Miksi ja mihin Wärtsilä hyödyntää 3D-tulostusta
Teknologia 2022 messuilla 3D tulostuksen mahdollisuuksia, käytännön sovelluksia ja teknisiä uutuuksia esiteltiin sekä asiantuntijoiden puheenvuoroissa että messuosastoilla. Yksi viesteistä oli lisäävän valmistuksen jalkautuminen entistä enemmän valmistavan teollisuuden päivittäiseen arkeen.
Esimerkkinä 3D tulostuksen jalkautumisesta arkipäivään toimi Juho Raukolan puheenvuoro. Raukolan toimii Wärtsilällä ”Innovation Expert” tehtävässä keskittyen lisäävän valmistuksen mahdollisuuksiin Wärtsilän tuotanto- ja huoltoverkostossa.
Wärtsilällä tehdään tutkimus ja tuotekehitystyötä lisäävän valmistuksen parissa ja lisäävän valmistuksen menetelmistä on tullut arkipäivää Wärtsilän sisällä. Wärtsilä käyttää 3D tulostusta laajasti mm. tuotannon ja huollon jigien, apuvälineiden sekä erilaisten suojausratkaisujen valmistuksessa kuten myös tuotekehityksen prosesseissa erityisesti prototyyppivalmistuksessa.
Juho Raukolan mukaan vuonna 2021 Wärtsilällä saavutettiin:
– Yli 150t€ suorat kustannussäästöt kun käytettiin 3D tulostusta perinteisten valmistusmenetelmien sijaan
– Keskimäärin seitsemän viikon säästö tuotannon läpimenoajoissa per valmistettu komponentti
– Toteutettiin yhteensä 134 projektia 3D-tulostamalla joissa printattiin yhteensä 1353 erilaista kappaletta
– Tulostettiin yhteensä 11703 tuntia
Raukolan mukaan Wärtsilä on ottamassa ensimmäistä 3D-tulostamalla valmistettua kappaletta moottorituotantoon. Kyseessä on moottoreiden polttoainejärjestelmään liittyvä vuotolinjat yhdistävä kerääjälohko, joka on perinteisesti valmistettu koneistamalla. Siirtymällä koneistetusta kappaleesta tulostettuun saavutetaan valmistuskustannuksissa noin 20% säästö ja samalla myös kappaleen paino putoaa noin 90% kymmenestä kilosta kiloon. Raukolan mukaan 3D tulostamalla valmistettu kappale on käynyt läpi tarkan testaus- ja validiointivaiheen ja tulostettu kappale on läpäissyt kaikki vaadittavat testit. Wärtsilällä ollaan ottamassa 3D tulostuksessa seuraava askel jossa tulostettuja kappaleita aletaan käytetään sarjatuotannossa perinteisillä valmistusmenetelmillä tuotettujen kappaleiden rinnalla.
Exoskeleton – puettavat exoskeletonit keventävät työtä ja lisäävät suorituskykyä
Exoskeletonit, eli ulkoiset tukirangat tuovat apua työn fyysisiin kuormitustekijöihin ja parantavat työergonomiaa. Exoskeletonien avulla työntekijä jaksaa suorittaa työtehtävää pidempään ja lihasten väsymisestä johtuvaa oireilua on vähemmän. Laitteen käytöllä pyritään siis keventämään työtä ja lisäämään työntekijän suorituskykyä.
Exoskeleton on helppo käyttöönottaa eikä vaadi käyttäjältään pitkää perehtymistä laitteen toiminnallisuuksiin: sen käyttöä voi verrata minkä tahansa työvaatteen päälle pukemiseen. Käyttämisen helppous tekee siitä hyvän avun taistelussa fyysisen työn rasittavuutta vastaan. Ylävartalon käyttöä avustava laite puetaan päälle kuten reppu. Exoskeleton auttaa oikean nostoasennon ja hyvän ryhdin pitämisessä. Exoskeleton ohjaa käyttäjää työskentelemään asennoissa, joissa selän kuormittuminen ja loukkaantumisriski ovat pieniä. On myös olemassa exoskeletoneita, jotka antavat käsille nostovoimaa ja helpottavat työn tekemistä hartialinjan yläpuolella.
Exoskeletonit kestävät hyvin likaa ja vettä ja niiden käyttö on mahdollista monenlaisissa työskentely-ympäristöissä. Laitteita voi käyttää monissa teollisissa työtehtävissä mm. nostoissa, asennustehtävissä, kiertoliikettä vaativissa tehtävissä, työntö- tai vetoliikettä vaativissa tehtävissä.
Teknologia22 messuilla exoskeletoneja esittelivät Exofinland (www.exofinland.fi) ja Meditas (www.meditas.fi).
StartUP – Pitchaus
Teknologia 22 messuilla järjestetyssä StartUp kilpailussa haettiin vuosien 2021 ja 2022 kehitysidealtaan ja kasvumahdollisuuksiltaan lupaavinta teknologia-alan yritystä. Palkinnon sai yritys, jonka yrityksenkehittämisratkaisut olivat uraauurtavia, luovia ja kekseliäitä. Kilpailu toteutettiin yhteistyössä FIBAN (Finnish Business Angel Network) kanssa ja StartUp kisan voittaja palkittiin Suomen Messusäätiön lahjoittamalla 20 000 euron stipendillä. Kilpailu järjestettiin ns. pitcauksena. Pitchauksessa jokainen StartUp yrityksen esittely sai kestää kolme minuuttia, ei sekuntiakaan yli. Yrityksen ja kehitysidean esittelyn jälkeen tuomaristo kysyi yrityksestä tarkentavia kysymyksiä esim. onko tuotetta /palvelua jo pilotointivaiheen aikana myyty tai siitä tehty tilauksia. Onko tuotteella/palvelulla olemassa olevaa kilpailua tai minkälaiset ovat yrittäjän arvioimat tulevaisuuden talousennusteet idealleen.
StartUp kisan juonti FIBAN Antti Virtanen ja pitcauksen tuomareina toimivat: FIBAN varapuheenjohtaja Annukka Mickelsson ja hallituksen jäsen Saga Forss, sekä Elkomit ry:n toimitusjohtaja Veli-Matti Kankaanpää, Parker Hannifin Ab:n myyntipäällikkö Tapio Lehti, Tampereen yliopiston projektipäällikkö Jyrki Latokartano, Teknisen Kaupan liiton vanhempi neuvonantaja Jan Suchsdorff, Promaint:n toimistopäällikkö Jaakko Tennilä, Inklusiiv:n perustaja Katja Toropainen, Suomen Automaatioseuran toiminnanjohtaja Marko Vuorio ja Tieto- ja viestintätekniikan ammattilaisten, TIVIA ry:n toimitusjohtaja Janne Mustonen.
Teknologia 2022 startup-kilpailun finalistit
Ai2Ai Oy esitteli interaktiivisen sensorin ”Pall0” käyttötarkoituksiin, joka ei tarvitse toimiakseen oheislaitteita kuten älypuhelin tai VR-lasit. ”Käyttäjällä on mahdollisuus pelata, oppia ja vuorovaikuttaa ilman ruutua. Tuote innostaa ohjelmointitaitojen opiskeluun ja liikkumaan. Se tuo robotit ihmisen kanssa toimiviksi apuvälineiksi.” Keksinnön esittelijänä toimi Edvard Ramsay. Pall0a on jo hyödynnetty esim. halvaus- ja onnettomuuspotilaiden kuntoutuksessa. Pall0 ohjaa sen käyttäjää myös oikeiden liikeratojen löytämisessä ja kertoo jos liike on suoritettu väärin. Lisätietoa yrityksestä ja heidän innovatiivisista teknologisista saavutuksistaan osoitteessa: https://www.ai2ai.fi/about
ISpotter Oy:n toimitusjohtaja Anri Kivimäki esitteli sovelluksen Automated Video Highlight Service, jonka yhdistelmäpalvelu tarjoaa reaaliaikaisen videoanalyysin ja videoleikkeen mistä tahansa videosisällöstä. ”Tekniikka löytää ja paikantaa tarkasti halutut, ennalta määritetyt tapahtumat ja luo videon kohokohdat muutamassa sekunnissa.” Sovellus hyödyntää tilaisuuksiin ja tapahtumiin osallistuneiden kuvaamaa aineistoa reaaliaikaisesti. Aineistonkerääjät antavat ennalta suostumuksen kuvamateriaalinsa käyttöön. Lisätietoa yrityksestä ja heidän luomistansa palveluista ja real-time sovelluksista osoitteessa: https://www.aispotter.com/
Biovaaka sovelluksen esitteli yrityksen operatiivinen johtaja Jukka Hänninen. Sovelluksella luodaan kattavia ja selkeitä raportteja, joiden avulla ruokahävikin seuranta ja vähentäminen helpottuu niin ammattikeittiöissä kuin myös ravintoloissa. Uudet analytiikkatyökalut kehittävät toimintaa ja vähentävät ruokahävikkiä jopa 50 %, mikä säästää rahaa ja vähentää ympäristövaikutuksia. Biovaakasovellus on rakennettu vastaamaan tarvetta seurata hävikin määrää aina ruuanvalmistuksesta ravintola-asiakkaiden toimiin saakka. Sovellus on jo pilot-käytössä muutamissa tarhoissa ja ravintoloissa. Lisätietoa yrityksestä ja heidän tarjoamista palveluista ja sovelluksista osoitteessa: https://biovaaka.fi/
Bloft Design Lab:n toimitusjohtaja ja pääsuunnittelija Atte Linna esitteli Bloft Mk2 -3D-suurtulostimen, jonka avulla voidaan kierrättää kovamuovijätettä aina hiutaleisesta muovista raemaiseen ainekseen. Kooltaan Suomen suurimmalla tulostimella voidaan valmistaa jopa kolme ja puoli metriä korkeita ja metrin halkaisijaltaan olevia kappaleita ilman kalliita muotteja tai työkaluja. Laitteiston tulostinnopeus on muovilajista riippuen noin 1,5 kiloa tunnissa. Lisätietoa yrityksestä ja tuotteista osoitteessa: https://en.bloft.fi/
CelLife on Tampereen yliopiston Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnan tutkimusryhmän vuonna 2021 aloittama projekti, jossa kehitetään nopeita mittausmenetelmiä litiumakkujen ja paristojen turvallisen, tehokkaan ja kestävän käytön tueksi. CelLifen luoman mittausmenetelmän avulla käyttöiän lopussa olevia litiumakkuja voidaan jatkokäyttää uusissa sovelluksissa ja näin ollen merkittäviä sähköjätemääriä voidaan vähentää. Esimerkiksi sähköautojen akkuja voidaan jatkokäyttää verkkoenergian varastoinnissa tai sähköpyörissä. Mittausmenetelmä mittaa akussa jäljellä olevan käyttökapasiteetin lisäksi myös siinä mahdollisesti olevia vuotoja ja vikoja. Mittausmenetelmän esitteli projektin yhteyshenkilönä toimiva yliopistotutkija Tuomas Messo. Lisätietoa CelLife hankkeesta osoitteessa: https://www.tuni.fi/fi/tutkimus/cellife
Forciot Oy esitteli innovatiivisen varastonhallintatyökalun, joka välittää tietoa varastossa olevan kuorman painon muutoksista. Työkalun avulla voi seurata ja optimoida varastotasoa, kaupintavarastoja (toimittajan omistama varasto, jonka toimittaja tuo asiakkaan tiloihin) ja saada arvokasta reaaliaikaista dataa täyttöasteen muutoksista. FORCIOT® SKID järjestelmä on ratkaisu niiden tuotteiden varastonhallintaan, joita ei ole mahdollista laskea kappaleissa. vaakamaiset moduulit on helppo kytkeä toisiinsa kiinni ilman erillisiä kiinnitys tai lukituskappaleita. Tuote-esittelyn pitchauksessa toteutti myynninjohtaja Mikko Sinipaasi. Lisätietoa Forciot Oy:n tuotteista ja palveluista osoitteessa: https://www.forciot.com/
Vuoden 2022 StartUp-yritys palkinnon voitti Greenele Oy, joka on kehittänyt pilvipohjaisen pienitehoisen Type 2 sähköautojen latausaseman, Hidas. Keksinnön esittelijänä toimi yrityksen toimitusjohtaja Lavan Khoshnaw. Ratkaisussa hyödynnetään olemassa olevaa infrastruktuuria, johon kuuluu myös tunnistautuminen, mittarointi, laskutus, kuormanhallinta ja paljon muuta. Yrityksen kehittämä latauspiste voidaan asentaa suoraan vanhan lämmityspistokkeen paikalle. Saman moduuliin sisään voidaan asentaa sekä latauspiste sähköautolle, että lämmityspistoke polttomoottoriautolle. Lisätietoa Greenele Oy:n tuotteista ja palveluista osoitteessa: https://www.greenele.fi/ .
Nelijalkaiset autonomiset mobiilirobotit edistämässä kunnossapitoa ja turvallisuutta
”Nelijalkaiset autonomiset mobiilirobotit edistämässä kunnossapitoa ja turvallisuutta”-esityksessä VTT:n Research Team Leader Taru Hakanen kävi läpi mobiilirobottien tarvetta, kehitystä, käyttöä kunnossapidossa ja turvallisuusvalvonnassa sekä niiden tulevaisuutta. Esitys pohjautui Multi-purpose service robotics as operator business (MURO)-hankkeessa tutkittuihin asioihin. Projektiin voi tutustua täältä: https://www.murorobotics.fi/#main-content
Esityksen mukaan mobiiliroboteille on tarvetta hoitamaan ”tylsiä”, likaisia ja vaarallisia tehtäviä. Tällaisia voi olla esimerkiksi vaarallisen tilan tutkiminen anturoidulla mobiilirobotilla ennen ihmisen saapumista tilaan. Lisäksi mobiilirobotiikalla on mahdollista saavuttaa kustannussäästöjä ja helpottaa työvoimapulaa. Mobiilirobottien määrä ammattikäytössä kasvaa vuosittain yli 20% tahdilla.
Mobiilirobotit voivat mm. ylittää esteitä, nousta portaita ja tarvittaessa avata ovia. Ne pystyvät myös liikkumaan erilaisissa maastoissa, niin sisällä kuin ulkonakin. Lisäksi niihin voi muiden mobiilirobottien tapaan asentaa robottikäsivarren ja muita anturointeja hoitamaan tarvittavia tehtäviä. VTT:llä on Boston Dynamicsin SPOT-robotti, jolle on Tamperelaisittain annettu nimeksi ”Ransu”. ”Ransu” toimii VTT:llä T&K alustana teollisuuden kanssa. Boston Dynamics SPOT-robottiin voi tutustua täältä: https://www.bostondynamics.com/products/spot
Esityksessä esiteltiin myös muutama tulevaisuus skenaario neliraajaisten mobiilirobottien käytöstä.
Vahtikoira-skenaariossa mobiilirobotti mahdollistaa automaattisen kunnonvalvonnan ja turvallisuuskierrokset. Kierroksilla mobiilirobotti tunnistaa, mittaa ja ilmoittaa poikkeamista, menee ongelma- tai vaaratilanteessa tarkistamaan tilanteen ennen ihmisen lähettämistä paikalle. Mobiilirobotti mahdollistaa operaattorin näkemään ja kuulemaan etänä kaiken mitä robottikin näkee ja kuulee. Lisäksi operaattori voi hallita etänä robottiin asennettua robottikättä.
Virtukoira-skenaariossa hyödynnetään AR & VR:ää robotin ohjauksessa, poikkeavuuksien tunnistamisessa ja datan visualisoinnissa. Tässä skenaariossa robotti on ohjattavissa etänä VR-laseilla ja reititys on tehtävissä 3D-malliin. Kierroksella havaitut poikkeamat robotti merkkaa virtuaalimaailmaan, jossa niitä voi käydä virtuaalisesti tutkimassa. Virtuaalitodellisuus mahdollistaa usean robotin laivueen statuksien ja mittaustuloksien esityksen virtuaalisesti.