Simulointiympäristöllä uusia ulottuvuuksia tuotannon automatisointiin

Pk-yritysten simulointitarpeisiin räätälöitävä simulointiympäristö

Toimintalinja 2 (EAKR) | 01.06.2015 – 31.05.2018 | Satakunta

Hanke loppunut
Tutustu hankkeeseen

Yleistiedot hankkeesta

Projektitiimi:

Leino Mirka, projektipäällikkö, Automaation tutkimusryhmän vetäjä

Suvela Timo, asiantuntija, automaatiotekniikan lehtori

Asmala Hannu, asiantuntija, automaatiotekniikan lehtori

Kortelainen Joonas, asiantuntija, tutkija/opettaja

Lehtinen Tommi, asiantuntija, tutkija/opettaja

Valo Pauli, asiantuntija, tutkija/opettaja

Kyngäs Sinikka, projektisihteeri

Tietoja hankkeesta:

Hankkeen rahoittaja: Satakunnan ELY-keskus, yritysten toimintaympäristön kehittämisavustus
Toteuttajaorganisaatio: Satakunnan ammattikorkeakoulu
Maakunta: Satakunta
Aloituspäivä: 01.06.2015
Lopetuspäivä: 31.05.2018
Budjetti: 100000-500000 €
Toimintalinja: Toimintalinja 2 (EAKR)
Erityistavoite: Yritysten innovaatiotoiminnan vahvistaminen

Lyhyt selostus hankkeesta:

Simulointiympäristöllä uusia ulottuvuuksia tuotannon automatisointiin -hankkeessa Satakunnan ammattikorkeakoululle suunnitellaan ja toteutetaan pk-yritysten simulointitarpeisiin räätälöitävä simulointiympäristö. Hyvin suunniteltu ja toteutettu simulointiympäristö tarjoaa uusia ulottuvuuksia yritysten tuotantoprosessien ja tuotteiden digitalisointiin ja automatisointiin. Simulointiympäristöstä voivat hyötyä erityisesti teollista tuotantoa harjoittavat yritykset, mutta tietysti myös tuotantoprosesseja, niiden osia ja laitteita valmistavat yritykset. Hankkeessa simulointiympäristössä käytettävät mallinnustekniikat, komponentit, liitynnät ja simulointitavat määritellään tarkasti. Näin kaikki mallinnetut komponentit ja simulaatiot sopivat yhteen ja simulointiympäristö täydentyy jokaisen simulaation myötä. Tämä nopeuttaa uusien simulaatioiden aloittamista, kun kaikkia osia ja komponentteja ei tarvitse aina mallintaa alusta asti. Erilaisten solujen simulaatioita voidaan hyödyntää monessa erilaisessa kohteessa.

Tulokset

Simuloinnilla uusia ulottuvuuksia tuotannon automatisointiin -hankkeessa Satakunnan ammattikorkeakoululle on suunniteltu ja toteutettu pk-yritysten simulointitarpeisiin vastaava simulointiympäristö. Ympäristö tarjoaa uusia ulottuvuuksia yritysten tuotantoprosessien ja tuotteiden digitalisointiin ja automatisointiin. Simulointiympäristö koostuu todellisista tuotannon kehittämistarpeisiin vastaavista simulaatioista, joiden avulla voidaan perehtyä erilaisiin tuotannon toimintoihin sekä niiden suunnitteluun ja ohjelmointiin. Jokainen uusi simulaatio kasvattaa simulointiympäristöä ja laajentaa sen hyödyntämismahdollisuuksia jatkossa. Simulointiympäristöä voivat hyödyntää esim. teollista tuotantoa harjoittavat yritykset sekä tuotantoprosesseja, niiden osia ja laitteita valmistavat yritykset.

Simulointiympäristössä on määritelty reunaehdot erilaisten mallinnustekniikoiden ja simulointimenetelmien käytölle sekä komponenttien ja liityntöjen suunnittelulle. Näin varmistetaan, että kaikki mallinnetut komponentit ja simulaatiot sopivat yhteen ja simulointiympäristö voi täydentyä jokaisen simulaation myötä. Tämä nopeuttaa uusien simulaatioiden aloittamista, kun kaikkia osia ja komponentteja ei tarvitse aina mallintaa uudestaan. Vastaavasti myös erilaisia simuloituja soluja voidaan hyödyntää myöhemminkin uusissa kohteissa.

Simulointiympäristöä voidaan hyödyntää esim. uuden tuotantolinjan suunnittelussa ennen koneiden ja laitteiden tilaamista. Simuloinnilla voidaan esim. varmistaa laitteiden sopiminen suunniteltuun tilaan sekä testata laitteiden kapasiteetteja ja yhteensopivuuksia. Toisaalta jo olemassa olevan järjestelmän tai tuotantolinjan simulaatiolla voidaan testata erilaisia kehittämisvaihtoehtoja tai laajennusmahdollisuuksia. Simulaatioita voidaan hyödyntää myös prosessien ja linjastojen käyttökoulutuksessa, jossa käyttäjät voivat kokeilla erilaisia tuotannon vikatilanteita tai vaikka vaihdella tuotantomääriä. Vastaavasti kunnossapidon asiantuntijat voivat simulaatioiden avulla testailla erilaisia vikatilanteiden tai kunnossapitotoimien vaikutusta tuotantoon. Simulointiympäristön hyödyntäminen koulutuksen ja kunnossapidon tukena poistaa matkustustarpeita sekä osien edestakaista kuljettamista. Samoja simulaatioita voidaan myös hyödyntää esim. myynnin ja markkinoinnin tukena.

SAMKin simulointiympäristöön on suunniteltu ja toteutettu geneerisiä, mahdollisimman monenlaisia komponentteja sisältäviä prosesseja. Yksityiskohtaisempia esimerkkisimulaatioita on tehty mm. sahalinjastosta, leipomon lähettämön linjastosta ja suklaasuukkojen pakkauslinjastosta. Vastaavasti myös hankkeen pilottisimulaatioita varten toteutettiin paljon uusia komponentteja ja prosessivaiheita.

Simulaatioiden tarkastelu virtuaalimaailmassa virtuaalilaseilla tuo aivan uuden näkökulman linjaston suunnitteluun, ohjelmointiin ja koulutukseen. Virtuaalimaailmassa liikkuminen laajentaa linjaston rakentamisen tai muokkaamisen näkökulmaa. Virtuaalimaailmassa liikkuminen auttaa hahmottamaan laitteiden sijoittelumahdollisuuksia ja esimerkiksi kulkuväylien tarvetta ja laajuutta. Samoin vaikkapa teollisuushallin rakenteiden huomioiminen voi olla virtuaalimaailmassa selvästi helpompaa.

Ratkaisun kuvaus

Simulointiympäristöllä uusia ulottuvuuksia tuotannon automatisointiin –hankkeen päätavoitteet olivat:

  • Muodostaa selkeä suunnitelma satakuntalaisten pk-yritysten tarpeisiin kehitettävästä simulointiympäristöstä
  • Määritellä simulointiympäristön toiminta, prosessit, komponentit, virtuaaliaineistojen muoto sekä rajapinnat simulointiympäristöstä ulospäin, esim. reaalimaailman komponentteihin ja prosesseihin
  • Mallintaa iso joukko komponentteja
  • Toteuttaa kolme pilottisimulaatiota yrityksille

Tavoitteisiin päästiin toteuttamalla yhteensä 8 työpakettia:

  1. Benchmarking – mitä on tarjolla?

Ensimmäisessä työpaketissa selvitettiin, millaisiin tarkoituksiin simulointia käytetään. Selvitystyö aloitettiin suomalaisista ammattikorkeakouluista ja siitä, miten simulointia ja virtuaaliympäristöjä  hyödynnetään niissä automaatiotekniikan tki-työhön ja opetukseen. Seuraavaksi käytiin läpi simuloinnin hyödyntämistä yritysten tuote- ja prosessikehittämisessä sekä käyttö- ja kunnossapitokoulutuksen tai myynnin ja markkinoinnin tukena. Samalla selvitettiin myös, millaisia valmiita ohjelmistoja näihin tarkoituksiin on tarjolla.

Suomalaisissa ammattikorkeakouluissa simulointia käytetään vaihtelevasti. Seinäjoen ammattikorkeakoulussa ollaan selvityksen mukaan hyödynnetty simulointia laajimmin sekä yritysten tarpeisiin että ammattikorkeakouluopetuksessa. Heidän kanssaan käydyt keskustelut nostivat esille useita SAMKin simulointiympäristön kehittämiseen merkittävästi vaikuttaneita sekä kehittämisideoita että myös kierrettäviä sudenkuoppia. Yhteistyö SeAMKin kanssa onkin ollut hyvin merkittävää tämän hankkeen onnistumisen näkökulmasta.

Hankkeen aikana on tutustuttu ja testattu useita erilaisia ja eritasoisia tuotannon/tuotesuunnittelun tarkoituksiin kehitettyjä simulointiohjelmistoja. Eniten kokemuksia ja oppia on saatu seuraavien ohjelmien kautta: ABB RobotStudio, V-rep, Flexsim, Factory I/O, Cognex InSight, Omron FH FJ-simulator, Matrox Design Assistant, RoboDK, Omron TouchFinder Simulator, VR Robotics Simulator, Siemens PLM ja FluidSim. Osaan ohjelmista tutustuttiin hyvinkin laajasti ja ne valittiin osaksi simuloinitiympäristöä, kun taas toisten ohjelmien kohdalla huomattiin jo lyhyellä tutustumisella, että niissä on päällekkäisyyksiä jo valittujen ohjelmien kanssa ja siitä syystä ne jätettiin ympäristön ulkopuolelle. Simulointiympäristön osaksi valitut ohjelmat todettiin todella helppokäyttöisiksi ja hyödyllisiksi kokonaisuuden kannalta. Ohjelmat ovat toimineet hyvin simulointiympäristön tarkoituksissa. Tutustumisten ja testien tuloksena tunnetaan simulointiympäristön laajennus- ja kehittämismahdollisuuksia, mutta toisaalta osataan valita tarpeen mukaan muunlaisiakin simulointiohjelmia, jos kohteen kehittäminen niin vaatii.

  1. Simulointiymmärryksen lisääminen alueen yrityksissä

Toisen työpaketin tavoitteena oli viedä tietoa simuloinnin tuomista hyödyistä alueen yrityksiin. Yritysten kanssa on käyty läpi simuloinnin merkitystä niin suunnittelussa, käyttökoulutuksessa ja kunnossapidossa kuin myynnin ja markkinoinninkin tukena. Yritysten kanssa on tutustuttu simuloinnin eri tasoihin kuten layout-suunnitteluun, tarkempaan laitekohtaiseen ohjelmointiin, koulutustarkoituksiin tehtyihin vikatilanteitakin sisältäviin simulointeihin ja reaalimaailman logiikalla ohjattaviin simulaatioihin. Kaikkea tätä on esitelty niin yritysten kanssa pidetyissä palavereissa kuin erilaisissa tilaisuuksissakin.

2.12.2016 pidetty Simulointiseminaari oli yksi merkittävimmistä simulointiympäristön kehittämistyötä esittelevistä tilaisuuksista. Simulointiseminaariin osallistui kolmisenkymmentä eri organisaatioiden edustajaa. Seminaariin oli kutsuttu puhumaan SeAMKin edustaja, joka esitteli SeAMKin näkemystä ja heillä tehtyä simulointityötä. Seminaarissa puhuivat myös Visual Componentsin ja ABB:n edustajat heidän simulointiohjelmistojensa hyödyntämismahdollisuuksista. Seminaarin jälkimmäisellä puoliskolla SAMKin asiantuntijat esittelivät simulointiympäristöä, sen hyödyntämismahdollisuuksia ja tulevaisuuden kehittämissuunnitelmia sekä kävivät läpi käytännön demonstraatioita niin esimerkkisimulaatioiden kuin fyysistä ja virtuaaliympäristöä yhdistävien esimerkkien kautta. Simulaatioseminaarista voi lukea automaation tutkimusryhmän Internet-sivuilta (http://automaatio.samk.fi/?page_id=1042) ja samalta sivulta pääsee myös lataamaan seminaariesityksiä.

Lounaissuomen automaatiomessuilla 14.7.2016 ja 13.7.2017 Ulvilassa ympäristön kehittäminen ja simuloinnin tuomat mahdollisuudet herättivät hyvinkin laajaa mielenkiintoa. Simulointiympäristöä sekä siinä toteutettuja esimerkkisimulaatioita esiteltiin myös erityisesti meriteollisuuden yrityksille suunnatuissa Meriosaajat-teknologiapäivissä 8.2.2017 Porissa ja 23.5.2017 Raumalla. Simulointiympäristön erilaisia simulaatioita ja niiden tuomaa lisäarvoa uuden tuotannon suunnittelussa esiteltiin RoboCoast-yritysten Automaation aamukahveilla Ulvilassa 23.3.2017. 7.4.2017 Kankaanpään alueen yrityksille järjestetyssä Teknologiademopäivässä tuotannon simulointia ja simuloinnin mahdollisuuksia käsiteltiin metalliteollisuusyritysten näkökulmasta. Esimerkkisimulaatiot ja niiden esille tuomat simulointimahdollisuudet tuottivat useita ideoita pientenkin yritysten tuotannon kehittämiseen. Simulointiympäristössä tehtyjä esimerkkisimulaatioita esiteltiin myös Yritys-Suomi –toimijoiden kehittämispäivillä 31.8.2017 Yyterissä, SAMKin uuden kampuksen avajaisissa 2.9.2017 sekä yrityksille järjestetyssä SAMKin avointen ovien päivässä 22.9.2017 ja laajalle yleisölle järjestetyissä avointen ovien päivässä 23.9.2017.

Simulointiympäristön toimintaa ja sen tuomia mahdollisuuksia esiteltiin Tulevaisuuden tuotanto ja valmistus data-analytiikalla –seminaarissa 7.6.2018. Paikalla oli n. 70 kuulijaa ja seminaarin jälkeen 40 henkilöä jatkoi työpajoihin, joista yhdessä osallistujat pääsivät tutustumaan SAMKin simulointiympäristöön ja siellä tehtyihin simulaatioihin virtuaalilasien avulla. Samalla kävijät pääsivät kokeilemaan simulaatioiden tekemistä asettelemalla koneita ja laitteita linjastolle “käsin” virtuaalimaailmassa sekä kokeilemaan robotin ohjelmointia virtuaalimaailmassa.

Yritysten kiinnostus simulointia kohtaan on ollut laajaa. SAMKiin on tullut paljon kyselyjä aiheesta ja useiden yritysten kanssa on käyty keskusteluja simuloinnin hyödyntämismahdollisuuksista ko. yritysten tuotannon kehittämisessä sekä esim. koulutusmahdollisuuksien kehittämisessä. Varsinkin virtuaalilasit tuovat uuden ulottuvuuden simulaatioiden hyödyntämiseen koulutuksessa. Kevään 2018 aikana simulointiympäristöä käytettiin hankkeessa tehtyjen pilottisimulaatioiden lisäksi useisiin eri yritysten simulaatioihin. Näin simulointiympäristön komponentti- ja sovelluskirjastoja on täydennetty jo hankkeen viime kuukausien aikana.

  1. Tarvetunnistus / ideointi

Kolmannessa työpaketissa tehtiin simulointiympäristön kehittämisen kannalta ensiarvoisen tärkeää tarvetunnistusta ja ideointia. Työpaketissa projektiryhmä pohti, mitä kaikkea automaatiotekniikan tki-työhön suunniteltavaan simulointiympäristöön voidaan tai kannattaa sisällyttää. Yritysten kanssa käydyssä vuoropuhelussa suunniteltiin muokattavissa olevia simulointimalleja, joiden avulla uusien simulaatioiden tekeminen pääsee alkamaan mahdollisimman ketterästi. Tässä työpaketissa myös suunniteltiin koulutusaineistoja, tehtäviä, harjoituksia ja teoria-aineistoja simulointiympäristön käyttökoulutuksiin.

Kolmannessa työpaketissa selvitettiin myös, miten simulointiympäristö voidaan integroida virtuaalioppimisympäristöön. SAMKissa on vuoden 2018 aikana otettu käyttöön uusi Moodle 3.0 –verkko-oppimisympäristö, jonka kautta simulointiympäristönkin käyttäminen on mahdollista. Hankkeen aikana virtuaalioppimisympäristöön on tehty yritysten koulutustarkoituksiin jo muutamia erilaisia simulointiharjoituksia. Seuraavassa on kuvattu esimerkinomaisesti kaksi tällaista harjoitusta.

Erään harjoituksen alkutilanteessa simulointiharjoituksen suorittaja saa eteensä valmiin tuotantotilan, jossa on ennalta määritelty määrä laitteita, henkilökuntaa sekä tilaa rajoittavia esteitä. Tuotantotilassa valmistetaan tuotetta, joka koostuu kahdesta eri muovipuristetusta osasta. Harjoituksen suorittajalle kerrotaan myös tuotteen eri valmistusvaiheiden suoritusaikoja. Harjoituksen suorittajan tavoitteena on simuloida uusi, mahdollisimman kustannustehokas layout sekä linjasto hyödyntäen mahdollisuuksien mukaan olemassa olevia laitteistoja ja henkilökuntaa sekä lisäämällä kuljettimia, robotteja, laitteita tai henkilökuntaa tarpeen mukaan.  Harjoituksen suorittajan tulee myös tehdä simulointinsa perusteella laskelmat uuden linjaston kustannuksista sekä sen mukaisista tuotteen tuotantokustannuksista ja –volyymista.

Toisessa harjoituksessa simulointiharjoituksen suorittaja saa lähes vapaat kädet oman tehtaan simulointiin. Tehdas voidaan simuloida raaka-aineen käsittelystä lähtien aina valmiiden tuotteiden varastointiin, mutta tehdas voi olla myös kokoonpanotehdas, jolloin osat tulevat alihankintana ja niiden vastaanotto on toteutettava osaksi simulaatiota. Tässä harjoituksessa olennaista on myös käyttää itse mallinnettuja osia tai tuotteita osana simulaatiota.

  1. Kehittämistyö

Neljännessä työpaketissa toteutettiin varsinainen simulointiympäristön kehittäminen. Kehittämistyö aloitettiin laatimalla simulointiympäristön komponenttien toteutusohje ja toteuttamalla ensimmäisiin esimerkkisimulaatioihin tarvittavat komponentit. Samaan aikaan kehitettiin simulointimallien toiminnalle kuvausmenetelmä, joka varmistaa jatkossa eri simulaatioissa tehtyjen mallien yhteensopivuuden.

Tärkeä osa komponenttien yhteensopivuutta ja joustavaa käyttöä on komponenttien nimeämiskäytännöt, jotka helposti eroaisivat toisistaan ilman sovittuja käytäntöjä. Toinen tärkeä osa komponentteja on signaalien ja komponentin toiminnallisuuden ohjelmakoodin rakentaminen siten, että komponenttia voidaan hyödyntää mahdollisimman joustavasti sekä itsenäisenä osana simulaatiota että ulkoisesti ohjattuna esim. fyysisen tai virtuaalisen PLC:n kautta. Komponentin geometrioiden (esim. korkeus, leveys) rakenteen automaattisen mukautumisen esim. yhdistettyyn kuljettimeen todettiin olevan simulaation rakentamista nopeuttava tekijä, mutta sen tekeminen varsinkin monimutkaisiin komponentteihin on yleensä hankalaa ja kannattaa toteuttaa vain usein käytettyihin komponentteihin.

Simulointiympäristön monipuolisen hyödyntämisen näkökulmasta yhtenä tärkeänä osana tätä työpakettia kehitettiin myös simulointimalleissa käytettävä rajapinta, jonka kautta ollaan yhteydessä esimerkiksi nettisivustoille, joista löytyy lisätietoa ko. laitteesta tai linjastosta. Tähän liittyen yhteen esimerkkisimulaatioon tehtiin esimerkkejä koulutusaineistojen lukemisesta hyödyntäen tätä rajapintaa. Kun simulointiympäristön määrittely oli valmis, keskityttiin kehittämistyössä enemmän esimerkkisimulaatioiden ja yrityksille tehtyjen pilottisimulaatioiden tekemiseen. Simulointiympäristön määrittely sekä esimerkkisimulaatiot ja pilottisimulaatiot kuvataan tarkemmin myöhemmin tässä raportissa.

Simulaation laitteita ja komponentteja on myös mahdollista ohjata fyysisellä logiikalla kuten simulointiympäristön esittely-ympäristössä tehdään. Tällöin simulaation laitteita voidaan käyttää korvaamaan oikeita laitteita tai suunnitteilla olevan linjaston logiikkaohjelman ohjelmointi voidaan aloittaa jo ennen kuin fyysistä linjastoa on olemassa. Hankkeen päättyessä simulointiympäristön esittely-ympäristössä voidaan Beckhoffin logiikoiden kanssa käyttää suoraan ADS-rajapintaa tai OPC UA -rajapintaa. Muiden valmistajien logiikoiden kanssa voidaan käyttää OPC UA -rajapintaa. Rajapintojen kautta on mahdollista lukea ja kirjoittaa malleista löytyviä signaaleja ja hyödyntää tätä tietoa logiikkaohjelmassa. Tällaiset signaalit voivat olla esimerkiksi kuljettimessa päälle/pois -ohjaussignaali ja anturissa anturitiedon signaali.

Simulaatioihin on myös mahdollista tehdä niin sanottu opetustila, jossa jokaisesta komponentista klikkaamalla aukeaisi nettisivu, joka näyttää lisätietoja (esim. datasheetin) siitä komponentista. Tämä onnistuu käyttämällä ohjelmasta löytyvää valmista funktiota, Jog Info, sekä kirjoittamalla pieni pätkä python-koodia. Pythoniin implementoidaan webbrowser-kirjasto ja aina tällaisen Jog/Interact -funktion jälkeen kutsutaan tätä webbrowser-kirjaston komentoa “open_new_tab”, joka avaa tietokoneen oletusselaimella sisäänkirjoitetun web-osoitteen. Web-osoite voi olla linkki YouTubeen, .pdf-dokumenttiin tai ihan mihin tahansa, mitä normaaliselaimella voi avata. Seuraavassa on esimerkkivideo tällaisesta.

https://oysamk-my.sharepoint.com/:v:/g/personal/joonas_kortelainen_samk_fi/EbVZ74BJMAFJtmfCDJCpQ6EB_MOoSucUWQe3tKBsm2V2_g?e=96IOfc

  1. Yhteisöllisen toimintamallin kehittäminen

Simulointiympäristön kehittäminen on tuonut mukanaan monenlaisia yhteistyössä tehtyjä projekteja ja kehittämistoimia. Yhteisen ympäristön toteuttaminen on rohkaissut sekä asiantuntijoita että opiskelijoita toteuttamaan simulaatioita yhteisöllisemmin ja samalla yritysten toiveita kuunnellen. Simulointiympäristöä on esitelty laajalle joukolle kansainvälisiä vieraita ja tämä taas on herättänyt kiinnostusta myös simulointiin liittyvään yhteistyöhön.

Merkittävin kv-yhteys on ehdottomasti ollut kiinalaisen Junhe Pumps –yrityksen toimitusjohtajan ja markkinointijohtajan vierailu ja heidän kanssaan simulointiympäristön tarjoamien mahdollisuuksien sekä esimerkki- ja pilottisimulaatioiden pilotointi 29.8.2017. Tilaisuudessa tutustuttiin simulointiympäristön tarjoamiin mahdollisuuksiin pumpputehtaan automatisointisuunnittelun tukena. Projektitutkija Joonas Kortelainen simuloi livenä yhden linjaston luonnoksen Junhe Pumps:n edustajien ohjeistuksen mukaan. Linjaston toiminnan monipuolisuus ja simuloinnin tarkkuus herättivät paljon positiivisia kommentteja yrityksen edustajilta. He myös intoutuivat ideoimaan jatkosuunnitelmia ympäristön hyödyntämisestä satakuntalaisten yritysten tekemien automatisointisuunnitelmien tukena.

  1. Simulointiympäristön julkaisu ja pilotointi

Simulointiympäristön toimintaa pilotoitiin SAMKin automaatiolaboratoriossa keväällä 2018. Pilotointiin osallistui niin SAMKin tutkijoita ja opettajia kuin satakuntalaisia yrityksiä sekä SAMKin opiskelijoita. Pilotointi toteutettiin esittelemällä ympäristöä yritysten edustajille, tekemällä livesimulointeja mm. VR-ympäristössä, toteuttamalla kaksi simulaatiota yritysten tarpeisiin sekä teettämällä opinnäytetyö simulointiympäristön ja fyysisten järjestelmien yhteistoiminnallisuuksien demonstroimiseksi.

Simulointiympäristön tarjoamat mahdollisuudet ovat kaikkien nähtävillä laboratoriossa sijaitsevassa esittely-ympäristössä. Ympäristöä on esitelty SAMKin yhteistyökumppaneille kevään ja kesän 2018 aikana. Ympäristöä tullaan pilotoimaan yhdessä 14 suomalaisen AMKin kanssa aloitetussa Automation in Network – AuNe -yhteistyöhankkeessa vuosina 2018-2020. Samoin ympäristöä hyödynnetään yritysyhteistyökumppanien kanssa esimerkiksi SAMKin Robotiikka Akatemian toimesta jo syksyllä 2018.

  1. Arviointi

Simulointiympäristöllä uusia ulottuvuuksia tuotannon automatisointiin –hankkeen toimintaa ja tuotoksia on arvioitu monesta eri näkökulmasta. Opiskelijat ovat olleet todella tyytyväisiä simulointiympäristön käyttöön opiskelun apuvälineenä, koska se luo uudenlaisia mahdollisuuksia erilaisten sovellusten tekemiseen, kun aiemmin mahdollisuudet sovellusten testaamiseen oli rajattu olemassa oleviin fyysisiin laitteisiin. Yritysten edustajat taas ovat tuoneet esille havaintojaan simuloinnin todella laajoista hyödyntämismahdollisuuksista. Hankkeeseen osallistuneet tutkijat ovat kertoneet simuloinnin osaamisensa lisääntyneen hankkeen aikana merkittävästi. Monimutkaiset ja laajat simulaatiot sekä uudet mallinnukset ovat tuoneet mukanaan haasteita ja niiden ratkaisemisesta syntynyttä monipuolista kokemusta. Pilotointiin osallistuneet tekijät taas ovat arvioineet ympäristöä sen käytettävyyden näkökulmasta ja erityisesti virtuaaliominaisuudet ovat saaneet kiitosta.

Simulointiympäristöön toteutettujen mallien toiminnallisuutta ja kategorioiden hyödynnettävyyttä on arvioitu kehittämishankkeen edetessä lähinnä asiantuntijoiden ja opiskelijoiden toimesta. Tämä on ollut tärkeää, jotta toiminnallisuutta on pystytty kehittämään tarpeelliseksi katsottuun suuntaan ympäristön laajentuessa. Monenlaisten arvioiden ja koko hankkeen ajan projektiryhmän tekemän itsearvioinnin perusteella on tehty jatkokehityssuunnitelmia, joista merkittävimmät on kirjattu tämän raportin loppuun jatkokehittämissuunnitelmiin.

  1. Julkaisut ja esitykset

Simulointiympäristön kehittäminen on ollut hyvin konkreettista komponenttien, toiminnallisuuksien ja ohjelmointitapojen kehittämistä. Hankkeen panostukset on kohdennettu pääsääntöisesti selkeän ja toimivan ympäristön kehittämiseen. Näin myös hankkeen julkaisut ja esitykset ovat keskittyneet konkretiaan ja toiminnallisuuksien mukanaan tuomien mahdollisuuksien esittelyyn.

Simulointiympäristön kehittämisestä kirjoitettiin satakuntalaisille insinööreille Satakunnan insinöörit ry:n tiedotuslehti Satikkaan: Kortelainen, J., Lehtinen, T. ja Leino, M. 2016. Simuloinnilla vakuuttavaa kivijalkaa tuotannon uudistamiseen. Satakunnan insinöörit ry:n tiedotuslehti Satikka. 2/2016, pp 6-7.

Simulointiympäristöä esiteltiin SAMKin sidosryhmille Agora-lehdessä: Leino, M. 2016. Simulointiympäristöllä uusia ulottuvuuksia tuotannon automatisointiin. Agora, Satakunnan ammattikorkeakoulun osaamisuutiset. 3/2016, pp 6-7.

Simulointiympäristön tarjoamia mahdollisuuksia esiteltiin automaatioyritysten aamukahveilla 23.3.2017: Leino, M., Kortelainen, J. ja Lehtinen, T. 2017. Tuotannon simuloinnista monenlaista hyötyä. Esitys Automaatioyritysten aamukahvit –tilaisuudessa. 23.3.2017, Sataedu, Ulvila.

Simulointiympäristön mahdollisuuksien hyödyntämisestä automaatiotekniikan koulutuksessa kirjoitettiin SAMKin julkaisuun eOppimisen aika: Suvela, T. 2018. Simulointiympäristöjen soveltaminen automaatiotekniikan opetuksessa. Koivisto, J., Forma, E-L., Jalonen, J. Kallama, K., Kandelin, N. (toim.) eOppimisen aika – Pedagogiikka ja digityökaluja. Satakunnan ammattikorkeakoulu. Sarja B, Raportit 5/2018.

Valmis simulointiympäristö esiteltiin Tulevaisuuden tuotanto ja valmistus data-analytiikalla –seminaarissa Porin yliopistokeskuksessa 7.6.2018: Lehtinen, T. 2017. Simuloinnin kehitysympäristöllä joustavuutta ja tehokkuutta tuotannon suunnitteluun. Esitys Tulevaisuuden tuotanto ja valmistus data-analytiikalla –seminaarissa. 7.6.2018, Porin yliopistokeskus.

Hyvät käytännöt

Hankkeen ehdottomia hyviä käytäntöjä ovat olleet konkreettiset esimerkkisimulaatiot ja yritysten tarpeisiin toteutetut pilottisimulaatiot. Näiden avulla simuloinnin hyötyjä ja toteutustapoja on ollut helppo esitellä yrityksille.

Projektiryhmän tiivis yhteistyö sekä opiskelijoiden mukaan ottaminen käytännön toteutukseen on myös tuonut paljon onnistumisia.

Projektiryhmän toteutti loppuraportin kirjoittamisen verkkoympäristössä yhtä ja samaa raporttia täydentämällä. Tämä oli oikein tuottoisa tapa, koska toisten tekstejä lukemalla omat ajatukset jäsentyivät ja tekstin tuottaminen oli helpompaa. Matkan varrella käytiin kaksi kertaa yhdessä läpi raporttia ja tehtiin jatkosuunnitelmia raportin viimeistelemiseksi. Näin kaikki olivat koko ajan samalla kartalla raportin kirjoittamisessa.

Hyvän käytännön siirtotapa

Hankkeessa toteutetut  konkreettiset esimerkkisimulaatiot ja yritysten tarpeisiin toteutetut pilottisimulaatiot ovat kaikkien nähtävillä SAMKin automaatiolaboratoriossa sijaitsevassa simulointiympäristön esittely-ympäristössä.

Onko malli siirretty?

Kehittymisen paikat

Hankkeen aikana:

Yritysyhteistyössä opittiin paljon simulointiprosessin aloituksen tiedonvaihdosta sekä prosessi aikaisen tiedonvaihdon tärkeydestä. Yrityksen sitoutuminen projektiin ja osittain jopa proaktiivinen toiminta simulaatiota toteuttavien asiantuntijoiden suuntaan tuottaa selvästi hyviä tuloksia.

Toimintatavat

Eri tahojen merkitys

Projektitiimi

Projektiryhmä on toiminut erittäin tiiviisti yhdessä. Simulaatio-osaaminen on kasvanut todella paljon, koska projektiryhmän jäsenet ovat jatkuvasti jakaneet osaamistaan keskenään ja ongelmanratkaisua on tehty yhdessä saman koneen ääressä.

Hankkeen toteuttajaorganisaatio

Organisaation sitoutuminen hankkeeseen on mahdollistanut monenlaiset hanketta tukevat laitteisto- ja ohjelmistohankinnat. Organisaatio on myös tukenut esim. viestintäasioissa.

Rahoittaja

Rahoittajan edustajista erityiskiitos pitää lähettää Kari Ruuhelalle Satakunnan ELY-keskukseen. Hänen neuvonsa muutamissa tiukoissa tilanteissa ovat olleet erittäin arvokkaita.

Ohjausryhma

Ohjausryhmässä on käyty vilkasta keskustelua, joka on aktivoinut uusia kehittämisideoita. Ohjausryhmän toiminta on ollut juuri toivotunlaista.