Dynamo 49

D E T B L I ’ R T I L N O G E T

49

05

17

DA N M A R K S TE K N I S KE U N I VE R S I TE T

TE M A

Digitalisering, avancerede robotter, big data, 3D-print og Internet of Things skaber udfordringer, men så sandelig også muligheder. Vi sætter fokus på

4.0 I N D U S T R I

N Y T BIO L ABO R ATORIU M SER PÅ

CELLEFABRIKKER AVAN CE RE D E ROB OTTER:

HOSPITALSSENG GÅR SELV I BAD VIR K S O M H E D OVE RVÅGER D RONER MED

Verdensførende teknologi

FOR FATTER TOR NØR RET RA N DE RS O M LE D- LYS:

”Vi er nødt til at tænke over lysets kvalitet. Det gælder vores livskvalitet.”

S U P E RCO MPU TING:

AMAZONAS GENER KORTLÆGGES

02

LE DE R

Industri 4.0 er en udfordring – og en mulighed Vi er i en tid, hvor digitaliseringen for alvor tager fart. Flere og flere produkter bliver gjort smarte og mere intelligente ved at blive udstyret med små computere eller sensorer, der kan opsamle enorme mængder af data (big data).

Produkter lige fra robotstøvsugere over fræsemaskiner til smartphones kan gå på internettet (Internet of Things), og dermed kan dataene bliver opsamlet (i clouden) og efterfølgende analyseret.

Digitaliseringen er rygraden i Industri 4.0.

Virksomhederne står i dag over for helt nye muligheder, nu hvor teknologierne bliver forbundet med hinanden og begynder at kommunikere på tværs.

Jeg fristes til at sige, at det samme er tilfældet på vores universitet. Digitaliseringen betyder, at fagligheder fra forskellige institutter i stigende grad bliver forbundet med hinanden og kommunikerer og samarbejder på tværs. Det gælder forskere i automatisering, produktion, organisation, big data, computersimulering og meget mere, for det er bl.a. inden for disse felter, at teknologierne smelter sammen i denne fjerde industrielle revolution.

Industri 4.0 er et globalt fænomen, som kan skabe nye produktionsarbejdspladser, dér hvor man forstår at udnytte udviklingen. Som et af Europas førende tekniske universiteter har DTU en særlig forpligtelse til at hjælpe den udvikling på vej. Vi skal hjælpe med at definere, hvordan det danske samfund kan udnytte de nye muligheder i Industri 4.0, og vi kan hjælpe med at stille den nyeste viden til rådighed.

Det er ikke kun gennem forskning, at DTU kan hjælpe, men også gennem uddannelserne.

DTU vil blive ved med at uddanne ingeniører med stærke digitaliseringskompetencer, så der fortsat kommer kandidater ud, som kan løfte opgaven ude i virksomhederne. Og vi er parate til at udvikle nye studieretninger og kurser, så Danmark konstant får ingeniører med de rette kompetencer. Så har vi nemlig en god chance for at udnytte mulighederne i Industri 4.0.

Digitaliseringen er i fuld gang – og det er DTU også.

Anders Bjarklev Rektor

IN D H O L D

04

14 IN D U S T R I 4. 0

Nu er ’Additive manufacturing’ det nye sort Hurtige prototyper og kundetilpassede, lokalt producerede varer er nogle af mulig­hederne med den nye teknologi.

LYS KVAL ITE T

Koldt LEDlys truer nordisk hygge

Den skandinaviske kærlighed til varmt lys står til at tabe i den internationale udvikling af LED-teknologien.

16 IND U STRI 4. 0

09

Syv ting, man kan 3D-printe

NYT OM FO RS K N IN G S BAS E RE T R ÅD G IVN IN G

17 IND U STRI 4. 0

07 LYS M ÅL IN G

LED-lys skal beskrives på en ny måde De nuværende standarder stammer fra glødepærens og lysstofrørets tid.

Der er derfor brug for nye målemetoder.

10

Snart går hospitals­sengen selv i bad Avancerede robotter skal effektivisere hospitalerne.

TEMA

I NDUS T RI 4 . 0

DET HANDLER OM DIGITALISERING Vi kigger nærmere på, hvordan virksomhederne kan udnytte de teknologiske muligheder til at effektivisere produktionen, udvikle nye produkter og services.

DYNAM O

49

05

1 7

03

UDGIVER Danmarks Tekniske Universitet Anker Engelunds Vej 1

27

19 IND U ST R I 4.0

Når maskiner bliver koblet med maskiner Nu taler man også om ’Industrial Internet of Things’

2800 Kgs. Lyngby tlf. 45 25 25 25, dtu.dk ANSV. CHEFREDAKTØR Tine Kjær Hassager REDAKTØR Louise Simonsen, tlf. 45 25 78 41, lois@adm.dtu.dk ABONNEMENT dynamo@dtu.dk Magasinet udkommer fire gange om året DESIGN & PRODUKTION Datagraf Communications ISSN 1604-7877 FORSIDEILLUSTRATION All Over Press

STA RT UP

22 I NDUS TR I 4.0

Studerende og forskere i international robotkonkurrence

’Jeg vil gøre folks hverdag lettere’ Siger manden bag en ny, pris­ vindende opfindelse, der kan give os hurtigere, billigere og mere energieffektivt internet.

33 NYT OM S TART U P S

38 N AT IO N AL D RO N E S T R ATE G I

Droner til gavn for samfundet Se en stribe projekter, der udnytter teknologien.

44 BAGSID EN

Vi zoomer ind på ... tjah, hvad er det?

26

34

NYT O M FO RSKNI NG

24 KI G I N DE N FO R PÅ DT U

Kom med ind i et spritnyt biolaboratorium, hvor man analyserer cellefabrikker.

23

Når droner flyver under radaren

NY T O M UDDA N N E LSE

32 21

30

Dansk virksomhed er verdensførende med radarteknologi, der kan detektere droner.

RE JS E H O L D E T

Hjælp til industrien Mød manden, der rykker ud, når virksomhederne har brug for hjælp.

INDUS TR I 4.0

O PT IM E R IN G

Lederens tre udfordringer

Matematik på fabriksgulvet

Digitaliseringen vil ændre både organisationer og deres arbejdsgange.

En sjællandsk frøsorteringsmaskinefabrik fik hjælp til avancerede beregninger.

40 G E N S E KVE NTE R I NG

Nu skal junglens planter kortlægges Et hold danske forskere drog til Amazonas for at undersøge de gavnlige og medicinske egenskaber hos en række af regnskovens planter.

04

LYSKVALI TE T

LE D - TE K N O LO G I

KOLDT LED-LYS TRUER NORDISK HYGGE Skandinaviens forkærlighed for det varme lys står til at tabe i den internationale udvikling af LED-lys.

Forbrugerne bør råbe op, mener forfatteren Tor Nørretranders.

Lot te K rull Al l O ve r P re ss

N

i (ja, ni!) bøger udkom der om dansk hygge på det britiske bogmarked i 2016. Det skrev engelske The Guardian i efteråret 2016, da avisen selv dækkede begrebet hygge i en længere artikel. Danskernes hygge blev observeret, indkredset og beskrevet som værende alt fra uldsokker, en god flaske vin, bacon og konfekt til fællesskab og stearinlys. Vi løfter måske øjenbrynene over sammensætningen, men netop med stearinlyset har englænderne fat i noget, mener forfatteren Tor Nørretranders. Han udgav i 2015 sammen med kunstneren OIafur Eliasson bogen ’Lys!’, hvor han udforsker og beskriver forskellige lyskilders egenskaber – fra stearinlyset og glødepæren over lysstofrør og sparepærer til den seneste teknologi, LED-lyset.

”Stearinlys skaber øjeblikkelig hygge. Det spiller en stor rolle i den danske, ja i hele den nordiske kultur.

For stearinlyset har de egenskaber, vi skandinaver godt kan lide ved lys: Det er varmt, det er levende og kaster skygger og skaber variation. Og så kan det ligesom sollyset og glødepæren gengive omgivelsernes mange farve­ nuancer,” siger Tor Nørretranders.

Nanet Mathiasen er forsker ved Statens Byggeforskningsinstitut, hvor hun har skrevet en ph.d.-afhandling om det nordiske lys i dansk arkitektur.

I sin udforskning af Nordens lys har hun gennemført adskillige lysmålinger.

Hun fremlagde nogle hovedpointer fra sin afhandling på DTU Fotoniks konference ’Nordic Light Quality – international standards’ i november 2016: ”De blå, kølige toner er en stor del af dagslyset i Skandinavien. Det naturlige dagslys på vores breddegrader er

ofte ret koldt. Men indendørs foretrækker skandinaverne det varme lys.

Måske hænger det sammen med, at vi befinder os i et køligt klima, hvor vi har brug for varmen,” lød det fra Nanet Mathiasen.

Lysstofrør er okay i syden Tor Nørretranders mener også, at vi skal ud i naturen for at finde Skandinaviens forkærlighed for det gode lys og samtidig også forklaringen på, at folk fra sydlige himmelstrøg har andre præferencer:

DY NAM O

49

05

17

DTU

”Under de nordlige himmelstrøg går solen ikke så brat ned. Vi har lange overgange med glødende solnedgange og solopgange.

Vi har skumringen og den blå time.

Vi er fra naturens side vænnet til utrolig mange nuancer i lyset.”

T O R N Ø R R E T R A N D E R S , F O R FAT T E R

”Hvis du har prøvet at være tæt på ækvator, så har du oplevet, hvor kort overgangen er mellem dag og nat. Det ene øjeblik er det dag, og det næste er det nat. Under de nordlige himmelstrøg går solen ikke så brat ned. Vi har lange overgange med glødende solnedgange og solopgange. Vi har skumringen og den blå time. Vi er fra naturens side vænnet til utrolig mange nuancer i lyset. I syden har de nok et forhold til sollyset som til en lampe: Enten er den tændt eller slukket. Derfor har de det fint med et lysstofrør i stueloftet. Des-

uden er det ikke så mange timer, det skal være tændt, mens vi i Norden har flere måneder om året, hvor vi mest har mørke. Derfor er kvaliteten af det elektriske lys afgørende for os,” forklarer Tor Nørretranders.

Disse forskellige præferencer for lys var ikke noget problem i glødepærens

æra. Men den er som bekendt slut.

Og nu skramler danskerne rundt for at finde en lysløsning, der ikke kun skal give os det varme lys, men også den gode farvegengivelse, hvor vi ser omgivelsernes naturlige farver.

Det kan være en udfordring. For det varme lys og den gode farvegengivelse

05

06

LYSKVALI TE T

er netop egenskaber, som er svære at genfinde i sparepærer, lysstofrør og mange LED-pærer. Og noget tyder på, at det kan blive endnu sværere for os.

LED-lys er den nyeste belysningsteknologi, som i disse år vinder stærkt frem på hele kloden, især båret frem af, at den er ekstremt energieffektiv.

Både industri, myndigheder og forbrugere er enige om, at det er en god idé at bruge mindre strøm på belysning. Udviklingen og produktionen af LED-lys sker særligt i udlandet, hvor der er andre behov for belysning end i Skandinavien. Det betyder, at dét, vi i Norden opfatter som god belysning, risikerer at blive overset.

Desværre koster skandinavernes ønsker til lyset lidt mere i strømforbrug, og det går mod den generelle udvikling af LED-belysning: ”Den generelle holdning blandt producenter og myndigheder i forskellige lande er, at udviklingen skal gøre LED-lys så energieffektivt som muligt. Hvis det bliver det eneste, der styrer udviklingen, kan vi risikere, at vi hovedsageligt ender med LED-lys, som giver et koldt hvidt lys, der blænder, og som ikke altid har en optimal farvegengivelse. Det harmonerer dårligt med vores nordiske lyskultur,” forklarer seniorforsker Carsten Dam-Hansen fra DTU Fotonik, der også er medlem af Det Internationale Energiagenturs 4E Solid State Lighting

LE D - TE K N O LO G I

Annex, der samler eksperter med viden om LED, som forsøger at præge udviklingen af teknologien.

Stadig store strømbesparelser Teknologisk er der intet til hinder for at få LED-lys, der lever op til Nordens idéer om godt lys. Selvom det koster mere i strøm, er vi dog stadig milevidt fra at bruge lige så meget strøm, som dengang vi havde glødepæren: ”På nuværende tidspunkt giver det mest energieffektive LED-lys en strømbesparelse på en faktor 10 i forhold til glødepæren. Dvs. at vi kun bruger en tiendedel strøm for at få den samme lysmængde fra en sådan LED som fra en glødepære. Når LED-lyset derimod indrettes efter de nordiske ønsker, så bliver besparelsen på en faktor 8. Det er naturligvis en mindre besparelse, men der er altså stadig tale om en kæmpe besparelse i strømforbrug i forhold til glødepæren,” siger Carsten Dam-Hansen.

Tor Nørretranders opfordrer forbrugerne til at råbe op og stille krav til industrien om at lave godt LED-lys: ”LED-pærer har meget lang levetid.

Den LED-pære, du køber, når du får dit første barn, sidder stadig i lampen, når barnet flytter hjemmefra. Lyset påvirker vores livskvalitet, men fordi vi har været vant til glødepæren, har vi ikke skullet tænke over lysets kvalitet.

Det er vi nødt til nu. Det gælder vores

DY N A M O

49

05

17

livskvalitet. Og hvis vi er mange, der stiller krav, så kan vi få producenterne til at holde op med at sende deres skrammel-lys ud på markedet,” lyder opfordringen fra Tor Nørretranders.

Vi har travlt, for udviklingen går stærkt i disse år, fortæller Peter Bennich, der er LED-ekspert hos den svenske Energimyndigheten samt formand for Det Internationale Energi­ agenturs 4E Solid State Lighting Annex. Han forklarer: ”LED-udviklingen må ikke fejle, som det skete med sparepæren, hvor vi fik en energieffektiv løsning, men som ingen mennesker kunne lide. Vi må sikre en sund teknologiudvikling, så vi opnår det lys, mennesker har brug for og kan lide. Kvaliteten af LED-lyset skal være i orden. Jeg vurderer, at de næste fem år bliver afgørende for, om vi får udviklet LED-teknologien i den rigtige retning,” siger Peter Bennich.

C a rst en D a mH a n s en , s en io rfo rs ker, DTU Foto n ik , cadh@fotonik. dtu.dk

LED-LYSETS HISTORIE 1907 H.J. Round rapporterer som den første om lys udsendt fra en halv­ lederforbindelse.

DTU

1962 Nick Holonyak fra General Electric udvikler den første LED – en lysdiode, der udsender rødt lys.

LYS M ÅL IN G

FA RVEG EN G I VELSE

07

LED-LYS

SKAL BESKRIVES PÅ EN NY MÅDE Ra-indeks er et tal, der beskriver lysets kvalitet. Men metoden stammer fra glødepærens og lysstofrørets æra, og det spænder ben for at udnytte LED-teknologiens muligheder. Der er brug for helt nye måder at beskrive lys på, mener to forskere fra DTU Fotonik.

Lotte Kru l l Shuttersto c k , C a rst en D a m- H a n s en

Ra er udtryk for farvegengivelse Ra-indekset udtrykker, hvor godt lyset er i stand til at gengive farver. Dagslys har et Ra-indeks på 100, for dagslys gengiver farver helt korrekt. Jo lavere Ra-værdien er, jo dårligere er lyset til at gengive farver. En glødepære og en halogenpære kommer tæt på med en Ra-værdi på 99. Allerede nede ved Ra 80 har det menneskelige øje sværere ved at skelne farver fra hinanden.

KILDE: BOGEN ’LYS!’ AF TOR NØRRE­ TRANDERS OG OIAFUR ELIASSON.

1960-1990 Forskere verden over forsøger at skabe lysdioder, der kan udsende blåt lys.

L

ysets kvalitet bliver bl.a. opfattet som dets evne til at gengive farver. Farvegengivelsen er gennem årtier blevet udtrykt ved at udregne lysets såkaldte Ra-indeks. Det er baseret på glødepærens lys, der gengiver farverne naturtro, og hidtil har der hersket enighed om, at glødepæren (og dagslyset) er det mest optimale lys overhovedet. Glødepærens Ra-score er derfor tæt på den højest mulige, nemlig 100.

Et lysstofrør gengiver typisk farverne dårligere, og rørets Ra-værdi ligger derfor lavere. Ra-indekset er baseret på lysets evne til at gengive otte udvalgte pastelfarver. Med LED-teknologiens fremkomst er der startet en verdensomspændende diskussion af Ra-indeksets berettigelse. For med LED er det teknologisk muligt at designe det hvide lys, så det f.eks. fremhæver røde farver mere.

Eller blå og grønne. Men hvis gengivelsen af de otte udvalgte pastelfarver

1993 Japaneren Shuji Nakamura præsenterer en lysdiode, der udsender blåt lys. Sammen med to andre japanske forskere modtog han i 2014 Nobel­prisen i fysik for dette arbejde.

ikke er god, så ville et sådant LED-lys få en lav score på Ra-indekset.

På DTU Fotonik arbejder seniorforsker Carsten Dam-Hansen og projektleder Anders Thorseth med måling af lys og har et omfattende samarbejde med LED-producenter, som skal have hjælp til at professionelle lysmålinger i laboratorierne. ”Med LED-teknologien er det blevet muligt at ’snyde’ Ra-indekset. Dvs. at man kan have to slags LED-lys, der gengiver farverne vidt forskelligt, men som har ens score på Ra-indekset.

Omvendt kan du have LED-lyskilder, som har forskellige Ra-indeks, men hvor farvegengivelserne er tæt på at være ens,” forklarer forskerne.

Et tal er ikke nok Industri og forskere måler, beregner og diskuterer – og nogle har endda udviklet forslag til nye målemetoder, som skal erstatte Ra-indekset. Men

2009 I EU påbegyndes udfasning af gløde­ pæren for at reducere elforbruget, hvilket forbedrer LED-teknologiens markedsvilkår kraftigt.

KILDE: ENERGITJENESTEN.DK, SENIORFORSKER CARSTEN DAM-HANSEN SAMT BOGEN ’LYS!’ AF TOR NØRRETRANDERS OG OIAFUR ELIASSON.

ELECTRONICS WEEKLY, ALL OVER PRESS

08

LYSM ÅL I N G

FA RVEG EN G I VELS E

Forsøgsopstillingen med frugt (og kage) og et color checker chart viser, hvor forskelligt to lyskilder gengiver farver, selvom lyset har den samme score på Ra-indekset. Begge har et Ra-indeks på 95. I boksen til venstre er lyskilden et koldt hvidt lys med en farvetemperatur på 5.747 kelvin, mens lyskilden i den højre boks er varmt hvidt lys med en farvetemperatur på ca. 2.631 kelvin.

hele grundpræmissen om, at et tal kan udtrykke noget så komplekst som lysets kvalitet, er forkert, mener de to lysforskere: ”Oplevelsen af lysets kvalitet er meget subjektiv. Samtidig afhænger oplevelsen også af, hvad du skal bruge

Eksperter tester lyset DOLL Quality Lab er DTU’s højteknologiske laboratorium med avanceret udstyr, der sætter forskerne i stand til at teste lys­kilders kvalitet. Laboratoriet udfører præcise og uvildige lystekniske målinger fra dag til dag og har et omfattende sam­arbejde med danske lysproducenter.

På DOLL Quality Lab kan man bl.a. måle: • Hvor meget lys der udsendes • I hvilken retning lyset udsendes • En lyskildes energiforbrug og effektivitet • Lysets farvegengivelse (CIE Ra-indeks eller IES Rf- og Rg-indeks) • Lysets farvetemperatur • Flimmer (lysets tidslige variation).

Læ s m e re o m l ab o rato riet på kortlink.dk/qevr

lyset til. Skal du sove, vågne, lave et kirurgisk indgreb eller spise middag?

Vi må finde en ny måde at beskrive lyset på. For med LED-teknologien har vi fået utrolig mange muligheder for at indrette os med lys på helt nye måder. Ra-indekset udelukker disse muligheder, hvis lyset f.eks. skal have minimum 95 i Ra-værdi. Det er en misforståelse at tro, at vi hjælper forbrugerne, hvis vi stiller strenge krav til industrien om udelukkende at levere LED-lys med en meget høj minimumscore på Ra-indekset,” siger Carsten Dam-Hansen.

Anders Thorseth supplerer: ”Tal er ikke løsningen. Det er simpelthen for fattigt. Min vision er, at vi begynder at italesætte lyset på en ny måde. Vi kunne starte med at sætte ord på, som har en reference, som forbrugerne forstår her i Norden, f.eks. den blå time, skumring eller efterår.”

Forskerne vil ikke gøre sig til dommere over, hvad der er godt eller dårligt lys. Det skal heller ikke overlades til industrien, mener de to forskere: ”Tre amerikanske forskningsstudier af folks præferencer for lys har

De to diagrammer viser spektralfordelingen af lyskilderne i de to demobokse. I det øverste diagram ses det kolde hvide lys, hvor de blå farve­toner er dominerende. I det nederste diagram ses spektralfordelingen i det varme hvide lys. Det er tydeligt, at de røde farvetonerer dominerende.

KILDE: DTU FOTONIK/CARSTEN DAM-HANSEN

uafhængigt af hinanden vist, at folk faktisk foretrækker det hvide lys, som fremhæver røde farvetoner bedre, end glødepæren gjorde. Dvs. at industrien i årevis har forsøgt at imitere glødepæren, mens noget tyder på, at mennesket foretrækker noget helt andet,” forklarer Carsten Dam-Hansen, der håber, at han kan udføre et lignende studie i Danmark for at afdække, om danskerne har de samme præferencer som amerikanerne. For de to forskere mener, at det hverken er industrien eller forskerne, der skal bestemme, hvad det gode lys er. Det skal forbrugerne. ”Vi skal lyse for mennesker. Vi kan regne alt muligt ud og måle alt muligt, men hvis ikke mennesket er med i ligningen, kan vi smide det hele ud,” siger Anders Thorseth. a rst en D a m- H a n s e n , se n i o r fo r ske r, C DTU Foto n ik , c a d h@ foto n i k . d t u . d k n d ers Th o rs et h , p ro j e k t le d e r, A DTU Foto n ik , a n d t @ foto n i k . d t u . d k

FORS KNI NGS BAS ERET RÅ DGI V NI NG

NYHE D E R

DY N A M O

49

05

17

09

DTU

Sundhedsteknologi i vækst Sundhedsvæsenet er under stadigt pres med en aldrende befolkning, flere livsstilssygdomme og krav om bedre behandling. Et af svarene på disse udfordringer kan være nye teknologiske produkter, f.eks. sensorer, der kan bæres af den enkelte patient og ikke er bundet til et klinisk laboratorium med trænet personale.

DTU har netop sammen med Medikoindustrien, IT-Branchen og DI Sundhed undersøgt

mulighederne for at udvikle det sundhedsteknologiske område. I en rapport anbefales det bl.a., at der satses på større strategiske projekter og mere tværfagligt samarbejde mellem de tekniske og sundhedsfaglige videnskaber og mellem forskere og brugere i hospitalsvæsenet. ”Danske virksomheder har alle muligheder for at komme med på det sundhedsteknologiske erhvervseventyr. Der er stærke virksomheder og

forskningsmiljøer at trække på samt et smidigt samarbejde med det offentlige sundhedssystem. Men vi skal flytte os endnu mere, end vi har gjort de seneste ti år,” siger formand for arbejdsgruppen bag rapporten Jakob E. Bardram, der er professor på DTU Compute og direktør for Copenhagen Center for Health Technology (CACHET).

Helbredstjek af dansk sundhedsteknologi Sådan kan samarbejde mellem industrien, universiteterne og sundhedsvæsenet skabe gode løsninger til forebyggelse, diagnostik, patientbehandling og rehabilitering

Sektorudviklingsrapport

7

L æ s mere, o g d own l o a d ra p p o rt en p å ko rt l in k . d k / pxc b Danmarks Tekniske Universitet Anker Engelundsvej 1 2800 Kgs. Lyngby

NETVÆRK FOR KLOGERE BYER

Topmøde om transport Den 31. maj inviterer DTU til en dag i transportens tegn, hvor man kan blive klogere på udfordringer, forskning og nye muligheder inden for transport, mobilitet og bæredygtighed.

Transport Summer Summit 2017 byder på oplæg om DTU’s transportforskning, rundbordssamtaler om fremtidens transportmulig­heder og demonstrationer af blandt andet selvkørende biler.

Læ s m e re , o g tilmeld på ko rtl in k.d k/ q 3v3

Nej, kroppen optager ikke

genetisk materiale fra vores mad I et nyt, stort studie kan forskere fra bl.a. DTU Føde­ vareinstituttet ikke finde belæg for den påstand, at genetisk materiale fra det vi spiser, bliver optaget via tarmen og kommer i cirkulation i blodet, hvorfra det har mulighed for at ændre på kroppens funktioner. Det efterprøver konklusionen

fra flere omdiskuterede studier, som de seneste år har opstillet den hypotese, at genetisk materiale fra fødevarer kan blive optaget i kroppen hos personer, som spiser fødevaren.

L æ s mere o m st u d iet o g f in d l in k t il d en b a g ved l ig g en d e vid en s ka b el ig e a rt ikel p å ko rt l in k . d k / q b m6

Lyngby-Taarbæk Vidensby står bag en såkaldt Smart City Hub, som skal være et mødested for virksomheder, forskere, studerende, kommune og spirende start­ups. Når forskere og studerende på forskellige fagområder møder virksomheder og kommune med deres konkrete erfaringer og udfordringer, kan der opstå spændende og helt uventede løsningsforslag og idéer til, hvordan udfordringer inden for forsyning, bygninger, planlægning og mobilitet kan håndteres i en moderne by.

Smart City Hub holdes en gang om måneden og faciliteres af lektor Alfred Heller fra DTU Byg. Se mere p å ko r t li n k . d k / q g3 9

Kenyas landområder får bæredygtig strøm I samarbejde med både offentlige og private selskaber er DTU på vej til at udvikle et lokalt elsystem baseret på mindre vindmøller i Kenyas landområder. Projektet skal skaffe kenyanere adgang til billig og bæredygtig strøm – ikke med kæmpevindmøller, der transporterer strømmen væk fra lokalområdet og videre

Mariann e Vang Ry de, Miriam Meister

ud i det store elnet, men med mindre møller, der skaber lokal elproduktion. Møllerne skal produceres i Kenya og vil dermed også bidrage til landets industrielle udvikling og lokale arbejdspladser.

Projektet er en del af Danida’s Market Development Partnerships, som skal møde to af FN’s 17 bæredygtighedsmål,

DTU, Shutterstoc k , A l l Over P res s

nemlig henholdsvis ’affordable and clean energy’ og ’partner­ ships for the goals’.

Projektet er et samarbejde mellem DTU Vindenergi, DTU Elektro, UNEP DTU, Vestas Wind Systems og forskellige kenyanske myndigheder og firmaer.

L æ s mere, o g t il mel d p å ko rt l in k . d k / q 3 v3

Deklarationsberegner Det er betegnelsen for et nyt, gratis værktøj, der kan bruges til at beregne de oplysninger, der skal stå på en fødevares vare­ deklaration. Værktøjet er udviklet af DTU Fødevareinstituttet, det er gratis og kan findes på deklaration.fooddata.dk

10

I NDUST RI 4.0

DI G I TAL I S ER I N G

TEMA

DTU

14 A dditive manuf acturing – d et nye sort 16 Syv ting, man kan 3D-printe 17 Snart går ho spitalssengen selv i b ad 19 Når maskiner bliver ko blet med maskiner 21 Lederens tre udfo rdringer

INDUSTRI 4.0

DET HANDLER OM D G TAL SER NG

DYN AMO

49

05

17

11

FIRE INDUSTRIELLE REVOLUTIONER INDUSTRI 1.0 1760-1840 Produktion udvikler sig fra håndkraft til maskin­ kraft, godt hjulpet på vej af dampmaskinen.

Tekstilindustrien går forrest i denne udvikling med mekaniske vævemaskiner, hvor de første egentlige fabrikker bliver etableret.

INDUSTRI 2.0 1840-1920 I perioden gør elektriciteten sit indtog i samfundet og dermed også i industrien. Masseproduktionen bliver mulig med strøm, og de første samlebånd ser dagens lys. Der sker også store landvindinger inden for stålindustri, kemikalier, jernbanedrift samt telegraf-, telefon- og radiokommunikation.

INDUSTRI 3.0 1950-1980 Elektronik gør sit indtog i produktionen. I perioden baner computere vejen for automation som robotter i virksomhederne.

INDUSTRI 4.0 NU Teknologier bliver forbundet og danner cyberphysical systemer, hvor den fysiske verden (mennesker, produkter og produktion) kobles sammen i den digitale verden.

Den fjerde industrielle revolution er baseret på digitalisering. Mængden af nye, hurtigere og billigere teknologier gør det nemmere for virksomhederne at digitalisere. Og det kan udnyttes til at innovere produkter, effektivisere produktionen og tilbyde nye services til kunderne.

KILDER: ‘ PERSPECTIVES ON MANUFACTURING INDUSTRIES’ AF OLIVER WYMAN, ING.DK, WIKIPEDIA.ORG

Lotte Kru l l All Over P res s , Sh u t t ersto c k

A

vancerede robotter, cloudløsninger, 3D-printere, sensorer, måleudstyr og augmented reality er nogle af de teknologier, som bliver nævnt, når talen falder på Industri 4.0. Nogle af teknologierne har været på banen længe, mens andre stadig er ved at modnes.

I disse år sættes teknologierne sammen i nye kombinationer. De danner de såkaldte cyber-physical systemer. Det er fysiske enheder udstyret med en computer, der gør enheden i stand til bl.a. at opfange data og kommunikere. Den sammenkobler den fysiske verden og den digitale verden. Smartphonen er et eksempel på et cyber-physical system.

Den kan f.eks. opsamle data som, hvor mange skridt man gik i går, og om man gik i Jylland eller på Bornholm, eller man kan tjekke om ens rute til

arbejdspladsen er blokeret af trafikpropper.

Når Industri 4.0 i disse år får luft under vingerne, skyldes det – ud over at teknologierne er her og bliver forbundet – at priserne på dem er faldet kraftigt, skriver Boston Consulting Group og Innovationsfonden i rapporten ’Winning the Industry 4.0 race’.

Her pointeres det, at omkostningerne til f.eks. sensorteknologier, cloudbaserede løsninger, båndbredde og computerregnekraft er raslet ned gennem det seneste årti. Nu er teknologierne med andre ord tilgængelige for alle virksomheder næsten uanset størrelse.

Man taler om, at teknologierne er ’enablere’ – en slags katalysatorer – i

12

I NDUST RI 4.0

NI TEKNOLOGIER DRIVER UDVIKLINGEN Industri 4.0 vil manifestere sig gennem ni teknologier og trends, lyder det i en rapport fra konsulentfirmaet Boston Consulting Group.

KILDE: ‘WINNING THE INDUSTRY 4.0 RACE’, BOSTON CONSULTING GROUP OG INNOVATIONSFONDEN.

ADDITIVE MANUFACTURING 3D-printere er den dominerende teknologi i additive manufacturing, hvor man kan skræddersy produkter, udvikle små produktioner, producere lokalt eller innovere uden store omkostninger.

AUGMENTED REALITY

AVANCEREDE ROBOTTER

Virtual reality­ teknologien kan bruges til at uddanne eller guide medarbejdere i komplekse opgaver som f.eks. vedligehold af maskiner og motorer.

Fremtidens robotter bliver intelligente og kan samarbejde med både hinanden og med mennesker.

BIG DATA Analyse af data kan levere viden og nye beslutningsgrundlag i virksomhederne.

CLOUDSYSTEMER

CYBER­ SECURITY

Clouden kan opbevare store datamængder, men også software, der konstant er helt opdateret.

Åbne og integrerede netværk og systemer kræver teknologier, der beskytter virksomhedernes produktion.

HORIZONTAL/ INDUSTRIAL INTERNET VERTICAL INTEGRATION OF THINGS Data fra produktion og produkter integreres på tværs i virksomheden og kan føre til en fuldt automatiseret værdikæde fra leverandør til kunde.

Augmented realityteknologien kan bruges til at vej­ lede om komplekse opgaver som f.eks. reparation af maskiner.

I denne trend vil teknologi blive indlejret i maskiner, systemer og processer, der forbindes til hinanden via internettet.

SIMULERING Simulering bliver fremover også udnyttet til at teste arbejdsprocesser, før fabrikken overhovedet er opført.

Industri 4.0. Med det mener man, at det ikke er fremkomsten af teknologierne i sig selv, som udgør den fjerde industrielle revolution, men at det er udnyttelsen af teknologierne og den værdi, dette skaber, som er revolu­ tionen.

Digitalisering af både produkt og produktion Digitalisering i virksomhederne kan skabe værdi i form af f.eks. mere effektive processer og færre fejl i produktionen, helt nye produkter eller helt nye beslutningsgrundlag, forklarer professor Hans Nørgaard Hansen. Han er institutdirektør på DTU Mekanik, hvor der bl.a. forskes i produktionsteknologi. Han uddyber: ”Nogle virksomheder er drevet af produktperspektivet. Dvs. at de

DIGITALISERIN G DY N A M O 4 9

05

17

”Vil man som virksomhed udnytte Industri 4.0 til fulde, skal man digitalisere både produkterne og produktionen, for det er samspillet mellem de to sider, der kan bringe virksomheden et kvantespring foran konkurrenterne.”

HANS NØRGAARD HANSEN, INSTITUTDIREKTØR, DTU MEKANIK

benytter teknologier til at fremstille nye produkter eller til at tilføje nye funktionaliteter til eksisterende produkter. En ny funktionalitet kan f.eks. være at indbygge sensorer i produktet, som sender data fra forbruger til virksomhed via internettet. Dataene kan f.eks. afdække, hvornår reservedele skal udskiftes, eller hvornår produktet skal have et serviceeftersyn,” siger Hans Nørgaard Hansen.

I andre virksomheder er fokus på at digitalisere produktionsapparatet, forklarer institutdirektøren. ”Her arbejder virksomhederne på at få deres produktionssystemer forbundet med hinanden, så apparater, maskiner eller robotter kommunikerer med hinanden og udveksler data under de forskellige processer i produktionen.

Her handler digitaliseringen om at tilrettelægge hele produktionen på en ny måde, og om, hvordan man bruger teknologi til at få en mere robust produktion, hvor der opstår færre fejl. Det kan øge både effektiviteten i produktionen og kvaliteten af produkterne,” siger Hans Nørgaard Hansen.

Når det gælder digitalisering af produkter og produktionsapparat, er der ikke tale om et enten-eller, tværtimod: ”Vil man som virksomhed udnytte Industri 4.0 til fulde, skal man digitalisere både produkterne og produktionen, for det er samspillet mellem de to sider, der kan bringe virksomheden et kvantespring foran konkurrenterne,” siger Hans Nørgaard Hansen. Institutdirektøren påpeger dog, at der ligger et stort arbejde for virksomhederne med at finde ud af, hvad der skal digitali-

seres, og hvordan det giver værdi for netop denne virksomhed.

Dette arbejde hjælper DTU med i regi af konsortiet MADE Digital, der er en udvidelse af et oprindeligt konsortium, MADE (Manufacturing Academy of Denmark). Se faktaboksen til højre.

Mindre virksomheder sakker bagud I Danmark er det hovedsageligt større virksomheder, som er trådt ind i Industri 4.0-æraen. Rapporten ’Winning the Industry 4.0 race’, der er baseret på interviews med 530 danske virksomheder, afdækker, at mindre virksomheder sakker agterud i Industri 4.0-kapløbet. De største barrierer i virksomhederne er mangel på især tre ting: viden, de rette kompetencer og risikovillig kapital.

Derfor foreslår man bl.a., at der skabes et dansk økosystem for Industri 4.0, som bliver bygget op gennem flere samarbejder, hvor virksomheder og universiteter deler og udvikler deres viden. Dette skal bl.a. ske i en række demonstrationscentre, som Innovationsfonden vil støtte etableringen af i løbet af 2017. Innovationsfondens direktør, Peter Høngaard Andersen, forventer, at universiteterne kommer til at spille en afgørende rolle her: ”Universiteterne spiller en væsentlig rolle i forhold til demonstrations­ centrene, for de kan træde til med den nyeste viden om bl.a. teknologierne i Industri 4.0. En betydelig involvering fra universiteterne vil sikre centrenes langtidsperspektiv, så de hele tiden er på forkant med den nyeste viden. Des-

DTU

13

MADE Digital Konsortiet MADE Digital er en udvidelse af et oprindeligt konsortium, MADE (Manufacturing Academy of Denmark). Det blev etableret i 2014 for at styrke danske produktions­ virksomheder, og samarbejdet omfatter ud over virksomheder desuden GTS-institutter og universiteter.

MADE Digital har et samlet budget på 196 mio. kr. fra parterne og Innovationsfonden, og i 2017-19 søsættes i alt 30 digitale forskningsprojekter under ni temaer.

DTU er leder af tre af de ni temaer, men har forskere involveret i dem alle. ma d e. d k

uden er det vores ambition, at centrene kommer til at spille en rolle i rekrutteringen af nye studerende. For de bliver hurtigere præsenteret for koblingen mellem det teoretiske og praktiske i de teknologier, der indgår i Industri 4.0, og det kan måske give nogle inspiration til at vælge en teknisk uddannelse,” siger Peter Høngaard Andersen.

Viden til samfundet At indgå et tæt og værdiskabende samspil med det omgivende samfund er en central del af DTU’s mission, og prorektor Rasmus Larsen ser derfor DTU som en oplagt aktør, både når kendskabet til Industri 4.0 skal udbredes og implementeres i danske virksomheder, og når universitetet skal uddanne ingeniører med Industri 4.0-kompetencer: ”DTU er jo en national ressource, der leverer ingeniører, viden og innovation til de danske virksomheder.

Det vil også sige, at vi fanger store teknologitrends som Industri 4.0 og sikrer, at de er til rådighed i det danske samfund. Som Danmarks største teknologi­platform har DTU et særligt ansvar for at levere relevant viden og med høj kvalitet. Når vi er internationalt orienteret, handler det også om, at vi trækker viden hjem til Danmark og bl.a. får den ind i vores uddannelser, så de ingeniører, der kommer ud i virksomhederne, er i stand til at lave fremtidens produktionssystemer og produkter,” siger Rasmus Larsen. a s mu s L a rs e n , p ro re k to r, DT U , R d t u - p rovo st @ d t u . d k a n s N ø rg a a rd Ha n se n , i n st i t u td i re k tø r, H DTU M eka n ik , h n h a @ m e k . d t u . d k own l o a d ra pp o r t e n ’ Wi n n i n g t h e I n d u st r y D 4 . 0 ra c e’ h er: ko r t li n k . d k / q 9 4 p

14

I NDUST RI 4.0 A DDI T I VE M A N UFAC T UR I N G

FØR VAR DET 3D-PRINT:

NU ER ’ADDITIVE MANUFACTURING’ DET NYE SORT Men 3D-print er en central teknologi inden for additive manufacturing – et begreb, som stadig flere virksomheder interesserer sig for.

Lot te K rull S h utte rsto ck

D

er var rift om pladserne ved innovationskonferencen ’Additive Manufacturing’, der blev afholdt for danske fremstillingsvirksomheder i foråret 2017. Additive manufacturing er betegnelsen for de fremstillingsteknologier, der kan bygge emner op lag på lag. Dette kan gøres med forskellige metoder. En af dem er 3D-print. Og interessen er ikke begrænset til Danmark, men spreder sig i alle lande, lød det på konferencen: ”Additive manufacturing er et hot emne i fremstillingsindustrien over hele verden i dag. Virksomheder leder efter måder, hvorpå de kan fremstille produkter og prototyper hurtigere og på mere omkostningseffektive måder,”

udtalte Guido Tosello, lektor ved DTU Mekanik, på innovationskonferencen.

I de senere år har der været en decideret hype om 3D-print, men den er ved at lægge sig nu, fortæller Danmarks første ph.d. i 3D-print og additive manufacturing, David Bue Pedersen, postdoc ved DTU Mekanik: ”Nu er der ved at komme en regulær forventningsafstemning i industrien om, hvad 3D-print egentlig kan bruges til. For nogle år siden blev 3D-print i massemedierne spået, at den ville erstatte alle former for produktion. Det kan ikke være mere forkert. 3D-print er blot én teknologi ud af flere, hvormed virksomheder kan arbejde med additive manufacturing,” siger David Bue Pedersen.

Hurtigere produktudvikling Additive manufacturing giver virksomheder især tre interessante muligheder: hurtigere og mindre omkostningstung produktudvikling, produkter tilpasset den enkelte kunde (også kaldet customizing) og muligheden for at producere lokalt. Men virksomhederne skal ikke bare indkøbe en 3D-printer og tro, at de så har reddet deres fremtid, siger institutdirektør Hans Nørgaard Hansen fra DTU Mekanik. ”Der ligger en stor udfordring for virksomhederne med at afklare, hvordan de kan bruge 3D-print. Hvad

Større designfrihed, mindre materialeforbrug og produktion i ultrasmå oplag er nogle af fordelene ved additive manufacturing.

DY N A M O

49

05

17

15

DTU

HVAD ER ADDITIVE MANUFACTURING? Additive manufacturing er fremstillingsteknologier, der kan bygge emner op lag på lag. Dette kan gøres på forskellige måder – bl.a. med 3D-print.

Teknologierne er i mange år blevet anvendt til fremstilling af prototyper, men i takt med at materialer og teknologier modnes, er det nu muligt at anvende teknologierne til direkte produktion.

Endvidere adskiller additive manufacturing sig fra traditionelle fremstillingsteknologier ved at have langt større designfrihed. Det er muligt at lave geometrier, som tidligere ikke har været mulige.

Det kunne f.eks. være indvendige dynamiske kanaler og lign.

Additive manufacturing adskiller sig fra såkaldt spåntagende bearbejdning (en bearbejdningsproces, hvor man fjerner materiale ved f.eks. at fræse, høvle eller slibe) ved at tilføje materiale i stedet for at fjerne materiale. Metoden bevirker, at man typisk vil have et meget mindre materialeforbrug i sine produkter.

KILDE: TEKNOLOGISK INSTITUT.

kan de gøre hurtigere og mere effektivt med 3D-print? Helt overordnet kan virksomhederne ikke bruge 3D-print som erstatning for en produktion, de har i forvejen, da teknologien ikke er egnet til masseproduktion,” forsætter Hans Nørgaard Hansen, hvis institut er involveret i en række projekter, der skal udvikle 3D-printteknologien.

Prisbelønnet forskning Postdoc David Bue Pedersen har netop gennemført et treårigt forskningsprojekt, hvor han sammen med en større dansk virksomhed afprøver 3D-print-

teknologien som innovationsværktøj i virksomheden. ”Vi har arbejdet på at udnytte 3D-print til at gøre sprøjtestøbning af plastemner mere smidigt. Det gør virksomheden i stand til at udvikle nye produkter hurtigere og billigere,” siger David Bue Pedersen, der ikke kan afsløre flere detaljer om projektet, da det har ført til en helt ny produktionsproces inden for plastsprøjtestøbning samt en ny 3D-teknologi, som er under patentering.

For dette arbejde modtog David Bue Pedersen i foråret 2017 Innovationsfondens talentpris. a n s N ø rg a a rd H a n s en , in st it u td irek tør, H DTU M eka n ik , h n h a @ mek . d t u . d k u id o To s el l o , l ek to r, G DTU M eka n ik , g u to @ mek . d t u . d k avid Bu e Ped ers en , p o std o c , D DTU M eka n ik , d b p e@ mek . d t u . d k

16

I NDUST RI 4.0

3 D- P R I NT

DY N A M O

49

05

17

DTU

C h rist in a Tæ k ker A l l Over P res s

SYV TING, MAN KAN 3D-PRINTE 1. BRILLER Firmaer er begyndt at printe skræddersyede brillestel. Det fungerer ved, at man uploader et billede af sig selv på en webshop, og herefter trækker man et brillestel hen over sit ansigt og justerer det, så det passer til hovedformen. Stellet produceres først, når man har bestilt det.

2. BYGNINGER Teknikken til at 3D-printe et hus findes allerede. I Kina 3D-printer man et kulturbyggeri i syv etager. Spørgsmålet er, om det er billigere at bygge et hus med en computerstyret betonkanon, end det er at støbe elementer på en fabrik og køre dem til byggepladsen.

I så fald er byggebranchen en branche, der kan blive vendt på hovedet.

3. HØRE­APPARATER 3D-print minimerer arbejdsgangene til nye høreapparater.

Hvor man tidligere gik igennem en lang, manuel proces, digitaliserer man nu øregangens form med et kuglekamera og 3D-printer et kundetilpasset høreapparat.

4. ORGANER Den første 3D-printede nyre er indopereret i en kanin. Teknologien går under navnet tissue engineering, hvor man fremstiller reservedele til kroppen i patientens eller dyrets eget væv. Man arbejder også med skin grafting. I stedet for at flytte huden fra et område af kroppen til et andet bruger man lag af levende celler, der afsættes på et gelémedium og bygges langsomt op med en 3D-struktur.

5. LUFTFART Flyproducenter som Boeing og Airbus bruger 3D-printede metal­ komponenter til at fremstille stærkere gasturbiner og jetmotorer end hidtil. Bag 3D-printene står GE Aviation, der er et datterselskab af den amerikanske teknologi- og servicekoncern General Electric.

6. SPORTS­UDSTYR Vi begynder at se flere sportsgrene, hvor man tager relativt dyre fremstillingsforme ind for at tilpasse dem den enkelte idrætsudøvers anatomi. Man begyndte med at forme dele til Formel 1biler, hvilket gjorde bilerne lettere og mere aerodynamiske. Nu printer man også konceptuelt sportsudstyr som fodboldstøvler i 3D. Målet er, at få fodboldspilleren til at præstere bedre.

7. PIZZAER Kan man printe en pizza? Ja, madprinteren virker som markedets øvrige 3D-printere ved at den bygger et print op af forskellige lag af materiale. Her er materialet dej, sauce og ost, der printes lagvis på en bageplade.

IN D U S T R I 4 . 0

AVA N C ER EDE RO BOTTE R

17

SNART GÅR HOSPITALSSENGEN SELV I BAD Forskere og hospitals­ ansatte er ved at udvikle robotter, der skal transportere hospitals­senge til vask helt automatisk, og uden at de bliver berørt af menneskehænder.

Bert el H en n in g J en s en Sh u t t ersto c k

P

å Odense Universitetshospital (OUH) er man i gang med at løse en opgave, der kan kortlægge nyt land for brugen af ’Internet of Things’ – og som samtidig er et konkret redskab til at effektivisere hospitalsdriften – og bringe det nye hospital, der er under opførelse, ind i fremtiden.

Forskere fra DTU Compute er nemlig i samarbejde med Teknologisk

Institut, OUH og virksomheden Technicon i gang med at udvikle en automatiseret proces til transport af hospitalssenge på hospitalet, når de skal rengøres. Rengøring af hospitalssenge er en opgave, der er tidskrævende og besværlig, men med små robotter vil man kunne flytte senge fra stuerne ud til bl.a. det centrale sengevaskeri og tilbage igen helt automatisk.

Udfordringen er at sikre, at man ikke skaber flere patienter, når robotterne skal køre omkring på hospitalets gange blandt læger, patienter og pårørende i et miljø, hvor der fra tid til anden opstår akutte, kaotiske situationer.

Store penge at spare ”Vores fokus er den trådløse kommunikation og sikkerheden i systemet.

Man har lavet mobile robotter i noget tid, men det er svært, når der er så voldsomme sikkerhedshensyn at tage.

Vi skal sikre, at der er høj integritet hos robotterne, og at de f.eks. stopper, når

18

I NDUST RI 4.0

AVA N C ER EDE RO B OT TER

Om projektet

der opstår et behov for det,” forklarer Paul Pop, der er professor ved DTU Compute og videnskabelig koordinator for projektet. ”Der skal være sensorer på robotterne. Det kan f.eks. være kameraer eller en form for kofangere, som, når de mærker noget omkring sig, sætter robotten i stå. Hvordan det i praksis skal foregå, er vi stadig ved at finde ud af,” uddyber han.

På OUH glæder AC-fuldmægtig Erik Møller Nielsen sig til at se resultatet af forskningen, når det nye hospital åbner dørene i 2022: ”På et sygehus er det jo sådan, at en seng skal afvaskes efter hver udskrivning, og i dag foregår det manuelt oppe på afdelingen. Vi vasker flere hundrede senge hver eneste dag, og hvis man regner det om, svarer det til omkring ni fulde årsværk,” siger han.

Robotter skal handle etisk Der er altså store penge at spare for skatteyderne med indførelsen af robotter til sengevask. Men også store udfordringer: ”DTU-forskerne skal udvikle og beskrive alle regler for, hvordan robotterne skal reagere og navigere. Der er jo ikke nogen, der må blive kørt ned, når sengene kommer kørende oppe på afdelingerne. Når der kommer et traumeoffer ind i en akutsituation, skal alle, både patienter og personale, trække til side. Det er jo en normal tankeproces for mennesker, men det skal robotterne også vide; de skal kunne træffe nogle etiske beslutninger, når de står i situationer, hvor der kan ske skade, og det er selvfølgelig en stor udfordring,”

Forskningssamarbejdet mellem DTU, Odense Universitetshospital, Teknologisk Institut og Technicon om udvikling af robotter, der skal flytte hospitalssenge, indgår i det store EU-projekt SafeCOP – Safe Cooperating Cyber-Physical Systems using Wireless Communication.

Det fulde program omfatter i alt 28 partnere i projekter fra fem EU-lande.

De øvrige projekter omhandler andre aspekter af trådlås kommunikation, bl.a. inden for skibsfart og biltrafik. kortlink.dk/q8 me

siger Erik Møller Nielsen med henvisning til nogle af de komplicerede algoritmer, man har udstyret selvkørende biler med for at lære dem at reagere mest hensigtsmæssigt i situationer, hvor man ikke kan undgå at påkøre nogen.

Påkørsler på hospitalet skal helt undgås, og derfor er man også meget påpasselig med udviklingen af senge­ robotterne. Først vil de udelukkende blive testet i hospitalets kælder, hvor der ikke er patienter og pårørende, men kun personale på gangene. Men målet er, at man vil se en hospitalsseng komme rullende ned ad gangen ganske af sig selv, når den mener, at det er tid til et bad. ”Jeg tror, vi vil se flere og flere robotter i situationer, hvor mennesker vil koste for meget, eller hvor opgaven er for farlig. Samarbejdet mellem mennesker og robotter er rigtig interessant, og det her er bare et enkelt eksempel,” siger Paul Pop. aul Pop, profes s o r, DTU Co mp u t e, P paupo@dtu.dk

DTU

I N DUS T R I AL I NTER N ET O F T H I N G S

DY N A M O

49

05

19

17

50 MILLIARDER

INTERNET OF THINGS I TAL • I 2000 var 500 millioner enheder koblet til internettet.

• I 2011 var 13 milliarder enheder koblet til internettet.

• I 2020 forventes omkring 50 milliarder enheder at være koblet til internettet.

KILDE: GÉRALD SANTUCCI, RÅDGIVER I EUROPA-KOMMISSIONENS DIRECTORATE GENERAL FOR COMMUNICATIONS NETWORKS, CONTENT AND TECHNOLOGY.

13 MILLIARDER

500 MILLIONER

2000

2011

2020

TINGENES – OG MASKINERNES – INTERNET:

NÅR MASKINER BLIVER KOBLET MED MASKINER Der er et stort potentiale i at koble industriens maskiner, robotter og systemer til internettet. Men det stiller høje krav til sikkerheden for at undgå såvel nedbrud som indbrud.

Lotte Krull All Over Press

M

an har længe talt om ’Internet of Things’.

Begrebet, som overordnet dækker over fænomenet, hvor flere og flere ting bliver koblet på internettet. Det sker i takt med, at teknologier som sensorer, GPS’er og antenner integreres i produkter som mobiltelefoner, tøj, biler, termostater og tyverialarmer. Teknologierne opsamler data, som vi har adgang til via internettet, og som f.eks. gør det muligt at styre temperaturen i sommerhuset ved hjælp af mobiltelefonen.

Men i hjertet af industri 4.0 ligger ’Industrial Internet of Things’. Her er det ikke kun produkter, mennesker og teknologi, der bliver koblet sammen, men også robotter, maskiner

og systemer, der bliver forbundet med hinanden ude i virksomhederne.

Professor Paul Pop er leder af et nyt forskningscenter for ’Internet of Things’ – IoT – på DTU. Han står også i spidsen for centrets arbejde med ’Industrial IoT’ og fortæller, hvordan det kan hjælpe virksomhederne med at øge produktiviteten: ”Virksomhederne kan optimere processer, som de måske slet ikke havde nogen idé om kunne optimeres.

Det kan være noget så simpelt som at opdage, hvornår en maskine er ledig i virksomhedens maskinpark.

Når maskiner er koblet sammen og udveksler data indbyrdes, kan det også bruges til at opfange fejl eller ændringer i produktionen ganske tid-

20

I NDUST RI 4.0

I N DUS T R I AL I NTER N ET O F T H I N G S

DYNA MO

49

05

17

Når både ting, mennesker, maskiner, robotter og systemer bliver koblet sammen, er potentialet for at øge produktiviteten enormt.

ligt, og før de gør skade. Det er også muligt at benytte sig af ’big data’ og ’machine learning’ og forudse, hvornår en maskine skal have nye reservedele, så man undgår, at den stopper,” siger Paul Pop. Der er bred enighed om, at der er et enormt potentiale i ’Industrial Internet of Things’. Ifølge General Electric kan fænomenet øge det globale bruttonationalprodukt med 15 billioner dollar over de næste 20 år.

Udviklingen går stærkt. I 2011 var 13 milliarder enheder globalt koblet til internettet. Det anslås, at antallet af enheder i 2020 vil være oppe på 50 milliarder.

Kræver driftssikker teknologi Jo flere ting vi kobler til internettet, jo højere krav er der til teknologiernes sikkerhed i forhold til såvel nedbrud som indbrud. En opkobling til internettet udgør naturligvis en øget sårbarhed over for cyberangreb. Derfor er sikkerhed afgørende for, om ’Industrial IoT’ bliver udnyttet til fulde, og det er et prioriteret forskningsområde i DTU’s nye center.

Derudover skal teknologierne være særdeles pålidelige, så overførsel af data mellem to maskiner eller robotter sker i absolut ’real-time’. I en industriel sammenhæng nytter det ikke, at der er en lidt dårlig forbindelse til internettet,

Nyt center til forskning i tingenes internet På DTU forsker og underviser flere institutter i teknologier, der indgår i ’Internet of Things’ (IoT).

For at skabe et overblik og en samlet indgang til DTU’s aktiviteter er et nyt IoT Center blevet etableret i slutningen af 2016. Centret er forankret på DTU Compute. I centret kan virksomhederne få adgang til den nyeste viden, mens forskerne får kendskab til virksomhedernes udfordringer på IoT-området. Også DTU-studerende kan få kontakt til virksomheder, der ønsker at samarbejde om IoT-projekter. www.iotc enter. d k

da mange virksomheders processer er yderst tidskritiske, og det kan have store konsekvenser, hvis der opstår fejl eller forsinkelser i kommunikationen mellem maskinerne. ”Systemerne skal reagere virkelig hurtigt, hvis der f.eks. opstår en uventet ændring et sted i produktionen. Hvis ikke systemerne retter op i ’real-time’, risikerer virksomheden, at produktionen går tabt, og dermed taber de fortjeneste. Den yderste konsekvens for visse virksomheder kan være større ulykker som eksplosioner, nedsmeltninger eller lækker, der forurener omgivelserne,” siger Paul Pop. Fra skyen til tågen For at sikre den absolut højeste sikkerhed og samtidig den højeste hastighed i kommunikationen mellem maskiner skal kommunikation og data derfor ikke udveksles via en ’cloud’ på internettet. Derimod taler man om at få ’clouden’ ned til jorden – og

når skyer er i jordhøjde, er det som bekendt tåget. Derfor kalder man denne nye teknologiudvikling for ’fog computing’. I andre kredse er den døbt ’real-time edge computing’, fortæller Paul Pop. Med ’fog computing’ vil kommunikationen mellem maskinerne ske lokalt i virksomheden. ”Det er ikke det samme som at have lokale servere stående, da de er alt for langsomme og ustabile. En server kan gå ned, og den kan hackes. Virksomhederne har brug for en teknologi, der er mere specialiseret og pålidelig. I øjeblikket har vi de såkaldte fieldbuses, som er hardware, der bidrager med et andet slags netværk, der kan forbinde virksomhedens maskiner. Med ’fog computing’ får virksomhederne mulighed for at udnytte digitalisering, uden at det går ud over sikkerhed, pålidelighed og hastighed,” siger Paul Pop. a u l Po p , p rofes s o r, DT U Co m p u t e , le d e r af P I nt ern et of Th in g s C e nt e r, p a u p o @ d t u . d k

INDUS TR I 4.0

D IGITAL ISE R I N G

21

DTU

LEDERENS TRE UDFORDRINGER Den fjerde industrielle revolution og de forandringer, den kræver af virksomhederne, stiller store krav til ledelsen.

I

Lotte K ru ll

ndustri 4.0 stiller enorme krav til virksomhedslederne. Mens den daglige produktion kører, skal ledelsen træffe en række beslutninger, som har potentiale til at forandre både virksomhedens strategi og organisation, forklarer lektor Christine Ipsen, leder af forskningsgruppen ’Implementation and Performance Management’ ved DTU Management Engineering. Hun peger særligt på tre udfordringer, som virksomhedens ledelse skal håndtere, hvis de skal udnytte digitaliseringen. h ristin e Ip se n, l e ktor, C DTU Manage m e nt Engineering, chip @d tu .d k

VALG AF STRATEGI Når ledere skal vælge en ny digitaliseringsstrategi, skal de bl.a. tage stilling til, om digitalisering skal udnyttes i produktet, eller om den skal være proces- eller produktionsorienteret.

Skal virksomheden eksempelvis benytte robotter og automatisere nogle processer? Eller kan digitaliseringen af produktet skaffe data til virksomheden, der dermed kan tilbyde nye services?

For at vælge en rigtig strategi kræver det, at ledelsen forstår sine kunders behov og ændringer i markedet.

Det er afgørende for at træffe den rigtige beslutning og udvikle den rigtige forretningsmodel.

ÆNDRINGER I ORGANISATIONEN Uanset hvilken digitaliseringsstrategi en virksomhed vælger, vil det medføre ændringer i organisationen. Det kan være i form af nye arbejdsprocesser, hvor den nærmeste kollega er en robot.

Det kræver en ændret adfærd og nye kompetencer. Det kan også betyde nye tværfaglige samarbejdsprocesser mellem medarbejdere i udvikling og produktion, som hidtil har arbejdet adskilt, og hvor man nu skal lære at kommunikere og samarbejde med hinanden. Der kan også være tale om etablering af nye funktioner og kompetencer inden for f.eks. softwareudvikling, der skal integreres med eksisterende funktioner. Digitaliseringen giver adgang til en øget mængde af data og viden om aktiviteter, performance og adfærd, og det giver også et bedre grundlag for at træffe bedre og hurtigere beslutninger, som før blev truffet på baggrund af medarbejdernes hidtidige viden og erfaringer. Øget brug af data i produkter, processer og som beslutningsgrundlag kræver dels en accept af data og resultater og dels kompetencerne til at fortolke data, og at nogen i virksomheden kan oversætte dem til noget, som man selv og kolleger kan handle på. Lederen skal derfor overveje, om virksomheden har de rigtige kompetencer, eller om man er nødt til at supplere med nye faggrupper og medarbejdere.

FOKUS PÅ IMPLEMENTERINGEN Implementeringen af den digitale strategi er en kæmpe udfordring og medfører ændringer på mange niveauer i en organisation.

Med ønsket om at forbedre produktivitet og effektivitet samt fortsat medarbejdertrivsel er spørgsmålet, hvordan man sikrer den bedste implementering af nye digitale services, produkter og/ eller processer. Én udfordring handler om at lægge en plan for, hvordan man får strategien i anvendelse i den drift, der allerede kører i forvejen, så man undgår, at det ender som et lille pilotprojekt på sidelinjen. Ét er at have visionen og projektplanen på plads, men en anden udfordring er at sikre medarbejdernes accept af nye arbejdsprocesser og opgaver og at forholde sig til, om de har de nødvendige kompetencer, interessen og ressourcerne. Det kræver et samlet fokus, hvor ingeniører og ledere skal forstå betydningen af, at implementering af nye digitaliseringsstrategier får direkte betydning for arbejdsprocesser, organisationen, mennesker og deres adfærd.

22

IN D U S T R I 4 . 0

AVA N C ER EDE RO B OT TER

Studerende og forskere i international robotkonkurrence Som det eneste skandinaviske universitet deltog DTU i en konkurrence i Abu Dhabi, hvor robotters evne til at opfatte og tilpasse sig ændringer i omgivelserne, blev demonstreret.

Holdets robot og den tilhørende drone testes før afgang til Abu Dhabi.

A n n e K . F red erik s en M ika l Sc h l o s s er

D

en nyeste forskning inden for robotteknologi skulle stå sin prøve, da verdens førende universiteter på området mødtes i Abu Dhabi midt i marts – ikke til en traditionel forskerkonference men til en robotkonkurrence med i alt fire discipliner. Det endte med en sammenlagt fjerdeplads til DTU – og en sølvmedalje i en af disciplinerne.

Men det er en anerkendelse i sig selv at være et af de 25 hold, der var udtaget til konkurrencen blandt 143 ansøgere: ”Det har været et udskilningsløb gennem det seneste trekvarte år, hvor interesserede universiteter ikke blot har skullet indsende flere rapporter med beskrivelser af robotternes funktioner. Vi har også indsendt videoer, der demonstrerer, at vi har den teknologiske indsigt til at bygge og betjene en sådan robot”, forklarer lektor Nils Axel Andersen, DTU Elektro.

Robotter kan nu forstå deres omgivelser Fremtidens robot er ikke blot i stand til at udføre den samme bevægelse i et fast mønster, som vi kender fra robotter i vores hjem eller i industrivirksomheder i dag. Forskerne har nu udviklet robotter, der er udstyret med så avanceret teknisk billedbehandling af optagelserne fra robottens kameraer, at den

er i stand til at opfatte sine omgivelser, registrere ændringer i dem og være i stand til at handle ud fra dette. ”Traditionelle robotter er dumme i den forstand, at de blot er kodet til at foretage den samme bevægelse – eksempelvis flytte noget fra a til b eller støvsuge, til den rammer en forhindring. I den nyeste robotforskning er vi lykkedes med at kode robotterne, så de er i stand til at aflæse og genkende deres omgivelser. De er fleksible over for ændringer, hvis eksempelvis noget er blevet flyttet, har skiftet farve eller form. Samtidig er de i stand til at kommunikere med og derefter koordinere deres arbejde med andre robotter. Det var den viden, vi demonstrerede ved konkurrencen”, fortæller lektor Ole Ravn, der er leder af DTU Elektros arbejde med automation.

Ole Ravn spår, at forskernes nyudviklede robotter vil få stor betydning for den øgede automatisering af vores arbejdspladser: ”Særligt de små og mellemstore virksomheder tøver med at anvende robotter i dag. Men når de i fremtiden kan inddrage fleksible robotter i deres virksomhed, som kan programmeres til at udføre forskellige typer opgaver og oven i købet selv kan tage højde for, at tingene ikke altid er nøjagtig som dagen før, så er jeg sikker på, at vi vil opleve en revolution på området”.

Konkurrencen MBZIRC 2017, Mohamed Bin Zayed International Robotics Challenge, MBZIRC, afholdes hvert andet år i Abu Dhabi i De Forenede Arabiske Emirater.

N il s A xel A n d ers e n , DT U Ele k t ro , n a a @ el ek t ro . d t u . dk Ol e R avn , DTU E l e k t ro , o r @ e le k t ro . d t u . d k S e mere p å mb z irc . co m

U DDANNELS E

NYHE D E R

DY N A M O

49

05

17

23

DTU

”Vi klæder de nordiske studerende på til at være innovative ingeniører.”

S A N N I E F I S KE R , C H E F KO N S U LE NT FOR ENTREPRENØRSKAB, DTU.

Topkarakter til DTU’s uddannelser

STUDENTERINNOVATION I HELE NORDEN I et usædvanligt samarbejde mellem fire af de største tekniske universiteter i Norden får studerende nu mulighed for at få adgang til alle innovations- og entreprenørskabstilbud, som er målrettet studerende på tværs af universiteterne.

Det sker gennem et mobilitetsprogram, hvor ide Værkstedsaktiviteter studerende kan vælge atstudenterinnovationstilbringe minimum fem i DTU Skylab. dage i innovative miljøerfaciliteter på DTU, på Chalmers i Göteborg, på KTH i Stockholm og på NTNU i Trondheim. Initiativet udspringer af samarbejdet

i den strategiske alliance Nordic Five Tech. Samarbejdet er det første af sin art, hvor studerende f.eks. kan få en forsmag på, hvad det vil sige at skabe en international startup. Desuden får de netværk hos andre studenteriværksættere i Norden og adgang til faciliteter, som de måske ikke har nem adgang til på deres egne universiteter.

L æ s h el e nyh ed en h er: ko rt l in k . d k / q bt m L æ s mere o m a l l ia n c en p å n o rd ic f ivet ec h . o rg

DTU ligger på førstepladsen blandt de danske universiteter, når det gælder uddannelsernes relevans for de arbejdsgivere, dimittenderne skal ud og søge job hos. Det fremgår af en rekordstor spørgeskemaundersøgelse blandt studerende og nyuddannede, som Uddannelses- og Forskningsministeriet har gennemført.

Se U d d a n n e lse s- o g Fo r sk n i n gsm i n ist eriet s p re sse m e d d e le lse h e r : ko rt l in k . d k /q b w z

Nu kan man tage en masteruddannelse i vindenergi online Siden 2020 har DTU som et af de eneste universiteter i verden tilbudt en kandidatuddannelse i vindenergi. Og nu går universitetet et skridt videre og tilbyder en helt ny mulighed for at tage en efteruddannelse i vindenergi online.

Tager man ni kurser på nettet og udarbejder et afgangsprojekt kan man kalde sig for ’master of wind energy’. Uddannelsen henvender sig primært til folk i erhvervslivet, som vil dygtiggøre sig inden for alle væsentlige aspekter af vindenergi. Den svarer til et års fuldtidsuddannelse, men den fleksible undervisningsform betyder, at forløbet kan strække sig over to til fire år. Dermed kan deltagerne have fuldtidsjob ved siden af. De første kursister starter på uddannelsen i september 2017.

Læ s m e re o m uddannelsen her: we m .d tu .d k

Kølerum til Sierra Leone Christopher Vedelsby og Rune Holse, studerende på DTU’s diplomingeniøruddannelse Eksport og Teknologi, har i deres afgangsprojekt arbejdet for, at der bliver opsat et solcelledrevet kølerum i en landsby i Sierra Leone i det vestlige Afrika. Området har ikke en stabil strømforsyning, og derfor har de lokale bønder vanskeligt ved at opbevare deres afgrøder korrekt.

Undervejs i projektet har de to studerende været i Sierra Leone og arbejdet sammen med

lokale bønder, byens borgmester og sågar landets landbrugsminister samt med organisationen Ingeniører uden Grænser. De to eksportingeniører har med projektet banet vejen for etableringen af kølerummet. Ingeniører uden Grænser søger nu ingeniørstuderende, der vil være med til at bygge og opstille kølerummet.

L æ s h el e h isto rien h er: kor t li n k . d k / q b w v Se mere o m I n g en iø rer u de n G ræn se r p å i u g. d k

C h rist in a Tæ k ker, To m N ervil , Lo u is e Simo n s en , A n d rea s J o h a n s e n

V i b e ke He m p le r, p r i vat

24

KI G I NDE NFOR P Å DT U

A N ALYS E LA B O R ATO R I U M PÅ DT U B I O S U S TA I N

JOACHIM RODE

DY N A M O

49

05

17

DTU

25

Her analyserer de cellefabrikker Dette ultramoderne analyselaboratorium befinder sig i de nyligt indviede lokaler på DTU i Lyngby, der huser The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability – DTU Biosustain.

Her analyserer centrets forskere indholdet af forskellige biologiske prøver. Ofte er prøverne resultatet af en lang proces, hvor andre forskere på centeret har designet celler til at producere et givent kemikalie eller lægemiddel – som en slags cellefabrikker.

I analyselaboratoriet identificerer og koncentrationsbestemmer laboranter og analysekemikere mængden og indholdet af molekyler i væsken fra cellerne og i selve cellerne. Analyserne foretages ved hjælp af avanceret udstyr som f.eks. massespektrometre. I laboratoriet oprenses også produkter, dvs. at det isoleres fra andre molekyler i prøven, så man står tilbage med det rene kemikalie eller lægemiddel.

L æ s mere o m c ent ret s a rb ejd e p å b i o su st a i n . d t u . d k

26

FO RSKN I NG

NY H EDER

DY N A M O

49

05

17

DTU

To nye grundforskningscentre på vej De to centre skal forske i henholdsvis kvanteteknologi og mikroorganismers evne til at producere antibiotika.

Det betyder, at DTU fremover vil stå i spidsen for i alt syv grundforskningscentre. har væsentlig samfundsmæssig betydning. Begge de nye centre vil give et stort løft til den tekniske og naturvidenskabelige grund­ forskning på DTU. ”Kvanteteknologi og forsknin­ gen i mikroorganismers produktion af antibiotiske stoffer er områ­ der, hvor udviklingen i øjeblikket går utrolig stærkt – og hvor nye

Danmarks Grundforskningsfond har meddelt, at den er parat til at investere op til i alt 121 mio. kr. til to nye ’centers of excellence’ på DTU. Grundforskningscentrene skal sikre Danmark en førende interna­ tional placering inden for forskning i henholdsvis mikroorganismer og såkaldt makroskopisk kvantetek­ nologi. Det er forskningsfelter, der

forskningsmæssige landvindinger kan være af afgørende betydning for den medicinske behandling og for hele opbygningen af vores informationssamfund,” siger DTU’s forskningsdekan Katrine Krogh Andersen.

Kvanteteknologi Professor Ulrik Lund Andersen, DTU Fysik (foto tv.), kommer til at stå i spidsen for centret ’Makro­ skopisk kvanteteknologi’. Hans forskergruppe er førende inden for kvantemålinger og processering af kvanteinformation. Områder, der kan føre til revolutionerende nye teknologier inden for f.eks. kommu­ nikation, computere og sensorer.

Mikroorganismer Professor Lone Gram, DTU Bioengi­ neering (foto th.), skal lede centret ’Microbial Secondary Metabolites’.

Centret skal forske i stoffer, der dannes af mikroorganismer – de

MILLIONER TIL UDVIKLING AF NYT DESIGNVÆRKTØJ Professor Ole Sigmund, DTU Mekanik, kan nu kalde sig ’VILLUM Investigator’. Han har netop modtaget 31 mio. kr. fra Villum Fonden til at udvikle nye, interaktive designværktøjer, som vil kunne håndtere materialefordelingen for store og komplicerede mekaniske systemer som fly, biler og vindmøller, så man sparer mest muligt på materialer og dermed på ressource- og energiforbrug. Projektet skal videreudvikle metoder inden for den såkaldte topologioptimering, som er et computerbaseret værktøj, der kan bruges til at udvikle den optimale konstruktion. Ole Sigmund og hansforskergruppe er verdensførende inden for topologioptimering.

Den øverste komponent er topologioptimeret og dermed langt mere modstandsdygtig, når den udsættes for belastning end den nederste, solide komponent.

Læ s m e re o m b evil lingen og metoden h e r: ko rtlin k.d k/ q d kc

A n ne K . F re d e rikse n, Lisbeth Lassen

Joac him Rode, Anders C l a u s en

såkaldte sekundære metabolitter.

Og vil tilvejebringe viden, der kan bruges til både at udnytte og bekæmpe mikroorganismer f.eks. i form af antibiotiske stoffer.

Det tidlige univers Desuden vil DTU deltage i et tredje grundforskningscenter, Cosmic Dawn Centre, som bliver ledet af Københavns Universitet. Her skal Hans Ulrik Nørgaard-Nielsen og hans gruppe på DTU Space sammen med Niels Bohr Instituttet afdække de helt store spørgsmål om universet, som f.eks. hvornår de første stjerner, galakser og sorte huller er blevet dannet.

L æ s mere o m D a n m a r k s G r u n d fo rs k n in g sfo n d s nye b ev i lli n g h e r : ko rt l in k . d k / q d gs

STA RT UP

P R I SV I N DER

’Jeg vil gøre folks S hverdag lettere’

27

C h rist in a Tæ k ker U l rik J a nt zen

Startup-virksomheden Bifrost Communications vandt førstepræmien i Danish Tech Challenge med et fibersystem, der kan skabe hurtigere internetforbindelse.

Nu skal der findes investorer.

amme dag som Jesper Bevensee Jensen skulle præsentere holdet bag Bifrost Communications til et arrangement ved hardware-konkurrencen Danish Tech Challenge, skete der et gennembrud. Sammen med sit team var han i gang med at opfinde en metode til at øge transmissionsdistancen og kapaciteten på fiberoptiske signaler og netværk.

Inden han gik til frokost, testede teamet for første gang, om der var fejl på det analoge system. Da de kom tilbage fra kantinen, var systemet stadig fejlfrit. Det betød, at teamet var godt på vej til at finde en banebrydende løsning til en ny optisk såkaldt transceiver – en sammentrækning af de engelske ord ’transmitter’ og ’receiver’.

Dermed kunne teamet både forbedre fibernettets rækkevidde og øge antallet af brugere.

Fibernet eller bredbånd Fibernet er internet, som leveres via det, man kalder lyslederkablet, også kaldet optisk fiber. Forskellen mellem fibernet og almindeligt bredbånd er, at internetsignalet leveres via disse kabler, som kan køre højere hastigheder end traditionelle bredbånds­ kabler. Almindeligt bredbånd leveres ikke via fiberkablet, men via kobberkabler.

KILDE: NETKABLET.DK

Han var fem minutter forsinket, da han kom løbende fra DTU Fotonik til Scion DTU med de seneste målinger.

Nu vidste han, at den var hjemme.

Herfra var det bare et spørgsmål om at gøre det bedre. ”Vi kunne se, at der var en tiger ude i skoven. Vi kunne se, at den havde striber. Nu skulle vi bare finde et net til at fange den,” husker Jesper Bevensee Jensen tilbage. Økonomisk vækst og arbejdspladser Seks måneder senere modtog Bifrost Communications Industriens Fonds Iværksætterpris på 500.000 kr., som er førstepræmien i Danish Tech Challenge, med den begrundelse, at virksomheden havde udviklet en teknologi med globalt potentiale, som i sin natur var velegnet til skalering og masse­ produktion.

Forrest tv. CTO Jesper Bevensee Jensen og forrest th. CEO Bo Pedersen sammen med resten af holdet bag Bifrost Communications, der vil skabe hurtigere og billigere internet til forbrugerne.

28

START U P

P R I SV I N D E R

”Studier viser, at de steder, hvor der etableres fibernet helt ud til slutbrugerne, skaber det vækst i samfundet.”

J E S P E R B E VE N S E E J E N S E N , I VÆ R K S Æ T TE R

I dag er virksomheden klar til at finde investorer, der vil sætte penge i at integrere teknik og optik i et færdigt produkt. Fra at være på størrelse med en brødkasse skal transceiveren ende med at være på størrelse med et USB-stik, som teamet kan teste på teleoperatørernes eksisterende fibernet.

Målet er at give telebranchen milliardbesparelser, skabe økonomisk vækst og arbejdspladser samt en hurtigere internetforbindelse.

Det skal være simpelt Gennem de seneste år har Jesper Bevensee Jensen, der er tidligere adjunkt på DTU Fotonik, været med til at publicere videnskabelige artikler og slå verdensrekorder med et lynhur-

Kassen i baggrunden er den nuværende udgave af den nye transciever.

Meningen er, at den skal ende med at være på størreslse med et usb-stik.

tigt trådløst netværk. Men han blev gradvist mere og mere interesseret i at løse industriens problemer, hvor man manglede billige bredbåndsløsninger, der kunne give slutbrugerne et godt, stabilt og hurtigt internet.

Jesper Bevensee Jensen ændrede derfor sit fokus. Nu handlede det om at gøre tingene simple, skære dyre, kostbare og komplicerede led fra og udnytte de nye teknologier. Han fik to patenter gennem DTU. I 2015 faldt iværksætteren Bo Pedersen over patenterne og kontaktede Jesper Bevensee Jensen. Bo Pedersen havde også en fortid på DTU Fotonik og stod bag flere startups inden for telekommunikation og nanoteknologi. Sammen startede de Bifrost Communications

op med hjælp fra ’proof of concept’-midler fra DTU. Efterhånden kom flere erfarne iværksættere med på holdet.

Fire gange så stor rækkevidde De seneste to år har teamet udviklet transceiveren, der kan sende og modtage lyd og billeder. Transceiveren er baseret på såkaldt kohærent detektion, der er velkendt i trådløse kommunikationssystemer og gør det muligt at benytte flere optiske kanaler i fiber-to-the-home-systemer.

Med den nyudviklede teknologi kan signalerne transmitteres fire gange længere, og otte gange så mange brugere kan

DY N A M O

49

05

17

DTU

29

Sådan fungerer transceiveren Bifrost Communications har udviklet en såkaldt kohærent modtager, der er en enhed, som forstærker og skiller fiberoptiske signaler. I dag rækker den del af netværket, der går ud til slutbrugeren eller den mobile antennemast, ti km. Man kan kun sætte én kanal på fibernettet. Eller én farve lys.

Hvis man skal have flere kanaler på fiberen, må modtageren selv vælge kanalen i hjemmet, på samme måde som man vælger en tv-kanal. Mens antennen modtager alle tv-stationer, vælger man selv, hvilken kanal der kommer ud på skærmen.

Teknologien i opfindelsen fungerer ved, at en lille laser inde i modtageren forstærker det lys, der har samme farve som den selv. Hvis der kommer fire kanaler ind, ’tuner’ man den laser, der sidder hos modtageren, til at ramme en af kanalerne. Den kanal bliver forstærket mellem ti og 100 gange.

Den nye transciever bygger på to pantenter, som Jesper Bevensee Jensen fik via DTU.

anvende den samme fiberforbindelse.

Det betyder, at rækkevidden på hver central kan vokse fra ti til 40 km. Samtidig kan antallet af brugere øges fra 32 til 256 pr. fiber. Det giver en markant reduktion af både driftsomkostninger og strømforbrug i teleselskabernes datanet. ”Sidegevinsten er, at teleoperatørerne kan fjerne 90 pct. af centralerne og spare strøm. På få år er internettets andel af verdens samlede energiforbrug steget fra to til syv pct. Til sammenligning bruger luftfarten to pct. I øjeblikket bruger internettet altså fire gange så meget energi som hele luftfartsindustrien. Og det stiger med 13 pct. om året. Så der er mange penge at spare,” fortæller Jesper Bevensee Jensen.

Billige standardkomponenter Idéen går ud på at bruge billige standardkomponenter som f.eks. den type laser, man kender fra en optisk mus.

Komponenterne bliver bare brugt på en ny måde. Bag opfindelsen ligger et stort analysearbejde med avancerede måleinstrumenter til at undersøge, hvordan man simplificerer systemerne,

hvordan man fjerner de dyre komponenter, og hvordan signalet ser ud, når det kommer fra en billig komponent.

Arbejdet har krævet et tæt samarbejde mellem DTU Elektro, DTU Fotonik og DTU Mekanik. ”Teknikken kombinerer laserfysik, fibertransmission og elektronisk signal­ behandling. Tre discipliner, der ligger langt fra hinanden, og som ikke er oplagte at kombinere. Det er måske også en af grundene til, at vi er de eneste, der fandt den løsning,” fortæller Jesper Bevensee Jensen.

Netflix hakker Behovet for at øge kapaciteten på netværket er stigende. Det skyldes ikke mindst, at flere streamer film og serier fra f.eks. Netflix, og at nye digitale teknologier som virtual reality er dukket op. En øget internetbåndbredde vil derfor være en motor for vækst, mener Jesper Bevensee Jensen: ”Studier viser, at de steder, hvor der etableres fibernet helt ud til slutbrugerne, skaber det vækst i samfundet.

Det bliver nemmere at have hjemmearbejdsplads, og det bliver nemmere at starte en ny virksomhed op, fordi der er den nødvendige båndbredde. I dag er der mange, der ikke kan komme på fiber, fordi det er for dyrt for telebranchen at oprette flere centraler i yderområderne. Dem kan man nå ud til med vores teknologi – uden at oprette flere centraler. På den måde er vores løsning fremtidssikret. Når man løber tør for båndbredde, kan man bare sætte flere kanaler på – i stedet for at grave flere fibre ned.”

Om fremtiden for virksomheden siger Jesper Bevensee Jensen: ”Selvfølgelig drømmer jeg om en økonomisk gevinst. Men det, der driver mig, er at finde en løsning, der gør folks hverdag lettere.”

J es p er Bevense e J e n se n , gæst efo r ske r, DTU Foto n ik , j e b e @ foto n i k . d k b if ro stco mmun i c at i o n s. co m

30

IND U ST RI SAM ARBE J DE

I N N OVAT I O N

Matematik på fabriksgulvet S Danske Westrup A/S, der er en af verdens førende virksomheder inden for fremstilling af frøsorteringsmaskiner, stod med en matematisk udfordring.

Derfor kontaktede virksomheden DTU’s matematiske rejsehold.

An dre as Jo han se n Mi kal S chlo sse r

orøvej i det nordøstlige Slagelse. Grå industribygninger ligger på rad og række, i mens sneen falder på en kold vinterdag. Blandt bygningerne ligger Westrups store, mørkegrå hovedbygning med karakteristiske grønne bogstaver i toppen. Her har virksomheden holdt til, siden Westrup kort efter etableringen i 1958 flyttede ud af grundlæggeren Troels Westrups garage.

Garagen blev for lille, og det er tydeligt hvorfor. De grå haller er fyldt

med tonstunge frøsorteringsmaskiner, der skal gøre landmænd verden over i stand til at sortere deres frø hurtigere og bedre. Men selv her blandt eksperter med mange års erfaring, opstår problemer, der ikke kan løses uden videre.

Bag frøsorteringsmaskinerne ligger nemlig avancerede matematiske udregninger, som forklarer, hvordan maskinerne fungerer. Maskinerne sorterer korn og frø ved at brugbare frø separeres fra alt det andet, når tunge metal-

DY N A M O

49

05

17

31

DTU

”Generelt er samarbejdet mellem industrien og universiteterne en rigtig god ide. Vi er måske 100 mand i alt her i virksomheden. Og vi har ikke kapaciteten til at lave de beregninger, som Poul Hjorth og hans kollegaer kan foretage.”

F L E M M I N G D A M , T E K N I S K C H E F, W E S T R U P

kasser ryster frem og tilbage. Man kan tydeligt mærke rystelserne, når man står ved siden af maskinen. Og de forplanter sig til de bygninger, som kunderne ender med at placere maskinerne i. Westrup har gennem mange år beregnet disse påvirkninger, men virksomheden ønskede, at beregningerne i højere grad skulle basere sig på den nyeste viden inden for området.

ESGI – European Study Group with Industry Afholdes en gang om året af skiftevis DTU og SDU, Syddansk Universitet. Formålet er at samle nogle af Nordeuropas største eksperter inden for industriel matematik for at løse komplicerede problemstillinger for virksomheder. Efter en uges beregningsarbejde præsenterer matematikerne deres løsningsforslag for industrien. Næste ESGI afholdes af SDU i august 2017.

Samarbejde gavner alle Den viden kunne lektor Poul G. Hjorth levere. Som leder af DTU Computes matematiske rejsehold ved han, hvordan industrivirksomheder kan få gavn af samarbejdet med matematikere.

I samarbejde med kolleger og studerende gik han i gang med at løse Westrups udfordring. Han viskede en stor tavle ren, og i samarbejde med virksomhedens egne ingeniører, et par kolleger og en flok talentfulde studerende blev der gennemført nye, komplekse beregninger af maskinernes rystelser og udarbejdet et forslag til, hvordan maskinernes rystelser kunne dæmpes ved et at ændre lidt på designet. Dernæst blev der udarbejdet en rapport, som Westrups tekniske chef, Flemming Dam, fik overrakt. Nu er virksomheden ved at implementere den metode, som blev foreslået af arbejdsgruppen. ”Det kommer aldrig til at lade sig gøre at eliminere rystelserne helt og aldeles. De to store beholdere, som

rystes frem og tilbage, vejer over et ton hver, og er forskudt fra hinanden, så rystelser kan ikke helt undgås. Men vi fandt ud af, at der var muligheder for at eliminere påvirkningen til omgivelserne,” forklarer Flemming Dam. ”Vi gav matematikerne den opgave, at de også skulle regne på, hvordan vi bedst muligt kunne optimere vores maskiner, så de påvirkede omgivelserne mindst muligt. Og nu arbejder vi med at bruge det princip, gruppen udpegede, i vores fremtidige produkter,” siger Flemming Dam. ”Generelt er samarbejdet mellem industrien og universiteterne en rigtig god ide. Vi er måske 100 mand i alt her i virksomheden. Og vi har ikke kapaciteten til at lave de beregninger, som Poul Hjorth og hans kollegaer kan foretage. Det tilfører os stor værdi, at de kan hjælpe os med det,” siger Flemming Dam. Po u l G. H jo rt h, le k to r, DTU Co mp u t e , p gh j @ d t u . d k

32

Matematik foregår ikke kun ved skrivebordet. For Poul G. Hjorth handler det om at komme ud i verden og løse problemer.

I N D US T R I S A M A R B E J D E

At se store maskiner i funktion er en stor inspiration for matematiker Poul G. Hjorth

Hjælp til industrien An dre as Jo han se n Mi kal S chlo sse r

P

oul G. Hjorth, lektor på DTU Compute, er ekspert i at anvende matematik i industrielle sammenhænge, og han glæder sig over, at industriel produktion er fuld af matematiske udfordringer. Når han får mulighed for at komme ud i verden og hjælpe virksomheder, slår han til. ”Som matematiker synes jeg, det er givende at se matematikken fungere konkret ude på et betongulv. At se store maskiner, eller hvad man nu lige arbejder på, i funktion, er en stor inspiration for mig. Som et teknisk universitet råder DTU over både teoretiske og mere anvendte matematikere, og det er netop i vekselvirkningen mellem dem, at innovationen opstår,” siger Poul Hjorth.

Og virksomhederne ringer ofte.

Poul Hjorth har 20 års erfaring med at hjælpe erhvervslivet med at løse svært gennemskuelige matematiske

problemer, og det giver en vis erfaring at trække på. Erfaringen bruger han blandt andet til at overbevise fremtidige ingeniører, han underviser på DTU, om at alt hvad de lærer, kan bruges til noget. ”Vores studerende spørger nogle gange, hvorfor de egentlig skal lære lige præcis dét her, for det skal de da aldrig bruge. Men med mange års samarbejde med alverdens virksomheder i bagagen har jeg en del konkrete eksempler på, hvordan man bruger nogle af matematikkens også lidt mærkelige discipliner i virkeligheden.”

Gudfar til sjældne pingviner DTU Computes matematiske rejsehold er en del af det internationale samarbejdsprojekt ESGI – European Study Group with Industry. Rejseholdet tager flere gange om året ud til virksomheder og løser problemer ved hjælp af matematikken. Gennem årene

Matematisk rejsehold DTU Computes rejsehold fungerer som en uformel udgave af ESGI. Her kan virksomheder kontakte rejseholdet med en matematisk problemstilling.

Hvis der er en mulighed for, at løsningen kan findes, rykker Poul Hjorth og andre matematikere ud med meget kort varsel.

I N N OVAT ION

har Poul Hjorth bl.a. samarbejdet med LEGO, Novo Nordisk, Danfoss og et utal af mindre og mellemstore virksomheder. Turen gik også til engang England, da en zoologisk have stod med et problem. ”Igennem ESGI-samarbejdet blev vi kontaktet af Bristol Zoo i England.

Her havde de nogle sjældne og truede pingviner, som de gerne ville have flere af. Men uanset hvad den zoologiske have gjorde, kunne de ikke få pingvin­ æggene til at klække. I samarbejde mellem biologer og matematikere, fandt vi ud af, at æggene skulle rotere med en meget bestemt hastighed – ligesom de gør, når pingvinerne står med æggene på fødderne i naturen. Så vi afleverede en rapport med løsningsforslaget til Bristol Zoo, og et halvt år senere ringede de og lykønskede os med, at vi var blevet gudfædre til en hel flok sjældne pingviner,” siger han.

Vil berige tilværelsen Adspurgt hvilken virksomhed han selv allerhelst vil arbejde med, svarer Poul Hjorth: ”Hvis jeg selv skulle vælge, gad jeg godt løse en opgave for nogle af de danske bryggerier. Jeg er sikker på, at vi kan hjælpe dem med et eller andet matematisk problem. Og jeg ved, at flere engelske bryggerier har haft glæde af samarbejdet med universiteterne.

Det er specielt inspirerende at løse et matematisk problem, når det produkt, det hele handler om, er noget, man synes, beriger tilværelsen.”

STARTUPS

NYHE D E R

DY N A M O

49

05

17

Deltag i Danmarks største High Tech Summit

STARTUP FÅR KAPITAL TIL NYT KRÆFTMIDDEL Biotech-selskabet Monta Biosciences får nu en investering på to mio. kr. fra innovationsmiljøet Pre-Seed Innovation. Monta Biosciences er en startup fra DTU Nanotech og arbejder på at udvikle et nyt kræftmiddel, som er designet til aktivt at uddanne kroppens immunforsvar til at genkende og nedkæmpe kræftceller. Ifølge Simon Skjøde Jensen, adm. direktør i Monta Biosciences, skal pengene bruges til at nå nye milepæle, som gør virksomheden i stand til at tiltrække yderligere investering og partnerskaber til at udvikle teknologien mod test i patienter.

Virksomheder med interesse for de nyeste teknologier og digitalisering kan nu blive udstillere på Danmarks største High Tech Summit. Den 20.-21. september slår DTU dørene op til en stor teknologimesse for virksomheder, startups, studerende og førende forskere inden for teknologier som softwareudvikling, Internet of Things, Industri 4.0 og nye materialer. Fokus er bl.a. på sundhed, smart cities, smart produktion og fødevarer.

Ifølge Jan Madsen, der er professor og vicedirektør på DTU Compute, ligger der store muligheder i Industri 4.0, hvis man formår at udnytte de nye og gennemgribende teknologier, det indebærer: ”Vi skal finde nye måder at arbejde på, vi skal involvere samfundet i den teknologiske udvikling, og vi skal turde prioritere og sætte visioner for, hvilket teknologibaseret samfund vi ønsker os i fremtiden. Her er High Tech Summit et godt udgangspunkt for et sådan nyt samarbejde.”

Hvornår: 20.-21. september 2017 Hvor: DTU’s Mødecenter, Anker Engelunds Vej 1, Bygning 101 A, Kgs. Lyngby Indhold: Tech Talks, udstillinger, matchmaking og stort konferenceprogram

V il d u u d st il l e?

Se hig ht ec h s u mmit 1 7. d t u . d k

m o ntab io scie nc es.com

Marianne Thellersen, koncerndirektør for innovation og entreprenørskab, kommenterer antallet af startups på DTU, der satte rekord igen i 2016. I alt blev der etableret 67 virksomheder mod 54 året før. De studerende stod bag størstedelen. DTU Skylab er et mødested og værksted for studenterinnova­tion, hvor man kan fremstille prototyper, 3D-printe, arbejde i labora­ torier og meget andet.

C h ristin a Tæ kke r

Shutterstoc k, DTU Elektro, Mikal Sc hl o s s er

33

DTU

46 patentideer er indberettet

på DTU siden 1. januar 2017

Mini-ultralyd­ skanner vinder pris

I fremtiden kan patienter blive undersøgt med en ultralyd­ skanner i ambulancen, hos egen læge eller i hjemmet. Adgangen til hurtigere behandling skyldes en banebrydende opfindelse, som de to DTU-forskere, Jørgen Arendt Jensen, DTU Elektro og Erik Vilain Thomsen, DTU Nanotech står bag. Opfindelsen sikrede dem Grand Solution Prisen, som Innovationsfonden overrakte på den årlige EliteForsk-konference den 23. februar 2017. Med den nye opfindelse kan scannere ligge i en lomme og tages med overalt af sundhedspersonalet. Det kan betyde bedre diagnosticering, besparelser og kortere ventetid. æ s a rt ik le n o m ska n n e re n i D y n a m o L n r. 4 8 h e r : ko r t li n k . d k / q ext

”Jeg tror, DTU Skylab har haft en stor effekt på antallet af de mange nye studenter-startups. Det betyder noget at skabe fællesskaber, hvor man er sammen med andre iværksættere. Her finder man ligesindede, der tror på en idé, tror på det koncept, man har skabt på DTU, og tror på, at man kan skabe noget, der kan være med til at forandre verden.”

34

RAD ARTE KNOLOG I

OVE RVÅG N I N G A F D RO N E R

NÅR DRONER FLYVER Droner kan være til stor gavn, men giver desværre også terrorister og kriminelle nye muligheder, så droner skal overvåges. Nu har Weibel Scientific udviklet sit første radarsystem til overvågning af droner.

Morte n An d e rse n Weib e l S cie ntific,

S h utte rsto ck

U

dtrykket ’at flyve under radaren’ bliver brugt i overført forstand så ofte, at man næsten glemmer den oprindelige betydning. Men ikke hos Weibel Scientific. ”En drone er netop i stand til at flyve lavt, så den ikke bliver opdaget af mange traditionelle radarsystemer.

Samtidig er den svær at opdage, fordi den er lille,” siger adm. direktør Peder R. Pedersen.

Allerød-virksomheden er grundlagt på basis af forskning på DTU. I 1977 forlod Erik Tingleff Larsen sin

lektorstilling på DTU Elektro for at stifte virksomheden, der i dag er en af verdens førende leverandører af avancerede radarsystemer. En af de første medarbejdere var Peder R. Pedersen, der gennemførte sit DTU-masterprojekt hos Weibel i 1983. Det førte videre til et ph.d.-projekt, derefter fast ansættelse og i 2002 posten som adm. direktør. Da han startede i virksomheden, var der syv medarbejdere. I dag er der 100, heraf 35 ingeniører. Og der er brug for flere. ”Vi forventer bestemt at ansætte flere ingeniører fremover. En af årsa-

DY N A M O

49

05

17

DTU

35

UNDER RADAREN ”Da vi lancerede dopplerradarsystemer, var det en banebrydende teknologi. Men det var jo ingen garanti for, at vi også ville være verdensførende 34 år senere.”

PEDER R. PEDERSEN, ADM.DIR., WEIBEL SCIENTIFIC

gerne er den stigende efterspørgsel efter radarsystemer til sporing af droner. Vi er begyndt at sælge de første systemer.

Men der er fortsat megen forskning og udvikling, som vi skal have udført.

Det er jo en ny type trussel, som det er meget krævende at imødegå.”

Ros til national dronestrategi Sidste år blev det afsløret, at indsatte i danske fængsler har fået mobiltelefoner smuglet ind med drone. Og i Mellem­ østen er de første angreb set, hvor terrorister har fløjet en drone med en håndgranat ind over markedspladser.

”Man behøver ikke meget fantasi for at forestille sig anvendelser af droner, som er endnu farligere. Det er oplagt, at der er behov for beskyttelse for eksempel i forbindelse med fodboldkampe og andre begivenheder, hvor mange mennesker er samlet.

Det samme gælder for kritisk infrastruktur,” siger Peder R. Pedersen.

Dynamo besøger Weibel Scientific, i anledning af at Danmark for nylig fik sin første nationale dronestrategi. ”Det er fantastisk, at regeringen har taget en lang række initiativer, som tilsammen kommer til at løfte området.

Især er vi rigtig glade for, at mulighederne for at udføre testflyvninger nu bliver markant bedre. Det har stor betydning, når vi skal overbevise kunder ude i verden, at vi kan vise, at vores systemer har været i stand til faktisk at detektere droner i praktiske forsøg,” siger Peder R. Pedersen.

Den nationale strategi nævner blot droneovervågning sporadisk, men det har direktøren forståelse for: ”Danmark er endnu ikke nået til at se så meget på de trusler, som droner kan udgøre. Men det vil helt sikkert

komme. Under alle omstændigheder vil det løft, som den nationale strategi giver området, også smitte af på Weibel.”

Flere slags radarer For at forstå, hvordan Weibel Scientific kan byde ind med systemer til droneovervågning, må man kende virksomhedens teknologi.

Langt de fleste radarer er såkaldte pulsradarer. Det gælder for eksempel stort set alle radarer, der benyttes til flykontrol. En pulsradar sender en kort puls afsted med et fast interval.

En del af pulsen reflekteres af objektet.

Ved at måle tiden mellem udsendelsen og modtagelsen af det reflekterede signal kan man udregne afstanden ud til objektet. En pulsradar er god til at finde objekter inden for et stort område af himlen og bestemme afstanden ud til objekterne. Til gengæld er den mindre egnet til at bestemme objekternes fart og retning.

Weibels radarer sender i stedet et konstant signal ud. Man udnytter den såkaldte dopplereffekt, som består i, at bølgelængden af et signal vokser, når

36

R ADARTE K N O LO G I

Sådan ser målingerne ud, når en dopplerradar har sporet en drone.

Dopplerradaren detekterer både objektets bevægelsesretning og hastighed.

objektet, der udsender det, bevæger sig væk fra iagttageren, og mindskes, når objektet nærmer sig. Det er den effekt, der gør, at en ambulance skifter lyd, når den kører forbi os. Effekten bliver kraftigere, jo hurtigere objektet bevæger sig.

Derfor kan en dopplerradar bestemme hastigheden af objektet med meget stor nøjagtighed ud fra ændringen i bølgelængden af det signal, som kastes tilbage fra objektet. Man kan også bestemme objektets bevægelsesretning med meget stor nøjagtighed.

Da Weibel snød fysikken Kort sagt giver en dopplerradar meget mere information om det objekt, man har fundet. Til gengæld vil lærebøgerne sige, at dopplerradaren er svagere i forhold til en pulsradar, hvad angår at dække et stort område af himlen og bestemme afstand ud til objekterne.

Men begge begrænsninger er det lykkedes Weibel at overvinde.

I 2003 kombinerede virksomheden dopplerteknologien og pulsteknologien i samme radar. Dermed kunne man bestemme et objekts hastighed og 3D-position meget nøjagtigt. ”Næste skridt blev taget for et par år siden, da vi fik mulighed for at byde på

opgaven om at udvikle to systemer til 3D-flyovervågning i Indonesien. Traditionelt har vores systemer ikke været brugt til generel flyovervågning, men vi havde en idé til, hvordan vi populært sagt kunne ’snyde fysikken’, så vores dopplerradar blev anvendelig også til det,” fortæller Peder R. Pedersen.

Løsningen består i, at radaren skifter vinkel i forprogrammerede ryk, så man får skannet hele det ønskede område af himlen. ”Det lykkedes os at demonstrere, at løsningen lever op til forventningerne, og vi endte med at vinde begge kontrakter.”

Svært at overvåge droner Det viste sig, at denne løsning også er rigtig god til netop droneovervågning, som ellers udfordrer de traditionelle radarsystemer. Peder R. Pedersen forklarer: ”Helikopterdroner er i stand til at flyve ganske langsomt. Det gør dem vanskelige at opdage for en pulsradar, men ikke for en dopplerradar.

For mens hele dronen bevæger sig langsomt, er der jo stor hastighed på rotoren. Det giver et karakteristisk signal i en dopplerradar.”

Her bliver en helikopterdrone detekteret med en radar, der også har indbygget et optisk sensorsystem.

OVE RVÅG NI NG A F D RO NE R

Det var dog ikke ligetil at overføre den indonesiske løsning til droneovervågning. ”Der er flere udfordringer ved dronerne, ud over at de er små og kan flyve lavt. Specielt helikopterdronerne er meget manøvredygtige. Det kan en dygtig dronefører udnytte til at gemme dronen mellem uvedkommende objekter som træer, bygninger, fugle og andet,” siger Peder R. Pedersen.

Weibel Scientific har derfor valgt at alliere sig med en anden dansk virksomhed, CST (Copenhagen Sensor Technology). CST har udviklet et optisk system, som er bygget sammen med Weibels radar. Ved at kombinere radar og optiske sensorer får man meget stor sikkerhed for dels at kunne spore en drone, dels at undgå falske alarmer, som f.eks. når en fugl flakser forbi. De optiske sensorer bidrager desuden til at identificere dronen. ”Det er denne kombinerede løsning, vi især forventer at sælge til brug for droneovervågning. For eksempel byder vi lige nu på fire opgaver, der drejer sig om overvågning af dronetrafik ved havne,” fortæller Peder R. Pedersen.

Hvor stort området vil blive for Allerød-virksomheden, er endnu svært at sige: ”Kundernes beslutning vil i høj grad afhænge af, hvordan de har tænkt sig at reagere på de droner, som en

DY N A M O

49

05

17

DTU

37

Weibel Scientific A/S Weibel Scientific A/S udvikler og producerer avancerede radarsystemer til forsvar og civilt brug. Virksomheden er grundlagt i 1977 af Erik Tingleff Larsen, som indtil da var lektor ved DTU Elektro. Han købte elektronik­virksomheden M.P. Weibel, som var grundlagt af Marius Peter Weibel i 1936, af Weibel-familien.

Larsen omdøbte virksomheden til Weibel Scientific og omstillede samtidig produktionen til radarsystemer.

Weibel Scientific har ca. 100 medarbejdere, hvoraf 35 er ingeniører, heraf de fleste fra DTU.

radar opdager. Nogle steder vil man vælge konsekvent at sætte droner, som man opdager, elektronisk ud af kraft.

Det, som kaldes ’jamming’. I så fald har man ikke altid brug for at følge dronen nøjagtigt og kan nøjes med en billigere radarløsning, som andre kan levere. Vil man derimod følge dronen over længere afstande og eventuelt skyde den ned, er vores system relevant.”

Verdensførende Weibel Scientific henter ca. 98 pct. af sin omsætning ude i verden. Alligevel er der tale om en meget dansk virksomhed, understreger direktøren: ”Hvor mange andre outsourcer dele af deres produktion, har vi valgt at insource.”

En anden del af strategien er massive investeringer i forskning og udvikling. ”Dengang Erik Tingleff Larsen lancerede dopplerradarsystemer, var det en banebrydende teknologi. Men det var jo ingen garanti for, at vi også ville være verdensførende 34 år senere. Det har kun været muligt, fordi vi konstant investerer kraftigt.”

Selvom Weibel allerede har droneovervågning på hylderne, ligger der stadig mange ingeniørtimer forude. ”Det mest presserende er at optimere fremstillingen, så vi kan gøre vores droneradarer billigere. Vi må erkende, at prislejet endnu er for højt til, at vi kan forvente den helt store udbredelse,” siger Peder R. Pedersen. ”Desuden er der masser af udviklingsopgaver, som ligger lidt længere fremme i tiden. Vi ved jo, at når man indfører nye systemer til at beskytte sig, er der personer, som finder på nye måder at omgå dem. Man kunne f.eks. forestille sig, at nogle fandt på at sende en sværm af droner afsted, som umiddelbart vil tage sig ud som et enkelt objekt på radaren, indtil dronerne pludselig tager forskellige baner tæt på målet. Her er Weibels radar særlig relevant. Den kan adskille dronerne, selvom de flyver meget tæt sammen.”

Kræver særlige kompetencer Salget af radarsystemet til droneovervågning er indledt, men man må ikke tro, at udviklingsarbejdet på det er overstået. ”Der foregår hele tiden optimering af radarsystemets software. Det er

fast arbejde for en af vores ingeniørgrupper. Det er i øvrigt det område, hvor vi har sværest ved at få nok nye medarbejdere med de rigtige kompetencer,” siger Peder R. Pedersen. ”Radaralgoritmer ligger tæt op ad billedbehandling, algoritmer til medicinsk udstyr og lignende. Her ligger vi altså i konkurrence med andre brancher om medarbejderne. Det betyder faktisk, at der nogle gange er projekter, som vores kunder efterspørger, men som jeg må sige nej til, fordi vi ikke har tilstrækkeligt med kvalificerede medarbejdere til netop det.”

Noget lettere går det med at rekruttere medarbejdere med mikrobølgeog mekanikkompetencer, som er de to øvrige områder, hvor Weibel især ansætter ingeniører. ”Gennem alle årene har vi haft mange masterstuderende og mange ph.d.-projekter. Typisk bliver folk ansat hos os bagefter,” siger Peder R. Pedersen, som selv er medlem af DTU Elektros Advisory Board. ”I det hele taget er det naturligt for os at rekruttere fra DTU både på grund af geografien og forskningsmiljøet inden for mikrobølger, som virksomheden jo udspringer fra.”

Ol av Brein b je rg, p rofe sso r, DTU E l ek t ro , o b @ e le k t ro . d t u . d k

38

N AT I O N AL DRO NE ST RATE GI

OVERVÅG N I N G S P RO J EKTER

DRONER TIL GAVN FOR SAMFUNDET Droner skal løse samfunds­nyttige opgaver, lyder det i Danmarks nationale dronestrategi.

Og nu er en stribe DTU-projekter gået i luften.

Morte n An d e rse n D J I , Al l O ve r P re ss, S h u tterstoc k

B

låmuslinger, ålegræs og miner, der befinder sig i havet som et levn fra længst afsluttede krige, er eksempler på mål for droner, der bliver sendt til vejrs i DTU-projekter.

Med andre ord er DTU godt i gang med at virkeliggøre målet i regeringens nylige nationale dronestrategi om at benytte droner til at løse vigtige samfundsopgaver. ”Strategien løfter området og passer godt ind i den indsats, som vi har bygget op på DTU over de seneste år,” siger chefkonsulent Michael Linden-Vørnle, DTU Space. Han leder DTU Space DroneCenter, som blev stiftet i efteråret 2014.

Der medvirker forskere fra DTU Space i alle projekter under centeret, men også forskere fra en række andre institutter. ”Selve det at få et stykke isenkram til at flyve er ingen kunst i dag. Det spændende er, når man kombinerer droneteknologien med andre fagligheder. Her har DTU især mulighed for at bidrage markant,” siger Michael Linden-Vørnle. i c hae l Lin d e n -Vø rnle , c hefkonsulent, M DT U S p ace , my kal @sp ace.dtu.dk

MUSLINGER OG ØSTERS I VADEHAVET I Vadehavet koordinerer Dansk Skaldyrcenter ved DTU Aqua et projekt, hvor droner kortlægger tre arter af skaldyr, nemlig blåmuslinger, hjertemuslinger og stillehavsøsters. Den danske del af Vadehavet er nationalpark og er desuden beskyttet af EU-lovgivning. Derfor har der ikke været fisket skaldyr i større omfang i Vadehavet i de senere år. ”Men faktisk ved man ikke, om det ville være bæredygtigt at tillade fiskeri efter muslinger og østers, da bestandene ikke er blevet opgjort de sene-

ste ti år,” siger forsker Pernille Nielsen, DTU Aqua.

Tidligere er der dels anvendt flyfotografering, dels undersøgelser til fods for at opgøre bestande af skaldyr i Vadehavet. Flyovervågning kan dække et stort område, men billederne har typisk for dårlig opløsning til, at man kan være sikker på, at det faktisk er skaldyr, man ser. Desuden giver flyfotos umiddelbart kun information om positionerne af muslinger, ikke om mængden af dem. De klassiske metoder, hvor man manuelt tager

skrabe- eller rammeprøver fra havbunden, er til gengæld tidskrævende. ”Specielt for bestande på vadefladerne, hvor kortlægningen er foregået til fods, skal der bruges mange timer for at få et godt estimat. Muslinger og østers fordeler sig ikke jævnt over havbunden, men klumper sig sammen bestemte steder.

Droner kan være med til at dække et meget større område og samtidig gøre estimaterne over bestandene mere præcise,” forklarer Pernille Nielsen.

DYN AMO

49

05

17

DT U

39

STYR PÅ ÅLEGRÆSSET Projektet i Vadehavet finansieres af EU-midler, som forvaltes af Landbrugs- og Fiskeristyrelsen. Lykkes innovationen i projektet, er der håb om, at metoden kan indgå i den løbende overvågning af skaldyr i danske farvande. ”På den måde kan vi forhåbentlig bidrage til en bæredygtig udnyttelse af ressourcerne. En vigtig sidegevinst ved at benytte regelmæssig

droneovervågning er, at man løbende får dokumentation for ændringerne i positionerne af skaldyrsbestandene og dermed overblik over, hvor fiskeriet potentielt kan foregå,” siger Pernille Nielsen, DTU Aqua.

I Horsens Fjord og i Lillebælt gennemfører Dansk Skaldyrcenter et beslægtet projekt i samarbejde med DTU Space DroneCenter. Her testes det, om droner også kan

kortlægge bestande af blåmuslinger, som ligger på dybere vand. I modsætning til Vadehavet bliver muslingerne i de to farvande ikke blotlagt ved lavvande. Hovedformålet med projektet er imidlertid at udvikle metoder til dronekortlægning af ålegræs. ”Det er fordi, ålegræs er en vigtig indikator for sundhedstilstanden af marine økosystemer. Med droner er det

KAN ADVARE OM ISBJERGE OG PIRATER Et andet DTU-projekt omfatter udviklingen af en drone, der er i stand til at flyve langt og til at lette og lande lodret på et skib. Forskere fra DTU Space og DTU Miljø har udviklet dronen Smart UAV (Unmanned Aerial Vehicle – den tekniske term for en flyvende drone) i samarbejde med den nordjyske virksomhed Sky-Watch. ”Smart UAV er studerende og forskeres drømmeværktøj, fordi den er meget fleksibel.

Alt efter behov kan den konfigureres til at teste mange forskellige proof of concept-applikationer,” siger forsker Jakob Jakobsen, DTU Space.

Han er projektleder på Smart UAV-projektet, som er støttet af Innovationsfonden.

Ud over selve dronen er der udviklet en række instrumentpakker i projektet.

”F.eks. kan Smart UAV benyttes i pro­ jekterne om blåmus­ linger og ålegræs.

Eller den kan udføre andre former for miljøovervågning, finde højdeprofiler for floder eller sættes ind på redningsaktioner til søs,” forklarer Jakob Jakobsen. ”Man kan også sende dronen ud fra et fragtskib, når man skal sejle i et farvand med risiko for isbjerge, eller man kan bruge den til at spotte piratfartøjer på sikker afstand.”

MAGNETO­ METRE FINDER MINER Senest har seniorforsker Arne Døssing, DTU Space, modtaget finansiering fra Innovationsfonden til et projekt, der skal udvikle en særlig version af Smart UAV, som kan finde ikke-eksploderede miner. Der menes fortsat at befinde sig over 10.000 miner fra anden verdenskrig i havet og på land i Danmark. Den kommende drone skal forsynes med magnetometre. Den skal udnytte, at minernes magnetiske profil adskiller sig klart fra omgivelserne.

Projektet sker i samarbej-

muligt at overflyve veldefinerede arealer og genbesøge præcis de samme områder år efter år. Samtidig vil droneflyvning være billigere i forhold til flyfotografering, som også er en mindre nøjagtig metode,” siger Pernille Nielsen.

Projektet blev indledt i 2016 og strækker sig over to år. Hovedparten af droneflyvningerne sker i løbet af 2017.

de med Sky-Watch A/S, Geo, DONG Energy samt Forsvaret. ”Smart UAV er et godt eksempel på et koncept, som har et meget bredt udviklingspotentiale. Listen over mulige anvendelser vil helt sikkert blive ved med at vokse,” siger Michael Linden-Vørnle og tilføjer, at droneforskningen på DTU skal ses i et større perspektiv: ”Det handler ikke kun om individuelle droner og systemer som Smart UAV. Vi vil gerne fokusere på, hvordan autonome droner i alle domæner – til lands, til vands og i luften – kan supplere og komplementere vores eksisterende infrastruktur. Ud over selve teknologien kræver det også fokus på, hvordan vi tænker dronerne ind i forhold til andre systemer. I sidste ende handler det også om at sikre danske virksomheders mulighed for at få del i det store vækstpotentiale, der ligger i dronebaseret infrastruktur.”

40

G E NSE KVE NTE RI NG

S U P E RCO M P U T I N G

DY N A M O

49

05

17

NU SKAL JUNGLENS PLANTER KORTLÆGGES Et nyt forskningsprojekt vil undersøge genetikken bag regnskovens potente plantestoffer og dermed gøre dem tilgængelige for forskning og industri.

I b en J u l ie Sc h mid t

D

et er kogende varmt.

Luftfugtigheden er tæt ved de 100 procent, og vi er iført lange bukser og store kraftige støvler for at beskytte os mod aggressive myg og kryb, mens vi bevæger os gennem junglen. Vi befinder os i udkanten af verdens største regnskovsområde, Amazonas. Selvom kæmpe lodne edderkopper i smukke farver

og myrer på størrelse med tændstikæsker stjæler en del af opmærksomheden, er det planterne, vi er her for. For i alt det grønne, der snor sig ind og ud mellem hinanden, findes med stor sandsynlighed stoffer, der kan behandle sygdomme, som vi ikke har nogen kur for i dag, stoffer som lægemiddelindustrien kun tør drømme om.

Den lokale guide, der leder os gennem junglen, standser da også ved hver eneste vækst og fortæller om netop denne plantes specielle gastronomiske kvaliteter eller medicinske egenskaber. Vi er i Brasilien med et forskerhold fra DTU Bioinformatik for at starte et meget

ambitiøst projekt: At gensekventere regnskovens planter. ”Målet er at bruge alle de nye teknologier, vi har fået til rådighed, til at udforske og bevare regnskovens utrolige biodiversitet og genetiske rigdom, før det er for sent,” forklarer professor ved DTU Bioinformatik Thomas Sicheritz-Pontén, som leder projektet.

For regnskoven er truet. Hvert år forsvinder omkring 25.000 kvadratkilometer af Amazonas, svarende til et areal næsten på størrelse med Jylland. Det sker bl.a. på grund af skovning, som skal frigøre arealer til landbrug.

Desværre har netop opdagelsen af regnskovens værdifulde planter til f.eks. medicinsk brug ført til, at visse plantearter i dag er truede.

Men netop her er dette projekt afgørende anderledes, fortæller Thomas Sicheritz-Pontén: ”Vi behøver ikke mere end et enkelt blad eller en skefuld jord til vores analyser for at kunne kortlægge, hvilke stoffer planterne producerer, og hvordan

DTU

41

REG NSKOVSP L A NTE R I M E D I C I N S K A B E T

JAMBU – Acmella oleracea Regnskovsplanten jambus grønne blade indgår i en traditionel brasiliansk suppe med rejer kaldet tacacá, og planten bruges også sammen med den brasilianske brændevin Cachaça.

Det interessante ved jambu er mere en fysisk oplevelse end en egentlig smag. Ved indtagelse fyldes munden efter et par sekunder af en stærk syrlighed, som ledsages af en kraftig prikken og følelsesløshed efterfulgt af en markant spytproduktion. Den aktive ingrediens i planten er stoffet spilanthol.

Lokalbefolningen bruger planten mod bl.a. tandpine, men flere studier tyder på, at stoffet har antimikrobielle og anticancerogene egenskaber og kan bruges i bekæmpelsen af f.eks. zika- og malariamyg. Derfor er Acmella oleracea også en oplagt kandidat til analyse.

42

GE NSE KVE NTE RI N G

de gør det. Vi vil også se på, hvilke mikroorganismer der findes på og i planterne, da de bidrager til den samlede genpulje. Man kan lidt populært sige, at vi ønsker at aflure planterne deres hemmelige opskrifter, så vi selv kan starte en produktion af de værdifulde stoffer ved hjælp af syntesebiologi.

Dermed kan vi helt undgå at forstyrre regnskovens økosystem og i stedet være med til at bevare den.”

Kemisk krigsførelse Med på holdet i Brasilien er professor ved Københavns Universitet Birger Lindberg Møller, som er ekspert i planters bioaktive naturstoffer. Han forklarer, hvordan de mange interessante stoffer, som planterne producerer, er en del af en avanceret kemisk krigsførelse, hvor planterne forsvarer sig mod angreb fra f.eks. mikroorganismer og insekter. ”Vi er i gang med at udvikle metoder til at producere komplekse plantestoffer i f.eks. alger

S UP ERCO M P UT I N G

ved hjælp af sollys. Udfordringen er kortlægningen af den biokemiske syntesevej og udviklingen af systemet i alger. Men når først dette er på plads, er produktionsformen forholdsvis simpel, og vores plan i dette projekt er at starte en produktion i Brasilien, som kommer landet til gode i form af indtjening og arbejdspladser, og som dermed er et alternativ til at fælde regnskoven og bruge jorden til kvæghold,” forklarer Birger Lindberg Møller.

Planen er at starte med at kortlægge generne for nogle af de planter, som man allerede ved, har et bestemt medicinsk eller bioteknologisk potentiale. Det gælder f.eks. planterne Açaí, og Jambu (se faktaboksene på denne og forrige side). Men projektet skal også kortlægge helt ukendte planter. ”Vi er allerede i gang med at sekventere den gruppe af planter, der kaldes Jaborandi, som i dag er truet på grund af deres medicinske egenskaber.

Det sker i samarbejde med dygtige brasilianske forskere,” forklarer lektor Bent Petersen fra DTU Bioinformatik. ”Vi ville aldrig kunne gennemføre et projekt som dette uden en

RE GNSKOVSPL ANTER I MED I C I NSK ABET

AÇAÍ – Euterpe oleracea Açaí-bær kommer fra açaí-palmen, der har sit oprindelige voksested langs floder i Amazonas’ regnskov. Bærrene høstes både vildt og i plantager, og de er en vigtig del af lokalbefolkningens diæt, men i begyndelsen af 2000-tallet blev bærrene bragt med til USA og udråbt som den nye ’superfood’, der efter sigende både skulle kunne sænke kolesterol og virke som antialdringsmiddel pga. af et højt indhold af antioxidanter.

Hermed blev açaí en af de hurtigst voksende fødevareingredienser nogensinde, og i dag er supermarkederne fulde af produkter, som reklamerer med, at de indeholder açaí. Det gælder alt fra is til ansigtscremer. Det er desuden blevet hævdet, at açaí-bærret skulle mindske risikoen for hjerte-kar-sygdomme, kræft, alzheimer og mange andre kroniske sygdomme.

Men dette er ikke videnskabeligt dokumenteret.

Den brasilianske forskningsinstitution Embrapa (Brazilian Agricultural Research Corporation, Ministry of Agriculture) forsker i açaí. Holdet besøgte Embrapa, og et muligt samarbejde omkring gensekventering af açaí-palmen er undervejs.

DYN AMO

49

05

17

REGN SKOVSPLA NTE R I ME DICINSKABE T

JABORANDI – Pilocarpus microphyllus Blade fra jaborandi-planten bruges til at udvinde stoffet pilokarpin, som bl.a. anvendes til behandling af den alvorlige øjensygdom grøn stær. Den store efterspørgsel på dette stof har ført til, at planten i dag er på listen over truede plantearter.

Et forskningsprojekt ved DTU Bioinformatik skal nu i samarbejde med Plantebiokemisk Laboratorium på Københavns Universitet identificere de gener, der er involveret i biosyntesen af pilokarpin med henblik på senere at kunne starte en lysdreven produktion af stoffet f.eks. i alger.

rigtig god brasiliansk forskningspartner, og det var faktisk mødet med Guilherme Oliveira fra Vale Institute of Technology (ITV) i Belem, Brasilien der for alvor fik dette projekt til at tage form i vores hoveder.”

Netop Guilherme Oliveira var vært for det danske forskerhold i Brasilien.

Supercomputeren på DTU Samarbejdsprojektet kommer til at generere enorme mængder data, og de store beregninger vil komme til at foregå i DTU’s supercomputer, Computerome, som ved hjælp af cloud-teknologi bliver sat op til at kunne håndtere forskningssamarbejdet på tværs af kontinenter.

Projektet handler ikke kun om at generere store mængder data, men også om at bearbejde og anvende disse data på en smart måde, bl.a. ved hjælp af kunstig intelligens. Og det er grunden til, at bioinformatikere, der normalt sidder bag en

computerskærm, nu bevæger sig ind i junglen.

Målet er at træne computere i at genkende interessante planter eller stoffer, enten på deres udseende eller på deres genetiske profil, og herved skabe et intelligent workflow, som vil gøre den enorme opgave, det er at sekventere Amazonas, lidt mere overkommelig. homa s Sic h erit z - Po nt én , p rofes s o r, T DTU B io info rmat ik , t h o ma s @ c b s . d t u . d k ent Pet ers en , l ek to r, DTU Bio info rB matik, b ent @ c b s . d t u . d k e vid eo f ra A ma zo n a s - t u ren p å ko rt S link.dk / p svn

DTU

43

ZO O M

DY N A M O 4 9 0 5 1 7

DTU

Optisk fibernet Genstanden er en prototype af en optisk transceiver, der vil kunne forbedre fibernettets rækkevidde, øge antallet af brugere og reducere inter­­nettets strøm­forbrug markant.

Læs hele historien side 27.