- och Bluetooth.

CM3+ har bättre termisk design än CM3 och kan därför arbeta mellan –20 och +70 °C. Den är tillverkad i 40 nm och har samma klockfrekvens, 1,2 GHz. Grafikkärnan Videocore IV tickar i 400 MHz. Den ska vara snäppet högre än CM3. Minnet är på 1 GB LPDDR2 RAM. Den 200-poliga kontakten kan användas för HDMI, MIPI-CSI och -DSI, DPI, USB 2.0, I2C, SPI och UART. CM3+ garanteras tillgänglighet till januari 2026. De tidigare CM1, CM3 och CM3 Lite finns till minst januari 2023. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Flexibel nätverkare med topprestanda av militära kunder som då kan skicka iväg instrumentet på kalibrering utan att mätdata riskerar att komma på avvägar.

n TEST&MÄT Ett dynamiskt område på 170 dB och modernt användar­gränssnitt plus att många komponenter som tidigare varit externa nu är integrerade. ZNA är Rohde & Schwarz nya nätverksanalysator i prestandasegmentet.

– Det är en efterlängtad nyhet, nätverksanalysatorer är en stor del för oss i Sverige och föregångaren ZVA har vi haft i 20 år, säger Kristoffer Hermansson som är försäljningschef i Sverige. Precis som tidigare är målgruppen kunder som behöver bästa möjliga prestanda i kombination med största möjliga flexibilitet. Det handlar om karakterisering av komponenter för 5G, rymd, flyg och fordon men det finns också intresse hos universitet och högskolor. D E N K A N S K E intressantaste siffran för ZNA-familjen är det dynamiska området som är 129 dB som standard. Genom att ta till diverse knep går det att pressa siffran till hela 170 dB. – Det finns ingen annan som har det. ZNA finns med två eller fyra portar och fyra faskoherenta signalkällor liksom åtta motta-



gare, två per port. I första vändan lanseras tre modeller som alla startar på 10 MHz för att gå till 26, 40 eller 43,5 GHz. Skillnaden mellan de två sistnämnda kan kännas liten men förklaras av kontakterna på frontpanelen är 2,92 mm respektive 2,4 mm. Den förstnämnda är robustare men inte specificerad för mer än 40 GHz. S O M T I L LVA L går det att sänka den undre gränsen till 1 MHz respek­ tive 100 kHz. Ett annat tillval är två interna lokaloscillatorer vilket är praktiskt vid exempelvis mätningar på blandare. Det går också att addera en enkel spektrumanalysator vilket kan vara

praktiskt när man snabbt vill kontrollera signalerna utan att behöva koppla om kablarna. Den maximala uteffekten har ökat till 20 dBm och numera går det att göra effektsvep med hela 100 dB. Det finns gott om in- och ut­gångar på både fram- och bak­sidan. Exempelvis kan man plocka ut IF-signalen och köra in den på en spektrumanalysator för att till exempel demodulera den. Det finns också referenssignaler på 10 MHz, 100 MHz och 1 GHz liksom LO-triggers och de vanliga gränssnitten USB och Ethernet men även GPIB. Hårddisken går att ta loss vilket framförallt brukar uppskattas

F R O N T PA N E L E N är ett kapitel i sig. Alla knappar och rattar är borta, istället finns en pekskärm som är lika bred som instrumentet. Ungefär två tredjedelar är avsatt för signalerna inklusive en menyrad upptill, ungefär som i en pc. Dessutom finns det flikar som gör att det snabbt går att växla mellan olika arbetsuppgifter. Den högra tredjedelen av skärmen upptas av ”knappar” som användaren kan skräddarsy efter egna önskemål. Det finns också ett virtuellt tumhjul för att exempelvis flytta pekaren. En annan nyhet är hur man ställer in instrument. ZNA utgår från vad det är för testobjekt. Användaren får sedan vägledning med att ställa in alla nödvändiga parametrar. ZNA väger under 30 kilo vilket är ovanligt lite för den här typen av instrument. Dessutom är ljudnivån inte mer än 42 dB(A), även det väldigt bra. Priset startar runt 800 000 kronor för den enklaste tvåportsmodellen.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/19

Branschens starkaste röst gör dig kraftfullare.nu Ökar statliga satsningar

Förbättrar regelverk

Vi arbetar aktivt för att öka de strategiska satsningar som görs via de statliga forsknings- och innovationsfinansiärerna.

Vi för en kontinuerlig dialog med lagstiftare och myndigheter för minskat krångel och förbättrade regelverk.

Stärker svensk elektronikindustri

Håller politiker uppdaterade

Vi synliggör hur viktig svensk elektronikindustri är för Sverige.

Vi för ett påverkansarbete mot politiker och myndigheter för att lyfta branschens betydelse.

Agerar remissinstans

PARACHUTE.SE · 110-1607

Vi agerar remissinstans i branschrelaterade frågor.

PROVA PÅ 3 MÅNADERS MEDLEMSK AP UTAN KOSTNAD!

Branschorganisationen Svensk Elektronik Storgatan 5, Box 5510, 114 85 Stockholm Tel växel: 08-782 08 50, info@svenskelektronik.se

Förbättrar affärsavtal Vi skapar skräddarsydda affärsavtal för branschen.

Gå in på kraftfullare.nu

POSTTIDNING B Returadress: Elektroniktidningen Folkungagatan 122, 4 tr 116 30 Stockholm

With highest precision. Hidden truths brought to light. The new R&S®ZNA vector network analyzer. The ¸ZNA vector network analyzer features outstanding RF performance, a broad range of software functions and a unique hardware concept. With its innovative dual-touchscreen and DUT-oriented operating concept, the ¸ZNA is a powerful, universal test platform for characterizing active and passive DUTs. www.rohde-schwarz.com/product/ZNA