Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
BETA
Publications (10 of 10) Show all publications
Engström, J. & Lagnelöv, O. (2017). Batteridriven autonom jordbruksmaskin: Simulering av maskinaktiviteter på en svensk gård. Uppsala
Open this publication in new window or tab >>Batteridriven autonom jordbruksmaskin: Simulering av maskinaktiviteter på en svensk gård
2017 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

In the project "Concept study battery-powered autonomous agricultural machine", an electric autonomous agricultural machine has been compared with a conventional diesel tractor by simulating all machine activities in a field on an organic dairy farm of 200 hectares during one year. Combine Harvesting was not included. The results show that it is possible to replace a conventional tractor (160 kW) with two autonomous battery-powered machines (36 kW motor, 113 kWh battery) with 15% lower costs. Even better, energy consumption was reduced by 58% and greenhouse gas emissions by 92% compared to diesel when energy consumption and greenhouse gas emissions from battery manufacturing were included. Furthermore local emissions were avoided and the sound pollution greatly reduced.  The major efficiency increase can be explained by the higher efficiency of electric power drivelines, and that the Swedish and Nordic electricity mix has very low greenhouse gas emissions and environmental impact. We also see that the weight of the conventional diesel tractor is more than four times the weight of the autonomous battery-powered, and that's only the tractor without any implements or payload. In the sensitivity calculations, changes in the cost of implements or driver / operator costs have the greatest impact on the total price. It is also important not to have a charger with low power, while the battery price does not have such big impact on the total cost. Continued research is needed to verify the theoretical simulation by building a test platform where knowledge can be gathered about the problems and opportunities in practical work - both in the field of battery-electric operation and autonomous driving.

Abstract [sv]

I projektet ”Konceptstudie batteridriven autonom jordbruksmaskin” har användningen av en eldriven autonom jordbruksmaskin jämförts med en konventionell dieseltraktor genom simulering för alla maskinaktiviteter i fält på en ekologisk mjölkgård med 200 ha åker under ett år. Tröskning, som alltid sker med hjälp av dieseldrivna skörde­tröskor, ingick inte i jämförelsen.

Resultaten visar att det är möjligt att på den simulerade gården ersätta en konventionell traktor (160 kW) med två autonoma batteridrivna maskiner (36 kW motor, 113 kWh batteri) till 15 % lägre kostnader. Men framför allt minskas energianvändningen med 58 % och växthusgasutsläppen med 92 % jämfört med diesel om energianvändning och växthusgasutsläpp vid batteritillverkning inkluderas i beräkningen, och svensk elmix används för laddning och produktion av batteriet. Utöver detta försvinner de lokala emissionerna helt och ljudet minskar kraftigt. Den stora effektiviseringen kan förklaras med den högre verkningsgraden i eldrivlinor, samt att svensk elmix har väldigt låga växthusgasutsläpp och miljöpåverkan.

Vi ser också att vikten hos den konventionella dieselmaskinen är mer är fyra gånger så stor som för den batteridrivna, och det är för enbart traktorn utan redskap eller nyttolast. Lägre vikt innebär minskad risk för skadlig markpackning som är ett stort problem i dagens jordbruk. I känslighetsberäkningar har förändringar i kostnader för redskap eller förare/operatör störst inverkan, medan batteripriset inte har så stor betydelse.

Fortsatt forskning behövs för att verifiera den teoretiska simuleringen genom att bygga en maskin i form av en testplattform där kunskap kan samlas om vilka problem och möjligheter som finns i praktiskt arbete – både vad gäller batterielektrisk drift och autonom körning. Det finns också en stor ekonomisk potential i att hitta affärsmodeller som ökar utnyttjandet av maskinen, batterier och laddstation som i det simulerade scenariot används liten del av året.

Place, publisher, year, edition, pages
Uppsala: , 2017. p. 65
Series
SP Rapport, ISSN 0284-5172 ; 2017:27
Keywords
autonomous, agriculture, electric, battery, tractor, farming, fossil free, sustainable, Elfordon, batteridrivet, autonom, förarlös, simulering, traktor, jordbruk, fossilfri, energieffektiv
National Category
Agricultural Science
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-31284 (URN)
Funder
Swedish Energy Agency, 42619-1
Available from: 2017-09-25 Created: 2017-09-25 Last updated: 2018-08-20Bibliographically approved
Lycken, A., Torstensson, E., Engström, J., Lagnelöv, O. & Söderberg, A. (2017). Förarlösa virkestruckar – en förstudie. Stockholm
Open this publication in new window or tab >>Förarlösa virkestruckar – en förstudie
Show others...
2017 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Autonomous sawmill forklifts – a pilot study
Abstract [en]

This pilot study was initiated by the sawmill industry and aims to investigate the

possibility of introducing autonomous vehicles in the form of forklift trucks for

handling of timber packages at sawmills.

The report presents the various levels of definition of autonomous vehicles, and in

which activities we now can find examples of vehicles with varying degrees of autonomy.

Various technical solutions to enable navigation and security for autonomous

vehicles are presented as well as the security requirements of autonomous vehicles in

different situations.

To exemplify today’s and tomorrow’s use of forklifts, a sawmill’s package management

is described, and a scenario for autonomous trucks is presented. Under that scenario,

today’s six trucks are replaced with three or four driverless trucks. A brief economic

calculation is made, describing the economic potential of driverless trucks. It shows

that autonomous forklifts may be permitted to cost significantly more than conventional

forklifts after the external security systems are installed, and still be profitable.

The reason is mainly the personnel costs associated with running conventional forklifts.

In conclusion, autonomous vehicles can be realized in the relatively near future in

many industries. The sawmill industry is also expected to take advantage of the ongoing

research and development. It is not least the economic parameters that weigh heavily

pro an introduction of autonomous forklift trucks, while safety precautions can be a

challenge.

An intermediate step towards fully driverless forklift trucks can be a semi-autonomous

solution, where the driver / operator manage a plurality of trucks by telemetry with

manual assistance only when

Abstract [sv]

Denna förstudie har initierats av sågverksindustrin och syftar till att undersöka förutsättningarna

för att introducera förarlösa gaffeltruckar för hantering av virkespaket på

sågverk.

I rapporten presenteras de olika nivåerna för definition av autonoma fordon samt i

vilka verksamheter man i dag kan hitta exempel på fordon med olika grad av autonomi.

Vidare presenteras olika tekniska lösningar för att möjliggöra navigation och säkerhet

för autonoma fordon, samt vilka säkerhetskrav som ställs på autonoma fordon i olika

situationer.

För att exemplifiera dagens och morgondagens truckanvändning beskrivs ett sågverks

pakethantering i dagsläget, och utgående från det visas ett scenario för autonoma

truckar. Enligt det scenariot kan dagens sex truckar ersättas med tre till fyra förarlösa

truckar. En kort ekonomisk bedömning, som beskriver den ekonomiska potentialen

med förarlösa truckar, presenteras. Den visar att autonoma truckar kan få kosta betydligt

mer än en traditionell truck och ändå vara lönsamma, främst beroende på att

personalkostnaderna minskar. Beräkningen tar inte hänsyn till installation av eventuella

yttre säkerhetssystem.

Sammanfattningsvis konstateras att autonoma fordon troligen kan förverkligas inom

en tämligen nära framtid inom många branscher. Även sågverksindustrin förväntas dra

fördel av den forskning och utveckling som pågår. Det är inte minst de ekonomiska

parametrarna som väger tungt för en introduktion av autonoma gaffeltruckar, medan

säkerhetsaspekterna kan upplevas utmanande.

Ett mellansteg på väg mot helt förarlösa truckar kan vara en semiautonom lösning, där

föraren/operatören sköter ett flertal truckar på distans med manuell assistans endast

då truckarna skall utföra svårare moment, som lastning och lossning.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: , 2017. p. 28
Series
SP Rapport, ISSN 0284-5172 ; 2017:18
Keywords
autonomous, forklifts, packages, safety, sawmills
National Category
Robotics
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-32798 (URN)
Available from: 2017-11-29 Created: 2017-11-29 Last updated: 2018-08-20Bibliographically approved
Lagnelöv, O., Engström, J., Zachau, H. P., Bourghardt, R., Wihinen, K., Hannukainen, P., . . . Lagunoff, G. (2016). Concept solution for electric modular utility vehicles for urban and rural areas – Electric Multipurpose Operating Vehicle (E-Move).
Open this publication in new window or tab >>Concept solution for electric modular utility vehicles for urban and rural areas – Electric Multipurpose Operating Vehicle (E-Move)
Show others...
2016 (English)Report (Other academic)
Publisher
p. 46
Series
JTI Project Report
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-27765 (URN)
Available from: 2017-01-04 Created: 2017-01-04 Last updated: 2018-08-20
Lagnelöv, O. & Engström, J. (2015). Bättre arbetsmiljö med Head Up Display: som visuellt hjälpmedel i traktor.
Open this publication in new window or tab >>Bättre arbetsmiljö med Head Up Display: som visuellt hjälpmedel i traktor
2015 (Swedish)Report (Other academic)
Publisher
p. 28
Series
JTI rapport Lantbruk och industri, ISSN 1401-4963 ; R440
National Category
Agricultural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-27751 (URN)
Available from: 2017-01-04 Created: 2017-01-04 Last updated: 2018-08-20
Engström, J., Gunnarsson, C., Baky, A., Sindhöj, E., Eksvärd, J., Orvendal, J. & Sjöholm, N. (2015). Energieffektivisering av jordbrukets logistik - pilotprojekt för att undersöka potentialer.
Open this publication in new window or tab >>Energieffektivisering av jordbrukets logistik - pilotprojekt för att undersöka potentialer
Show others...
2015 (Swedish)Report (Other academic)
Publisher
p. 106
Series
JTI rapport Lantbruk och industri, ISSN 1401-4963 ; R441
National Category
Agricultural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-27749 (URN)
Available from: 2017-01-04 Created: 2017-01-04 Last updated: 2018-08-20
Pettersson, O., Engström, J., Lundgren, U. & Welinder, J. (2014). Förstudie: Eldriven inomgårdstraktor.
Open this publication in new window or tab >>Förstudie: Eldriven inomgårdstraktor
2014 (Swedish)Report (Other academic)
Publisher
p. 38
Series
JTI Övrigt
National Category
Agricultural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-27789 (URN)
Note

Projekt utfört på uppdrag av Jordbruksverket och LRF

Available from: 2017-01-09 Created: 2017-01-09 Last updated: 2018-08-20
Baky, A., Widerberg, A., Landquist, B., Norberg, I., Berlin, J., Engström, J., . . . Pettersson, O. (2013). Sveriges primärproduktion och försörjning av livsmedel: möjliga konsekvenser vid en brist på fossil energi (ed.). Paper presented at .
Open this publication in new window or tab >>Sveriges primärproduktion och försörjning av livsmedel: möjliga konsekvenser vid en brist på fossil energi
Show others...
2013 (Swedish)Report (Refereed)
Series
JTI rapport Lantbruk och industri, ISSN 1401-4963 ; 410
National Category
Agricultural Science
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-1871 (URN)
Available from: 2016-09-07 Created: 2016-09-07 Last updated: 2019-06-27Bibliographically approved
Engström, J., Joffe, R. & Fernberg, P. (2012). Characterization of carbon nanotube doped carbon fiber prepreg laminate (ed.). In: : . Paper presented at 15th European Conference on Composite Materials: Composites at Venice, ECCM 2012. European Conference on Composite Materials, ECCM
Open this publication in new window or tab >>Characterization of carbon nanotube doped carbon fiber prepreg laminate
2012 (English)Conference paper, Published paper (Refereed)
Abstract [en]

The current paper reports results from a preliminary study on PREGCYL™ NC R2HM-01 which is a carbon nanotube doped prepreg produced by Nanocyl. The work consisted of sample manufacturing in autoclave, microcopy analysis with XHR-SEM and mechanical testing. The mechanical testing consisted of tensile tests of unidirectional (in longitudinal direction) and cross-ply laminates. Test of unidirectional laminates showed that stiffness of the PREGCYL material is slightly higher than that of MTM55 composites (111GPa vs 102GPa). The results from tests of cross-ply laminates indicated that damage (transverse cracks) initiation is delayed in PREGCYL composites compare to the MTM55 material. Damage accumulation also seems to be slower in nano-doped composites.

Place, publisher, year, edition, pages
European Conference on Composite Materials, ECCM, 2012
Keywords
Carbon fiber composite, Carbon nanotubes, Damage tolerance, Nano-doped prepreg
National Category
Materials Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-13100 (URN)2-s2.0-84903954502 (Scopus ID)9788888785332 (ISBN)
Conference
15th European Conference on Composite Materials: Composites at Venice, ECCM 2012
Available from: 2016-09-22 Created: 2016-09-22 Last updated: 2018-08-20Bibliographically approved
Thorvaldsson, A., Engström, J., Gatenholm, P. & Walkenstöm, P. (2010). Controlling the architecture of nanofiber-coated microfibers using electrospinning (ed.). Journal of Applied Polymer Science, 118(1), 511-517
Open this publication in new window or tab >>Controlling the architecture of nanofiber-coated microfibers using electrospinning
2010 (English)In: Journal of Applied Polymer Science, ISSN 0021-8995, E-ISSN 1097-4628, Vol. 118, no 1, p. 511-517Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

This study shows that electrospinning nanofibers onto single microfibers allows for careful tailoring of material properties that may suit a wide variety of applications. The nanofiber-coated microfibers are created by electrospinning nanofibers alongside a microfiber toward a collector that rotates around the microfiber. This force the nanofibers to be collected around the microfiber, creating a hierarchical structure that can be modified at nano scale. In this study, control of nanofiber diameters, nanofiber alignment, and nanofiber loading was evaluated. It was seen that varying polymer concentration affected the nanofiber diameters, collecting the nanofiber-coated microfibers at different speeds changed the degree of alignment of the nanofibers and that changing the polymer feeding rate affected the loading density of the nanofibers collected. The carefully designed nanofiber-coated microfibers have great potential in creation of highly porous materials with tailored properties down to nano scale. © 2010 Wiley Periodicals, Inc.

Keywords
Biomaterials, Biopolymers, Electrospinning, Nanofibers, Surfaces
National Category
Materials Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-13367 (URN)10.1002/app.32366 (DOI)2-s2.0-77955973629 (Scopus ID)
Available from: 2016-09-22 Created: 2016-09-22 Last updated: 2018-08-20Bibliographically approved
Engström, J. (2009). Calculated data for thermoset and glass fibre composite material in FACOMP (ed.). Paper presented at . Swerea SICOMP
Open this publication in new window or tab >>Calculated data for thermoset and glass fibre composite material in FACOMP
2009 (English)Report (Refereed)
Place, publisher, year, edition, pages
Swerea SICOMP, 2009
Series
Swerea SICOMP Technical Reports ; TN09004
National Category
Materials Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-13245 (URN)
Available from: 2016-09-22 Created: 2016-09-22 Last updated: 2018-08-20Bibliographically approved
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0000-0003-0474-4456

Search in DiVA

Show all publications
v. 2.35.8