Kaupallinen yhteistyö

Robotiikkaa voi opiskella nyt myös pääaineena – TUTRobo Lab on TTY:n uusimpia panostuksia

Tampereen teknillisen yliopiston määrätietoinen panostus robotiikan opetukseen ja tutkimukseen on nostanut sen alan suurimmaksi toimijaksi maamme yliopistojen joukossa.

Robotiikkaa voi opiskella nyt myös pääaineena – TUTRobo Lab on TTY:n uusimpia panostuksia

TUTRobo Lab avattiin marraskuun lopulla. Uudessa laboratoriossa opiskelijat voivat testata yhteistyörobotteja sekä anturi- ja ohjausjärjestelmiä.

Digitaalisuuteen ja datan hyödyntämiseen pohjautuvien älykkäiden kone- ja tuotantojärjestelmien odotetaan tuovan teollisuuden takaisin Eurooppaan ja sen myötä myös Suomeen.

-Ilman robotteja meillä ei olisi autotehdasta Suomessa, eikä se olisi palkannut lukuisia työntekijöitä viime kuukausien aikana, TTY:n kone- ja tuotantotekniikan professori Minna Lanz mainitsee ajankohtaisena esimerkkinä.

Tampereen teknillinen yliopisto kehittää niin opetusta kuin tutkimustakin vastaamaan teollisuuden tulevaisuuden tarpeita, sillä teknologiateollisuudelta edellytetään uudenlaista koneiden ja järjestelmien välistä kommunikaatiota, havainnointia ja autonomiaa.

Teollisuudessa laatu on avainasemassa.

-Robotilla on turha lähteä pienentämään henkilöstökustannuksia, mutta robotisoidusti voidaan vastata laatuvaatimuksiin. Jotta esimerkiksi autotehtaassa saadaan monimutkaiset komponentit pysymään vaadituissa mitoissa, työvaiheiden tulee olla robotisoituja.

-Tuotantotekniikan näkökulmasta syy panostamisen kannattavuuteen on yksiselitteisesti laatu ja sitä kautta kustannustehokkuus. Robotti sinällään ei takaa sitä, että tehdas on kannattava, vaan se on yksi osa tehokkuuden palapeliä, Lanz painottaa.

Teollisuudessa ajankohtainen puheenaihe on yhteistyörobotiikka, ihmisten ja robottien välinen yhteistyö. Kone- ja tuotantotekniikan projektipäällikkö Jyrki Latokartano mainitsee esimerkkinä ilman aitoja toimivat robotit.

-Kun ihminen menee tuotantosoluun, robotti antaa tilaa, pysähtyy ja jatkaa vasta sitten, kun ihminen lähtee, Latokartano kuvailee.

-Tästä seuraavassa asteessa katsotaan, miten ihminen ja robotti voivat tehdä yhteistyötä sekä koota yhdessä haastavampaa tuotetta. Silloin hyödynnetään molempien resurssien parhaita kyvykkyyksiä, Lanz lisää.

Hän muistuttaa, että robotti ei suoraan korvaa ihmistä, koska kyvykkyydet ja toimintatavat ovat erilaisia.

-Molemmissa on kuitenkin hyvät puolensa, ja järkevästi toteutetulla yhteistyöllä voidaan hakea kustannustehokasta ratkaisua.

Robotin ja ihmisen yhteistyöhön liittyy läheisesti kysymys työturvallisuudesta. Robotiikan kehittymiseen liittyy myös uusia turvajärjestelmiä. Lainsäädännön ohjenuoria puolestaan ovat konedirektiivi ja työturvallisuuslaki.

-Teollisuudessa pohditaan työtapaturmien ehkäisyä, sillä niistä seuraa pitkiä ja kalliita poissaoloja. Mitä monimutkaisempia laitteet ovat, sitä haastavampaa niiden luotettavuuden varmistaminen on, Lanz sanoo.

Tulevaisuudessa myös autonomiset mobiilirobottialustat yleistyvät. Ne osaavat kulkea tehtaassa, sairaalassa tai hotellissa monenlaisissa kuljetustehtävissä.

Puhekielessä robotiikka ja automatiikka esiintyvät usein rinnakkain ja myös sekoittuvat käsitteinä toisiinsa. Mikä niiden ero sitten on?

-Automaatiolaite toteuttaa tiettyä tarkoitusta, eikä sillä ole liikkuvia akseleita kolmea enempää eikä niin paljon vapausasteita kuin robotilla. Teollisuusroboteilla on yli kolme niveltä, usein kuusi, sekä tarraimessaan muutamia toimilaitteita, Lanz luettelee.

-Automaatiolinja taas on kokonaisuus, jossa voi olla satakin robottia. Robotti on yksi toimilaite.

Robotiikka on monitieteellinen ala, jota voidaan soveltaa laajasti. Moni muu ala onkin yhteydessä robotiikkaan: konetekniikka, sähkötekniikka, tietotekniikka, signaalinkäsittely ja matematiikka, professori Reza Ghabcheloo sanoo.

Robotiikka pääaineena perehdyttää opiskelijan alaan niin hyvin, että hän voi sen pohjalta edetä monin tavoin niin tutkimuksen kuin työelämänkin puolella.

-Opiskelija voi erikoistua ja syventää tietämystään valinnaisilla kursseilla ja valitsemillaan sivuaineilla.

Ghabcheloon mukaan robotiikan tuntemuksella on kysyntää esimerkiksi liikkuvia koneita valmistavassa teollisuudessa, logistiikassa ja kuljetuksessa.

-Vakiintuneen teollisuuden lisäksi kasvavat startup-yritykset tarvitsevat robotiikan asiantuntemusta, Ghabcheloo mainitsee.

Minna Lanz, Roel Pieters ja Reza Ghabcheloo kuuluvat Tampereen teknillisen yliopiston robotiikan tutkimusta ja opetusta kehittävään professorikuntaan. Ihmisen ja robotin työskentely yhdessä on olennainen osa tulevaa kehitystä.

Minna Lanz, Roel Pieters ja Reza Ghabcheloo kuuluvat Tampereen teknillisen yliopiston robotiikan tutkimusta ja opetusta kehittävään professorikuntaan. Ihmisen ja robotin työskentely yhdessä on olennainen osa tulevaa kehitystä.

Robotiikassa on selkeä buumi meneillään. Alan asiantuntijoilla on työelämässä kova kysyntä, ja siksi myös robotiikan pääaineenaan suorittaneet opiskelijat sijoittuvat hyvin töihin.

-Tuotantotekniikassa on hirveän hyvä imu. Jokainen diplomityöntekijäni on palkattu teollisuuteen. Opiskelija bongataan usein jo toiselta vuosikurssilta yritykseen, Lanz kertoo.

Opiskeluaineena robotiikka antaa lähtökohdat toimia eri tehtävissä alkaen automaatiosuunnittelusta ja jatkuen erikoistumiseen robottijärjestelmien parissa.

Robotiikan piirissä ratkottavien kysymysten luonne riippuu siitä, työskenteleekö robottien parissa operaattorina vai suunnittelijana.

-Ohjelmoitua rataa toistavaan automaattiseen järjestelmään tulee laskentavirheitä, ja joku kappale törmää jonnekin. Operaattorin tehtävä on pysäyttää, korjata ja palauttaa asiat ennalleen.

-Suunnittelussa taas vaaditaan ohjelmointia, ohjelman hiomista ja suunnittelua, jotta ylipäätään tapahtuu järkeviä asioita ja järkevässä ajassa, Lanz erittelee.

Robotiikan tutkimuksen taustalla on tavallisesti olemassa selvä tarve, esimerkiksi yrityksen tarve saada ratkaistua jokin tuotantoon liittyvä asia.

Laatuun ja tehokkuuteen liittyvän tarpeen lisäksi muilla elämän alueilla taustalla voi olla myös sosiaalinen tarve, esimerkiksi väestön vanheneminen ja hoitotarve.

Hoitotyöhön liittyen esimerkiksi Seinäjoella sairaalassa testataan veturirobotteja, jotka hakevat varastolta liinavaatekärryt ja vievät ne edelleen osastoille.

-Teollisuuden ulkopuolella kiinnostus robotiikkaan liittyykin enemmän ihmisen järkevän ja mielekkään työn lisäämiseen. Toistuvat ja raskaat tehtävät halutaan osoittaa robotille, esimerkiksi juuri hoitotyössä tavaroiden etsiminen ja kuljettaminen, Latokartano kuvailee.

Tulevaisuuden robotti on työkaveri, cobotti

Teollisuudessa tulevaisuuden robotit ovat työkavereita, jolloin ihmiset valmistavat tuotteita yhdessä robottien kanssa.

-Robotit toimivat ihmisen jatkeena lisäten turvallisuutta ja tehden työt, jotka ovat vaarallisia, raskaita ja yksitoikkoisia. Nämä cobotit (cobots, collaborative robots) eivät korvaa ihmistä, mutta auttavat tekemään työt tehokkaammin ja turvallisemmin, Tampereen teknillisen yliopiston apulaisprofessori Roel Pieters kuvailee.

Ihmisen ja robotin välinen yhteistyö näkyy tulevaisuudessa entistä enemmän myös kotona.

-Ihmiset voivat jo nyt hankkia älykkäitä robotteja ja laitteita, kuten robotti-imureita, robottiruohonleikkureita sekä robotiikkaa hyödyntäviä palveluita tietokoneille, Pieters sanoo.

-Tulevaisuudessa ihmisten välinen yhteydenpito laitteiden välityksellä lisääntyy, jolloin esimerkiksi ikäihmiset voivat asua kotona ja pitää helpommin yhteyttä läheisiinsä ja ystäviinsä. Pietersin mukaan etätyökin tulee uudella tavalla mahdolliseksi, kun kotoa voi ohjata työpaikan toimistorobottia.

Ihmisen ja robotin välinen kommunikointi sekä työskentely yhdessä ovat tulevaisuutta.

Ihmisen ja robotin välinen kommunikointi sekä työskentely yhdessä ovat tulevaisuutta.

TUTRobo Lab on uusi oppilaslaboratorio

TUTRobo Lab on marraskuussa avattu robotiikan uusi oppilaslaboratorio Tampereen teknillisen yliopiston Konetalossa Tampereen Hervannassa.

Laboratoriossa opiskelijat pääsevät testaamaan erilaisia yhteistyörobotteja sekä anturi- ja ohjausjärjestelmiä. Kiinnostavia ja tulevaisuuden kannalta merkittäviä näkökohtia liittyy ihmisen ja robotin väliseen kommunikointiin sekä tehokkaaseen työskentelyyn yhdessä.

Laboratorion roboteista esimerkiksi UR5, Kuka Iiwa ja PRob tukevat juuri tätä ihmisen ja koneen toimimista yhdessä. Robotiikan oppilaslaboratorio on ollut TTY:lle merkittävä taloudellinen panostus, sillä robotteihin ja opetukseen on satsattu noin puoli miljoonaa euroa.

TUTRobo Labin kehittäminen jatkuu, ja sen laajennussuunnitelma on jo olemassa.

TTY kärkipaikalla robotiikassa

TTY kärkipaikalla robotiikassa

Tampereen teknillinen yliopisto TTY on robotiikan alalla Suomen suurin yliopistollinen toimija.

Robotiikan parissa työskentelee 12 professoria kahdesta eri tiedekunnasta.

Syksystä 2017 lähtien opiskelijat ovat voineet valita robotiikan myös pääaineekseen.

Panostamalla robotiikan tutkimukseen ja opetukseen TTY haluaa vastata muun muassa teollisuuden tulevaisuuden tarpeisiin. Yritysyhteistyöllä onkin merkittävä asema.

Haku syksyllä 2018 alkaviin opintoihin 14.-28.3.2018 www.tut.fi/tuleopiskelemaan


Kaupallinen yhteistyö

Pääaiheet