Hae sivustolta

Robotiikalla joustavaa automaatiota Oulun talousalueelle

Robotiikan kehitys muuttaa käsityksiämme työstä ja sen sisällöstä ja tarjoaa yrityksille uudenlaisia kilpailukeinoja. Oulun ammattikorkeakoulun konetekniikan osaston TEHOJA-hankkeessa on tehty uraauurtavaa kehitystyötä automaatio-osaamisen kehittämiseksi Oulun talousalueen elinkeinoelämässä. Toteutetut ratkaisut ovat myös demonstroitu oikeassa tuotantoympäristössä, yritysten tiloissa, päiviä kestävissä demonstraatiojaksoissa. TEHOJA-hankeen ansiosta robotiikan hyödyntäminen Pohjois-Suomen elinkeinoelämässä on ottanut merkittäviä askeleita ja alueen automaatio-osaaminen on eturintamassa, koko valtakunnan tasolla. 

KUVA: Suwin/Shutterstock.com

Yhteistoiminta yritysten kanssa

Tuottavuutta joustavalla automaatiolla - TEHOJA -hankkeessa tutkittiin edellytyksiä joustavan ja kustannustehokkaan tuotantoautomaation soveltamiseksi alueen elinkeinoelämässä. Hankkeessa tutkittiin lisäksi, mihin käyttökohteisiin uusimman teknologian mukaiset ratkaisut soveltuvat elinkeinoelämässä ja mitä kustannustehokas käyttö edellyttää yritykseltä ja sovellutuskohteelta. Tavoitteina oli myös tutkimus-, koulutus- ja kehitysyhteistyötoiminnan voimistaminen sekä alueen yritysten välisen yhteistyön kehittäminen.

Jokainen yritys on ollut tervetullut osallistumaan hankkeeseen. Edellytyksenä, että yritykset antavat korvauksetta käyttää omia tuotantotilojaan, tuotteitaan sekä tuotantolaitteitaan demonstraatiotarkoitukseen. Hankkeessa toteutettujen projektien tavoitteena on ollut konkreettinen robottisoludemonstraatio, joka projektin luonteen mukaan, järjestetään yrityksen tiloissa osana tuotantoa, tai koneosaston koneautomaatiolaboratoriossa. Täten hankkeen avulla yritykset voivat alentaa uusien kohteiden automatisointiin liittyvää taloudellista riskiä. 

Tavoitteena on toteuttaa toimivia ja helposti siirrettäviä robottisolukokonaisuuksia. Kaluston organisoinnissa keskeisessä roolissa robottien ympärille luotiin joustavien solujen rakennus- ja testauslaboratorio, innovaatioalusta. Jokaisen robotin yhteyteen on koostettu edellä mainituista komponenteista 5S-järjestelmällä laitekokonaisuus, jolla voidaan vastata alueen yritysten asettamiin robotisointihaasteisiin. Robotti ja robottikohtainen laitekokonaisuus ovat täysin siirrettävissä yrityksen tiloihin demonstraatiota ja tuotantotestiä varten. Joustavien solujen rakentamista tuki konetekniikan laboratorion monipuolinen laitekanta, esimerkkeinä mainittakoon: 5-akselinen koneistuskeskus, 4-akselinen sorvi, vesileikkauskone, 3D-tulostimet ja särmäyskone. Syy tähän, miksi hanke aloitettiin, on globaali robotisaatio, joka mahdollistaa pienillekin yrityksille uusia kilpailukeinoja markkinoilla pärjäämiseen.

Yritysten investoinnit robotiikkaan globaalisti

Robotiikka yleistyy maailmassa kovaa vauhtia, keskimääräisen käyttöönotettujen robottien vuosittaisen kasvun ollessa 14 %. Vuonna 2010 maailmassa otettiin käyttöön 121 000 teollisuusrobottia, vuonna 2017 vastaava luku oli 381 000 kappaletta. Vuoden 2020 ennuste on 553 000 käyttöönotettua teollisuusrobottia, kasvuksi vuosina 2010 - 2020 saadaan noin 450 %. (Kuvio 1.) Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

KUVIO 1. Käyttöönotettujen teollisuusrobottien määrä maailmassa vuosina 2009–2021 KUVIO 1. Käyttöönotettujen teollisuusrobottien määrä maailmassa vuosina 2009–2021. Teoksessa Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

Viisi suurinta robotiikan hyödyntäjää maailmassa vuonna 2017 olivat suuruusjärjestyksessä: Kiina, Japani, Etelä-Korea, Yhdysvallat ja Saksa (kuvio 2). Näiden viiden maan osuus vuoden 2017 robottimyynnistä on 73 %. Vuonna 2017 Kiinassa otettiin käyttöön 137 900, Japanissa 45 600, Etelä-Koreassa 39 700, Yhdysvalloissa 33 200 ja Saksassa 21 400 teollisuusrobottia. Kun mitataan valmistavan teollisuuden robottitiheyttä eli asennettuja teollisuusrobotteja per 10 000 työntekijää, viiden kärki maailmassa on seuraava: Etelä-Korea, Singapore, Saksa, Japani ja Ruotsi (kuvio 3). Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

KUVIO 2. Maailman viisi suurinta teollisuusrobottien hyödyntäjää KUVIO 2. Maailman viisi suurinta teollisuusrobottien hyödyntäjää. Teoksessa Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

KUVIO 3. Asennettua teollisuusrobottia per 10 000 työntekijää KUVIO 3. Asennettua teollisuusrobottia per 10 000 työntekijää. Teoksessa Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

Kiinan rooli maailman tehtaana on muuttunut automatisoinnin myötä. Kiinan panostaminen automatisaatioon on merkittävää: vuonna 2015 Kiinassa otettiin käyttöön 69 000 teollisuusrobottia. Vuonna 2017 luku oli 138 000, mikä merkitsee 100 % kasvua kahdessa vuodessa. Vuonna 2017 Kiinassa otettiin käyttöön enemmän robotteja, kuin koko maailmassa vuonna 2010. Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf Enää ei voida puhua ainoastaan halvan työvoiman ja volyymin tuomasta kilpailuedusta, Kiina automatisoituu kovaa vauhtia ja asettaa perinteiset teollisuusmaat kovan haasteen eteen. 

Robotiikan yleistymistä vauhdittaa kolme keskeistä toimialaa: autoteollisuus, elektroniikkateollisuus ja metalliteollisuus (kuvio 4). Viime vuosien keskeisiä teemoja automaation saralla ovat olleet yritysten globaalin kilpailukyvyn säilyttäminen, valmistuksen digitalisaatio ja pyrkimys automatisoida pienempiä eräkokoja ja suurempia tuoteportfolioita. Autoteollisuudessa keskeisiä robotisaation kiihdyttäjiä ovat olleet sähköautojen yleistyminen, tekniikan monimutkaistuminen ja kokoonpanon robotisointi. Elektroniikkateollisuudessa automaatioon ajavat akkujen, mikrosirujen ja näyttöjen kova kysyntä, lopputuotteiden tiukentuneet laatuvaatimukset sekä työvoiman korkea vaihtuvuus ja suoranainen työvoimapula. Metalliteollisuudessa automaatiolla haetaan kustannustehokkuutta ja laatua. Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

Keskeisimpinä nykypäivän teemoina robotiikassa nousevat esiin lopputuotteiden asiakaskohtainen räätälöinti, suuri tuotevarianttien määrä tai pienet eräkoot, tuotteiden elinkaarien lyhentyminen, kasvavat työvoimakustannukset sekä työturvallisuus ja jatkuva kustannustehokkuuden hakeminen. Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

KUVIO 4. Käyttöönotetut teollisuusrobotit päätoimialoittain vuosina 2015–2017 KUVIO 4. Käyttöönotetut teollisuusrobotit päätoimialoittain vuosina 2015–2017. Teoksessa Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

Automaatio ja robotiikka on keskellä digitaalista murrosta. Tilannekuvan muodostaminen sekä kehitystrendien ennustaminen on haastavaa. Joitain selkeitä kehitystrendejä voidaan havaita ja varmuutta kehitysennusteeseen tuovat niiden kaupallinen potentiaali. Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf Ventä, O., Honkatukia, J., Häkkinen, K., Kettunen, O., Niemelä, M., Airaksinen, M. & Vainio, T. 2018. Robotisaation ja automatisaation vaikutukset Suomen kansantalouteen 2030. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 47. Valtioneuvoston kanslia, Helsinki. Hakupäivä 13.11.2019. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-287-484-9 Tällaisia alan kasvavia trendejä ovat muun muassa:

• Erilaiset kommunikaatioväylät ovat osittain korvautumassa internetillä. Globaali ja reaaliaikainen kommunikointi koneiden, tuotantolinjojen ja jopa tehtaiden välillä kehittää kuluttajaverkkoa tiukempien laatukriteerien teollista internetiä. Langaton kommunikointi ja sen tarjoamat edut tuovat 5G-tekniikan arkipäiväistyessä eteemme mahdollisuuksia, joita emme osaa vielä edes ajatella. Ventä, O., Honkatukia, J., Häkkinen, K., Kettunen, O., Niemelä, M., Airaksinen, M. & Vainio, T. 2018. Robotisaation ja automatisaation vaikutukset Suomen kansantalouteen 2030. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 47. Valtioneuvoston kanslia, Helsinki. Hakupäivä 13.11.2019. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-287-484-9

• Komponenttien ja erilaisten toimilaitteiden, kuten tarttujien ja antureiden kyvykkyys ja äly kasvavat ja ne ovat kytkettävissä internetiin. Internet Of Things (IOT). Ventä, O., Honkatukia, J., Häkkinen, K., Kettunen, O., Niemelä, M., Airaksinen, M. & Vainio, T. 2018. Robotisaation ja automatisaation vaikutukset Suomen kansantalouteen 2030. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 47. Valtioneuvoston kanslia, Helsinki. Hakupäivä 13.11.2019. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-287-484-9

• Industry 4.0 ajattelumallin konsepti on laajenemassa myös teolliseen tuotantoon. Etenkin palvelullistamisen osalta selkein esimerkki on etähallittavat järjestelmät ja niiden tuomat mahdollisuudet esimerkiksi käyttöönotossa, takuuajan monitoroinnissa ja kunnonvalvonnassa. Lopullinen tavoite on auttaa asiakasta toteuttamaan omia perustehtäviään paremmin. Ventä, O., Honkatukia, J., Häkkinen, K., Kettunen, O., Niemelä, M., Airaksinen, M. & Vainio, T. 2018. Robotisaation ja automatisaation vaikutukset Suomen kansantalouteen 2030. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 47. Valtioneuvoston kanslia, Helsinki. Hakupäivä 13.11.2019. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-287-484-9

• Pilvilaskenta ja sen hyödyntäminen on yleistymässä ja sen sovellukset ovat laajenemassa asiakkaille tarjottuihin palveluihin. Ventä, O., Honkatukia, J., Häkkinen, K., Kettunen, O., Niemelä, M., Airaksinen, M. & Vainio, T. 2018. Robotisaation ja automatisaation vaikutukset Suomen kansantalouteen 2030. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 47. Valtioneuvoston kanslia, Helsinki. Hakupäivä 13.11.2019. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-287-484-9

• Digitaalinen kaksosen hyödyntäminen laitoksen toimintojen simuloinnissa ilman fyysistä laitekokonaisuutta lisääntyy. Ventä, O., Honkatukia, J., Häkkinen, K., Kettunen, O., Niemelä, M., Airaksinen, M. & Vainio, T. 2018. Robotisaation ja automatisaation vaikutukset Suomen kansantalouteen 2030. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 47. Valtioneuvoston kanslia, Helsinki. Hakupäivä 13.11.2019. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-287-484-9

• Koneoppimisen ja tekoälyn tuomat mahdollisuudet lisääntyvät prosessien optimoimisessa ja robottien ohjelmoinnissa, sekä robottikapasiteetin tarjoaminen palveluna (Robotics as a Service, RaaS). Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

• Robottien ohjelmointi on kehittymässä yhä helpommaksi ja intuitiivisemmaksi. Litzenberger, G. 2018. IFR Press Conference 18 October 2018 Tokyo. Press conference held at World robot summit 2018 Tokyo. Hakupäivä 20.5.2019. https://ifr.org/downloads/press2018/WR_Presentation_Industry_and_Service_Robots_rev_5_12_18.pdf

Robottitiheydellä mitattuna Suomi sijoittuu tilastossa viidenneksitoista, 138 robotilla per 10 000 työntekijää. Ruotsi sijoittuu vastaavassa tilastossa viiden kärkeen 223 käyttöönotetulla teollisuusrobotilla. Keskiarvo Suomessa käyttöönotettujen robottien määrässä vuosina 2004–2015 oli 344 robottia. Vuosien 2015 ja 2016 välillä kasvua oli Suomessa 110 %, mikä suurimmilta osilta selittyy Uudenkaupungin autotehtaan suurten investointien kautta. Vuonna 2016 Suomessa otettiin käyttöön 699 teollisuusrobottia. (Kuvio 5.)

KUVIO 5. Vuosittaiset käyttöön otetut teollisuusrobotit Suomessa 2000-luvulla KUVIO 5. Vuosittaiset käyttöön otetut teollisuusrobotit Suomessa 2000-luvulla. Teoksessa Latokartano, J. 2016. Teollisuusrobottitilastot 2016. Hakupäivä 20.5.2019. http://roboyhd.fi/wp-content/uploads/2018/04/Teollisuusrobottitilastot-2016.pdf

Yhteistoiminnalliset robotit kilpailukyvyn kasvattajina

Syy, miksi robotteja ja joustavaa automaatiota käytetään teollisuudessa ovat taloudelliset. Valmistava teollisuus on viime vuosina voimakkaasti siirtynyt alhaisemman työvoimakustannusten maihin. Jotta Suomen valmistava teollisuus saadaan pidettyä tulevaisuudessakin kotimaassa, asioita tulee ajatella eri tavalla ja hakea kustannustehokkuutta automaatiosta. Perinteinen teollisuusrobotiikka on usein kannattavaa suurilla valmistusmäärillä ja kapeilla tuotealueilla (low mix, high volume). Perinteiset robottisolut oheisautomaatioineen ovat jäykkiä, vaikeasti siirrettäviä ja aidattuja

Uusimmat yhteistoimintarobotit ovat ominaisuuksiltaan lähes päin vastaisia ja varustettuja turvatoiminnoilla, jotka mahdollistavat toimimisen ihmisten rinnalla ilman erillisiä turva-aitoja. Ne ovat myös keveitä ja helppo asentaa. Nämä ominaisuudet mahdollistavat joustavan automatisaation tuotannossa. Kun yhteistoimintarobotteihin ja niiden avulla muodostettuihin joustavan automaation soluihin sovelletaan lisäksi uusinta tarraintekniikkaa, moderneja 2D- ja 3D-konenäkösovelluksia, yhteistoiminnallisia vihivaunuja sekä avoimen lähdekoodin alustoja, avautuu robotiikalle kokonaan uusia sovelluskohteita, joiden avulla pienistä- ja keskisuurista tuotantosarjoista (high mix, low volume) voidaan saada kannattavia ja joustavia

Yhteistoiminnallinen robotiikka on yleistynyt globaaleilla markkinoilla. Tämä johtuu siitä, että teollisuudella on tarve pystyä tekemään tehokkaasti pienempiä tuotesarjoja. Yhteistoiminnallisen robottisolun asentaminen ja ohjelmointi on helppoa ja nopeaa. Ohjelmointiympäristö on suunniteltu niin, että sen käyttö onnistuu robottioperaattorilta. Kokonaisuuden hallitseminen ei tarvitse erityisosaamista ja muunneltavuus on huipussaan.

Robottisoludemonstraatioiden tuottaminen yritykselle 

TEHOJA-hankkeen toimintaperiaatteen ytimessä ovat yrityksiin tehtävät robottisoludemonstraatiot, jotka lähtevät yritysten todellisista tarpeista. Lähtökohta on jokin tuotannon, esimerkiksi osavalmistuksen, konepalvelun, kokoonpanon tai pakkauksen työvaihe, jonka robotisointimahdollisuuksia yritys haluaa selvittää ja tutkia. Hankkeen avulla tämä on mahdollista selvittää riskittömästi ja ilman merkittäviä kustannuksia käyttäen hyväksi TEHOJA-hankkeen siirrettävää joustavan automaation testi- ja opetusympäristöä ja hankehenkilökunnan asiantuntemusta.

Toteutetuissa demonstraatioissa hyödynnetään ainutlaatuisella tavalla konetekniikan opiskelijoita, jotka saavat hankkeen kautta yritysaiheen opinnäytetöihin, tuotekehityksen harjoitustöihin, tuotantotekniikan projektiharjoitteluun ja erinäisten täydennyskoulutusten harjoitteluun. Opiskelijat organisoituvat ryhmäksi, jolla on nimetty projektipäällikkö, joka organisoi toiminnan siten, että tavoite eli konkreettinen yritysdemonstraatio saavutetaan. Opiskelijaryhmän tukena on hankkeen henkilökunta, joka koostuu projektipäälliköstä, erityisasiantuntijasta ja kahdesta projekti-insinööristä. Hankkeen henkilökunnalla on vankka kokemus teollisuuden robotisointiprojekteista.

KUVIO 6. Peruskaava TEHOJA-hankkeen yritysdemonstraation toteutuksesta. Hankkeen kalustolla voidaan toteuttaa useampaa demonstraatiota samanaikaisesti

Hanke on herättänyt suurta kiinnostusta Oulun alueen yrityksistä, jotka hakevat demonstraatiolleen toteuttajaa syksyisin järjestettävissä pitching-tilaisuuksissa. Yritys pitchaa aihettaan ja opiskelijat valitsevat heitä kiinnostavan harjoitustyön. Näin varmistetaan kaikille mahdollisuus saada opiskelijaryhmä ja toisaalta opiskelijoille mahdollisuus tehdä harjoitustyönsä heitä kiinnostavaan aiheeseen ja yritykseen. Kun yritysaihe ja opiskelijaryhmä löytävät toisensa, alkaa teknillistaloudellinen esiselvitys. Tämä vaihe on tärkeä ja sen avulla voidaan varmistaa, että aihe on reunaehtojen puitteissa teknisesti toteutettavissa. Yhtä tärkeää on analysoida robotisoinnin taloudellinen järkevyys. Lisäksi analysoidaan yrityksen tuotanto myös laajemmin, sillä "ongelma" voi ratketa ilman robotisointia. Toisaalta selvitetään se, että ei automatisoida niin sanotusti hukkaa.

Ennen kun joustavan solun rakentaminen aloitetaan, se suunnitellaan ja simuloidaan moderneilla työkaluilla. Suunnitteluvaiheen tukena virtuaalimaailman lisäksi opiskelijoilla on käytettävissä modernit 3D-tulostimet nopeaan prototyypin rakenteluun. Valmistus- ja rakennusvaiheessa opiskelijat tukeutuvat konetekniikan osaston monipuoliseen konekantaan ja osaavaan laboratoriohenkilöstöön. Ennen laboratorion ja solun siirtämistä yrityksen tiloihin, suoritetaan ensin solulle konepajatestit robottilaboratoriossa. Tämä vaihe on keskeinen demonstraation onnistumisen kannalta. Huolellisilla konepajatesteillä minimoidaan kohdeyrityksen tuotantoseisakki ja varmistutaan solun toiminnasta ennen siirtoa. Demonstraatio ja tuotantotestivaiheessa todennetaan solu toiminta ja selvitetään jatkokehityskohteet. Tuotantotestien päätteeksi yritys saa loppuraportin ja kaiken suunnitteludatan sekä tuen solun itsenäiseen hankintaan ja käyttöönottoon. Usein tässä vaiheessa yritys päättyy hankkimaan solun kaupallisen integraattorin toimittamana.

Kirjo projektikohteissa ja niiden vaativuudessa oli laaja, aina sinappituubien pakkaamisesta sorvin panostukseen ja piikin teroitusjäljen konenäkötarkastukseen saakka. Osallistuneina yrityksinä oli pääasiassa Oulun talousalueen valmistavaa teollisuutta. Joustavan automaation aihepiiriä tutkittiin myös useilla hankkeen sisäisillä opinnäytetöillä. Yhdessä työssä luotiin prosessikaavio yhteistoiminnallisen robotin integraatioprosessista valmistavassa teollisuudessa, toisessa työssä kytkettiin robotti käyttämään 3D-koordinaattimittakonetta. Oppia haettiin myös maailmalta. 

Jo hankkeen alussa demonstraatioissa saatiin hyviä tuloksia. Hyväksi tulokseksi lasketaan myös demonstraatiot. Ne vietiin konepajatesteissä niin pitkälle, että voitiin varmuudella todeta, että annetuilla reunaehdoilla työvaiheen robotisointi ei ole kannattavaa tai teknisesti järkevää. Hankkeessa toimivien yritysten- ja hankehenkilökunnan vahva tausta perinteisestä robotiikasta- ja automaatiosta leimasi vielä ensimmäisen kierroksen yritysdemonstraatioita. Ymmärrys siitä, mitä on hankeidean mukainen joustava automaatio, millainen on yhteistoiminnallinen robottisolu ja mihin yhteistoimintarobotteja on järkevintä käyttää, kehittyi pikkuhiljaa ja kasvoi parhaiten vahvalla käytännön tekemisellä. 

Hankkeen vaikuttavuus konetekniikan opiskelijoihin on suuri. Ensimmäisen vuoden aikana lähes 80 opiskelijaa on saanut oikeaa, konkreettista oppia robotiikasta ja automaatiosta, oikeissa yritysprojekteissa. Yritysprojekteissa on ollut myös mukana vaihto-opiskelijoita, jotka ovat tuoneet omaa osaamistaan hankkeen ja alueen yritysten käyttöön. Yksi vaihto-opiskelija valmistui, muutti Suomeen ja jäi projektin jälkeen yritykseen töihin

Hankkeen lopputulokset

TEHOJA-hanke on syksyllä 2019 loppusuoralla ja sillä on ollut hyvinkin laaja vaikuttavuus alueen yrityksissä ja Oulun ammattikorkeakoulun konetekniikan insinööriopiskelijoissa. Hankkeen tuloksia:

1. Yhteistyöyrityksiä: 16 kpl
2. Projekteja: 46 kpl
3. TEHOJA-hankkeen projektin jälkeen tehdyt robotti-investoinnit: 7 kpl
4. Opiskelijat saaneet kesätyöpaikan: noin 10 kpl
5. Opiskelija saanut vakinaisen paikan: 2 kpl
6. Hankkeeseen palkatut henkilöt: 6 kpl

Suurin vaikuttavuus, mitä ei voi mitata on TEHOJA-hankkeen vaikuttavuus Oulun ammattikorkeakoulun (Oamk) konetekniikan opetukseen. Hanke on mahdollistanut uusimman teknologian hankkimisen koulutuskäyttöön, ja sitä kautta alan trendeistä perillä olevien konetekniikan insinöörien kouluttamisen muuttuvan elinkeinoelämän ja teollisuuden tarpeisiin. TEHOJA-hankkeen kautta konetekniikan osasto on näyttänyt osaamisensa ja tahtotilansa edistää Oulun alueen elinkeinoelämää tuottamalla osaavia konetekniikan insinöörejä sekä investoida koneisiin ja laitteisiin, jotka edesauttavat alueen pk-yrityksiä nostattamaan omaa kilpailukykyään markkinoilla.

Robotti keramiikkatehtaaseen

Tunnetuin TEHOJA-hankkeessa toteutunut projekti on case Pentik. Yhteistoimintarobotiikan kysyntä on yrityksissä kasvussa ja sovelluskohteita on lukuisia. Pentik päätti TEHOJA-hankkeessa toteutuneen onnistuneen projektin myötä investoida robotiikkaan. Projektin lähtötilanne oli se, että Pentikin tehtaalla työskentelevä Inkeri Karjalainen on tehnyt käsitöitä keramiikan parissa Pentikillä 37 vuotta, jonka takia viimeisten vuosien aikana työ on muuttunut haastavammaksi muun muassa olkapäävaivojen vuoksi. Karjalaisen työnkuvaan on kuulunut lasittaa kuppeja dippaamalla niitä lasitteeseen. Työ on monotonista ja rasittaa erityisesti yläraajoja. Dippausliikettä Karjalainen on toistanut päivittäin jopa 500 kertaa. 

Kuultuaan, mitä joustavalla automaatiolla pystytään saamaan aikaan, Pentik aloitti TEHOJA-hankkeen yhteistyöyrityksenä, koska he halusivat parantaa työntekijöidensä työergonomiaa. Ensimmäinen joustavan automaation sovelluskohde valiutui Karjalaisen työpisteelle lasitukseen. Projektin otti hoitaakseen Oamkin konetekniikan kolmannen vuosikurssin opiskelijat. Asiantuntevat opettajat ja muu koneosaston henkilökunta auttoivat ja tukivat opiskelijoita koko prosessin ajan. Projekti saatiin toteutettua erittäin hyvin ja Inkeri ja muu Pentikin henkilökunta oli alusta asti myös mukana projektin suunnittelussa. Tämä valmisrobottisoluratkaisu työskentelee tälläkin hetkellä Posiolla Inkerin kanssa yhteistyössä ja mahdollistaa Inkerille panostaa enemmän taiteelliseen työhön. Loistavan yhteistyön tuloksena Pentik on ensiprojektin jälkeenkin jatkanut tiivistä yhteistyötä Oamkin konetekniikan kanssa.

Vaikka Suomen robottien käyttö on vielä hyvin minimalistista, yrittäjä ja muotoilija Anu Pentik ei kuitenkaan säikähdä robotiikan tuloa Pentikin tehtaalle:

Warning: Declaration of Concrete5_Model_FileAttributeKey::getList() should be compatible with Concrete5_Model_AttributeKey::getList($akCategoryHandle, $filters = Array) in /opt/www/docs/epooki/concrete/core/models/attribute/categories/file.php on line 102

Warning: Declaration of Concrete5_Model_FileAttributeKey::add($at, $args, $pkg = false) should be compatible with Concrete5_Model_AttributeKey::add($akCategoryHandle, $type, $args, $pkg = false) in /opt/www/docs/epooki/concrete/core/models/attribute/categories/file.php on line 161

Pentikin tuotteiden muotoilusta vastaava Anu Pentik on suorastaan innostunut joustavan automaation rantautumisesta Posiolle. Yhteistoiminnallisten robottien avulla, joita ihmiset johtavat pystytään kasvattamaan työhyvinvointia ja -ergonomiaa. Töissä jaksaa paremmin, kun on hyvät ja oikeanlaiset apuvälineet. Karjalainen, E. 2018. Inkeri Karjalainen toistaa saman liikkeen 500 kertaa päivän aikana – jatkossa yksitoikkoisen työtehtävän saattaa hoitaa robotti. Yle Uutiset 6.9. Hakupäivä:8.11.2019. https://yle.fi/uutiset/3-10374058

TEHOJA-hankkeen perintö

TEHOJA-hanke loppuu keväällä 2020, jolloin se jättää jälkeensä seitsemän kappaletta robotteja ja useita oheislaitteita konetekniikan osastolle. Niillä pystytään jatkossakin kouluttamaan robotiikan osaajia koneosastolla. Materiaalin lisäksi hanke jättänyt perinnökseen syventyneen yhteistyön elinkeinoelämän kanssa yhteisten projektien kautta, joissa opiskelijat ovat olleet projektien toteutuksissa mukana ja tätä kautta edistänyt konetekniikan osaston opiskelijoiden työkokemuksen kerryttämistä ja sitä kautta työllistymistä.

Myös uusia robotiikkaan liittyviä hankkeita on käynnistynyt Oamkin konetekniikan osastolla TEHOJA-hankeen vaikutuksesta. Esimerkkinä mainittakoon Rokka, Roboedu ja Roboreel. Toisin sanoen, hankkeen menestyksen on huomannut myös rahoittajat, sillä konetekniikan osasto on saanut useita myönteisiä rahoituspäätöksiä ja vuoden 2019 hankkeiden kokonaisvolyymi on yli 3 miljoonaa euroa. Kaiken kaikkiaan TEHOJA-hanke on ollut iso aktivaattori uuden teknologian käyttöönottoon niin Oulun alueen elinkeinoelämälle kuin Oamkin koneosastolle.

Lähteet

Kuvalähteet

Uusimmat artikkelit