I norra Lund ligger Lunds tekniska högskola. Där håller professor Gunnar Bolmsjö till, vars fokus ligger på robotteknik, närmare bestämt tillämpad robotteknik. I mitten av åttiotalet skrev han en avhandling om robotiserad bågsvetsning speciellt för småserieproduktion som ligger till grund för hans professur. Idag skriver vi 2007 och Gunnar Bolmsjö driver flera projekt inom tilllämpad robotteknik, bland annat för att öka användningen av robotar i småserietillverkning. Inom det området tittar han och hans kollegor lite närmre på fyra delar - programmering, automation, systemrobusthet och sensorer. Det sistnämnda utgår från följande frågeställning: hur kan sensorer användas för att förbättra robotens förmåga att ändra sitt arbetssätt? - Det behöver egentligen inte bara gälla svetsning, säger Gunnar Bolmsjö. - Det skulle lika gärna kunna vara limning om man tänker på fogföljning, det vill säga att följa en kant. Med sin forskning vill Gunnar Bolmsjö Svetsvärlden utveckla algoritmen så att roboten kan styras fritt i rummet. De flesta av dagens system begränsar sig till vad robotleverantören vet om vad roboten klarar av. Att svetsa ett platt plan med svetspistol är således inga problem. Men om en kant på ett vanligt t-rör ska svetsas ihop uppstår komplex omorientering i rummet. - Och nästan säkert så kommer en robot att åka in i det som kallas singulära områden. Den kommer att förlora frihetsgrader under omorienteringen. Med andra ord följer inte svetspistolen sin kant. På en helt utsträckt robot ligger två axlar i linje med varandra. Det gör styrsystemet konfunderat, något som robotoperatörer och robottillverkare är väl medvetna om. Och om orienteringen ändras fritt kommer roboten i vissa lägen inte att klara sin uppgift. - Givet detta så är användningen av sensorer ofta begränsad till att man får bara ändra positionen under fogföljningen inom vissa givna ramar. Det är en begränsning. Dessutom får man nästan aldrig ändra det plan i vilket man utför fogföljningen. Det är ytterligare en begränsning. - Mitt intresse är inte att utveckla sensorn, utan att utveckla användningen av sensorer. En lösning skulle kunna var så kalllad jigless welding, när två eller flera robotar jobbar synkat mot varandra. Den ena svetsar, den andra håller och vrider exempelvis ett avgasrör. - Men den sortens svetsning är inte helt enkel utan kräver kompetens inom företaget och tillverkningsvolym som kan bära detta. En annan del i forskningen kring att öka användningen av robotar i småserietillverkning är programmering. En tillförd sensor ökar komplexiteten, vilket i sin tur gör det svårare att programmera. - Och om man ofta har återkommande omställning måste man omprogrammera varje gång. Och då jobbar inte roboten, säger Gunnar Bolmsjö. Ytterligare en del är robustheten hos systemet. Det är ett hjälpverktyg för att hjälpa processberedaren att förstå om robotsystemet klarar en given uppgift innan man går igång med produktionen. Ett hjälpmedel biltillverkarna använder sig av, medan mindre användare har svårt att ta till sig det. - Det är synd, för det är en konkurrensfördel. Du vinner tid på det. Ett annat moment som är inte ska ta onödigt lång tid är kalibrering. Det är en viktig del av småserietillverkningen. Man kanske behöver byta svetspistol och vill ha en snabb kalibrering av läget på svetspistolen i förhållande till roboten. Man kanske till och med behöver ställa om hela cellen, men det gäller att göra det effektivt och behålla tempot. Gunnar Bolmsjö och Lunds Tekniska Högskola är tillsammans med Högskolan i Halmstad också involverade i Mera-programmet, som administreras av Vinnova och riktar sig till fordonsindustrin. Inom ramen för Mera är han med och driver det banbrytande projektet L-fam, som fokuserar på nya koncept inom automation vad gäller lätta fixturer. - Vår idé från början var att en tung fixtur som kan väga flera tusen kilo eller mer, ska kunna ersättas av lättare utrustning som kan vara robotburen. Ta en produktionslina för hyttar som exempel. Den måste idag kunna uppgraderas och tillverka åtminstone två om inte fler varianter. Hur kan man då tillverka fler eller alla varianter i samma lina? - En sån lösning skulle kunna öka antalet produkttyper utan att kostnaden far iväg. Tanken med L-fam är att ha lätta fixturer som kan byggas om med de robotar som används för till exempel punktsvetsning, samtidigt som hytten byggs. Ett nytt, revolutionärt tänkande. Gunnar Bolmsjö visar en film på processen i sin dator, filmad hos Volvo lastvagnar i Umeå. Flera robotar bär fixturer i kolfiberkompositer i vilka golv, tak och sidor redan sitter fixerade. Allting byggs ihop kring fyra pelare. Plåtarna till hytten fästs sedan med sextio till hundra punkter för att hålla geometrin, och går sedan vidare till slutsvetsning. Detta kan också vara till gagn inom andra områden. - I höstas gjordes ett test i projektet med ett handverktyg i stål. Vi gjorde om det i kolfiber och fick ner vikten till ett par kilo. Det leder alltså till arbetsmiljöförbättringar som gör att produktiviteten kan gå upp. Men det finns frågor. En av dem, hur slittåliga dessa fixturer är, kan bara tiden avgöra. En annan: Hur väl tål materialet miljöpåverkan i produktionen som till exempel värme från svetsprocessen? Och ännu fler: Är detta en bra metod? Och vad blir det för kvalitet? Och hur väl integrerar denna metod med befintlig infrastruktur? Det finns så klart många skäl till denna forskning. Ett av dem är att möta låglöneländer som Kina och Indien. För Gunnar Bolmsjö är det viktigt att behålla tillverkningen i Sverige och inte släppa iväg den. Ett typiskt projekt som syftar på detta är SME-robot (Small and Medium Enterprise), finansierat av EU. SME-robot ska stärka konkurrenskraften hos små och medelstora företag inom tillverkningsindustrin. Utgångspunkten är följande: Tillverkande mindre företag är fångade i den så kallade automationsfällan - de har inte råd att välja mellan dyra automationslösningar och låglöneproduktion. En anledning till detta är robotar och automationslösning i många fall är anpassade till bilindustrins behov. - Om GM eller Ford säger att en robot ska kosta si och så mycket gäller det för alla. Robotindustrin har genom bilindustrins omstrukturering fått en förhållandevis svag position. SME-robot ska skapa kostnadseffektiv och flexibel robotautomation. Hela Europas robottillverkare är engagerade denna gemensamma satsning, som i mars har gått halva tiden, det vill säga två år. Även mindre företag i Europa och Sverige kommer med input till projektet - i den mån de hinner. För Gunnar Bolmsjös och LTHs del ingår de tidigare nämnda delarna om sensorer och kalibrering i SME-robot. - Men vår forskning här på Lunds Tekniska Högskola kopplas inte till processutveckling, utan istället en högre effektivisering användandet av processer i automationen. Det är det som är i vårt fokus. Hur kan du själv hålla dig fokuserad på så många projekt? - Man måste gilla att göra många saker samtidigt. Blir det ett större projekt anställer vi folk. Men under de sista åren har vi dragit ned och är ganska försiktiga med att anställa. - Stora projekt kan leda till att en projektanställd blir doktorand. Jag försöker jobba operationellt 15-20 procent och är aktivt engagerad i två projekt. Annars är det egentligen bara byråkrati för min del. Att skriva projektansökningar tar tid, och jag har därför medvetet dragit ned på det. Det är bättre med färre projekt som jag själv kan vara aktiv i och som blir bra genomförda. Det är inte effektivt att bara skriva ansökningar.