The diploma thesis deals with a new approach to create a robotic arm trajectory. The first part descibes existing methods of trajectory planning. The second part shows virtual point method, implementation of the trajectory planning into the web environment and trajectory generation. Third part descibes the virtual robot model and designed comunnication protocols. The fourth part shows grafical user interface and his posibilities. The last part presents implemention of web aplication into industrial visualization.

The diploma thesis deals with the issue of plasma generators. Specificantlly, the work focuses on the design of HMI devices for plasma generators, including the design of the control part of the generator. The main advantage of controlling the plasma generator using an HMI device is the ability to quickly change important parameters. The HMI device allows convenient switching of the generator output frequency without the need to interfere with the wiring, which leads to higher efficiency when working with the plasma generator. Another advantage of the HMI device is the display of all important information on the LCD display. The work deals with the basic theory of plasma and its use, the division of microcontrollers and the description of their peripherals, the selection of components used and their wiring. The last part of the work is devoted to the software of the plasma generator.

The diploma thesis deals with the virtual commissioning of robotized workplace for cold spraying. The theoretical part of the thesis contains an overview of the current state of knowledge in the field of virtual commissioning, the theory of crating HMI user environments, deals principles of the Rapid programming language as a tool for controlling industrial robots and analysis of robotic workplace components. The practical part defines the structure of the proposed user program and user environment, which are created using software tools Robotstudio and Screenmaker. The last part discusses in detail the steps during the implementation of the created program together with the HMI into commission, which is associated with the testing of functionalities on a real device for cold spraying. The diploma thesis also includes a user manual created for operating an industrial robot.

Masters thesis deals with the SIMATIC, which is the process control system from Siemens. Simatic belongs to the group of so-called programmable logic controllers (English Programmable Logic Controller). It is a microcomputer that processes the instructions in real time. I have designed a control algorithm and HMI visualization in my Masterś thesis. Moreover,my attention is focused on PLC S7 - 300. The S7-313C is used for implementations. The proposed solution has been tested and operated in real conditions

This thesis introduces a Human-Machine Interface (HMI) developed to enhance safety and efficiency in Configurable Multiagent Systems (CMAS) operating in Plug-and-Produce robot cells. The HMI addresses challenges related to flexible CMAS configurations, specifically addressing collision detection difficulties. Through runtime Configuration and coding of CMAS, the HMI identifies safer robot paths to prevent collisions during real-world CMAS operations. The experimental phase involves a virtual environment, demonstrating the HMI's effectiveness in collision prevention during CMAS operations. This research represents a notable advancement in collision-free motion planning for flexible CMAS configurations, offering a valuable tool for operators to operate CMAS in dynamic production settings, fostering safer and more efficient robotic automation across industries

För att möta dagens kvalitetskrav utan att förlora produktionstid krävs det utöver en redan automatiserad produktion även automatiserade mät- och kvalitetskontroller. På Eberspächer i Nyköping produceras avgasreningssystem till lastbilsindustrin. År 2019 driftsattes en station för mät- och kvalitetskontroll i syfte att ge en högre genomströmning i produktionsflödet samt en högre repeterbarhet i mätresultat. Ett problem som förekommer är driftstopp med okänd orsak där grundorsaken är svår att identifiera och felsökning grundas ofta på erfarenhet. Driftstopp i stationen orsakar förluster i tid som läggs på felidentifiering och återställning, något som Eberspächer önskar effektivisera med hjälp av att lägga till en sida i befintligt HMI för sekvenshantering. Den här rapporten behandlar grafisk visualisering av processer och hur det kan underlätta felsökning vid driftstopp. Den givna uppgiften är att arbeta fram hur ett designförslag på en ny sida för sekvenshantering i befintligt HMI kan se ut och användas för att underlätta i felsökning. Design kommer att göras utefter önskemål från Eberspächer samt teori om effektiv kommunikation mellan människa-maskin i gränssnitt. Resultatet av arbetet är ett designförslag för hur sekvenshantering med tillhörande sekvensstegsinformation. Slutsatsen som dras är att design av HMI alltid bör ta hänsyn till slutanvändaren och möjligheten till enkel navigering för att skapa effektivitet. / To meet the requirements of quality without the loss of production time, current automated production needs complementary automated measurement and quality controls. At Eberspächers factory in Nyköping, production of exhaust gas purification systems for the truck industry are being manufactured. Year 2019 a station for measurement and quality control was implemented with aim to increase the throughput in production. A problem that occurs is downtime by stop in machinery that happen with unknow reasons of cause.  The downtime result in loss of time that it takes to identify the issue and get back to production. As the cause of stop in machinery often is hard to identify, workers often troubleshoot by using experience. To lower the downtime of troubleshooting Eberspächer has requested to add a slide in the current HMI for handling sequences. This report will examine how the use of an HMI for graphic illustration can optimise troubleshooting and lower the downtime at machinery breakdown. The given task is to come up with a suggestion slide for sequence handling that can be added to the current HMI for the station. The suggestion of design for the slide will consider both requests from Eberspächers expectations and the studied theory of communication between human-machines. The result will be a suggestion of design for the sequence handling side in the HMI, including information status of the current sequence. The conclusion draw is that the design of the HMI should always consider the end-user and the possibility of easy navigation to create efficiency.

Vi har undersökt hur grafisk formgivning och design kan påverka den interaktionstid som krävs av förare, när de framför en bil utrustad med ett underhållningssystem samtidigt som de ska justera ett antal funktioner. Denna teknik är något som vuxit fram inom fordonsbranschen som en del av den pågående globala digitalisering vi ser. Tidigare forskning har uppmärksammat att tekniken presenterar möjliga faror för trafiksäkerheten, men att de undersökningar som gjorts inte är tillräckliga för att till exempel innebära ny lagstiftning. Tidigare forskning anser vi också vara bristfällig eftersom få eller inga studier genomförts på allmänna vägar och uteslutande genom bilens egna standardutrustade underhållningssystem. Dessutom finns det i Sverige förbud mot att använda mobiltelefon under körning, i de fall det blir ett störningsmoment, och i samband med att föraren håller den i handen. Vi ansåg därför att det skulle vara intressant att undersöka hur grafiska användargränssnitt, genom informatik och med hänseende till interaktions- och informationsdesign, kan påverka sättet förare interagerar med underhållningssystemet. Vi har valt att i uppsatsen använda en kvalitativ metod som innefattar både observations- och intervjustudie. Vår primärdata består av data insamlad från båda metoderna och där dessa analyseras utifrån teorier inom området för human-computer interaction (HCI) som är tvärvetenskapligt och berör aspekter och teorier för hur människan interagerar och upplever ett modernt användargränssnitt. Vi har kommit fram till att interaktionsdesign har en viktig roll som påverkar alla aspekter inom HCI och där man tydligt kan se att bra design har en stor fördel gällande användarupplevelse och tillfredsställelse. Testbilen i undersökningen har emellertid smarta funktioner och ett användargränssnitt i modern design, men där interaktionen på många sätt är lidande. Ett exempel är att vissa funktioner kräver flera navigeringssteg- och navigeringsval för användaren. Vår slutsats är därför att principer inom HCI, tillämpade på ett korrekt sätt, positivt förstärker den totala användarupplevelsen och kan dramatiskt minska interaktionstiden. En annan slutsats är också att minskad interaktionstid gynnar de mål en användare har för varje användargränssnitt men som i vår kontext i förlängningen kan kopplas till trafiksäkerhet. / We have investigated how graphical design can affect the interaction time required of users, when they drive a car equipped with an infotainment system, while adjusting a number of functions. This technology has emerged in the automotive industry as part of the ongoing global digitalisation we are experiencing. Previous research has drawn attention to the fact that the technology presents possible dangers to road safety, and previous studies performed show that they are insufficient to e.g. entail new legislation. We also consider previous research to be deficient because few or no studies have been carried out on public roads and exclusively through the car's own standard-equipped infotainment system. In addition, there exists a law against using a mobile phone in Sweden while driving, in any circumstance where they cause disturbance, and due to drivers holding it in their hand. We therefore considered it interesting to investigate how these user interfaces, in terms of interaction design, can affect the way drivers interact with the infotainment system. We have chosen to use a qualitative method in the essay that includes both observation and interview study. Our primary data consists of data collected from these two methods and are then analyzed, based on theories in the field of human-computer interface (HCI) that are interdisciplinary, and refer to aspects and theories of how humans interact and experience a modern user interface. We have come to the conclusion that interaction design has an important role that affects all aspects within HCI and where you can clearly see that good design has a great advantage in terms of user experience and satisfaction. However, the test car in the survey has smart features and a user interface in a modern design, but where the interaction is suffering in many ways. An example is that some functions require several navigation step and navigation options. Our conclusion is therefore that principles within HCI, applied correctly, positively enhance the overall user experience and can dramatically reduce interaction time. Another conclusion is also that reduced interaction time benefits the goals a user has for each user interface, but which in our context can be extended and linked to traffic safety. Note that the essay is written using Swedish as language of choice.

This thesis report, focuses on the automation process of Electrical Substations, with the main objective of integration into SCADA systems for electrical equipment responsible for the operation within substations, these devices have different communication protocols, after concentration information substation SCADA system, the next step to realize is sending data to the regulatory body that is in a remote location away from the substation, this is achieved using communication protocols designed for this function. All this process requires an optimization for the response times to any event that may happen in the substations and with this an optimization in operation of generation, distribution and transformation of electrical energy

Three dimensional visualisation achieves tremendous savings in time and costs during the design process. Due to these circumstances this methods are gaining in importance. For example improvement in performance and the product security or enabling the operative optimization of a production sequence. By the virtual testing it is possible to validate a product in the whole developing process and product lifecycle. The flight simulator ATILa at Airbus Defence and Space in Friedrichshafen uses these advantages for own products. ATILa is used to test intelligent assistance systems for helicopter pilots. Here the graphic implementation of the virtual earth plays a key role when practicing realistical scenarios. This approach is implemented with the Common Database (CDB) which is enabled by the definition of specifications and standards. Different commercial software packages by Presagis are used to implement the aforementioned database. The software Terra Vista is used for the database generation, including the compilation. For the CDB implementation the software Vega Prime is used to prepare the data with the help of the RTP. The software Vega Prime is not able to display 3D models with LODs, due to a software error. Therefore a third software named Creator is used to modify them. The 3D models are available in the OpenFlight Format. This OpenFlight format consists of different kind of nodes with a complex hierarchical structure. Other software solutions, such as Autodesk or Blender, are not able to provide access to the specific structure. The edited models can be integrated in the virtual environment and have to defined by unambiguous indices. Various settings are used to implement the objects automatically. The compilation of the area of interest takes place by the definition of a geotile with a specific size depending on the latitude. The CDB ouput will be transferred by Vega Prime and with the help of the RTP into the simulator. In addition, there is the possibility to render various CDB databases in the simulator to enable a visualisation of the complete earth. Finally, any errors occurring will be described and methods of resolution explained. The complexity of the generation process of a CDB database could be represented with this thesis. However, the whole workflow of the visualisation of the earth is still in its initial stages, since among other things there are errors in the software. To sum up; the potential of the CDB can be evaluated as above average. / Die 3D Visualisierung vereinfacht den Planungsprozess und geht somit mit einer Zeit- und Kosten- einsparung einher. Aufgrund dieser Sachverhalte gewinnt sie immer weiter an Bedeutung, um zum Beispiel eine verbesserte und sichere Benutzung eines Produktes oder einen optimierten Betrieb einer Produktionskette zu ermöglichen. Durch vorherige virtuelle Erprobung und Vali- dierung eines Produktes können Kosten für den gesamten Entwicklungsprozess und den Pro- duktlebenszyklus gering gehalten werden. Im Flugsimulator für Helikopter namens ATILa in Friedrichshafen (Airbus Defence and Space) versucht man die genannten Vorteile für die eigenen Produkte zu nutzen. Im ATILa werden Assistenzsysteme geprüft, welche die Helikopterpiloten während ihres Fluges unterstützen sollen. Hierbei spielt die grafische Umsetzung der virtuellen Erde in dem Simulator eine entscheidende Rolle, um die Szenarien realitätsnah durchführen zu können. Dies kann mit Hilfe einer sogenannten Common Database (CDB), die durch Spezi- fikationen und Standards definiert ist, umgesetzt werden. Mittels verschiedener kommerzieller Softwarepakete der Firma Presagis lässt sich die oben genannte Datenbank erstellen. Die Gener- ierung und Kompilierung wird mit dem Softwareprogramm Terra Vista vorgenommen. Die Imple- mentierung der CDB in den Flugsimulator erfolgt mit der Software Vega Prime, welche die Daten über einen RTP zur Verfügung stellt. Da dieses Programm durch einen Softwarefehler nicht in der Lage ist, 3D Modelle mit verschiedenen Detaillierungsgraden darzustellen, muss eine dritte Soft- ware namens Creator genutzt werden. Die 3D Modelle liegen im OpenFlight Format vor. Dieses OpenFlight Format weist eine komplexe hierarchische Struktur aus verschiedenen Knoten auf. Andere Softwarelösungen, wie Autodesk oder Blender, sind nicht in der Lage einen Einblick in die spezielle Struktur zu geben. Die bearbeiteten Modelle können dann in der virtuellen Umgebung eingebunden und müssen durch eindeutige Indizes definiert werden. Verschiedene Einstellun- gen werden genutzt, um Objekte automatisch einzubinden. Die Kompilierung des Interessenge- bietes erfolgt über die Definition einer Geokachel mit einer bestimmten Größe, die abhängig vom Breitengrad ist. Die ausgegebene CDB wird mit Vega Prime und mit Hilfe des RTPs in den Simu- lator übertragen. Des Weiteren gibt es die Möglichkeit verschiedene CDB Datenbanken im Sim- ulator simultan zu rendern, was eine vollständige Visualisierung der kompletten Erde ermöglicht. Abschließend werden aufgetretene Fehler näher beschrieben und Lösungsansätze erläutert. Mit der vorliegenden Arbeit konnte die Komplexität der Entstehung einer CDB Datenbank dargestellt werden. Dennoch befindet sich der gesamte Arbeitsablauf der Visualisierung der Erde noch am Anfang, da u.a. Softwarefehler zu bemängeln sind. Zusammenfassend kann das Potenzial einer CDB als überdurchschnittlich bewertet werden.

Ökade förväntningar på hållbarhet, säkerhet och ergonomi ställer krav på allt fler områden, även inom PLC-, samt HMI-programmering. Syftet med detta arbete har varit att modifiera ett analoginput-block, med tillhörande faceplate och faceplate-ikon från Siemens Open Library. Därefter har en jämförelse gjorts mellan de olika programmeringarna med avseende på säkerhet, hållbarhet, cykeltider, utseende och ergonomi. Programmeringarna har även jämförts mot två olika standarder; SSG 5262 och ISO 13849-1. Målet med arbetet har varit att undersöka hur en utökad funktionalitet kan påverka andra aspekter som utseende, ergonomi, cykeltider, säkerhet och hållbarhet. En PLC, som är en typ av programmerbar dator, kan bara läsa bitmönster och för att kunna läsa analoga signaler, behövs an AD-omvandlare. Siemens PLC:er omvandlar signalen till en upplösning på 16 bitar och ger även felkod vid för hög, eller låg insignal. Vid kommunikation mellan människor och maskiner behövs någon form av gränssnitt och i ”open source”-biblioteket Open Library från Siemens finns det bland annat sådana gränssnitt, i form av faceplates. Men det finns även andra färdigprogrammerade funktionsblock för motorstyrningar, med mera. Programkoden gjordes i språket FBD och standarden IEC 61131-3 beskriver uppbyggnaden av detta och andra språk för PLC-programmering. Efter en litteraturstudie inom ämnet, gjordes en implementering av nya funktioner, enligt önskemål från företaget ÅF. De nya funktioner som programmerades till PLC-blocket och faceplaten var; en hysteresfunktion för alarmgränser, filterfunktion med dämpning, grafisk representation av filtrerade signalen, visning i faceplaten av trendkurvor, sensortyp och hjälpfönster. En loggfunktion programmerades även, med en knapp som sparade ingångsvärden i ett datablock. Cykeltiderna mättes till något längre än en millisekund för en genomsnittlig cykeltid för de båda PLC-blocken. Den längsta cykeltiden för originalblocket var 72,892 millisekunder och den längsta för modifieringen var 158,174 millisekunder. Faceplaten gjordes cirka 90% större för att rymma de nya funktionerna. Färgerna, samt textstorlekarna ändrades för att bättre stämma överens med riktlinjerna från SSG 5262. Den ursprungliga faceplaten har mindre textstorlekar och andra färger på processvärden än vad SSG 5262 förespråkar. Ingen av programmeringarna är helt överensstämmande med ISO 13849-1, även om de innehåller säkerhetsrelaterade funktioner. Med avseende på utseende och ergonomi, kan både den ursprungliga och den modifierade faceplaten anses vara vilsamma för ögonen och med få färger. Modifieringen kan ses som något bättre ur en ergonomisk synvikel, på grund av större textstorlek och standardiserade processvärdesfärger. Ur ett hållbarhets- och etiskt perspektiv är det svårt att avgöra vilken programmering som är bäst, eftersom fler funktioner kan ge längre cykeltider och därmed eventuellt högre energiförbrukning, men kan även ge mervärde i form av sparad tid och möjligen pengar. / Higher expectations on sustainability, safety and ergonomics, sets higher demands on an increasing number of areas, including PLC- and HMI-programming. The purpose of this work has been to modify an analog input block with associated faceplate and faceplate icon from Siemens Open Library. A comparsion has been made between the different types of programming, according to such aspects as; safety, sustainability, cycle-time, visual aspects and ergonomics. The programmings have also been compared to two different standards; SSG 5262 and ISO 13849-1. The aim with this thesis work has been to examine how an increased functionality can affect other aspects, such as ergonomics, cycle-time, safety and sustainability. PLC:s, a type of programmable computer, can only read bit patterns and for to be able to read analog signals, the PLC needs an AD-converter. PLC:s from Siemens convert the signal to a resolution of 16 bit and also provides error code when the input signal is too high or too low. With communication between humans and machines, some form of interface is needed and the open source library ”Open Library” from Siemens, provides such interfaces in the form of faceplates. In the library, there are functions that are already programmed, motor control beeing one of them. The program code was written in the FBD language and the standard IEC 61131-3 describes the structure of this and other languages used for PLC programming. After a litterature study on the subject, an implementation of new functions was made, according to requests from the company ÅF-consult. The new functions that were programmed were; a hysteresis function for alarm boundaries, filter function with damping, graphic representation of the filtered signal, display of trend curves, sensor type and help window in the faceplate. A logging function was also programmed, with a button that saved input values in a datablock. The cycle-time was measured to somewhat longer than one millisecond for an average cycle-time for each PLC-block. The longest cycle-time for the original block was 72.892 milliseconds and the longest for the modification was 158.174 milliseconds. The faceplate was made about 90 percent larger, to accomodate the new functions. The colors and the text sizes, were edited to better match the guidelines written in SSG 5262. The original faceplate has smaller text sizes and different colors on process values, than advocated by SSG 5262. Neither of the programmings is completely according to ISO 13849-1, even if they contain safety-related functions. With regards to visual- and ergonomical aspects, both the original and the modified faceplate could be said to be ”pleasant for the eyes”, with few colors. From an ergonomic view the modification can be viewed as somewhat better because of larger text sizes and standardized process value colors. From a sustainability- and ethical perspective, it is difficult to determine which programming is best, because more functions can give longer cycle-times and thereby eventually higher energy consumption, but can give value in the form of time-savings and possibly money-savings.