Uutta osaamista suomalaiseen teollisuuteen

Automaatiotekniikkaa opiskelevat Sami Vapalahti ja Joonas Heino rakensivat opinnäytetyönään viimeisintä teknologiaa hyödyntävän oppimisympäristödemon.

Kun suomalaisen teollisuuden kilpailukykyä halutaan kehittää, tarkoittaa se jatkuvaa tuotannon ja työskentelytapojen tehostamista. Komponentit ovat samanhintaisia ympäri maailmaa, mutta kansainvälisesti verrattuna työn hinta on Suomessa korkea. Lyhentämällä työhön kuluvaa aikaa on mahdollista parantaa kotimaisen teollisuuden kilpailuasetelmia.

 

”Siemensillä on integroituvat teknologiaratkaisut esimerkiksi digitaalisen kaksosen rakentamiseen, virtuaaliseen käyttöönottoon ja datan keräämiseen. Nämä ratkaisut pitää saada myös alan oppilaitoksiin, jotta tulevat insinöörit pystyvät vastaamaan työelämän haasteisiin ja viemään yrityksiin uudenlaista osaamista”, sanoo oppilaitosten parissa aiemmin työskennellyt teollisuusratkaisuiden myyjä Ville Strömberg Siemensiltä.

 

Siitä se ajatus sitten lähti: Siemensillä tulisi olla tarjota oppilaitoksille simuloitu oppimisympäristödemo, joka havainnollistaisi yrityksen digitalisaatioratkaisutarjoamaa ja jossa voisi harjoitella turvallisesti esimerkiksi ohjelmakoodin toimintaa.

 

Metropolia-ammattikorkeakoulussa automaatiotekniikkaa opiskelevat Joonas Heino ja Sami Vapalahti ottivat haasteen vastaan keväällä 2019 ja alkoivat rakentaa Siemensille opinnäytetyönä automatisoidun korkeavaraston fyysistä mallia ja digitaalista kaksosta. 

 

Mallinnuksesta laserleikkaukseen

Ohjelmointi, mallinnus tai liikkeenohjaus ei ollut automaatiotekniikan opiskelijoille entuudestaan lähemmin tuttua, joten projekti sisälsi paljon uuden opettelua.

 

”Lähdimme käytännössä nollasta. Saimme apua Siemensin työntekijöiltä projektin eri vaiheissa, mutta pääosin kaivoimme tietoa Googlesta ja Youtubesta. Se oli työlästä, mutta erittäin opettavaista”, Vapalahti kertoo.

 

Vapalahti ja Heino rakensivat korkeavarastosta aluksi 3D-simulaatiomallin NX Mechatronics Concept Designer -ohjelmistolla, minkä jälkeen he lisäsivät siihen älyllisiä toimintoja, kuten liikeratoja, nopeusohjaimia ja tunnistusantureita, TIA Portal -ohjelmointiympäristön ja Simit-simulointiohjelmiston avulla.

 

”Lisähaasteena halusimme opetella vielä kinematiikkaa, jotta pystyimme ohjaamaan demolaitteiston akseleita synkronoidusti yhtä aikaa”, Heino kertoo.

 

”Lisäksi suunnittelimme ja teimme itse kaikki demossa käytetyt hyllyt ja laatikot. Siinä tarvitsimme mallinnusta, vektorigrafiikkaa ja laserleikkuria”, Vapalahti listaa.

Helposti laajennettavissa

Lopputuloksena syntyi monipuolinen korkeavarastodemo, jota voidaan myydä oppilaitoksille esimerkiksi ohjelmoinnin, kinematiikan, 3D-mallinnuksen sekä turvatekniikan harjoitteluun. Demot oppilaitoksille valmistaa Siemensin pitkäaikainen partneri PJ Cabinet.

 

”Tuli todella hyvä fiilis, kun saatiin tämä maaliin. Rakentamallamme demolla voidaan opetella kaikkia digitalisaation uusimpia sovelluksia ja teknologioita, ja se on helposti laajennettavissa esimerkiksi datan keräämiseen pilvipalvelun kautta”, kaverukset iloitsevat.

 

Puolen vuoden mittainen projekti valmistui juuri ennen Teknologia’19-tapahtumaa, jossa Vapalahti ja Heino esittelivät demoa Siemensin osastolla kolmen päivän ajan.

 

”Messuvierailijoita kiinnosti erityisesti digitaalisen kaksosen toimivuus ja hyödyllisyys tuotantolinjojen virtuaalisessa käyttöönotossa sekä kehittämisessä. Myös opinnäytetyön laajuutta kehuttiin”, Vapalahti kertoo.

Rakentamallamme demolla voidaan opetella kaikkia digitalisaation uusimpia sovelluksia ja teknologioita, ja se on helposti laajennettavissa. 
Sami Vapalahti ja Joonas Heino

Etu työelämässä

Opiskelijoiden neuvonantajana projektissa toiminut Ville Strömberg on tyytyväinen lopputulokseen.

 

”Sami ja Joonas selviytyivät haasteesta erittäin hyvin. Oppimiskaari oli jyrkkä, ja heidän piti opetella lyhyessä ajassa useita eri ohjelmistoja automaatiotekniikan ulkopuolelta.”

 

Uudenlainen osaaminen on valtti työmarkkinoilla.

 

”Uskon, että siitä on heille iso etu työelämässä, että he pääsivät näkemään ja tekemään digitalisointiprojektin kaikki vaiheet opinnäytetyössä. Ylipäätään teollisuudessa pitäisi mielestäni enemmän hyödyntää läpinäkyvyyttä tukevia työkaluja, joissa esimerkiksi mekaniikan ja automaation suunnittelijat kohtaisivat prosessin eri vaiheissa parhaan mahdollisen lopputuloksen saavuttamiseksi”, Strömberg summaa.

 

 

Teksti ja kuvat: Päivi Lukka

Teknologiaratkaisu

  • Simatic S7-1511TF -logiikka
  • Simatic HMI -paneelit
  • Sitop PSU6200 -teholähde
  • Hajautus-I/O: ET 200SP 
  • TIA Portal V15.1 -ohjelmointiympäristö
  • NX Mechatronics -CAD/CAM/CAE-suunnitteluohjelmisto
  • NX Mechatronics Concept Designer -simulointiohjelmisto
  • Simit-simulointiohjelmisto
  • PLC Sim Advanced -ohjelmisto
  • Sinamics S210 -servokäytöt
  • Scalance XF204-2BA IRT -kytkin
  • Simotics 1FK -moottorit