– Enemmän kuin yksittäisistä coboteista tai roboteista, FieldLabissa on kysymys kokonaisen Teollisuus 4.0 -tuotantoprosessin mahdollistavasta testiympäristöstä, sanoo konetekniikan yliopettaja Mika Ijas Tampereen ammattikorkeakoulusta. 

Teollisuus 4.0, jota myös neljänneksi teolliseksi vallankumoukseksi kutsutaan, tarkoittaa teollisuuden koko tuotantoprosessin liittämistä osaksi älykkäitä järjestelmiä. Automaatio, koneoppiminen ja reaaliaikainen data tuotantoprosessin jokaisesta vaiheesta vauhdittavat niin uusien liiketoimintamahdollisuuksien syntyä kuin nykyisen tuotannon tehostamistakin.  

FieldLab vastaa valmistavan teollisuuden pk-yritysten tarpeisiin 

Valmistavan teollisuuden alihankintaketjut voivat tätä nykyä olla hyvinkin pitkiä ja tuotanto myös maantieteellisesti hajautettua. Teollisuus 4.0 mahdollistaa sen, että kaikki koneiden prosessin eri vaiheissa tuottama tieto on hyödynnettävissä, riippumatta siitä missä koneet sijaitsevat. Pilvipalveluun lähetetty data työstökoneelta toisella paikkakunnalla auttaa vaikkapa seuraavan vaiheen tuotantokapasiteetin ennustamisessa.  

– Teollisuus 4.0 tarkoittaa koko valmistavan tuotannon tuotantoketjun liittämistä digitaalisesti yhteen. Kyse ei ole pelkästään teknologiasta tai uusista roboteista ja näiden tuottamasta reaaliaikaisesta datasta, vaan kokonaisten tuotantoprosessien muuttumisesta älykkäiksi ja siitä miten tämä kaikki saadaan tuottamaan hyötyjä yrityksille. Käytännössä nämä hyödyt voivat olla parantunutta laatua, materiaalin kulutuksen optimoinnista syntyviä kustannussäästöjä, kasvanutta tuotantotehokkuutta tai energiatehokkaampaa tuotantoa. Loppupeleissä on aina kyse euroista, summaa Ijas.  

Jotta myös pk-yritykset pääsevät osalliseksi näistä hyödyistä, sekä osaksi alihankintaverkostoja, on niiden kehitettävä osaamistaan ja tuotantoprosessejaan. FieldLab-hankkeen taustalla on aiemmissa hankkeissa hankittua kokemusta mm. esineiden 3D-tulostamisesta sekä TAMKin pitkäjänteinen yhteistyö alueen pk-yritysten kanssa. Teollisen tuotannon muuttuessa yhä älykkäämmäksi on tunnistettu tarve erityisesti konepaja- ja alihankintateollisuuden pk-yritysten osaamisen kehittämiseen. Ijas on tyytyväinen, että TAMK voi vastata tähän tarpeeseen tuomalla pk-yritysten käyttöön Teollisuus 4.0 -testiympäristön.  

– Tarjoamme testiympäristön, jossa voidaan käytännössä näyttää mitä Teollisuus 4.0 -toiminta on, ja jossa yritykset voivat testata omia prosessejaan.  

Törmäytystä ja simulointia digitaalisen kaksosen avulla  

Virallisia avajaisia FieldLabissa, TAMKin pääkampuksella, vietetään joulukuussa. Tämän jälkeen FieldLab on valmis ottamaan vastaan yritysten pilottiprojekteja. Paitsi onnistumisia Mika Ijas odottaa myös ”epäonnistumisia” yrityspiloteista. Jos toivottuja hyötyjä ei testeissä saavutetakaan, yritys välttyy kalliilta, jopa satojen tuhansien eurojen hukkainvestoinneilta. Kokemuksia ja osaamista teollisuus 4.0 -toiminnasta FieldLabissa kertyy joka tapauksessa. Tämä pätee niin yrityksiin kuin TAMKin opiskelijoihinkin.  

– FieldLab on luonnollisesti myös oppimisympäristö meidän opiskelijoillemme ja yrityspilotteineen erinomainen tilaisuus yritysten ja opiskelijoiden törmäyttämiseen – siitä hyötyvät kaikki osapuolet, Ijas iloitsee. 

Vuoden 2020 lopussa päättyvän projektin tavoitteena on myös toteuttaa mahdollisimman kattava digitaalinen kaksonen eli virtuaalinen kopio FieldLab-ympäristöstä. Digitaalisen kaksosen avulla on mahdollista simuloida vaikkapa uuden tuotteen vaatima tuotantoprosessi materiaalinkulutuksineen ja tuotantoaikoineen. Näin esimerkiksi alihankkija voi antaa tarkan hinnan valmistukselleen ennen kuin yhtäkään fyysistä tuotetta on valmistettu. 

Osaksi kansainvälistä FieldLab-verkostoa 

TAMKin FieldLab avaa uusia ovia kansainväliseen verkostoitumiseen. Toimiminen osana  FieldLab-verkostoa  tuo esimerkiksi elintarviketeollisuuden tuotantoprosessien kehittämiseen erikoistuneen hollantilaisen FieldLabin osaamisen TAMKin ja pirkanmaalaisten pk-yritysten ulottuville.  

­– Meillä TAMKissa puolestaan on paljon osaamista 3D-printtauksesta. Uusi laitteemme, joka mahdollistaa jopa kuusi metriä leveiden ja kaksi metriä korkeiden kappaleiden tulostamisen, mahdollistaa myös osaamisen kasvattamisen uudelle tasolle. Se voi olla meidän tulokulmamme kansainväliseen yhteistyöhön, toteaa Ijas.  

FieldLab  on opetus- ja kulttuuriministeriön profilointirahoituksella toteutettava kaksivuotinen hanke, joka osaltaan tukee TAMKin  Älykkäät koneet ja laitteet -painoalan  mukaista osaamisen kehittämistä.