Faglig innhold

Dette kurset gir en grundig utforskning av konseptene, metodene og verktøyene som brukes i opprettelsen og anvendelsen av digitale tvillinger for bærekraftig produksjon. En digital tvilling er en virtuell representasjon av et fysisk objekt eller system, oppdatert med sanntidsdata og bruk av simulering, maskinlæring og resonnering for å støtte beslutningstaking. Dette paradigmet blir stadig mer sentralt i ulike bransjer for optimalisering av operasjoner, forutsigelse av utfall og forbedring av bærekraft.

Kursinnhold:

• Introduksjon til modellering og virtuelle representasjoner av fysiske verdener
• Oversikt over Digital Twin-paradigmet
• Grundig studie av modellerings- og simuleringsmetoder/verktøy, inkludert Diskret Hendelsessimulering, Systemdynamikk, og Agentbasert Modellering
• Praktisk anvendelse av Finite Element Method (FEM)-simulering
• Datainnsamling og harmoniseringsteknikker
• Verktøy og metoder for datautforsking, analyse og visualisering
• Å gjøre data forståelig for å utlede meningsfulle innsikter
• Kvantitative analysmetoder og rapportskriving

Læringsutbytte

Etter å ha fullført dette kurset vil studentene ha tilegnet seg:

a. Kunnskap:

• En omfattende forståelse av digital twin-paradigmet og dets ulike anvendelser.
• Avansert kunnskap om analytiske verktøy innen bærekraftig produksjon.
• Kjennskap til ulike simuleringsverktøy for beslutningstaking i bærekraftig produksjon, inkludert FEM-simulering.

b. Ferdigheter:

• Ferdighet i utvalgte programvareverktøy som diskret hendelsessimulering, systemdynamikk, Monte Carlo-metoder, agentbasert modellering og FEM-simulering.
• Evne til å måle og utvikle indikatorer for bærekraftig utvikling.
• Kritiske tenkeferdigheter for tolkning av indikatorer for bærekraftig utvikling.
• Kompetanse i å skrive detaljerte rapporter ved bruk av kvantitative analyseverktøy.

c. Generell kompetanse:

• Evne til å konvertere data til handlingsorientert informasjon for beslutningstaking i produksjonsprosesser og ledelse.
• Helhetlig forståelse av datakjeden: produksjon, prosessering og analyse.
• En kritisk og analytisk tilnærming til bærekraftsvurdering og beslutningstaking for bærekraftige utviklingsløsninger innen produksjon.
• Forståelse for styrker og forskjeller mellom ulike modellerings- og simuleringsprogrammer/metoder,

Læringsformer og aktiviteter

• Interaktive seminarer som benytter flipped classroom-tilnærming
• E-læringsmoduler for fleksibel læring
• Prosjektbasert arbeid for å anvende teoretisk kunnskap
• Samarbeidsgruppearbeid for å styrke teamarbeidsferdigheter
• Gjesteforelesninger fra industrieksperter for å gi innsikt fra virkeligheten
• Praktiske øvelser med modellering og simuleringsverktøy

Kurset er designet for å være tilgjengelig både for studenter på campus og fjernstudenter. Hver student kan velge den pedagogiske tilnærmingen som passer best for dem. Seminarene vil bli gjennomført på campus og er også tilgjengelige via streaming gjennom Blackboard Collaborate/MS Teams, med opptak tilgjengelig i NTNUs læringsplattform. Veiledning vil være tilgjengelig både på campus og online til faste tider. Kursvurderingen er basert på en bestått/ikke bestått system. Undervisningsspråket er norsk/engelsk, og alle oppgaver, rapporter og dokumentasjon må leveres på norsk/engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende begreper om sannsynlighet og statistikk

Grunnleggende begreper i matematikk

Kursmateriell

Relevante artikler og rapporter vil bli gitt ved kursstart.