Tuotantotekniikka ja tehdasautomaatio - Tampereen teknillinen yliopisto

Tuotantotekniikka ja tehdasautomaatio

Visio - Mitä on valmistava teollisuus 2020?

Valmistus palaa takaisin suomeen (in sourcing/re-shoring). Suomalaiset yritykset verkostoivat ja muodostava mukautuvia partner-verkostoja vastaamaan uusiin haasteisiin. Suomalaiset yritykset valmistavat tulevaisuudessa yhä monimutkaisempia tuoteyksilöitä, jotka kommunikoivat autonomisesti niin suunnittelun, asiakkaiden, tuotannon ja huollon välillä. MEI laitoksena on vahvasti mukana Euroopan tutkimusstrategioiden laadinnassa pitkäaikaisen EFFRA:n yhteistoiminnan kautta. Euroopan komission julkaisemassa ”Advanced Manufacturing” roadmapissa on strategisia synergioita MEI:n tutkimusteemojen kanssa. Tämä pohjaa hyvät mahdollisuudet saavuttaa kansainvälisesti merkittävän tutkimusorganisaation status ja tasaisesti kasvava tutkimusrahoitus. Valmistustekniikat ja tuotantoautomaatio tukevat TTY:n strategiaa tuottamalla huippututkimusta ja implementoitavissa olevia tutkimustuloksia ensisijaisesti digitaaliseen toimintaympäristön, energiatehokkuuden fokusalueelle, ja uusiutuvaan teolliseen innovaatio- ja liiketoimintaan.

 

Tulevaisuuden ainetta poistavat menetelmät

Tutkimus suuntautuu tulevaisuuden haastavien, erikoiskovien ja –lujien (mm. suurlujuus ja karkaistut) materiaalien energiatehokkaan työstön tutkimukseen.  Tutkimus pitää sisällään työstövoimien analysointi, vuorovaikutukset ja monisignaalianalyysi koskien lämpötilaa, voimia ja värähtelyitä. Yhtenä olennaisena osana on valmistuksen digitalisointi ja tiedon keruu konejärjestelmistä. Kone- ja tuotantotekniikan laitoksen lastuavan työstön tutkimus- ja opetusympäristö: Uusimpina trendeinä valmistuksessa ovat: 5-akselisuus, kova-, kuiva-, ja miniminesteinen työstö sekä suurnopeustyöstö.

Ainetta lisäävät menetelmät ja Laser-prosessit

Alueen tutkimus suuntautuu vahvasti Hybridivalmistukseen, suorakerrostukseen, jauhepetimenetelmiin, mikrotyöstöön ja säteenkuljetukseen. Laseravusteisilla hybridimenetelmillä on pystytty parantamaan erilaisten valmistusmenetelmien ominaisuuksia mm. termisten ruiskutusmenetelmien kohdalla. Tulevaisuudessa tuotteiden valmistuskustannuksia pystytään alentamaan yhdistämällä esim. materiaalia lisäävät ja materiaalia poistavat valmistusmenetelmät samaan laitteistoon. Hybridivalmistus mahdollistaa myös laitteiden eliniän huomattavan lisäämisen ja energiansäästön komponenttien korjauksen ja uudelleenkierrätyksen myötä. Lasermikrotyöstöä on sovellettu laitoksella moniin erilaisiin kohteisiin mm. lääketieteen, fotoniikan, mittaustekniikan ja elektroniikan alueella. Laaja pulssilaservalikoima ja prosessiosaaminen mahdollistavat juuri oikean laserprosessin ja laitteiston valitsemisen kunkin sovelluksen tarpeisiin.

Tulevaisuuden Ihmis-kone järjestelmät

Tutkimusteeman kärkialueita ovat robottijärjestelmät, vuorovaikuitteiset ihmis-kone rajapinnat, laite ja järjestelmä tason turvallisuus, suora ja epäsuora datan keruu tuotantoympäristöstä ja -laitteistosta. Digitaali- ja virtuaali- ja reaalimaailman fuusiossa yhdistetään  mm. silmänliikkeiden tunnistusta, kosketuksetonta ohjausta, virtuaaliset seinät ja cave-tyyppinen digitaali-virtuaali-reaali-immersio teollisissa ympäristöissä. Konenäkösovellukset laadun tarkkailussa (suora ja epäsuora mittaus), skannausteknologiat, sensorifuusio ja yhdistetty tiedon keräys ja analysointimenetelmät reaaliajassa.

Mukautuvat ja älykkäät tuotantojärjestelmät ja -verkostot

Tutkimusteema pitää sisällään tuotantostrategioiden, tuotannon suunnittelun ja –ohjauksen ja tuotantoverkostojen  tutkimista ja kehittämistä. Teemaan liittyviä kiinnostavia aiheita ovat mm. tuotanto-organisaatio, toimintakulttuuri, tiedonkulku/vuorovaikutus, kompleksisuuden vähentäminen, joustavuuden ja tehokkuuden kilpailukykyinen yhdistäminen, kyvykkyyksien tunnistaminen ja arviointi sekä tuotannon rooli kilpailuedun rakentumisessa. Tutkimusalue pitää sisällään Beyond Lean ajattelutavan: Perinteisen Lean filosofian ja modernin ICT tuottamien mahdollisuuksien hyödyntäminen jatkuvassa muutoksessa olevassa tuotannossa. Tutkimukseen liittyy APS, MES, immersiivinen virtuaalimallinnus, ihmisen ja koneen vuorovaikutus in-situ-tilanteissa ja uusien digitaalisten työkalujen mm. Sosiaalisen median hyödyntämisen tuotannollisissa ympäristöissä.

Käynnissä olevia projekteja

TEKES HYBRAM

VÄLKKY

3D BOOST

FIMECC MANU

  • P2 DigiMAP
  • P3 ProMagnet
  • P4 Accelerate
  • P5 LeanMES
  • P6 Next Generation Manufacturing: Additive Manufacturing & Smart Factory

EAKR Kokike

EAKR Ketterä Teollisuus

Tekes Regions of Renaissance (ReRe)

FP7 CSA Explore

FP7 CSA SoSmart

Lisätietoja:

Professor Eric Coatanéa
Associate Professor Minna Lanz

 

Päivittäjä: Satu Palonen, 31.03.2017 11:15.
Sisällöstä vastaa: Lanz Minna
Asiasanat: tiede ja tutkimus