Archive for May 13, 2017

Slik lærer ingeniørene å være tøffe med hverandre

Dagens oppgave: Gi to positive og en negativ kritikk av de andre i gruppa di!

Det er stille rundt bordene i ingeniørenes høyborg på Gløshaugen i Trondheim. NTNU-studentene har bare noen minutter på seg. Det fingres med kulepenner. 

– Det er vanskelig å finne noe som det har en hensikt å si, og samtidig ikke er slemt. Jeg har jo ikke noe lyst til å være slem, sier en av dem til forskning.no.

Ubehagelig øvelse

Fra sentral plass følger Martine Gran med. Hun er en av to læringsassistenter som skal hjelpe til.

– Jeg har aldri kjørt denne øvelsen før. Å gi negativ kritikk er nok noe av det mer ubehagelige. Vi kan jo risikere å gjøre oss lite likt, og det går imot menneskets instinkter. Vi er jo flokkdyr, ler hun.

Flokkdyrene rundt bordene er i ferd med å slippe opp for tid. Det skribles på papirlapper. 

Snart skal studentene ut på den personlige glattisen. De må framføre kritikken for de andre i gruppa. Det er en uvant rolle.

Fy-fy å gå rundt grøten

– Altså – når du går på Gløshaugen, så er det veldig fokus på fakta. Å gå rundt grøten er fy-fy, sier Martine.

«Grøten» i dette kurset er et konkret prosjekt – å lage styringssystemer for selvkjørende lastebiler.

Men det egentlige prosjektet handler ikke om lastebiler. Det egentlige prosjektet er nettopp – å gå rundt grøten. 

Det handler nemlig om grøtkokerne – studentene selv. Hvordan klarer de å samarbeide om prosjektet? Skjønner de hvordan de innvirker på samarbeidet?

Eksperter i team

– Mange synes det er rart å tenke rundt samarbeidet, gå dypere ned. Hvorfor er det som det er? De fleste er vant til at det bare er sånn, sier Martine.

Det er andre året hun veileder i kurset Eksperter i team. Det har vært obligatorisk i flere år. 

Industrien trenger ikke bare gløgge hoder. De trenger hoder som kan snakke sammen, jobbe sammen.


Hvordan går det med planleggingen av den selvstyrte lastebilkolonnen? Svein-Olaf Hvasshovd peiler framdriften i gruppa til Jonas Gunnarshaug Lien og Anders Magnus Gildberg. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

Fra Google til NTNU

Skulle studentene være i tvil om dette, så kan de bare snakke med den godlynte eldre mannen som leder dette kurset.

Svein-Olaf Hvasshovd er en professor på NTNU med uvanlig lang erfaring fra industrien. Han har jobbet i SINTEF, startet et firma med nærmere 150 ansatte som laget en database for Telenor på 1990-tallet og tok en svingom innom Google.

– Google tok godt vare på folkene sine. Du hadde treningsstudio, tilbud om vasking av klær og selvfølgelig et større antall restauranter som var gratis, forteller han.

Sladresystem

Men Google hadde også en mørkere side den gangen på tidlig 2000-tall. Kolleger sjekket kolleger, halvt i hemmelighet. 

– For meg virket det som et sladresystem. Jeg fant meg ikke til rette i det, forteller Svein-Olaf.

Som kursleder på Eksperter i team er det en annen bedriftskultur han arbeider for – åpenhet og samarbeid.

Landsbyleder

Skjønt – han kaller seg ikke kursleder. Han er landsbyleder. Hvert kurs er som en samling av landsbyer, grupper på fire–fem studenter.

Landsbylederen har ansvaret for den faglige delen av kurset – i dette tilfellet selvstyring av lastebiler.

En av gruppene arbeider med modellbiler, kjøpt i en hobbybutikk. De lager et styringssystem der den forreste modellbilen holder farten og bilene bak følger tett på – i fast avstand.


Populært besøk fra Kongsberg Automotive: NTNU-student Lene Finsveen tok selfie foran en av lastebilene fra bedriften. (Foto: Lene Finsveen)

En annen gruppe lager en app der lastebilsjåfører kan melde inn veiproblemer som ras og sperringer. Disse veimeldingene sendes ut til andre sjåfører via mobil eller nettbrett. 

Hvor viktige er disse prosjektene? Det er vel samarbeidet i seg selv som er viktigst her? Jo, men på fruktene skal treet kjennes. Et godt samarbeid gir gode prosjektresultater. 

– Framdrift er alfa og omega. Hvis framdriften stanser, bruker jeg erfaringen fra industrien til å løse opp i problemet der og da, sier Svein-Olaf.

Han får også drahjelp fra industrien. Tre år på rad har folk fra bedriften Kongsberg Automotive kommet til Trondheim for å møte studentene.

– I år kom de også med en stor lastebil. Studentene var meget positivt stemt. Det var en åpenbaring å få sitte i en sånn diger lastebil, forteller Svein-Olaf.

Hindrer smisking

Han gir karakterer for det faglige resultatet av prosjektene i Eksperter i team. Det slipper veiledningsassistent Martine.

– Det hindrer smisking. Når studentene vet at vi ikke bedømmer dem, så blir det kanskje lettere å være ærlige mot oss, sier hun. Den ærligheten trenger hun for å få fortrolighet.

– I starten er det noen som ofte skotter bort på oss. Når vi nærmer oss, snakker de lavere og lavere eller slutter helt å prate, forteller hun.

Men fortroligheten bygges gradvis opp i løpet av kurset. Studentene går gjennom flere øvelser som åpner dem for å se seg selv utenfra. Hvordan virker jeg på andre? Hvordan bidrar jeg i samarbeidet?


I full fortrolighet: Veiledningassistent Martine Gran (bak) satser på aha-opplevelser fra studentene selv i møtet med Lene Finsveen og Ole Øystein Barsch. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

Fra blåbærtur til modning

En viktig øvelse er å diskutere samarbeidet og skrive det som kalles et refleksjonsnotat. Det forandrer seg underveis.

–I begynnelsen er de mest på blåbærtur – «for øvrig hadde vi en god dag». Men studentene modnes. Etter hvert blir notatene virkelig en vurdering av situasjonene, sier Svein-Olaf.

– I starten er refleksjonsnotatene mest beskrivelser. Etter hvert blir de virkelig refleksjoner, bekrefter Martine.

Mye alene

Én viktig øvelse heter gi og ta plass. Der har alle gruppemedlemmene fått sirklet inn navnet sitt. 

Jo større plass et gruppemedlem tar sosialt, desto større omkrets rundt navnet. Slike diagrammer kan gi studentene en aha-opplevelse.

– Vi hadde en gruppe i fjor hvor en deltaker var mye borte i starten. Når han kom, satt han mye alene, tilbakelent. Det virket som om han ikke var med i gruppa, forteller Martine.

Da kom treningen hennes som veiledningsassistent til nytte. 


Per og Lisa er i pratemodus, mens Ola sitter taus i hjørnet. Eksempel på figur til øvelsen gi og ta plass, hentet fra læreboka til Eksperter i team. (Figur: Eksperter i team, NTNU)

Turte å dele tanker

– Vår oppgave er jo ikke å sette fingeren på hva problemet er. Det er å hente ut kunnskapen i gruppa, få dem til selv å innse hva problemet er, sier Martine.

– Vi brukte sirklene i gi og ta plass og fikk gruppa til å snakke rundt det. Da kom det fram at de andre syntes det var veldig dumt at han som var utafor, ikke hadde vært med fra starten, fortsetter hun.

– Etter at gruppa hadde tatt det opp, endret han seg. Han ble mer deltakende. Han skjønte de andre gruppemedlemmenes tanker, og de skjønte ham.

– Etter det tok de alt av utfordringer på strak arm. De diskuterte alt. Det var ikke noe som var underliggende lenger. Det var kjempegøy å se hvordan de utviklet seg etter å ha turt å dele tanker, forteller hun.

Blir kjent med mennesketyper

Det er likevel ikke alltid de som snakker mest som har mest å si.

– Vi hadde en som var veldig høylytt og likte å prate. Det var mye latter i gruppa, mye humor, men begrenset med fremgang noen ganger. Han likte å ha god stemning, da, ler Martine.

Motsatt er det heller ikke alltid at de tauseste som har minst å si.

– Vi hadde en gruppe hvor det var en jeg trodde var veldig reservert og tilbakeholden, en som ikke gadd å delta, for jeg hørte aldri at han snakket, forteller Martine.

– Etter hvert skjønte jeg at det var sånn han var. Det var ikke fordi han ikke var interessert eller turte å si noe. Han deltok når han hadde noe fornuftig å si. Og når han først snakket, så ble resten av gruppa helt stille fordi de respekterte ham.

– Det er kjempegøy for meg også å oppleve at personer man tror man har satt en pin på, ikke er sånn som man tror de her. Jeg blir kjent med mennesketyper, sier hun.


De samarbeider om helheten. Fra venstre mot høyre: Jonas Gunnarshaug Lien og Anders Magnus Gildberg kommer fra maskinlinja, og analyserer hvordan samfunnet må tilpasses selvstyrte lastebiler. Håkon Prestegård går på elektronikklinja og Ali Tareq Zeyad Al-Jumaili på informatikklinja. De arbeider med elektronikken og programvaren som skal styre lastebilene. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

To pluss og en minus

Tida er ute. Nå skal det fram – to positive og en negativ karakteristikk av de andre studentene i gruppa. Hvem vil være først? Noen tar ansvar.

– Du er en veldig positiv kar. Trekker mye på smilebåndet, og det setter jeg pris på.

– Jeg synes du er veldig pålitelig. Hvis du skal gjøre noe, så har jeg veldig tillit til at det kommer til å skje, og det er en trygghet.

Så kommer det vanskelige.

– Og så synes jeg du kan være litt hard og litt framtrengende noen ganger og kanskje ikke like åpen for andres væremåter.

En annen kaster seg på.

– Jeg synes du er veldig artig. Føler at jeg flirer mye av dine utspill og gjøremål.

– Synes også det er veldig behagelig at du er såpass tilbøyelig. Det har jo vært mange forskjellige ting vi har gjort som du har kasta deg med på og synes er helt greit.

Men –

– til gjengjeld synes jeg du er litt vanskelig å lese av og til. Jeg vet ikke helt om du er litt likegyldig eller om du faktisk mener det du står for.

Når spørsmålene kommer av seg selv

Kursdagen er nesten over. Dette var nest siste gang studentene kom sammen i landsbyer for å bevisstgjøre seg selv og andre om samarbeidets vanskelige kunst.

Martine Gran blir gjerne med som læringsassistent på nye kurs. Hun blir motivert av å se utviklingen fra første samlingsdag til siste.

– Det er jo det som gjør det så gøy å jobbe med dette – når du hører at gruppene selv begynner å stille åpne spørsmål, sier hun.

– Du sitter der og følger med. Så plukker du opp noe du vil veilede om, og så venter du egentlig bare på et innsmett for å hoppe inn med et åpent spørsmål, og så kommer akkurat det spørsmålet fra gruppen selv. Det er veldig gøy.

Hemmelig elektronikk

I Kongsberg får jeg noen dager senere møte Bjørn Iversen, utviklingsleder i Kongsberg Automotive. Jeg får se lastebilen han hadde med til Gløshaugen for å vise studentene.

– Dette er teknologi som kommer på markedet om noen år. Jeg kan si så mye som at det handler om elektronisk styring av systemer for transmisjon i lastebiler, sier han.

Noe med girkassen, altså. Detaljene er industrihemmeligheter som heller ikke studentene i Eksperter i team fikk vite mye om. Hvorfor drar Iversen da for å møte dem på NTNU?


Rekruttering er viktig for utviklingsleder Bjørn Iversen i Kongsberg Automotive, her bak rattet i lastebilen han besøkte NTNU med tidligere i år. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

Når målgruppen

– De jobber med styring av lastebiler. Dermed når vi akkurat den målgruppen vi er ute etter, sier Iversen.

Rekruttering er altså et viktig poeng for Iversen. I garasjen der lastebilen står, møter jeg da også en tidligere NTNU-student, Joar Molvær.

Han deltok på kurset Eksperter i team. Hvor viktig var kurset for ham?

Avhengige av dediserte fagfolk

– Jeg ville nok klart å samarbeide like bra uten det kurset, sier Molvær.

– Det som likevel var bra med kurset, var at vi både måtte jobbe faglig og med oss selv. 

– Vi måtte gjøre et skikkelig faglig prosjekt for å se effekten av samarbeidet, understreker Molvær.

– Studentene gjorde mer ut av det faglige i Eksperter i team enn de strengt tatt trengte å gjøre, kommenterer Iversen.

På den andre siden – å brenne for faget er ingen ulempe når du skal ut i industrien.

–  Her på Kongsberg Automotive er vi jo avhengige av «nerder». Mange her mekker på fritida. Noen har dreiebenk i kjelleren, andre har løftebukk. Hvis du ikke er bilinteressert, føler du deg lett utafor her, sier han.


Joar Molvær arbeider nå i Kongsberg Automotive, men deltok i kurset Eksperter i team da han var student på NTNU. Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

Må kunne snakke sammen

Mange gode idéer til nye produkter kommer nettopp fra disse dediserte fagfolkene, ifølge Iversen.

– De tenker ofte ut smarte løsninger – og ikke alltid i arbeidstida. Hjernen jobber jo i bakgrunnen hele tida, sier han.

På den andre siden – hvis den geniale idéen skal få hjul å rulle på i industrien, må den ut av hodet til fagfolkene.

– De må også kunne arbeide i grupper. Her blir idéene diskutert og utviklet videre. Man ender opp i team for å skape de beste løsningene, sier Iversen.

Samarbeid over tidssoner

I et internasjonalt firma som Kongsberg Automotive er det ekstra viktig å kunne snakke sammen – på tvers av kulturer og tidssoner.

– Vi har utviklingsavdelinger her i Kongsberg og i franskspråklig Canada og bare to timer felles arbeidstid på grunn av tidsforskjellene.

– VI har også amerikanske kunder som jobber mot bedrifter i Mexico og setter bort ingeniøroppgaver til bedrifter i India.

– I prosjekter hvor noe går galt, skyldes det ofte at noen ikke har klart å kommunisere. En ingeniør som ikke kan kommunisere, er vanskelig å nyttiggjøre seg, sier Iversen.

Lenker:

Eksperter i team – NTNUs nettsider 

Automated Manual Transmissions – nettside om produktene som utvikles på avdelingen som Bjørn Iversen leder

Skal sikre verdens lengste flytebru mot kraftig vind

I gigantprosjektet Ferjefri E39 skal Statens vegvesen finne løsninger for sju fjordkrysninger langs den 1100 kilometer lange kyststrekningen mellom Kristiansand og Bergen.

For at dette ambisiøse veiprosjekter skal lykkes, må ingeniørene ta i bruk den ypperste kompetansen på vei- og brubygging som fins, og innhente ny kunnskap og utvikle ny teknologi.

Tre forskingsmiljø er spesielt engasjert for å bidra til dette: NTNU, Chalmers tekniske högskola i Gøteborg og Universitetet i Stavanger (UiS).

Siden 2013 har Statens vegvesen samarbeidet med en gruppe UiS-forskere som i løpet av de tre siste årene har utviklet en ny metode å måle vind på, for å dimensjonere buer. Metoden tas nå i bruk for første gang.

Verdens lengste bru

Ett av hindrene – eller forbindelsene som skal opprettes i Ferjefri E39 – er Bjørnafjorden sør for Bergen. Med en dybde på opptil 550 meter og en totallengde på rundt fem kilometer er fjorden en av de tre vanskeligste fjordene som skal krysses i dette veiprosjektet.

– Vi har aldri dimensjonert en så stor og lang bru før. Det er derfor avgjørende å skaffe best mulig informasjon om bølge-, strøm- og vindforholdene, forteller prosjektleder Mathias Egeland Eidem i Statens vegvesen. 

Bjørnafjord-kryssingen vil bli verdens lengste flytebru, altså en bru der den vertikale lasten bæres av pontonger, som fungerer som et flytende understell.

– Det er viktig for oss å få forskerne til å strekke seg lenger enn det de vanligvis gjør. Vi trenger mest mulig nøyaktig informasjon – for eksempel når det gjelder vindfeltet over fjorden, forklarer Eidem.

Vindmåling på Lysefjordbrua

Tradisjonelt er vind i en fjord målt fra målemaster som er plassert på land. For tre år siden begynte vindeksperter på UiS å ta i bruk en optisk fjernmålingsteknikk for å kartlegge vindforhold.

Lidar-teknologien går ut på å sende usynlige lysstråler ut i luften og fange opp signalene som blir reflektert tilbake av partikler som beveger seg med vinden. Frekvensforskjellene mellom pulsene som sendes ut og reflekteres tilbake, såkalt dopplereffekten, gjenspeiler vindhastigheten i lysstrålenes retning.  

Inspirert av muligheten denne teknologien kunne gi, gjennom arbeidet i forskningsprogrammet NORCOWE (Norwegian Center for Offshore Wind Energy), satte forskerteamet ved UiS i gang et pilotprosjekt på lidarmålinger i Lysefjorden – i samarbeid med Statens vegvesen.

I 2013 ble den 640 meter lange hengebrua over Lysefjorden i Rogaland, med hovedspenn på 446 meter, utstyrt med en rekke sensorer som skulle overvåke vinden på brustedet og vibrasjoner forårsaket av vind.

I 2014 supplerte forskerne den tradisjonelle vindmålingen med optisk fjernmåling av vind, i samarbeid med NORCOWE forskere fra UiB og Christian Michelsen Research (CMR). Ved å plassere en lidar med lang rekkevidde ved Lysefjordsenteret kunne de skanne vinden rundt brua på en avstand på nærmere to kilometer.

Mer detaljerte målinger

Resultatene av vindmålingene med lidar-teknologi på Lysefjordbrua ga forskerne et kick.

– Det var oppløftende å se at vindhastigheten registrert fra så stor avstand samsvarte så godt med resultatene fra den tradisjonelle målemetoden med vindmålinger på selve brua, forklarer Jasna Bogunovic Jakobsen ved Institutt for konstruksjonsteknikk og materialteknologi ved UiS.

Hun har drevet forskning på vindlaster og vindinduserte svingninger av brukonstruksjoner i over 25 år og har ledet arbeidet med å bruke og videreutvikle denne målemetoden for bruprosjekter, som Lysefjord-målingene ga startskuddet til.

– Fram til nå har vi bare kunnet skaffe oss begrenset kunnskap om vindforholdene midt ute i en fjord. Lidar-teknologien gjør det mulig å måle mange steder over hele fjorden og samtidig være fri for forstyrrelser som terrenget på hver side av fjorden gir. Med den nye metoden får vi mer detaljert kunnskap om vinden midt i fjorden, der hvor vindstyrke og vindkastene er som regel av størst betydning for brua, forklarer Jakobsen.

I stedet for å overvåke vinden bare lokalt, i et punkt, får forskerne nå informasjon om vindfeltet over hele bruspennet.

– Med denne målemetoden minsker vi usikkerheten når vi gjør kompliserte vurderinger av vindens virkning og belastning på lange bruer, påpeker professoren.


Her ser vi forskerne i aksjon sammen med laserinstrumentet, en langrekkevide-lidar med navn WindCube100S, plassert ved Lysefjordsenteret. Lysefjordbrua er i bakgrunnen. UiS-forskerne Jasna B. Jakobsen med ryggen til og Etienne Cheynet, begge fra UiS, og Valerie Kummer fra UiB. (Foto: Benny Svardal / CMR)

En metode som koster lite

Denne type tredimensjonal skanning av luften har blitt brukt innen meteorologi, luftfart og til kartlegging av vindenergi ressurser. Lidarmålinger av vindforholdene både «oppstrøms» og mellom vindturbinene utnyttes til å planlegge optimal kraftproduksjon og drift av vindturbiner.

Også når det gjelder utbygging og drift av store vindparker til havs, er lidarmålinger brukt mer og mer. Det er nemlig krevende og kostbart å installere tradisjonelle vindmålere på en målemast, særlig på store vanndyp.

– Denne målemetoden vil være kostnadsbesparende også når vi skal konstruere bruer over store norske fjorder, forklarer Jakobsen begeistret.

Verdens lengste flytebru

Våren 2016 gjennomførte Jakobsen og hennes team en seks uker lang målekampanje i Bjørnafjorden, i samarbeid med Danmarks Tekniske Universitet (DTU) og CMR.

Tre lasermålere ble plassert på land med lysstråler rettet over havet og koblet til et vindskanner-system, som muliggjør samtidige, koordinerte målinger med tre skannende lidarer.

De store avstandene over fjorden krevde et spesialtilpasset måleoppsett og etterfølgende dataanalyser. Målet var et så detaljert og presist bilde av vindens romlighet og variasjon i tid som mulig.

– En superlang flytebru vil være ekstra følsom for vind og bølger. Det er derfor viktig å knytte langtidsmålinger av vind fra målemaster på land til de faktiske vindforholdene over havet, slik at vi best mulig kan forutsi hvor mye bruen vil svinge.

Nå arbeider Jakobsen og postdoktor Etienne Cheynet med analyser av måledataene samlet i Bjørnafjorden.

Utvikler beregningsmodellen

Jakobsen er blant annet begeistret over at lidarmålingene gjør det mulig å studere samspillet mellom luftstrømmen og brukassen.

Våren 2014 benyttet derfor forskerteamet det danske vindskanner-systemet med to hurtigsannende, kortrekkevidde lidarer til å utforske luftstrømning rundt selve brua. Vindhastighetsmålinger i vaken av Lysefjordbrua fanget opp sporene som brukassen laget i vindfeltet, inklusiv virvlene som avløses fra over- og undersiden av brukassen.

– Dette er fantastisk!, utbryter Jakobsen og viser en fargerik vindprofil med mange detaljer på dataskjermen, en visualisering av vindforholdene.

– Nå kan vi studere strømningsforhold som fram til nå kunne undersøkes kun i en mindre skala i et vindtunnel-laboratorium eller ved numeriske simuleringer på en datamaskin, men ikke i virkeligheten!

Forskergruppa sammenligner de målte vind-induserte bruvibrasjonene med vibrasjoner de kan anslå ut ifra modeller som blant annet baserer seg på vindlastmålinger på små modeller i en vindtunnel. Målet er å utvikle mest mulig nøyaktige beregningsmodeller for bruvibrasjoner forårsaket av vindlast, det vil si den belastningen som brua blir utsatt for i sterk vind.

Mye av jobben gjort

Problemstillingen som Mathias Egeland Eidem i Statens vegvesen må forholde seg til når han skal lede arbeidet med teknologiutvikling for de sju fjordkrysningene er følgende: Dersom han velger for lav dimensjoneringskriterier for en bru, vil det gå ut over sikkerheten, velger han for høy, vil det være kostbart.

Derfor er det så viktig for ham å innhente ekspertise som kan gi ham mest mulig presis informasjon om bølge-, strøm- og vindforhold.

Eidem vil altså ta i bruk denne nye målemetoden som grunnlag for å lage såkalte designkrav i nye bruprosjekter i Ferjefri E39, blant annet når det gjelder Halsafjorden og Sulafjorden – i tillegg til Bjørnafjorden.

– Siden lidarmåling er en relativt ny teknolog i brusammenheng, er det viktig at vi knytter oss til vindekspertisen ved UiS. De kan tilpasse måleinstrumentene til våre behov, påpeker Eidem.

– Når vi har sikret oss et godt datagrunnlag, og vi har fått på plass en optimal beregningsmodell, vil vi kunne velge riktig dimensjoneringskriterium for brua vi skal bygge. Da er mye av jobben gjort.

Bjørnafjord-brua med en spennvidde på 5000 meter kan få en mulig byggestart i 2023.

Referanse: 

E. Cheynet m.fl: Application of short-range dual-Doppler lidars to evaluate the coherence of turbulence. Experiments in Fluids, Desember 2016. DOI: 10.1007/s00348-016-2275-9. Sammendrag.

V. Kumer m.fl: Assessment of wind conditions at a fjord inlet by complementary use of sonic anemometers and lidars. Energy Procedia 2015. DOI: 10.1016/j.egypro.2015.11.445

Etienne Cheynet: Vind-induserte svingninger av en hengebru: en studie i full skala. Doktorgradsavhandling ved UiS, 2016.