Bruker kreativiteten i masteroppgaven

Av Johanne Høie Kolås

Studentene på maskin, prosess og produktutvikling får praktiske oppgaver og både fiktive og reelle prosjekter. På bildet: Markus Moe Hanssen.
Studentene på maskin, prosess og produktutvikling får praktiske oppgaver og både fiktive og reelle prosjekter. På bildet: Markus Moe Hanssen.Foto: Håkon Sparre

Hva gjør man egentlig som masterstudent? Når du tar master i maskin, prosess og produktutvikling kan du slippe kreativiteten løs og skape dine egne produkter eller forbedre løsninger som brukes i industrien – alt med bærekraft og miljø i bakhodet.

Våre masterstudenter utforsker blant annet hvordan el-biler kan bli mer effektive, hvordan man kan bruke fornybar energi til lokal strømproduksjon og hvordan man kan gjøre strømningene i vannet på oppdrettsanlegg best mulige for fisken. 

I tredje og fjerde år av studieprogrammet maskin, prosess og produktutvikling kan du velge spesialisering innen tre ulike studieretninger. Under kan du lese om hva noen av våre masterstudenter innenfor to av studieretningene, produktutvikling og maskindesign og energiteknologi, skriver masteroppgave om.

Produktutvikling og maskindesign

Samarbeider med Møller for å lage mer effektive elbiler
Det grønne skiftet i Norge medfører blant annet krav om at nye personbiler skal være nullutslippskjøretøy fra 2025. Elbiler er viktige for å nå denne målsettingen. Esben Tobias og Oliver Alexander skriver masteroppgave om drivlinjene til elbiler med to- og firehjulstrekk. De ser altså på det som gjør at bilen faktisk går fremover. Denne kunnskapen er nødvendig for å lage modeller av nye biler og bedre løsninger. I oppgaven bruker de teorien de har lært til å modellere biler, og sammen med Møller får de testet teorien sin i praksis.

En masteroppgave midt i taktskiftet for havvind!

Har du fått med deg omfanget av planene for vindkraftverk til havs i Europa og resten av verden? Kostnadene må ned, samtidig som det er skrikende mangel på fagfolk med kompetanse på å utvikle og analysere flytende vindkraftverk. Bastian plasserer seg midt i dette landskapet med sin masteroppgave om design og oppskalering av en ny og mer kostnadseffektiv plattform for flytende vindturbiner. Han bruker avanserte verktøy for styrkeberegning og dynamisk analyse, og samarbeider med eksperter fra NMBU, Institutt for Energiteknikk (IFE) og Sintef Ocean.

Nye effektive produksjonsteknikker som skåner miljøet

De fleste har hørt om 3D-printing. Du har kanskje også prøvd å lage noe ved hjelp av programvare på PC-en din og maskiner som kan bygge opp små morsomme eller nyttige ting fra bunnen ved å smelte plasttråd, lime pulver i tynne lag eller liknede? Den samme teknikken kan brukes i større skala i industrien, for eksempel til å bygge store og komplekse maskindeler eller designe og lage helt nye produkttyper av ulike typer materialer.

På fagspråket kalles dette gjerne for «additiv produksjon». Disse nye teknologiene har klare fordeler. For eksempel trenger de mindre energi og kan bruke materialer på en mer effektiv måte, så mindre materiale går til spille. I tillegg kan de lage produkter på en mye mer nøyaktig og fleksibel måte sammenlignet med tradisjonell formstøping og maskinering. Men teknologien har også noen begrensninger som man må kjenne til.

I sin masteroppgave bygger Børge opp en oversikt for ulike typer additive produksjonsteknologier som er tilgjengelige eller snart vil bli det. Han kartlegger viktige egenskaper som produksjonshastigheter, nøyaktighet, material og energibruk. I tillegg ser han på økonomiske aspekter knyttet til innkjøp, drift og vedlikehold. Gjennom laboratorieforsøk tester han produksjonskvalitet sammenliknet med for eksempel formstøping av plast.

Mer kunnskap om utviklingen på dette feltet har stor betydning for vår egen produksjonsindustri og spesielt for oppstartsbedrifter som må gjøre kloke investeringsvalg i tiden framover.

En masteroppgave som kan forebygge ulykker

Er du klar over at over 80 % av brudd i konstruksjoner skyldes sprekker som utvikler seg over tid? Dette kalles utmattingsbrudd. Slike brudd har gjennom årene ført til mange ulykker. I sin masteroppgave har Jørgen studert belastningen på skjærpåkjente sveiseforbindelser. Han samarbeidet med veiledere og eksperter fra både NMBU og DNV. Hensikten har vært å kunne dimensjonere sikrere konstruksjoner med mindre fare for skader på mennesker, miljø og materiell.

En masteroppgave om brenselsceller i personbiler

Du har kanskje sett reklamen til Toyota Mirai? Denne bilen bruker hydrogen som drivstoff og slipper bare ut vann. Biler med brenselceller defineres som nullutslippskjøretøy. Myndighetene skal satse mer på denne miljøvennlige teknologien ved å bygge infrastruktur for å kunne fylle hydrogen på lik linje som annet drivstoff. Masteroppgaven til Shalaw skal gi kunnskap om brenselcelleteknologi og drivlinjen til disse bilene, altså det som får bilen til å kjøre. Shalaw skriver oppgaven sin i samarbeid med Toyota, der han får testet de teoretiske modellene sine i praksis.

Optimalisering av landbasert fiskeoppdrett ved hjelp av strømningssimulering

Lars Jørgen skriver masteroppgave om strømningssimulering, med fokus på landbasert fiskeoppdrett. Strømningssimulering brukes for å teste hvilken strømning i vannet som gir de beste levevilkårene for fisk i oppdrettsanlegg. Landbasert fiskeoppdrett er en næring som vokser raskt. Den har mange fordeler sammenlignet med vannbasert oppdrett, blant annet knyttet til forebygging av fiskeparasitter, rømning og forurensing av sjøen. Målet med masteroppgaven er å finne den beste løsningen for inn- og utløp av vann og utforming av tanker på eksisterende oppdrettsanlegg.

Bruk av simuleringsverktøy for optimalisering av landbasert fiskeoppdrett

Håkon jobber med datasimuleringer av ulike landbaserte fisketanker. Han har blant annet laget et simuleringsoppsett for å gjenskape de virkelige strømningene i en tank på best mulig måte. Ved hjelp av simuleringen kan man re-designe komponenter slik at strømningene i tanken blir gunstige for fisken. Gjennom simulering kan eiere av oppdrettsanlegg spare mye penger fordi de slipper å teste ulike design i praksis eller gjøre dyre ombygginger. I masterprogrammet jobbet Håkon mye med programvare for å lage 3D-modeller og kjøre simuleringer.

Elektrifisering av tungtransport

Visste du at transport er den største kilden til klimagassutslipp i Norge og at veitrafikk står for over halvparten av disse utslippene? Elbilen har fått et enormt gjennombrudd og nå har flere fabrikanter også levert elektrifiserte busser og lastebiler til Norge. Masteroppgaven til Jan Tore skal gi kunnskap om drivlinjen til disse kjøretøyene, altså det som får kjøretøyene til å gå fremover. Denne kunnskapen er nødvendig for å kunne videreutvikle nye løsninger og designe nye kjøretøy. Jan Tore bruker teoretisk modellering i oppgaven sin, og sammen med Scania får han testet teorien i praksis.

Energiteknologi

Smarte løsninger for kortreist strøm og el-billading på hytta

De fleste har merket seg de rekordhøye strømprisene fra senhøsten 2021 og signalene om at vi må forberede oss på mye høyere energikostnader framover. Det betyr at vi må tenke annerledes, både når vi bruker elektrisitet fra strømnettet og når vi planlegger utvikling av elektrisitetsforsyningen vår.

I land med store avstander eller mangel på godt utbygget elektrisk infrastruktur, bruker man ofte såkalte «off the grid-løsninger» for å produsere strøm lokalt. Høyere strømpriser bidrar til at slike lokale løsninger kan bli mer attraktive og lønnsomme å utvikle, produsere og bruke i Norge også. Potensialet er stort: Vinden blåser, regnet faller og sola skinner vekselvis over hele det langstrakte landet vårt, og vi har store mengder av naturgitt og ren energi i nærområdene våre. Spørsmålet er hvordan vi kan utnytte dette til å produsere kortreist strøm med enkle og rimelige teknologiløsninger og uten bygge ut naturen vår.

Nå samarbeider fire studenter fra studiespesialiseringene i produktutvikling og maskindesign og energiteknikk for å undersøke nettopp dette. De samler kunnskap, utvikler teknisk grunnlag og designer små og fleksible el-energisystemer for ytelser fra 5 til 15 kW elektrisk effekt.

Først ute var Marianne Sandnes Inderberg, som utviklet prototypegrunnlaget for en enkel, modul-basert vindmølle. Marianne forsvarte sitt masterarbeid mot slutten av januar i 2022 og er nylig blitt ansatt som prosjektingeniør i Kingspan Water & Energy. Nå fortsetter Sivagami, Partap og Anne dette arbeidet. De utvikler sine egne produserbare modulløsninger for småskala vannkraft, bølgekraft og solcelle-energi med tilpasning av passende el- og batterisystemer.

Hver for seg, eller i kombinasjoner, vil denne typen småskala energisystemer på sikt kunne bidra til en enda mer robust el-produksjon i Norge. Men utsiktene til ny verdiskapning, lett tilgjengelig lokal strømforsyning og muligheten til fjerne litt ladeangst til og fra hytta eller et område litt utenfor det etablerte strømnettet motiverer også.

Marianne, Sivagami, Anne og Partap, masterstudenter maskin, prosess og produktutvikling.
Marianne, Sivagami, Anne og Partap, masterstudenter maskin, prosess og produktutvikling. Foto: NMBU

Publisert - Oppdatert

Del på