Forskningsprojekt inom Transformative Technologies

Projektperiod: 2015-2019
Partners: ABB Corporate Research, Bosch Rexroth, Shortlink AB.
Projektledare: Bengt Oelmann
Forskare: Sebastian Bader, Mikael Gidlund, Muhammad Imran, Mattias O’Nils.

Beskrivning:  Forskningsprojektet ASIS behandlar utmaningarna som gör det trådlösa sensornätverksteknik konkurrenskraftig i förhållande till trådbundna nätverk med avseende på tillförlitlighet, förutsägbarhet, kommunikationsprestanda och underhåll. Tre forskningsfrågor inom trådlös nätverkskommunikation, sensor bearbetning och energiförsörjning kommer att behandlas på ett samordnat sätt för att främja området trådlös sensornätverksteknik. Den övergripande forskningsfrågan är: Hur kan autonoma trådlösa sensornätverk utformas för att uppfylla kraven för industriella tillämpningar? Och om det inte går idag, vilka är de viktigaste frågorna att ta itu med inom forskningen för att lyckas?

Read more

Projektperiod: april 2016 - mars 2019
Partners: Sitek Elektro Optics AB, PulpEye AB
Projektledare: Docent Göran Thungström
Forskare: Prof. Christer Fröjdh, Lektor Börje Norlin, ny doktorand

Beskrivning: Utmaningen i detta forskningsprojekt är att utveckla en metod för mätning av optiska responssignaler inom ultravioletta våglängden för att definiera egenskaperna hos fibrilld cellulosa fiber. Den optiska processen som ingår i mätmetoden är sändning, absorption, diffraktion och spridning som är beroende av mätobjektets egenskaper. För att nå mindre partiklar kommer metoden utökas till en extrem ultraviolett (EUV) strålningsfält med våglängder på 13.5 nm. Därför kommer känsliga detektorer att utvecklas och karakteriseras för mätning av optiska signaler och optisk strålningsposition. Projektet kommer att genomföras i nära samarbete med Pulpeye AB, SiTtek Electro Optics AB and MAX-lax Lab.

Projekt period: 2014-2016
Partners: Pulpeye AB, Aditya Birla Group, Andritz Iggesund Tools AB
Projektledare: Benny Thörnberg

Beskrivning: Skärverktyg som används i en trädelningsprocessen har en stor inverkan på kvaliteten på produkterna. Idag vet vi inte hur lång intervallen för byte av utslitna verktyg bör vara. Detta projekt syftar till att få kunskap om hur processparametrar för trädelningsprocessen är relaterade. Genom att använda optiska tekniker, trådlösa på rotor sensorer och flera varianter av modellering vill vi ta reda på vilket sätt som är bäst genomförbara och kostnadseffektivt för att övervaka dessa parametrar online.

Läs mer (in English)

Projekt period: 2014-2021, förnyad forskarskola 2018-2022
Partners: AkzoNobel, Colabitoil, Domsjö Fabriker, Holmen, More Research, Norrskog, Ragn-Sells, Skogforsk, SCA, SenseAir
Projektledare:  Per Engstrand

Beskrivning: FORIC är en ny forskarskola i nära samarbete med näringslivet, där doktorander kommer att öka sin konkurrenskraft. Akademi och industri kommer att gynnas av att interagera med varandra.

Mer info (in English)

Projekt period: 2014-2017
Partners: Sweprod Graphics, Skultuna Flexible,  IDAG Design Studio, Sandvik Materials Technology, Ovako Tube & Ring AB
Projektledare:  Johan Sidén

Beskrivning: År 2020 kommer det att finnas upp till 50 miljarder enheter som är anslutna till Internet. En växande del av dessa enheter är RFID och NFC-teknik. Idag har ett RFID-system förmågan att bestämma närvaro och ID-nummer på en tagg. I detta projekt vill forskare undersöka hur ett RFID-system kan bestämma en exakt position för en unik tag fördelade över ett visst område eller volym. Detta med RFID-läsarantenner som är relativt tunn men ändå kan användas för att identifiera och position RFID-taggar på ett betydligt större område.

Läs mer (in English)

Project period: 2014-2017
Partners: SAAB AB, Elektronikgruppen AB, Powerbox AB, SEPS Technologies
Projektledare:  Kent Bertilsson

Beskrivning: Mittuniversitetet har på några år nått forskningsfronten inom högfrekventa magnetiska omvandlare för kraftöverföringstillämpningar inom effektnivåerna 50-100 W. Detta projekt riktar de medeleffektnivåomvandlare vid hög frekvens, baserat på expertis inom befintlig forskning bedrivs i forskargruppen Power Electronics inom STC. Tillsammans med industriella partners som SAAB kommer nya effektivare högfrekventa kW omvandlare utvecklas.

Läs mer (in English)

Projektperiod: Oktober 2016- September 2019
Partners: Alfa Laval, Cobolt, Leading Light, Nyfors Teknologi, Staga Sweden, STT Emtec, Termo-Gen, Woxna Graphite
Projektledare: Håkan Olin, professor

Visionen i detta synergiprojekt är att skapa stor yta för elektronisk plattform som lämpar sig för lågkostnadsproduktion av energikomponenter. Synergiprojektet LEAP vill bidrag till denna vision genom att ta itu med följande centrala fråga: Vilka material, bearbetning och kombinationer möjliggör produktion av stora ytor termoelektriska generatorer till låg kostnad?

Synergin är uppdelad i tre delprojekt:

1) Substrat för tryckt elektronik

Målsättningen i projektet är att utveckla ett grundläggande substrat av glas på papper för tryckt elektronik.

2) Tryckmetoder för ledare

Delprojektet kommer att arbeta med att utveckla tryckmetoder av metall-, och grafenbaserade ledare.

3) Termoelektricitet

Detta delprojeket kommer att använda substratet och ledaren från de andra delprojekten och arbeta med utveckling av energiledande tunna filmer.

Målet med synergin i dessa delprojekt är att utveckla demonstratorer för tryckta termoelektriska strömkällor lämpliga för spillvärmeomvandling till elektrisk energi vilket ger möjlighet att besvara kärnfrågan.

Frågan är viktig på grund av det stora globala behovet av energiproduktion, energilagringsenheter och energianvändning med gröna miljöprestanda. Denna snabbt växande marknaden lockar företag från olika områden. I LEAP-projektet deltar företag från olika positioner i värdekedjan från material och processer till energiapplikationer.

Läs mer (in English)

Projekt period: 2014-2017
Partners: SCA Forest Products AB R&D Centre AB, Billerud Korsnäs
Projektledare: Tetsu Uesaka

Beskrivning: Syftet är att undersöka typiska fiberbaserade material, såsom papper och kartong, ur hållbarhet och tillförlitlighet. Ett vanligt missförstånd är att starka material automatiskt är hållbara och tillförlitliga i slutanvändning. Våra teoretiska och experimentella studier visade att de inte nödvändigtvis är så. Vi försöker hitta nya tillverkningsförhållanden och konverteringsvillkor som kommer att förbättra hållbarhet och tillförlitlighet av fibrer som material, tillsammans med industriella partners så som SCA och Billerud. 

Läs mer (in English)

Projektperiod: April 2016 – March 2019 
Partners: Vattenfall, Combitech AB, In Situ AB, LFV
Projektledare: Assistant professor Najeem Lawal
Forskare: Benny Thörnberg och en ny New Post Doc.

Beskrivning: The ability to effectively identify flying objects in a given volume and characterize their activitiescan lead to improved prediction of future activity. Such prediction is applicable, for example, inimproving collision avoidance systems for wind farms. Employing a visual monitoring systemconsisting of many camera nodes that form visual sensor network (VSN) will provide more reliabledatasets compared to a human approach. Effective characterization can be achieved through robustmodels of the activities based on adequate datasets provided by the VSN. In this project we willinvestigate the requirements for VSN node architecture and deployment topology for remote outdoormonitoring. Our aim is to find a cost optimized design for the VSN nodes and topology constrainedlimited resources. These resources include energy, communication and data storage. In this project,we will investigate multi-camera node architecture (MCNA) by exploring trade-offs among theresources and node cost. We will also investigate how MCNA can lead to a cost optimized nodedeployment topology. Through close collaboration with industry partners we will be able to fulfilthe project objectives and provide the industry with a tool for predicting future activity within avolume. Although this proposal focuses on monitoring wind farms and flying birds’ activities, theresult are applicable in other fields.

Projektperiod: april 2018 - mars 2021  
Partners: AkzoNobel, STT Emtec, Organoclick
Projektledare: Henrik Andersson
Forskare: Jonas Örtegren, Martin Olsen, Renyun Zhang

Beskrivning

In this research project we will;

1. increase the technology understanding of the mechanism of triboelectric nanogenerators as well as the technology to design this kind of vibration to electric energy conerting device.
2. develop materials and printing processes that will enable costeffective manufacturing of energy devices.
3. demonstrate a simple prototype of an energy device that enables conversion of wind flow into vibrations and combine with triboelectric nanogenerators.

Read more about the research project

Projekt period: 2013-2015
Partners: Adopticum, Ericsson AB, LC-Tec, Optronic
Projektledare: Roger Olsson

Beskrivning: Plenocap syftar till att studera och förbättra plenoptic infångningssystem för avskiljning, utveckla beräkningsmetoder och algoritmer, och undersöka deras effekt på framtida immersiva videokommunikationstjänster.

Läs mer (in English)

Projekt period: 2013-2015
Partners: ABB
Projektledare: Mikael Gidlund

Beskrivning: Gruvindustrin står inför en ny utmaning. Det är en global ökning av efterfrågan på råvaror som drivs av utvecklingsländerna. Samtidigt som tillgången till höghaltig malm minskar. För att möta dessa utmaningar är det viktigt att öka graden av automatisering och förbättra operativa resultat.

Läs mer (in English)

Projektperiod: 2018-2021
Partners: Valmet AB, SCA , Stora Enso, Holmen
Projektledare: Birgitta Engberg
Forskare: Per Engstrand, Johan Persson, Gunilla Pettersson, Staffan Nyström, Jan-Erik Berg.

Beskrivning

In manufacturing of High Yield Pulps from wood chips, the thermomechanical pulps (TMP) or chemithermomechanical pulps (CTMP) fibres are separated from the wood structure in intense treatments of friction, shear and compression in a narrow gap between rotating, patterned discs, segments, in a refiner.

The approach we will use in this project is to develop new methods (measurement, testing and simulation/modelling techniques) that can be used in the research area of mechanical pulping and other contexts.

We will develop measurement and testing techniques that can be applied to both wood and other materials. Modelling will be an essential tool to understand the mechanics and rheology of the refiner process owing to the difficulties of measuring in the challenging environment in the refiner. Modelling is also the future of product developmenl: and essential to manufacturing 2.0 and to any engineer actively involved in product development.

Read more about the project Segment

Projektperiod: februari 2016 – mars 2019
Partners: ABB Corporate Research och Analog Devices
Projektledare: Prof. Mikael Gidlund
Forskare: Filip Barac, New PhD Student

Beskrivning: The modern solutions in industrial wireless communication are currently unable to fulfill the expectations of process automation. The underlying reason is the lack of resilient communication protocols that are able to seamlessly recover from communication outages. Industrial Wireless Sensor Networks (IWSN) are typically expected to maintain a 99.999% (the so-called "five-nines") reliability and delays at most equal to sensor refresh rates, which can be as low as tens of milliseconds. Process automation functionalities served by the IWSN communication range from process monitoring and closed-loop control to mission-critical applications, such as interlocking. Every blackout in IWSN communication leaves the industrial process unattended, which may lead to serious consequences, such as damage of material assets, the environment and even human safety risks. The protocol design is additionally hindered by the dynamics of industrial environments, caused by the changes in the physical layout of the environment, as well as spurious electromagnetic emissions and interference from other wireless systems. Being a challenging area still in its infancy, the IWSN technology has received significant attention in the wireless sensor community. However, the main inhibitors of research efforts are the inability to understand the distinctive features of IWSN with respect to the classical WSNs, and the effects of industrial environments on wireless propagation. Another critical issue in IWSN communication is the perception of link quality. The IEEE 802.15.4 standard stipulates that every compliant device shall provide two hardware-based channel quality indicators for every received packet: Received Signal Strength (RSS) and Link Quality Indicator (LQI). This project will investigate and propose more reliable channel quality indicators and better coexistence mechanisms.

Projektperiod: mars 2016 – februari 2017
Partners: StoraEnso, Valmet AB
Projektledare: Prof. Magnus Norgren
Forskare: Prof. Björn Lindman, Dr. Louise Logenius

Beskrivning: In Sweden, an annual production capacity of over 3 million tons of mechanical pulp exists, where a large share is or has been used for the production of paper qualities dedicated to newspapers. For some years, the accelerating trend to move news reporting to the Internet has made the mechanical pulp producers suffer hard from the decreased market demand for newsprint. The goal of the TRANSFORM project is to investigate a new simplified process to produce delignified pulps based on mechanical pulp as raw material and to use choline-based deep eutectic solvents (DESs) for selective lignin dissolution. One expected use of produced semi-chemical pulps would be as reinforcement in other mechanical pulp based qualities. The vision is to ultimately benefit from the investments in refiners and bleaching stages already made in existing mechanical pulp mills. Based on a concept where fibers first are mechanically deliberated at low energy inputs (~100 kWh/t, “Asplund pulp”), the kinetics and degree of delignification for deliberated fibers will be compared with conventional chips treated with DESs. One assumption is that the delignification performed at these mild conditions is radically improved by the increased surface area and accessibility of mechanically deliberated fibers compared with chips treated in the same manner. Furthermore, using DESs issues with selectivity and degradation of cellulose and hemicellulose would be overcome. If this hypothesis is correct, great opportunities to develop rapid, gentle and less capital intensive delignification process is foreseen. Thus, new semi-mechanical pulp qualities with physical and mechanical properties more similar to conventional chemical pulps and certain paper qualities would be possible to produce at lower cost and higher profits. Moreover, possibilities to design a delignification process generating sulfur-free lignin to be used in different applications compared with conventionally obtained kraft lignin, is offered.

Projektperiod: april 2016 – mars 2017 
Partners: Mantex AB, Iggesund Paperboard AB, Excillum AB, MoRe Research Örnsköldsvik AB 
Projektledare: Prof. Christer Fröjdh
Forskare: Jan Andersson, Börje Norlin

Beskrivning: X-ray fluorescence is a method to measure the atomic composition of a substance or an object. The object is excited by a primary beam and the fluorescent photons emitted from the object are registered. The depth sensitivity depends mainly on the fluorescence energy of the atoms of interest. In addition the primary beam will undergo Compton scattering. The Compton signal carries information on interior properties of the object and can, for example, be used to find voids in a layered object. The method is targeting paper mills, and can be demonstrated for paper coated with CaCO3 where the depth sensitivity of the method ideally matches the typical coating thicknesses. For a coated paper the signal will be generated from the heavier atoms in the coating and essentially be proportional to the coating weight. In addition Compton scattered photons from the light elements in the kernel will carry information of the thickness of the kernel. The combination of Xray fluorescence and Compton scattering is a general method that will be extended to other applications in future projects.