Framtida ledare får koll på cyberfysiska system
En ny kurs ska ge INDEK-studenter och andra KTH-studenter grunderna i ett av de hetaste teknikämnena: cyberfysiska system. ”Vi kommer behöva personer på lednings- och expertnivå som har kunskap inom området”, säger Martin Törngren från Institutionen för Maskinkonstruktion som varit med och utvecklat kursen.
Våra samhällen är redan beroende av dem, och de växer fram utan att vi tänker på dem, de cyberfysiska systemen: i bilar och andra fordon, inom flygindustrin, i miljöerna för telekommunikation, vattenförsörjning, robotik, i sjukvården och i tillverkningsindustrin.
Sedan mikroprocessorn introducerades 1971 har datorsystem och kommunikation tagit plats i alla möjliga typer av system och tillämpningar. Termen cyberfysiska system (CPS) myntades i USA 2006 för att få till en multidisciplinär forskning för att kunna hantera system som integrerar datorer/programvara, nätverk och fysiska processer. Begreppet har haft stor påverkan och lett till initiativet ”Industri 4.0”. Cyberfysiska komponenter och system finns idag i olika skala, från robotar och fordon till samarbetande system som exempelvis smarta elnät och intelligenta transportsystem.
Nu ska de blivande civilingenjörerna på civilingenjörsprogrammet för industriell ekonomi (INDEK) få kunskap om cyberfysiska system och vilka möjligheter de öppnar till ett smartare samhälle. Kursen är helt ny och har tagits fram i samarbete mellan Institutionerna för Maskinkonstruktion (MMK) och Industriell ekonomi samt telekomjätten Ericsson, men den ska också vara valbar för stora delar av KTH.
– Vid första kursomgången som startade 1 november hade vi deltagare från fyra program på KTH – en bra start, säger Martin Törngren , MMK, som varit med och arbetat fram kursen.
Varför behöver just INDEK-studenterna en kurs i cyberfysiska system?
– Det var ett önskemål från programmet Industriell ekonomi. Cyberfysiska system används i allt större utsträckning inom allt fler delar av samhället. För att kunna investera i ny teknik och exempelvis kunna ställa om till hållbara produktionsmetoder behöver vi personer på ledningsnivå som har kunskap inom området. CPS har sociotekniska implikationer. Det är därför viktigt att förstå grundläggande förmågor och egenskaper som kännetecknar dessa system, vilken roll de spelar på olika nivåer, hur de kan påverka oss och samhället, och hur vi kan utforma dem så de är säkra och fungerar som vi vill.
Martin Törngren menar att behoven inom området bara växer. Produkter och tjänster involverar allt mer digital teknik som AI och uppkoppling, vilket i kombination med fysiska system som exempelvis sensorer, 3D printing och nya energikällor ger helt nya förmågor. Det ger helt nya möjligheter till innovation men driver också en ökad komplexitet.
I takt med att systemen utvecklas måste man också kunna anpassa organisationer, processer, standarder, lagstiftning och annat.
– Svensk industri står i mångt och mycket inför liknande utmaningar och trender. Cyberfysiska system ger till exempel nya möjligheter att ta sig an många av hållbarhetsutmaningarna. Men de innebär också en ökad komplexitet och nya risker. Vår målsättning med kursen är att bidra med ett systemperspektiv och systemtänkande; sedan finns det många fördjupningsområden att gå vidare med.
Att samarbeta över institutionsgränserna tycker Martin Törngren är speciellt viktigt. Cyberfysiska system är ett brett område, som i sig är multidisciplinärt.
– Många av våra stora utmaningar såsom klimatkris och cybersäkerhet bryr sig inte om vår uppdelning i akademiska discipliner, jag tror att behovet av att arbeta så här kommer att öka.
Att svensk industrin behöver kunskapen bekräftar Elena Fersman , adjungerad professor på KTH och chef för forskningsområdet artificiell intelligens på Ericsson research, och Rafia Inam, AI-expert på Ericsson research. De har också varit med och tagit fram kursen.
– Industrier så som telekom, bilindustri och gruvindustri använder sig mer och mer av cyberfysiska system då graden av digitaliseringen och automationen ökar. Metoder för effektiv styrning av CPS blir därför extra viktiga. Artificiell intelligens spelar stor roll i utvecklingen och styrningen av CPS. Industrin är intresserade av färdiga studenter med kunskap i design och effektiv styrning av smarta cyberfysiska system, säger Elena Fersman.
Text: Anna Gullers