Knut Åkesson är biträdande professor i automation på institutionen för elektroteknik på Chalmers och forskar inom industriell automation. Han är också programansvarig för utbildningsprogrammet Automation och mekatronik, samt forskningsledare inom automationsaktiviteter i Wingquistlaboratoriet.
Vi fick en pratstund med honom om automation och varför det är viktigt. Men också om hans intresse för problemlösning liksom vikten av utbildning och ungdomars intresse för naturvetenskap och teknik.
Hur kom det sig att du blev forskare?
Jag växte upp på en gård, vilket innebar att jag hjälpte till i jordbruksarbetet och funderade mycket på hur man skulle kunna automatisera olika arbetsuppgifter. Jag hade också ett stort ett stort intresse för matte och data och gillade att lösa problem. Jag läste därför till ingenjör i Lund, och på den vägen är det.
Jag gillar beräkningar och drivs av att lösa utmanande problem med hjälp av datorer, algoritmer och matematik. Jag tycker om att kombinera datavetenskap och matematik kopplat till någon tillämpning så att man gör något ”på riktigt”. Metod och tillämpning – jag trivs med en fot i varje område. Det är viktigt med en mix av både grundforskning och tillämpning inom vårt forskningsområde. Och här på Chalmers har vi alltid haft ett gott samarbete med industrin, bland annat genom Wingquistlaboratoriet och styrkeområde Produktion.
Vad innebär industriell automation?
– Inom forskargruppen har vi gjort följande definition: ”Genom att integrera perception, planering, styrning, aktivering och verifiering skapar vi metoder och verktyg för effektiva, flexibla och säkra automationssystem som kan samarbeta med människor.”
Vad gäller perception, alltså att uppfatta och tolka information från omvärlden, så är det senaste genombrottet kameror som samlar in information som bearbetas med hjälp av maskininlärning. Det innebär att ämnet automation har gått från att vara ”bakom stängda grindar”, dvs i ett isolerat automatiskt system där ingen får komma in och riskera att hamna i vägen för roboten, till automatiska system som jobbar ihop med människor. Bredvid eller till och med tillsammans för att lösa en uppgift. Det som vi kallar en kollaborativ robot och som vi människor kan interagera och samarbeta med. De nya industrirobotarna skiljer sig från de gamla genom att de har sensorer, så att de stannar om de stöter på hinder. Men de är fortfarande ”blinda”.
Så det vi inom forskningen jobbar med nu är robotar som kan ta in vad som händer i omgivningen. Och då behöver vi data för att kunna fatta beslut, beräkna och styra roboten så att den kan samspela på ett väldigt naturligt sätt med människor.
Planeringen kan då avse vilken robot som ska ta vilket uppdrag, när den ska starta, vilken väg den ska ta och när den ska vara framme vid målet. Styrningen kan då innebära att roboten ska väja åt rätt håll om det dyker upp ett oförutsett hinder och till exempel gå bakom hindret om det är en människa som kommer gående. Det handlar alltså om anpassning för hur det ser ut i stunden och att hitta den bästa lösningen i realtid. Här kan det uppstå utmaningar då det behöver fattas snabba beslut, samtidigt som det finns mycket information att ta hänsyn till. Och att kunna flagga för avvikelser i tid. Detta kräver mycket verifiering och testning, i både fysisk och virtuell miljö. Men också ur två olika aspekter – att testa så att roboten gör som det är tänkt, och att hantera avvikande situationer som uppstår mer sällan.
Om vi ska ha en konkurrenskraftig industri i Sverige så behöver vi ha en hög grad av automation.
Varför är industriell automation viktigt?
Det är viktigt ur flera avseenden, till exempel så ger automatisering en väldigt jämn kvalitet. Men kanske allra mest ur konkurrenshänseende - om vi ska ha en konkurrenskraftig industri i Sverige så behöver vi ha en hög grad av automation.
Sett ur ett samhällsperspektiv kommer vi att få en arbetskraftbrist på sikt eftersom vi har en åldrande befolkning. Då är det viktigt med en så bra och ergonomisk arbetsmiljö som möjligt. Att vi människor kan göra det som vi är bäst på, med så stimulerande och riskfria arbetsuppgifter som möjligt. Och kan slippa arbete i farliga miljöer liksom tunga, riskfyllda eller monotona arbetsuppgifter.
Ett annat viktigt och relativt nytt tillämpningsområde är inom rehabiliteringsområdet, där vi har ett pågående samarbete med Sahlgrenska. Det kan till exempel handla om rehabilitering efter en handskada där en sena har skurits av i samband med operation. Då är det viktigt att utmana sig själv lagom så att man inte överbelastar senan. Med hjälp av rehabiliteringsrobotar med sensorer och aktuatorer, ska man då kunna individ- och situationsanpassa motståndet i träningen.
Vilka utmaningar ser du?
När det kommer till industriella tillämpningar av maskininlärning, så finns det inte särskilt mycket data som speglar udda situationer. Det är både dyrt och tidskrävande att samla in sådan information.
Det är också alltid en utmaning att gå från akademisk forskning till industriell tillämpning. Teknikutvecklingen går allt snabbare och gapet mellan akademi och industri minskar då det ofta är viktigt, av konkurrensskäl, att snabbt industrialisera nya algoritmer och ny teknik.
En annan utmaning jag ser är hur man får till en övergång när doktoranden är klar med sitt arbete, så att inte resultatet inte stannar på universitetet. Här kan forskningsinstituten spela en viktig roll som brygga för att realisera forskningen. Här finns till exempel Stiftelsen Fraunhofer - Chalmers centrum för industrimatematik, FCC, och Stiftelsen Chalmers industriteknik, CIT.
Ja, det är många samhällsutmaningar som vi står inför, som har stor påverkan på samhället. Det är viktigt att utvecklingen sker i samspel med samhället i stort så att tekniken berikar våra liv och inte tvärtom. Teknikutveckling och samhälle måste gå hand i hand.
Slutligen…
… så understryker Knut hur viktigt han tycker att det är med utbildning. – Det är därför som jag är programansvarig för utbildningsprogrammet Automation och mekatronik. Han menar också att det är angeläget att stödja skolornas arbete för att öka intresset för teknik och naturvetenskap bland ungdomar, så att de söker dessa program på gymnasiet. Därför är han också engagerad i First Lego League, en årlig internationell tekniktävling för högstadieungdomar, vars regionfinal äger rum på Chalmers i november.
