Tutkimusalustan avulla automaatiota työkoneisiin
Tutkimustyötä voi usein tehdä onnistuneesti simulointien avulla. Joskus tarvitaan kuitenkin järeämpiä koneita. Toimivan yritysyhteistyön avulla saatiin TTY:n hydrauliikan ja automatiikan laitokselle tutkimusalusta, IHA-kone, jonka avulla kehitetään työkoneiden automaatioastetta.
– Ilman yritysten tukea koneen hankinta yksittäistä hanketta varten ei olisi ollut mahdollista. Nyt koneesta on saatu monipuolinen tutkimusalusta niin akateemisiin kuin yritysten omiinkin tutkimusprojekteihin, professori Kalevi Huhtala kertoo.
– Agco Sisu Power järjesti dieselmoottorin, Vilakoneelta saimme koneen rungon, ja komponenttien puolella yhteistyökumppanina toimi Bosch Rexroth. Langattomassa ohjauksessa teemme yhteistyötä Avant Techon kanssa.
Eri automaatiotasot yhteistyössä
IHA-konetta voidaan käyttää erilaisilla automaatiotasoilla, kuten manuaalisesti koneesta käsin tai langattomasti koneen vierestä niin, että kone on käyttäjän näkyvissä. Konetta voidaan myös ajaa teleoperoidusti siten, että kone nähdään työmaalta kameroiden välityksellä. Täysin automaattinenkin työskentely on mahdollista.
– Tulevaisuuden työmailla työskentelee yhteistyössä erilaisia koneita, jotka toimivat eri automaatioasteilla, Huhtala kertoo.
Osana huippuyksikköä
Hydrauliikan ja automatiikan laitos kuuluu Generic Intelligent Machines -projektiin, joka toimii tutkimuksen huippuyksikkönä 2008–2013. Yksikössä on toisena osapuolena mukana Aalto-yliopisto.
Lisäksi laitos on mukana strategisen huippuosaamisen keskittymässä (SHOK) metallituotteiden ja koneenrakennuksen alalla. Keskittymät tarjoavat tutkimusyksiköille ja alan yrityksille yhteistyöväylän. SHOKin kautta on meneillään useita tutkimuksia eri yritysten kanssa.
Mittaustietoa kunnonvalvontaan
Eräässä projektissa keskitytään koneen toiminnan mittaamiseen ja mittaustiedon hyödyntämiseen. Tieto koneen kuormitusasteesta helpottaa kunnonvalvontaa ja huoltojen ennakointia. Näin voidaan parantaa koneiden käyttöastetta. Mittaukset helpottavat ajajankin toimintaa: työkoneen käyttäjä näkee näytöltä, onko kuormitus optimaalista.
Mittaustulosten avulla voidaan optimoida koneen polttoainetaloutta. Työkoneiden dieselmoottoreiden päästövaatimukset kiristyvät jatkuvasti. Tutkimuksen tavoitteena onkin samalla päästöjen pienentäminen.
– Tavoitteena ei ole päästä täysin automaattiseen työkoneeseen vaan löytää parhaita palasia erilaisista automaatioasteista ja tehdä työ pienemmällä teholla. Yhteisten projektien ansiosta yritykset saavat tietoa erilaisista ohjausarkkitehtuureista. Päätähtäin on kehittää sovelluksia työkonepuolelle, mutta tuloksia on hyödynnetty muillakin alueilla.
Poikkitieteelliset projektit avartavat tutkijoiden näkökulmia. Myös yrityksille on SHOKin kautta avautunut uusia keskusteluyhteyksiä.
– Yrityksillä on monia ongelmia, joita kannattaa ratkaista yhteistyössä. Suomessa resursseja on vähän, joten niitä kannattaa käyttää fiksusti. Yhdessä saadaan paljon enemmän aikaan, Huhtala muistuttaa.