Vetyosaamista on Lapin AMKissa viety eteenpäin ensimmäisen kerran jo kymmenen vuotta sitten kun Rovaniemen kampuksella kehiteltiin hankkeen voimin H2 polttokennokelkkaa. Muutamaa vuotta myöhemmin Rovaniemelle hankittiin myös Smart Energy Demo Investments -hankkeessa uusiutuvia energioita vedyn ja sähkön tuotannossa hyödyntävä vetyjärjestelmä, joka asennettiin myöhemmin trailerin päälle liikuteltavaksi kokonaisuudeksi, ”vetykärryksi”. Hankkeet päättyivät ja laitteiden hyödyntäminen ja käyttö jäi muiden uusien innovaatioiden sekä sähköistymisen myötä vähemmälle.

Vetytalouden kansainvälisinä ajureina toimivat Pariisin ilmastosopimus vuodelta 2015 ja EU:n vuonna 2019 käynnistynyt Green Deal, vihreän kehityksen ohjelma, jossa on asetettu hiilineutraalisuustavoite vuoteen 2050 mennessä. Myös halvan maakaasun katoaminen markkinoilta on pakottanut EU:n miettimään keinoja irtautua fossiilisista polttoaineista ja samalla lisätä alueen energiahuollon omavaraisuutta siirtymällä vetytalouteen. Tämä osaltaan ajoi ammattikorkeakouluakin tarkastelemaan asiaa myös energiatalouden puolelta. Siksipä vetyyn liittyvien kehitysympäristöjen ja vetyosaamisen jalostamista alettiin viedä uudelleen eteenpäin vuonna 2022, kun strategiarahalla avattiin VeKe -vetyosaamisen kehitysprojekti. (Euroopan Unionin neuvosto 2023)

VeKe-projektin ideana oli kasvattaa tietoutta vetyteknologioista ja tarkastella myös lähemmin tuotantoa, varastointia ja käyttöä koko vetyarvoketjussa. Samalla selvitettiin myös vetyosaamisen taso Lapin AMKissa ja yritettiin löytää oppilaitosta palveleva tulokulma.

Projektin aikana liityttiin myös BotH2nia-verkostoon, jonka jäseninä olemme edelleen. Verkosto laajenee vuoden 2024 alussa pohjoisen Itämeren paikallisten vetylaaksojen yhteistyöverkostoksi. Tulemme varmasti olemaan tiiviimmin verkostoon yhteydessä tulevaisuudessa. Tuloksina VeKe-projektista syntyi raportti, jossa oli käyty läpi Lapin AMKin nykytila, verkostot, kehitysympäristöt ja tavoitetila.

Työ jatkuu vetyrintamalla

Vetyosaamisen kehittämistä jatkettiin vielä 1.7. - 31.12.2023. Työpaketteja syntyi neljä, joissa selviteltiin muun muassa työpajan vauhdittamana opetuksen näkökulmaa vetytalouteen ja tulevaisuuden tarpeisiin, ammattikorkeakoulun vetyyn liittyvät laitteistot ja käyttö, Vetypäivien järjestäminen ja tulevat hankkeet/ideoinnit ja niiden integroiminen opetukseen.

Projektin aikana konetekniikan opiskelijat löysivät mielenkiintoisia aiheita vedyn parista ja muutama ryhmä työstikin ansiokkaasti selvitykset innovaatioprojekteissa muun muassa vedyn tankkauksen mahdollisuuksista, vedyn turvallisesta käytöstä sekä terästeollisuuden siirtymisestä fossiilivapaaseen teräkseen.

Olemme olleet myös monenlaisissa tapahtumissa mukana; Rovaniemen kampuksen avoimet ovet, AMK:n sisäiset VALAKIAT, Lapin älykkään erikoistumisen strategian ryhmä ja Pohjois-Suomen teollisuuswebinaari. Tässä blogikirjoituksessa käymme läpi tarkemmin vuoden loppuun asti kestävän projektin tuloksia ja visioita.

Osaamisen kartoitus, Työpaketti 1

Strategiarahalla avatun projektin yhtenä työpakettina oli selvittää Lapin AMKin opetus- ja kehitystarpeet vetyteknologiassa. Vetyosaamisen tasoa selvitettiin 23.8.2023 Kemin kampuksella pidetyssä työpajassa. Työpajaan osallistui opetushenkilökuntaa sähkö- ja automaatiotekniikan, tieto- ja viestintätekniikan sekä rakennus- ja energiatekniikan koulutusaloilta.

Kävimme työpajassa läpi muun muassa seuraavia asioita: Miten vetyä tuotetaan nykyään ja mihin tarkoitukseen, Vedyn eri värit, P2X (Power-to-x, sähkön muuntaminen toiseksi tuotteeksi), alueelliset suunnitelmat ja vedyn tulevaisuus Lapissa. Tämän jälkeen asiantuntijat pitivät esitykset aiheista: Mitä muualla korkeakouluissa opetetaan aiheesta, rahoituskäsittelyssä olevat vetyaiheiset hankkeet ja vedyn vaikutus metalleihin ja varastoinnin haasteet.

Lopuksi opetushenkilöstö pääsi miettimään aivoriihiosiossa, millaista osaamista vetytaloudesta löytyy jo nyt, kuinka huomioidaan arktinen näkökulma ja miten vetyteemassa tulisi edetä opetuksessa. Pohdintojen tuloksia on kootusti kuvissa 1, 2 ja 3.

Kuva 1: Työpajan tuloksia

Kuva 2: Työpajan tuloksia

Kuva 3: Työpajan tuloksia

Yhteenvetona voidaan sanoa, että Lapin AMKilla on mahdollisuus rakentaa vahva vetyteknologian opetusohjelma ja laboratorioympäristö, joka tukee alueen vetytalouden kehitystä ja tarjoaa opiskelijoille monipuolisen koulutuksen.

Mikäli alueelle syntyy vetytalouteen liittyvää teollisuutta tai Gasgridin ja Nordion Energin suunnittelema vetyputkisto toteutuu, ohjaa tämä varmasti osaltaan ammattikorkeakoulun tulevaa suuntaa. Ensimmäinen askel tulisi olla ymmärryksen lisääminen aiheesta. Tulevissa laitoksissa tarvitaan kuitenkin kaikenlaista osaamista, joten nykyisten olemassa olevien osaamisryhmien vahvuuksia on suunnattava läpileikkaamaan vetytaloutta ja koko vihreän vedyn arvoketjua.

Työpaketissa oli osana myös Lapin alueen yrityksien vetytalouden osaamisen ja tarpeiden kartoittaminen. Tämä suoritettiin lokakuun aikana verkkokyselyllä, jossa tavoittelimme 82 lappilaista yritystä ja saimme vastauksia yhdeksältä. Vedyn arvoketjun osalta vastaajien joukosta puolet määrittelivät toimivansa loppukäyttäjänä, noin kolmasosa toimituksen ja palveluiden sekä vetyinfrastruktuurin parissa ja yhdellä yrityksellä oli vedyn varastointiin liittyviä intressejä.

Vastauksensa antaneista yrityksistä osalla kiinnostus liittyy raskaan tai kevyen liikenteen vetyteknologioiden tuloon ja niiden vaatiman jakeluverkoston ja infran alueelliseen kehittämiseen. Yritykset näkevät vedyn hienona ja kiinnostavana energian muotona, joka on kuitenkin hyvin haastava muun muassa varastoinnin osalta. Koulutustarvetta yrityksillä olisi vedynjakelun, varastoinnin ja vetyautojen tekniikoiden aihepiireistä sekä vedyn tuotantoon liittyvien rakenteiden ja komponenttien valmistamisessa.

Oppimisympäristöt opetuksen tukena, Työpaketti 2

Lapin AMKilla on vetyyn liittyvä laitteistoja sekä Rovaniemellä että Kemissä. Työpaketti 2:ssa selvitettiin laitteiden tehokkaampaa käyttöä tulevaisuudessa ja käytiin läpi jo niihin liittyvät suunnitelmat. Uusiutuvien energioiden oppimisympäristö (Heliocentriksen New Energy Lab system) aka vetykärryn hyödyntäminen opetuksessa on ollut vähäistä, mutta sen käyttöä on alettu tehostamaan laitteiston kunnostamisen jälkeen.

Vetykärryn käyttöä on myös ajateltu osaksi Kemin yksikön opetustarpeita ja tämän pitäisi olla täysin mahdollista, kunhan suunnitelmat kärryn käytölle mietitään etukäteen hyvin ja kärry saadaan laitettua kuljetuskuntoon. Kärryn kampusten välinen lainaaminen siirretään esimerkiksi TRAIL-kalustonhallintajärjestelmään, josta tätä voidaan kontrolloida. Vetykärryn tukikohtana tulee jatkossakin olemaan Rovaniemen kampus.

Vety kuuluu tällä hetkellä Rovaniemellä (syksy 2023) pienenä osana ”Uusiutuvan energian tuotantotekniikat” -opintojaksoon (5 op), josta vetyteeman osuus on yksi opintopistettä. Vetykärryä käytetään tällä hetkellä laboratorioharjoitusten tekemiseen ja siinä saadaan hyvin havainnollistettua perustietoa vedyn tuotanto-, varastointi- ja käyttöprosessista. Harjoituksia ja niiden kokonaisuutta tässä siirrettävässä laboratoriossa kehitellään edelleen.

Vetykärryn liittämistä on suunniteltu myös osaksi mikrorakennusta, jonka energiatarpeet voitaisi tuottaa vedyllä. (Connecting Coolbox test station to hydrogen installation)

Kuva 4: Vetykärry ja Mikrorakennus.

Selvitysprojektissa kävi ilmi myös, että Rovaniemen kampuksella on vuonna 2013 vetykelkkahankkeeseen liittyen hankittuna H-TEC Systemsin 3kW:n elektrolyyseri, jonka vedyn tuotoksi on määritelty 1,25kg/d tai 0,58m3/h. Laitteisto siirrettiin Kemin kampukselle ajatuksella, että sitä voitaisiin hyödyntää tulevissa hankkeissa ja myös mahdollisesti opetuksessa. Useiden yhteydenottojen ja palavereiden jälkeen tulimme H-TEC Systemsin kanssa kuitenkin siihen tulokseen, että laitteen käyttöönottoa ei suositella enää puuttuvien asiakirjojen ja kyseisen laitteen valmistuksen lopettamisen vuoksi.

Laitteeseen perehtymisen ja innostumisen myötä kartoitimme myös mahdollisuudet hankkia vastaavanlainen elektrolyyseri ajatuksella, että tulevaisuudessa meillä olisi mahdollisesti Kemissä opetusta, TKI:tä ja yrityksiä palveleva fyysinen oppimisympäristö vedyn tuotannosta aina varastointiin ja käyttöön asti. Tämä työ jatkuu edelleen.

Kuva 5: H-TEC EL-30/23 + Speksit (Lähde: H-TEC Systems materiaalit)

Kemin kampuksella käytetään oppilasprojekteissa tälläkin hetkellä Heliocentriksen DR. FuellCell – Science Kit -laitteistoa. Tätä laitetta käytetään myös osana opintojaksoja.

Kuva 6: Dr Fuell Cell Science Kit.

Olemassa olevia sähkö- ja automaatiotekniikan koulutukseen käytettäviä sähkölaboratoriotiloja voidaan hyödyntää myös vedyn tuotantolaitteistojen sähköistyksen ja automaation opetuksessa ja tutkimuksessa.

Vetypäivästä näkyvyyttä, Työpaketti 3

Alkuperäisenä ideana tässä työpaketissa oli luoda malli vetypäivistä, jossa olisi esitelty vetykärryä ja mahdollisesti myös vetykelkkaa sekä kysytty BotH2nia verkoston kautta puhujia. Projektin aikana syntyneiden verkostojen kautta saimme kuitenkin yhteydenoton Business Oulusta, jossa järjesteltiin jo kovalla tohinalla vuoden 2024 Northern Power tapahtumaa. Meitä pyydettiin sinne mukaan esittelemään vetykalustoa.

Tällaisen mahdollisuuden ilmentyessä ei pidä jättää tilaisuutta hyödyntämättä. Tällä hetkellä suunnittelemme siis yhteistyössä Business Oulun kanssa ainakin vetykärryn viemistä tähän tapahtumaan. Tämä on erinomainen paikka esitellä olemassa olevaa vetylaitteistoa ja kertoa Lapin AMKin vetyosaamisesta sekä sen kehittämisestä. 14.2.2024 Oulun Tullisaliin kokoontuu useita erinomaisia puhujia vetytalouden ympäriltä ja paikan päällä on varmasti muutakin vetyyn liittyvää kalustoa, joten kannattaa muidenkin aiheesta kiinnostuneiden tulla kuulolle ja verkostoitumaan.

Vedystä hankkeita, Työpaketti 4

Lapin AMK on työstänyt rahoituskäsittelyyn jo useamman vetyhankkeen. Päätöksiä hankkeista odotellaan, jotta voisimme jatkaa hyvin alkanutta työtä vetyteeman parissa:

AAVE, Arktisten alueiden vihreät energiamuodot
-Vihreät energiantuotantotavat ja vedyn käyttö energiavarastona

Vetyosaaja
Kolmen ammattikorkeakoulun yhteishanke, jossa osallisena ovat Tampereen AMK, Vaasan Novia AMK sekä Lapin AMK.
Hankkeessa pyritään vastaamaan seuraaviin pääkohtiin:
- Luodaan koulutussisältöjä, joilla tuodaan osaamista vedyntuotantoon, syntetisointiin, varastointiin ja käyttöön.
- Tarjotaan tietämystä edellisiin eri päävaiheisiin liittyvien vedyn prosessien, laitteistojen ja järjestelmien turvallisuuteen.
- Annetaan tietämystä ja tukea laitteistojen ja järjestelmien valintaan ja käyttöönoton suunnitteluun.
- Koulutuskonseptia pilotoidaan vetytalouden pk-yrityksiin alueellisesti Pirkanmaalla, Lapissa ja Pohjanmaalla.

Vety on myös merkittävässä sivuroolissa kahdessa muussa tulevassa hankkeessa. Näistä pidemmällä haun osalta on Raskaan liikenteen vaihtoehtoiset käyttövoimat Lapissa eli RasVa, missä vedyn rooli on olla vähähiilisenä polttoaineena itsessään, P2X hiilivetynä tai P2X ammoniakkina. Hankkeessa kartoitetaan myös raskaan liikenteen kaluston ja jakeluinfran tarpeita vedyn ja P2X-tuotteiden käytön ja jakelun edistämiseksi.

Toinen sivurooli vedylle on varattu vähähiilisen sähköntuotannon, -varastoinnin ja -koulutushankkeessa eli VISUssa, joka olisi Oulun, Vaasan ja Lapin ammattikorkeakoulujen yhteishanke. Hankkeessa on määrä tutkia vedyn toimintaa yhtenä energiavarastona tuotetulle vihreälle sähkölle.

Tulevaisuus ja visiot

Lapin AMK on hyvässä asemassa tarkkailemaan, mitä tulevaisuus energia-alalla tuo tullessaan. Energian hintojen nousu eri puolilla Eurooppaa ja Venäjän hyökkäyssota Ukrainaan vuonna 2022 ovat pakottaneet alueet suhtautumaan vakavammin energiaturvallisuuteen ja polttoainepulaan sekä energiaköyhyyteen. Vaikka vety ei olekaan lyhyen aikavälin ratkaisu ongelmaan, se on keskeinen osa Euroopan komission visiota puhtaasta, edullisemmasta ja turvallisemmasta energiajärjestelmästä.

Vetyyn ja siihen liittyvien teknologioiden kehittäminen on tärkeässä roolissa myös jatkossa. Osana BotH2nia verkostoa voimme jakaa tulevaisuudessa osaamistamme alueellisesti ja laajemminkin verkoston toimijoiden kesken. Meri-Lappi on otollinen alue Ruotsin rajat ylittävän kansainvälisen vetylaakson syntymiselle, missä Lapin AMKilla on toivottavasti oma tärkeä osansa koulutuksen ja TKI:n osalta.

Lähteet:

Euroopan Unionin neuvosto, 2023. Euroopan vihreän kehityksen ohjelma. Verkkojulkaisu. Viitattu 15.11.2023. https://www.consilium.europa.eu/fi/policies/green-deal/

H-Tec Systems, 2013. The hydrogen you need – your partner for electrolysers. Epaper

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Lapin AMK ei ole ainoastaan oppilaitos vaan TKI-toiminnan ja hankkeiden kautta se mahdollistaa myös työpajatoimintaa ajankohtaisista aiheista pk-yrityksille. Voidaankin sanoa, että Lapin AMK haluaa huolehtia, että paikalliset pk-yritykset pysyvät ajan tasalla käynnissä olevista trendeistä.

Työpajojen avulla saadaan jalkautettua ajankohtaista tietoa erilaisten teknologioiden tarjoamista mahdollisuuksista yritysten toiminnan kehittämiseen. Lapin liiton rahoittamassa 360 LCI Innovaatiotoiminnan kehittäminen -hankkeessa (02/2022 – 08/2023) järjestettiin työpaketti 2 teemojen mukaisia ajankohtaisia työpajoja 3D-tulostuksesta ja skannauksesta sekä muovien kierrätettävyydestä, XR:stä (laajennettu todellisuus) ja automaatiojärjestelmistä. Tässä blogissa kerrotaan lyhyesti työpajoista. Työpajoja olivat vetämässä talon ulkopuolelta hankitut asiantuntijat.

3D-tulostus haltuun

Työpajassa lähdettiin liikkeelle 3D-tulostuksen käyttökohteista ja mahdollisuuksista esimerkkikohtein. Kun mielenkiinto oli saatu heräteltyä 3D-tulostuksen lähes rajattomista käyttökohteista, lähdettiin pureutumaan siihen, miten se itse tulostus tapahtuu eri tulostusmenetelmin.

Kouluttajalla oli mukana useita eri 3D-materiaaleja erilaisiin käyttökohteisiin kuten kuvasta 1 nähdään. Löytyi muun muassa metallista tulostettu suutin, puukuidusta 3D-tulostettu sydänrasia, kuminen polkupyörän kahvatuppi, muovista tulostettu nivel sekä metallinen polvilumpio. Tämä kertoi jo hyvin, mihin kaikkeen 3D-tulostaminen taipuu ja kuinka vain mielikuvitus on rajana.

Kuva 1. Esimerkkimallikappaleita metallista, puusta, kumista ja muovista

Työpajan loppupuolella päästiin työpajassa käytännön tekemiseen. Joulun alla pidetyssä työpajassa tulostettiinkin 3D-poro aiheinen joulukortti, joka näkyy kuvasta 2. Työpajan päätyttyä jokainen siihen osallistuva henkilö osasi käyttää 3D-tulostamiseen liittyviä ohjelmistoja sekä Lapin AMKin Prusan i3 mk3s 3D-tulostimia itsenäisesti.


Kuva 2. Osallistujia ja itse 3D-tulostettu poro

3D-skannaus

Edellisessä työpajassa ilmenneiden pk-yritysten tarpeiden johdosta järjestimme 3D-skannaustyöpajan. 3D-tulostus haltuun -työpajassa osallistuvilla heräsi ajatus, kuinka nopeasti varaosia pystyy 3D-tulostamaan 3D-skannatuista osista.

Työpajassa keskityttiin tällä hetkellä markkinoilla oleviin 3D-skannereihin ja niiden erilaisiin käyttökohteisiin. Työpajan loppupuolella käytiin läpi reverse engineering -työkalujen käyttöä. Reverse engineering 3D -suunnittelussa fyysisestä esineestä luodaan digitaalinen 3D-malli. Tämä mahdollistaa esineen muokkaamisen tietokoneohjelmistoilla. Tällä tavoin voidaan esimerkiksi kopioida esineitä, tehdä parannuksia suunnitteluun tai luoda varaosia.

Työpaja alkoi kahden yleisimmin käytetyn 3D-skannerin läpikäynnillä, jotka olivat strukturoituun valoon perustuvan skanneri ja laserskanneri. Kävimme lävitse mitä etuja laitteilla on keskenään ja mikä on laitteille sopiva käyttökohde. Jokainen osallistuja sai halutessaan kokeilla kuinka työpajan pitäjän tuomat skannerit toimivat, sekä Lapin AMKille hankittua 3D-skanneria (Artec Leo).

Työpajan loppupuolella perehdyttiin reverse engineeringiin. Reverse engineering 3D -skannauksessa ja 3D-tulostamisessa avaa uusia ulottuvuuksia. Materiaalitehokkuus, keveys, kestävyys, kustomoitavuus ja protoamisen nopeus ovat niitä valttikortteja mitä tällaisella kombinaatiolla nykypäivänä saavutetaan. Esimerkiksi Formula 1 -maailmassa 3D-tulostaminen on käytössä juuri keveyden ja kestävyyden ansiosta.

Myöskään lääketiedettä ei unohdettu työpajassa. Esimerkiksi hampaiden paikkauksessa käytetään nykyään 3D-skanneria ja tulostinta; tällä tavoin saavutetaan asiakkaalle nopea ja hyvin istuva paikka. Työpajassa skannasimme yhden osallistujan käden ja suunnittelimme hänelle täysin kustomoidun lastan aiemmin esiteltyjen työkalujen avulla.

Muovien kierrätettävyys 3D-tulostamisen näkökannalta

Muovien kierrätettävyys -työpaja pidettiin puolen päivän mittaisena, koska se oli asiasisällöltään suppeampi. Työpajassa keskityttiin seuraaviin kysymyksiin:

1. Miten toteutetaan nykyisin ja tulevaisuudessa: muovin uusiokäyttö, kiertotalous ja kestävä kehitys 3D-tulostamisen näkökulmasta: tekniset mahdollisuudet ja rajoitteet, esimerkkejä eri teollisuuden aloilta
2. Millaisia innovatiivisia muovinkierrätys- ja kiertotalousratkaisuja 3D-tulostus mahdollistaa?
3. Millaisia liiketoimintamahdollisuuksia muovin uusiokäyttö ja 3D-tulostus tarjoaa Lapin yrityksille?

Työpaja avasikin hyvin osallistujien näkökulmia kun pohdittiin post-it seinäharjoittelun myötä, mitä kierrätetystä muovista voitaisiin tehdä. Ideoita piisasikin. Lopputulemana oli, että se mitä voidaan tehdä neitseellisestä muovista, voidaan tehdä myös kierrätetystä muovista.

Kuva 3 Työpajan ideointia

Virtuaalitodellisuus osana työkulttuuria ja opetusta

Työpajan tarkoituksena oli perehdyttää alueen yritykset XR-tekniikoihin. XR on termi, joka kattaa virtuaalitodellisuuden (VR), lisätyn todellisuuden (AR) sekä yhdistetyn todellisuuden (MR). Näiden teknologioiden potentiaali ei rajoitu vain viihde- ja pelimaailmaan, vaan myös yritykset ovat alkaneet ymmärtää niiden mahdollisuudet liiketoiminnan kehittämisessä.

VR-ympäristöissä työntekijät voivat harjoitella vaarallisia tilanteita, kuten vaikka hätätilanteiden käsittelyä tai vaativia toimintaprosesseja. Myös tutustuminen uuteen työympäristöön käy virtuaalimaailmassa kätevästi, kunhan kyseisestä tilasta on olemassa malli. Hienointa tässä on, että kaikki edellä mainitut asiat voidaan tehdä täysin turvallisessa ympäristössä.

Yritykset, joilla on fyysisiä tuotteita, voivat käyttää AR-teknologiaa esimerkiksi helpottaakseen huoltoa ja korjausta. Kunnossapitäjät voivat käyttää AR-laseja nähdäkseen reaaliaikaisia ohjeita haasteellisten laitteiden korjaamiseksi. Työpajassa käytiin läpi AR, VR ja MR -tekniikat esimerkkien avulla ja kokeiltiin konkreettisesti välineistöä. Tilaisuus antoi hyvän käsityksen siitä, mitä kaikkea vaatii, kun luodaan omia 360/3D aineistoja VR/AR kokemuksia varten.

Virtuaalitodellisuuden pelillisyyden tuominen opetukseen antaa uudenlaisia elämyksiä oppia ja nähdä tilanteita, joihin ei välttämättä edes pääsisi oikeassa elämässä. Opetus voi siis olla tällaisessa maailmassa hyvin innostavaa ja osallistavaa. Lisätty todellisuus on taas parhaimmillaan liikunnallista, yhteisöllistä ja havainnollistavaa. Linkit fyysiseen todellisuuteen on vahvoja. Tästä ehkä tunnetuimpana esimerkkinä voidaan mainita Pokemon Go -peli.

Laitteiston osalta pääsimme tutustumaan muun muassa Microsoftin valmistamiin HoloLens2 AR-laseihin ja sen tuomiin mahdollisuuksiin. Työpajassa hyödynsimme myös ammattikorkeakoululle hankittuja VR- ja AR-laseja. (Oculus Quest2 VR-lasit ja Realwear HMT1 AR-lasit)

Kaupalliset XR-tuotteet ovat vielä usein sellaisia, ettei niiden käyttö sovellu kestävyyden ja käytettävyyden osalta vaativiin olosuhteisiin teollisuudessa ja siksi niiden yleistyminen on vielä varsin hidasta monella alalla. Potentiaali on kyllä havaittu, mutta tuote pitää saada kestämään paremmin käyttäjän päivittäistä työskentelyä raskaammassa teollisuudessa. Kulttuuri on kuitenkin hiljaa kääntymässä siihen, että tällaiset laitteet otetaan jo herkemmin ainakin testaukseen yrityksissä, kunhan investointi ei ole liian raskas.

Automaatiojärjestelmien työpajat

Hankkeessa järjestettiin useampia monipäiväisiä Siemensin ja Valmetin automaatiojärjestelmiin liittyviä työpajoja. Siemensin työpajoissa oli aiheena muun muassa Siemensin järjestelmän perusteita, ohjelmointia ja turvallisuuteen liittyviä asioita. Valmetin työpajoissa aiheena olivat muun muassa perusteet, huolto ja Profinet, kunnonvalvonta sekä automaatiojärjestelmän suunnittelu työkalujen avulla.

Työpajoissa päästiin tekemään aitoja tehtäviä Siemensin ja Valmetin automaatiojärjestelmillä asiantuntijoiden opastuksella ja saatiin uusinta tietoa automaatiojärjestelmien ominaisuuksista ja mahdollisuuksista. Työpajoissa hyödynnettiin Lapin AMKin Kemin Kosmos-talon Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmän uusimpia ympäristöjä (kuva 4) automaatiojärjestelmiin liittyen sekä työpajan järjestäjän omia testauslaitteistoja automaatiojärjestelmiin. Työpajoissa saatiin ajankohtaista tietoa automaatiojärjestelmistä.

Kuva 4. Prosessiautomaation ympäristö.

Yhteenveto

Työpajatoiminta on erinomainen tapa saada ihmiset jälleen kokoontumaan paikanpäälle raskaiden koronavuosien jälkeen. Verkostoituminen, laitteiden konkreettinen näpräily ja kokeileminen antaa käyttäjälle paljon enemmän kuin pelkkä diashow.

Työpaja on yksi monista mahdollisuuksista saada ajankohtaista tietoa teknologian tarjoamista mahdollisuuksista. Parhaimmillaan yritys löytää työpajasta keinoja ratkaista jokin ongelma, mutta jo pelkkä uusien ideoiden ja ajatuksien vieminen eteenpäin rikastuttaa kaikkia. Pk-yrittäjien kannattaakin seurata Lapin ammattikorkeakoulun työpajatarjontaa ja tulla rohkeasti mukaan.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Digitalisaation myötä akkuteknologiaa on nykymaailmassa kaikkialla; suurella osalla maailman ihmisistä on henkilökohtainen matkapuhelin, jossa on tyypillisesti Litiumakku. Akkuja on käytetty varavoimana jo pitkään, tavanomaisimmin lyijyakustoilla.

Seuraava murros on käynnistynyt autoilussa; ilmastonmuutosta vastaan kamppailu vaatii autoteollisuutta siirtymään fossiilisten polttoaineiden käytöstä yhä enemmän sähköisiin energialähteisiin. Euroopan Unionin neuvostossa jäsenmaiden sopima 55valmiuspaketti rajoittaa jäsenmaissa myytävien uusien autojen hiilidioksidipäästöjen määrää verrattuna 2021 tasoon. Tämä käytännössä pakottaa auton valmistajia siirtämään tuotantoaan täyssähkö- ja hybridiautoihin. (Euroopan Unionin neuvosto, 2023)

Tästä nähdään jo osviittaa uusien autojen rekisteröinneissä vuosien 2021 ja 2022 välillä. EU:n alueella bensiinikäyttöisten uusien autojen rekisteröinnit ovat laskeneet 12,8 prosenttia ja dieselkäyttöiset 19,7 prosenttia. Uusien autojen rekisteröinneissä uusien täyssähköautojen määrä on kasvanut 28 prosenttia ja hybrideissä on ollut muutaman prosentin kasvua.

Vuonna 2022 uusista Euroopan Unionin alueella rekisteröidyistä uusista henkilöautoista 44,1 prosenttia oli ajoakun ja sähkömoottorin omaavia ajoneuvoja. Täyssähköisiä ajoneuvoja myytiin yli miljoona satatuhatta kappaletta ja niiden osuus kaikista myydyistä oli 12,1 prosenttia. (ACEA, 2023)

Kuvio 1. EU:ssa rekisteröidyt uudet henkilöautot vuonna 2022. (Mukaillen ACEA, 2023)

Kasvava uusiutuvien energialähteiden osuus sähköntuotannossa lisää myös omalta osaltaan akkujen tarvetta tasapainottamaan vaihtelevaa energiantuotantoa. Suurimmat akut ovat energiayhtiöiden asentamina energiavarastoratkaisuna konttimaisissa rakenteissa ja pienempiä ovat taloyhtiö-/yksityisomisteiset taloakut.

Akkujen käytön voimakas lisääntymineen lisää myös tarvetta akkuteknologian osaamiselle. Suomessa työ- ja elinkeinoministeriö on tehnyt useita selvityksiä akkuteknologioihin liittyen, joiden päätavoitteina ovat olleet selvittää Suomen kansallista akkustrategiaa vuoteen 2025 ja synnyttää Suomeen akkuklusteri.

Näiden syiden johdosta selvitimme erillisessä Akkustrategiaryhmässä Lapin ammattikorkeakoulun akkuteknologiaosaamista ja lisäosaamisen tarpeita sekä opetuksen että tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoiminnan kannalta.

Akkuarvoketjut

Akkuteknologian kehityksen ja investointien ympärillä tapahtuu paljon Suomessa ja Pohjois-Euroopassa. Suunnitelmia on vireillä ja akkuhankkeita on käynnissä useita, joten akkuarvoketjulla tulee olemaan suuri merkitys Suomen kestävässä talouskasvussa, investoinneissa ja työllistymisessä. Kerrannaisvaikutukset ulottuvat varmuudella monille aloille. Lapin alue on jäämässä ulos tästä kehityksestä.

Akkujen tuotanto alkaa akkumineraaleista. Niitä louhitaan esimerkiksi Terrafamen Euroopan suurimmassa nikkelikaivoksessa Sotkamossa ja Boliden Kevitsassa Sodankylässä. Akuissa käytetään myös kobolttia, mangaania ja litiumia, ja teknologian kehittyessä vaihtoehdot lisääntyvät. Nyt on jo esimerkiksi Kiinassa kehitelty kaupalliseksi ns. ”suola-akku” eli natriumioniakku. Tämän etuna on pienempi hinta ja vähäisemmät ympäristöhaitat.

Mineraalit jatkojalostetaan kemikaaleiksi, kuten nikkelisulfaatiksi. Kemikaalitehtaita toimii muun muassa Sotkamossa ja Harjavallassa. Myös arvoketjun seuraava lenkki toteutunee Suomessa, kun BASF Battery Materials alkaa jalostaa kemikaaleista prekursorimateriaaleja Harjavallassa. Suomen Malmijalostuksen omistama Finnish Battery Chemicals suunnittelee samaa Haminassa.

Prekursorimateriaaleista jalostetaan katodimateriaaleja, joiden tuotantoa Finnish Battery Chemicals valmistelee Kotkassa. Katodeista kootaan paristoja muistuttavia akkukennoja. Norjalaisyhtiö Freyrillä on suunnitelma akkukennotehtaan perustamisesta Vaasaan. Viimeinen vaihe on akkujen kokoonpano. Sähköautojen akkuja kootaan esimerkiksi Valmet Automotiven tehtailla Salossa ja Uudessakaupungissa. (Lepola, A. 2022)


Kuva 1. Suomalainen akkuarvoketju (Lähde: Finnish minerals group 2022)

Suomen maaperästä löytyy kyllä merkittävä määrä litium-ioniakkujen valmistuksessa tarpeellisia mineraaleja kuten kobolttia, nikkeliä, litiumia ja grafiittia, mutta kaivostoimintaa ei näihin liittyen täällä Lapissa ole tällä hetkellä kuin Kevitsan kaivoksella Sodankylässä. Siksipä osaltaan myös voidaan todeta arvoketjua tarkkailemalla, että Lapin ammattikorkeakoulun osaaminen ja suuntaus voisi sijoittua ketjun loppupäähän.

Ympäristöystävälliset ja tehokkaat ratkaisut akkujen testauksessa ja kierrätyksessä (myös ns. Second-life akut) ovat jo nykypäivää ja niiden merkitys kasvaa jatkuvasti. Esimerkiksi Muhoksella toimiva kasvuyritys Cactos on kehittänyt älykkään sähkönvarastointijärjestelmän, joka hyödyntää käytettyjen Tesla-sähköautojen akkuja. Tällaista sähkövarastoa voidaan käyttää varavoimana sähkökatkosten aikana ja sen avulla voidaan myös tasata kulutus- ja hintapiikkejä. Energian varastointia ja innovointia siis parhaimmillaan.

Lapin AMK:n kehitysympäristöt ja akkuteknologiat

Lapin ammattikorkeakoululla on olemassa olevia akkuteknologiaa hyödyntäviä laitteita ja laitekokokonaisuuksia, joiden käyttöä hyödynnetään opetuksessa. Laitteilla tehdään erinäisiä harjoitustöitä, joilla saadaan kosketuspintaa akkuteknologiaan erilaisissa ympäristöissä.

Kemin toimipaikasta löytyy Benning 110V Tasajännitekeskus, Nocart saarekekonvertteri ja Fronius nanogrid -järjestelmä. Rovaniemen yksikössä akkuteknologiaa löytyy rakennuslaboratorion aurinkosähköjärjestelmästä ja tulevaisuudessa akkutekniikkaa voidaan testata rakenteilla olevassa olosuhdehuoneessa, joka rakennetaan noin kolme metriä korkeaan konttiin erillisellä jäähdytysjärjestelmällä.

Benning 110V Tasajännitekeskus

Lapin AMK:n Kemin toimipisteen sähkövoimalaboratoriossa on Benningin valmistama 110V tasajännitekeskus. Keskus on tarkoitettu varmistamaan sähkön saanti sähkölaitoksen suoja- ja ohjauslaitteistoissa, joissa äkilliset sähkökatkokset voisivat aiheuttaa mittavia haittoja ja turvallisuusriskejä. Keskus on siis niin sanottu varavoimalähde.

Ammattikorkeakoulu käyttää keskusta opetuksessa, kun opiskellaan sähkölaitoksen toimintaa ja ohjausta. Keskus varastoi energiaa lyijyakkuihin, joista se purkaa sitä sähkökatkoksen syntyessä. Keskuksen yhteydessä on myös sen toiminnan ohjaukseen vaikuttavia laitteita, kuten sähköverkon monitorointiin ja kytkennän vaihtamiseen liittyviä laitteita.

Kuva 2. Benning 110V tasajännitekeskus vasemmalla ja sen apulaitteet.


Kuva 3. Benning 110V tasajännitekeskuksen lataus/monitorointi paneeli.

Nocart saarekekonvertteri

Kemin toimipisteessä on myös Nocartin valmistama saarekekonverteri. Laite on tarkoitettu sähkönsaannin varmistamiseen ja monen eri energialähteen hyödyntämiseen (aurinkopaneelit, tuulivoima…). Saarekekonvertterin avulla voidaan varmistaa esimerkiksi maatilan sähköistys yleisen sähkökatkon aikana.

Laitetta käytetään opetuksessa sähkönlaadun mittauksiin ja simuloimaan energialähteen vaihtamista sähköverkossa, kun verkko on käytössä.

Kuva 4. Nocart saarekekonvertteri.

Energy ECS Fronius nanogridi

Energy ECS -hankkeessa on hankittu Lapin AMK:lle testikäyttöön omakotitalokokoluokan nanogrid-järjestelmä. Järjestelmä koostuu hybridi-invertteristä, akkupaketista, aurinkopaneeleiden simulointijärjestelmästä ja energiankulutuksen ohjausjärjestelmästä.

Järjestelmän avulla voidaan turvata omakotitalon energian saanti yleisen sähkökatkon aikana. Lisäksi järjestelmällä voidaan ohjata energian kulutusta pörssisähkömarkkinoiden spothintojen perusteella halvempaan ajankohtaan. Järjestelmä on tällä hetkellä rakenteilla ja on tarkoitus saada käyttöön vuoden 2023 loppuun mennessä.

Rovaniemen kampuksen aurinkosähköjärjestelmä

Rovaniemen kampuksen rakennuslaboratorioon on Älykkään Elinympäristön Teknologiat hankkeessa hankittu 11 kWp aurinkosähköjärjestelmä kahdella 5 kW kolmivaiheisella vaihtosuuntaajalla ja kaksi taloakkua: Sonnen valmistama sisäisellä kolmivaiheisella vaihtosuuntaajalla oleva ECO 8.0 sarjan 16 kWh LiFePO4 taloakku sekä Froniuksen valmistama Fronius Hybrid vaihtosuuntaajan tasavirtapuolelle asennettava Solar Battery 12 9,6 kWh käytettävällä kapasiteetilla oleva LiFePO4 taloakku. Fronius Ohmpilot on kolmivaiheinen älykäs vaihtosuuntaajan verkkoliittymän kautta säädettävä ohjain ylijäämäsähkön varastoimiseksi lämpöenergiaksi vesivaraajaan.

Aurinkosähköjärjestelmä on mahdollisuus irrottaa ja erottaa verkosta omaksi saarekkeekseen erillisellä manuaalisella kytkimellä. Järjestelmä on ollut mukana mm. Solarctic-hankkeessa yhtenä pilottikohteena. Opetuksessa järjestelmää on harvakseltaan käytetty oppilastöissä, mutta tulevaisuudessa pyritään myös saamaan sisällettyä talo- ja energiatekniikan opintokokonaisuuksiin. Aurinkosähköjärjestelmän ryhmäkeskuksessa on Fronius Smart Meter älykkääseen kaksisuuntaiseen energianmittaukseen.

Lapin AMK:n tulevaisuus akkuteknologioiden suhteen

Keräsimme projektissa myös Lapin ammattikorkeakoulun Kemin ja Rovaniemen yksiköiden opetustoimeen kuuluvien ajatuksia akkuteknologiasta ja sen tulevaisuuden näkymistä. Kysely antoi ymmärtää, että muun muassa jatkuvaan oppimiseen ja ymmärryksen lisäämiseen tarvittaisiin resursseja sekä koulutusta. Akkujen testaaminen ja akkutekniikan kehittäminen nähdään selvästi opetuksen kannalta tärkeänä asiana ja niiden tuominen lähemmin opetukseen nähdään järkevänä.

Alla otteita sähkö- ja automaatiotekniikan, rakennus-, talo- ja energiatekniikan sekä tieto- ja viestintätekniikan opetushenkilöstön palautteesta.

“Jos testaaminen tarkoittaa sitä, että arvioidaan akkujen kuntoa, tilaa ja kuntoa, olisi tätä hyvä käydä opetuksessa läpi. On käsitys, että monella akkujen kuntojen arviointi perustuu uskomukseen, kun sen pitäisi perustua havainnointiin ja mittauksiin
(referenssitieto/historiadata). Kun tunnetaan anatomia, niin tiedetään käyttäytyminen ja osataan tulkita tilannetta.”

“Talo- ja energiatekniikan opiskelijoiden kokonaisuuden kannalta olisi hyvä tietää akkutekniikan perusteet, koska hehän mitoittavat lämmitysjärjestelmät ja niiden laitteet, jolloin he voivat samalla loppukäyttäjille suositella akkuja osana järjestelmää.”

“Pelkät sähköakut eivät välttämättä mene riittävän pitkälle vaan pitäisi perehtyä enemmänkin myös muihin energiavarastoihin. Uudet akkuteknologiat ja innovaatiot sekä niiden kehitysaste olisi hyvä saada näkyviin opetuksessa.”

“Ajankuvaan peilaten se on tärkeä ja se pitää ottaa meidän puolellamme huomioon melkein kaikessa. Meillä on liikkuvia laitteita, sensoreita, antureita ja koska toimimme lapin alueella, niin erämaaolosuhteissa toimivat akkujärjestelmät ja latausinfra kiinnostaa. Eli akkujen lataaminen. Energian tuotanto on tietenkin myös yksi, koska onhan ne akut saatava ladattua.”

Tavoitetila akkuteknologian suhteen

Tulevaisuus näyttää siltä, että akkuteknologiat kehittyvät jatkuvasti ja niillä tavoitellaan korkeampaa energiatiheyttä, pidempää käyttöikää ja hintojen edullisuutta. Näiden pohjalta voisi ajatella, että tärkeimmät kehityskohteet ovat kierrätettävät ja kestävät materiaalit sekä nopeampi lataus ja turvallisuus.

Tätä ajatusta peilaten Lapin ammattikorkeakoulu voisi ottaa yhdeksi painopisteeksi uusien litiumakkujen kierrätyksen mahdollisuudet, esimerkiksi vanhojen akkujen “second life” vaiheet energiavarastoina. Myös osaamisen kehittämistarpeet akkujen kierrätykseen liittyvästä teknologiasta olisi tarpeellista kirkastaa. Kaikenlainen puuhastelu asian ympärillä voi auttaa löytämään uusia innovatiivisia ratkaisuja akkujen kierrätykseen ja edistää alan kehitystä.

Akkuteknologioiden kehittyessä ei myöskään turvallisuutta voi sivuttaa. Akkujen korkean riskin turvallisuustestaukseen suunniteltua testauslaboratoriota, jossa voitaisiin suorittaa erityyppisiä turvallisuustestejä akkukennojen lisäksi akkumoduuleille tai -paketeille, ei ilmeisesti löydy vielä Suomesta. Tässä voisi olla yksi alue, johon Lapin ammattikorkeakoulu voisi suuntautua TKI-puolella ja mahdollisissa hankkeissa.

LÄHTEET

ACEA, 2023. New Car Registrations by Fuel Type, European Union. Verkkojulkaisu.
Viitattu 2.6.2023. https://www.acea.auto/files/20230201_PRPC-fuel_Q4-2022_FINAL-1.pdf

Euroopan Unionin neuvosto, 2023. 55-valmiuspaketti: neuvostolta asetus uusien henkilö- ja pakettiautojen hiilidioksidipäästöistä. Verkkojulkaisu. Viitattu 2.6.2023. https://www.consilium.europa.eu/fi/press/press-releases/2023/03/28/fit-for-55-councilhttps://www.consilium.europa.eu/fi/press/press-releases/2023/03/28/fit-for-55-council-adopts-regulation-on-co2-emissions-for-new-cars-and-vans/adopts-regulation-on-co2-emissions-for-new-cars-and-vans/

Lepola, Arvokkaat akkumateriaalit kiertävät kaivoksista tehtaisiin ja sähköautoista uusiokäyttöön. Verkkojulkaisu. Viitattu 5.6.2023
https://fi.ramboll.com/media/artikkelit/kaupungit/akkumateriaalien-kierto

Finnish minerals group, 2022. Akkuarvoketjun kehittäminen - Nostamme jalostusarvoa akkuarvoketjussa. Viitattu 7.8.2023. https://www.mineralsgroup.fi/fi/tyomme-tarkoitus/akkuarvoketjun-kehittaminen.html.

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Elintarviketieteiden seuran webinaari Uusi maailma – Ruoanvalmistusteknologiat muutoksessa kokosi yhteen mielenkiintoisen joukon ruoka-alan huippuosaajia joulukuussa 2022. Webinaarin sisällössä keskityttiin ruoantuotannon hävikin hyötykäyttöön sekä keinoihin hävikin vähentämiseksi. Samalla pohdittiin myös, mitä kaikkea uutta ruoantuotannon parissa tällä hetkellä puuhataan.

Webinaarin anti herätti pohtimaan kysymystä, onko ruokajärjestelmämme rikki, ihan uudelta kantilta. Seuraavassa tiivistelmä webinaarin annista siinä kuultujen asiantuntija puheenvuorojen pohjalta.

Webinaarin ensimmäinen osa keskittyi ruoantuotannon energiaan ja sivuvirtoihin ja toisen osan keskiöön nostettiin ruoanvalmistus.

Ruoantuotannon hävikkienergiasta hyödyksi

Tilaisuudessa ensimmäisen puheenvuoron käytti Fazer Leipomon teknisen johtaja Tomas Teräs otsikolla Leipomoiden energiaratkaisut ja vastuullisuus muutoksessa. Fazer-konsernin liikevaihto näkyy kuvassa 1, josta noin 56 prosenttia tulee Suomen toiminnoista, 19 prosenttia Ruotsista ja 14 prosenttia Venäjältä. Tieto on vuoden 2021 toteuma, siten siinä on mukana myös Venäjän osuus.

Yrityksen kolme suurinta liiketoiminta-aluetta ovat Fazer Leipomot (47 %), Fazer Makeiset (37 %) sekä Fazer Lifestyle Foods (15 %). (Fazergroup 2022a, Teräs 2022.)

Kuvio 1. Fazer konsernin 2021 vahvistettua liikevaihtoa kertyi eniten Suomesta ja Ruotsista. Venäjän osuus oli 2021 kolmanneksi suurinta. Koko konsernin liikevaihto v. 2021 oli yhteensä 1 139,8 M€, josta Suomen osuus 638,5 M€. (Kuvio mukaillen Fazergroup Oyj 2022a.)

Vastuullisuus ja kiertotalous ovat nousseet yritysten liiketoiminnassa koko ajan entistä näkyvämpään osaan. Nämä näkyvät myös isoissa leipomoissa ja ovat siten näkyvässä roolissa Fazerillakin. Leipomoteollisuudessa kiertotalouteen kytkeytyvät erityisesti leivonnan prosessit, sillä nämä kuluttavat runsaasti energiaa niin paiston vaatiman lämpöenergian kuin myös jäähdytyksen edellyttämän kylmän ilman tuottamisessa. (Teräs 2022.)

Yksi keskeinen energiahävikin vähentämisen keinoista on prosesseissa syntyvän lämpöenergian hyödyntäminen muiden prosessien yhteydessä. Tämä hoidetaan Fazerilla lämmön talteenoton (LTO) erilaisia tekniikoita hyödyntäen. Paistouunien piipuista tuleva, noin 200 asteisesta ilma lämmittää veden, joka hyödynnetään esimerkiksi leipien kuljetuksessa käytettävien laatikoiden esipesussa. Myös Suomen kylmä ilmasto tarjoaa energian säästökeinon hyödyntämällä se leipomotuotteiden jäähdytysprosesseissa. (Teräs 2022.)

Fazer-leipomoiden käyttämästä energiasta valtaosa tuotetaan jo pääosin uusiutuvilla menetelmillä. Kun tarkastellaan ison leipomoalan toimijan kaikkia energiamuotoja (taulukko 1) kaikissa leipomoprosesseissa ennen asiakkaille kuljetettavaa valmista tuotetta, nousevat sähkö (213 485 MWh) ja maakaasu (202 639 MWh) ostetun energian määrässä mitattuna suurimmiksi.

Sähköstä valtaosa on uusiutuvaa (kuvio 2). Energian käyttö liittyy teollisuudessa kiinteästi osaksi prosesseja ja leipomoissa hyvin keskeinen energiaa kuluttava prosessivaihe on erilaiset lämmitystä edellyttävät toiminnot, kuten nostatus ja paisto. Leivontaprosessissa käytettävien eri energiajakeiden tärkeimmät käyttökohteet näkyvät taulukossa 2. (Teräs 2022.)

Taulukko 1. Fazer-konsernin polttoaineiden ja energian käyttö vuonna 2021. (Mukaillen Fazergroup Oyj 2022b.)




Kuvio 2. Uusiutuvan sähkön osuus koko Fazer-konsernin sähkönkulutuksesta on noin 82 % ja uusiutumattoman noin 18 %. (Mukaillen Fazergroup Oyj 2022b)

Taulukko 2. Leivontaprosesseissa käytetyt energiajakeet. (Mukaillen Uusi maailma -webinaarin materiaalit Teräs, T. & Fazergroup Oyj 2022b).

Leivontaprosesseissa käytetyt energiajakeet

Höyry
- nostatus
- paisto

Maakaasu
- paistaminen
- höyryntuotanto

Sähkö
- paistaminen
- toimintalaitteet

Paineilma
- prosessilaitteet
- pakkauskoneet
- säätölaitteet

Leipomoissa syntyvästä leivonnan sivuvirrasta ison osan muodostavat erilaiset palataikinat, joita erityisesti palaleipien valmistuksessa jää leipien muotoilussa yli. Tämän niin kutsuttu kanttitaikinan kierrätyksen prosessi on ollut Fazerilla merkittävässä roolissa hävikin vähentämiseen tähtäävien toimien mukana, sillä sen suhteellinen osuus on huomattava osa leivontaprosessin hävikkiä. Hävikkitaikina käsitellään siten, että se on hyödynnettävissä uuden taikinan valmistukseen. Tämä auttaa alentamaan myös syntyvää sivuvirtaa merkittävästi. (Teräs 2022.)

Prosessivesien ravinteiden talteenotto elintarviketeollisuuden mahdollisuutena

LUT yliopistossa membraanitekniikan professorina työskentelevän Mika Mänttärin puheenvuoro paneutui veden ympärille, tarkemmin veden mukana kulkevien ravinteiden sekä energian talteenottoon ja hyödyntämiseen. Vesi on elintarviketeollisuuden yksi keskeisimpiä ainesosia. Useat eri elintarvikkeet ovat valtaosaltaan vettä kuten erilaiset vihannekset. Vesi on myös tärkeä pääraaka-aine erilaisissa elintarvikkeiden massoissa, kuten leivissä. Se on myös tärkeä yksittäinen komponentti laitosten puhtauden ylläpitoa, sillä iso osa esi- ja pesuohjelmista sekä laitosten puhtaudesta perustuu veden käyttöön. (Mänttäri 2022.)

Veden virtausnopeus kytkeytyy vahvasti myös elintarviketeollisuuden puhdistusprosesseihin. Puhdistusprosesseissa irrotetaan veden pyörivän liike-energian avulla sen sekaan runsaasti erilaisia orgaanisia ainesosia, joiden mukana kulkee runsaasti myös ravinteita. Veden ravinteiden talteenotto on yksi keskeisistä aihealueista LUT yliopiston tutkimus- ja kehitystyössä. (Mänttäri 2022.)

Esityksessään Mänttäri nosti esiin membraanisuodatuksen ravinteiden talteenoton keinona. Esimerkissä sadan litran vesimassa ajetaan membraanisuodatukseen. Suodatuksessa tästä 80 litraa ohjautuu suodattimen läpi ja 20 litraa jää väkevämmälle puolelle. Suodatuksen periaate näkyy kuviossa 3. Toinen hyvä esimerkki membraanisuodatuksen hyödynnettävyydestä on maidon prosessointi erilaisia erotustekniikoita käyttäen. Maidon laktoosi poistetaan raaka-aineesta usein joko suodattamalla membraanisuodatuksen avulla tai entsymaattisesti. (Mänttäri 2022.)

Membraanisuodatuksessa suodatinkalvon läpäisevyyttä, eli huokoskokoa vaihtamalla pystytään erottamaan esimerkiksi vain rasva, bakteerit ja virukset, jolloin kaikki näitä pienemmät hiukkaset jäävät nesteeseen. Pienentämällä edelleen suodatinkalvon huokoskokoa voidaan erotella vaikkapa maidon laktoosi. Laktoosin poistaminen suodattamalla vaikuttaa maidon makuun. Maito ei saa hylamaidolle tyypillistä makeaa makua, kun laktoosia ei pilkota maidon joukkoon vaan se poistetaan fysikaalisesti. (Mänttäri 2022.)

Kuvio 3. Membraanisuodatuksen periaate yksinkertaistettuna (mukaillen Alfa Laval 2023).

Puhtaan veden merkitys on korostunut entisestään sen rajallisuuden myötä.

Elintarviketuotannon ja -jalostuksen edellyttämä puhtaan veden määrä ja siinä syntyvä prosessivesien suuri määrä on edesauttanut erilaisten prosessivesien käsittelymenetelmien, kuten suodatuksen ja biokemiallisten tekniikoiden, kehitystyötä. On arvioitu eri lähteisiin perustuen mm. yhden maitolitran vedenkulutuksen olevan noin 2–10 litraa vettä maitolitraa kohti.
Suomessa on arvioitu rasvattoman maidon vedenkulutuksen olevan noin 10,3 litraa tuotettua jalostettua maitolitraa kohden. Tästä esimerkiksi meijeriteollisuuden vedenkulutuksen osuudeksi on arvioitu noin 16 prosenttia (kuva 1).

Kulutus on jaoteltu eläinten nauttimaan juomaveteen, maitotilan pesuvesiin, muuhun tuotannon kuluttaman veden määrään. Lisäksi erottelussa on huomioitu meijeriteollisuuden vedenkulutuksen sekä maidon muun prosessoinnin vaatima veden kulutus. (Mänttäri 2022.)

Kuva 1. Maidontuotannon vedenkulutus. (Lähde: Maaseudun tulevaisuus, 2017.)

Elintarviketeollisuudessa syntyvien prosessivesien määrä on toimijoille iso kustannuserä, sillä vesimaksut muodostuvat niin laitokseen tuodusta kuin sieltä pois ajetusta vedestä. Edelleen jätevesimaksujen suuruutta määrittää myös veden likaisuus ja biologisten ainesosan määrä veden joukossa. Eri prosessilaitteiden ja siilojen ym. esihuuhteluvedet ovat puhdistusprosessin likaisin vesi, jolloin sen hinta jätevesimaksun kautta on kallein. (Mänttäri 2022.)

Erilaisia suodatustekniikoita hyödyntämällä on mahdollista poistaa maidosta veteen liuenneet ravinteet kuten fosfori. Tämä alentaa veden biologista arvoa prosessivetenä, mikä edelleen alentaa jätevesimaksun suuruutta.

Membraanisuodatus on todettu erittäin hyväksi keinoksi myös jätevesien käsittelyyn. Erilaisia fyysisiä kalvosuodatuksia hyödynnetään jo poistettaessa jäteveden joukosta esimerkiksi kiintoainesta. Haasteina membraanisuodatuksessa voi ilmetä esimerkiksi erilaisten väkevien liuosten vaatima esikäsittelyn tarve, jonka avulla väkevyyden aiheuttava ioni saadaan sidottua kantoaineeseen ennen sen suodatusta. (Mänttäri 2022.)

Sivuvirtojen typpi tuotannon lannoitteeksi veden käsittelyllä

Mika Tuomola Honkajoki Oy:stä toi esiin Honkajoen roolin tuotantotiloilla kuolleiden eläinten sekä teurastamoiden eläinperäisen sivuvirran kierrätyksessä. Eläinperäinen sivuvirta, joka ei kelpaa elintarvikkeeksi, tulee kierrättää EU:n hyväksymiä turvallisuus- ja sterilointiperiaatteita noudattaen. Tämä säädetään laissa.

Tiloilla kuolleiden ja lopetettujen eläinten sekä teurastamoilta tulevan sivuvirran käsittelyssä riskimateriaalien esiintyminen asettaa tiettyjä velvoitteita kierrätykselle. Eläinperäisen sivuvirran lajittelussa eri jakeet erotellaan energiajakeeksi, lihaluujauho- ja lannoitekäyttöön sekä eläinrehuihin käytettäväksi. Kuvassa 2 nähdään se eläinperäisten jakeiden osa, joka päätyy Honkajoelle kierrätettäväksi. (Tuomola 2022a.)

Kuva 2. Jätehierarkia, sekä sen mukainen Honkajoelle päätyvä eläinperäinen sivuvirta. (Lähde Tuomola, M. & Honkajoki Oy 2022.)

Tuomola esitteli Honkajoen prosessissa tapahtuvaa sivuvirtojen ensisijaista käsittelyä renderöimällä (kuva 3). Renderöinti tarkoittaa sellaista steriloivaa painekäsittelyä, jossa aineksen solurakenne muuttuu aiheuttaen samalla taudinaiheuttajien kuoleman.

Prosessissa eläinperäinen sivuvirta, jonka vesipitoisuus on noin 65-70 prosenttia, käsitellään kolmen barin paineessa ja 133 asteen lämpötilassa 20 minuutin ajan. Renderöinnin etuja on esimerkiksi noin 90 prosenttia alhaisempi kasvihuonekaasujen muodostuminen kompostointiin verrattuna. Renderöinti myös sitoo moninkertaisesti enemmän hiiltä verrattuna prosessin tuottamiin kasvuhuonekaasuihin.

Edelleen renderöinnin avulla eläinperäisen sivuvirran ravinteiden talteenottoa ja kierrätystä on saatu tehostettua huomattavasti. Prosessin etuihin lukeutuu myös sivuvirran prosessoinnissa syntyvän proteiinijauheen alhainen hiilijalanjälki, joka on myös kansainvälisesti vertailukelpoinen. (Törmä & Aalto 2018, Tuomola 2022a.)

Kuva 3. Renderöintiprosessi mahdollistaa ruoantuotannon sivuvirtojen hyödyntämisen turvallisesti, monipuolisesti ja laaja-alaisesti eri käyttötarkoituksiin. (Lähde: Tuomola 2022b.)

Renderöintiprosessissa erotetaan aineksen sisältämä vesi haihduttamalla, jolloin ammoniumtyppi jää kondensaattiin. Prosessivesi ei siten ole jätevettä, vaikka se perinteisesti johdettaisiinkin jätevesien joukkoon. Jätevesien prosessoinnista typpi haihtuisi pääosin ilmaan, mitä ei tässä tapahdu. Sen sijaan lopputuotteena saadaan typpilannoitteeksi soveltuva nitraattiliuos, kiintoainesta biokaasulaitokselle sekä puhdasta vettä käyttöön. (Tuomola 2022a.)

Erilaisilla kiertotalouteen hyvin soveltuvilla ja laitosmittakaavassa toimiviksi todetuilla prosessivesien käsittelymenetelmillä talteen otetun nitraattitypen lannoiteliuos poikkeaa perinteisen lannoitetypen valmistuksesta huomattavasti, sillä tässä maakaasua tai ammoniakkia ei tarvita lainkaan typen valmistamisessa. Nitraattimuotoinen typpi on heti kasveille käyttökelpoisessa muodossa. Se on tuotettu kierrätysprosessin avulla, jossa hyödynnetään biologisesti hajoavan sivuvirran sisältämiä ravinteita.

Raaka-aineesta riippuen nitraattityppeä voidaan käyttää lannoitteena myös luomutuotannossa. Tällainen käsittelymenetelmä vähentää edelleen teollisten prosessien jätevesien käsittelyn volyymia ja on sovellettavissa myös muissakin laitoksissa syntyvien prosessi- ja jätevesine käsittelyssä. (Törmä & Aalto 2018, Tuomola 2022a.)

Vertikaaliviljely – Ruoantuotannon uusi ulottuvuus

Luonnonvarakeskuksen erikoistutkija Titta Kotilainen avasi vertikaaliviljelyn tarvetta ja mahdollisuuksia tämän päivän ruoantuotannon ympärillä käytävän keskustelun sisällä. Esityksessään Kotilainen pohti mm. seuraavia kysymyksiä:

• Miksi vertikaaliviljelyä?
• Mitä kasveja voidaan vertikaaliviljellä?
• Missä maailmalla mennään?

Vertikaaliviljely tarkoittaa viljelyä kontrolloidussa ympäristössä, jossa kasvusto on suojattu sääoloja vastaan (kuva 4). Vertikaaliviljely tapahtuu pääasiassa erillisissä huoneissa, halleissa tai kaapeissa, joissa kastelu, ravinteiden anto sekä tilan kosteus, valo-olosuhteet ja lämpötila ovat kaikki säädeltävissä.

Viljelyn etuihin lukeutuu mahdollisuus kasvattaa kasveja päällekkäin – edellyttäen että kasvin kasvutapa soveltuu tähän, kuten yrtit, salaatit sekä jotkin maustekasvit. Myös tomaatti ja kurkku ovat todettu sopiviksi vertikaaliviljelyyn. Kurkkua on myös kasvatettu vaakatasossa pystykasvatuksen sijaan, jolloin sadonkorjuu ja kasvuston harventaminen ovat helpommin toteutettavissa. (Kotilainen 2022.)

Kuva 4. Basilikan taimia SeAMKin ja Jamin vertikaaliviljelmällä 2022. (Lähde Valtonen 2022.)

Vertikaaliviljelyn kärkimaita maailmalla ovat USA ja Kanada, joissa isot väkirikkaat kaupungit ovat otollista seutua vertikaaliviljelylle. Kontrolloiduissa, olosuhdesäädetyissä kasvihuoneissa satoisien ja korkean arvon kasvien ja elintarvikkeiden tuottaminen kuluttajia lähellä ja paikallisesti on osoittautunut kuitenkin haastavaksi.

Viljelytapa on kohdannut myös haasteita lainsäädännön taholta. Esimerkiksi EU:ssa keinovalon alla kasvanutta elintarviketta ei voida myydä eikä markkinoida luonnonmukaisesti tuotettuna, mikä osaltaan voi heikentää tuotteesta saatavaa hintaa. USA:n markkinoilla vertikaaliviljeltyjä tuotteita voidaan myydä myös luonnonmukaisesti tuotettuina, mikäli tuotantotavan muut ehdot täyttyvät. Vertikaaliviljelyn katsotaan kuitenkin olevan osa ruoantuotantoa ja huoltovarmuutta myös tulevaisuudessa. (Kotilainen 2022.)

Kiinnostus vertikaaliviljelyä kohtaan on maailmalla ollut koholla jo pidemmän aikaa. Tosin erikoistutkija Titta Kotilainen nosti esiin myös alalla koetut pettymykset, kun tuotanto-odotukset eivät kaikilta osin olleet täyttyneet. Haasteet ovat liittyneet esimerkiksi tuotannon skaalautuvuuteen sekä toiveisiin alan nopeasta kasvusta. Sijoittajien alalle tekemät sijoitukset eivät ole tuottaneet odotetusti voittoa startup-yritysten kamppaillessa haasteiden kanssa. Panostusta alalle vauhdittivat tiheään syntyneet uudet innovaatiot, joista ei kuitenkaan saatu tuottoa odotetusti. (Kotilainen 2022.)

Alan haasteisiin on nostettu myös ”viherpesu”, joita alalla toimivat kansainväliset toimijat ovat pitäneet ongelmallisena. Toimijoista noin 70 prosenttia oli jälkikäteen valinnut toisenlaiset laitteet tai viljelykasvin. Yhtenä kasvua jarruttavana tekijänä on pidetty myös sitä, että alalla toimivat yritykset ovat kehitelleet koko ajan uusia omia ratkaisujaan, ehkä jopa liian monet erikoistumisen ja uuden markkinavaltauksen toivossa. (Kotilainen 2022.)

Luonnonvarakeskuksella on tutkimuksen alla tällä hetkellä CompactGrowth-kurkkutehdas. Lisäksi Kainuussa on meneillään Vertikaalipilotti, jossa tähdätään usean tuottajan yhteistyöhön. Toteutus voisi onnistuessaan tarkoittaa, että mansikantaimet kasvatetaan talvella vertikaaliviljelyn avulla. Kevään edetessä, kun mansikantaimien siirto kasvupaikalleen on ajankohtainen, kasvatukseen vaihdetaan kaalintaimet. Kaalintaimien vartuttua ne esikasvatuksen jälkeen istutetaan kasvupaikalleen jolloin vertikaalikasvatus vapautuu taas seuraavaa kasvia varten. (Kotilainen 2022.)

Kainuussa on meneillään Puutarha-CLA, jossa tavoitteena on määrittää kehittyvän puutarhatuotannon elinkaariset ympäristövaikutukset esimerkkitapausten avulla, sekä tuoda nämä laajasti jakoon niin viljelijöille, neuvojille kuin opetuksen ja koulutuksenkin saralle. VTT:n ja Luonnonvarakeskuksen ”Ruokaa ilman peltoja” tutkimus selvittää, kuinka paljon vaikutusta kasvien kasvuun aiheutuu, kun valotusta säädellään sähkön hinnan mukaan. Tavoitteena tutkimuksessa on säästää sähköä sekä samalla etsiä keinoja huoltovarmuuden turvaamiseksi vertikaaliviljelystä. (Kotilainen 2022.)

Lopuksi Kotilainen esitteli muita Luonnonvarakeskuksessa meneillään olevia tutkimushankkeita, joissa tutkitaan, miten viljelyyn voidaan yhdistää kiertotaloutta, energiatehokkuutta ja huoltovarmuutta. Keskeinen muutosajuri ruoantuotannon keskustelun avaajana ja uusien tutkimusavausten synnyttäjänä on ilmaston muuttuminen. Se lisää sään ääriolojen ilmenemistä ja olosuhteiden muuttumista viljelylle epäsuotuisaksi sekä vähentää kasteluun käytettävissä olevaa vettä. Edelleen muutosajureihin lukeutuu maailman väestön kasvu sekä keskittyminen kaupunkeihin, mikä edellyttää ruoantuotannolta lisää tehokkuutta sekä paikallisuutta. (Kotilainen 2022.)

Miltä ruoka-alan startup-maailma näyttää?

Nordic Foodtech VC:n sijoitusjohtaja Lauri Reuter toi webinaariin käsityksensä ruoka-alan startup-näkymistä. Nordic Foodtech VC tekee sijoituksia ruoka-alan startup-yrityksiin, joiden yritysideat ovat innovatiivisia ja mahdollistavat nykyistä kestävämmän ruokajärjestelmän luomisen.

Sijoitusyhtiö hakee innovatiivisia ja radikaaleiltakin kuulostavia ideoita. Tavoitteena on löytää ne kiinnostavat megatrendejä mukailevat ruoka-alan ideat, joilla on mahdollisuus menestyä myös tulevaisuudessa. Yhtiön sijoittamista varoista noin puolet tulee Business Finlandin kautta, noin 25 prosenttia yrityksiltä ja noin 25 prosenttia eri rahastoista ja pankeilta. (Reuter 2022.)

Nykyajan ruoantuotantoa ohjaavat globaaleilla markkinoilla megatrendit, joiden aallonpohjalle on jo tipahtanut muun muassa vertikaaliviljely, ruoankuljetuspalvelut sekä soluista kasvatettava liha (kuvio 4). Myös hyönteisten käyttö proteiinin lähteenä on yksi aallonpohjalle joutuneista ruoka-alan innovaatioista. Vastaavasti tällä hetkellä nousujohteista on esimerkiksi personoidun ruoan ja ruokavalion tuottaminen. Siinä keskeinen ajatus on, kuinka tuotetaan henkilölle parhaiten sopivaa ruokaa. (Reuter 2022.)

Kuvio 4. Ruoantuotantoa ohjaavat globaalit trendit, joiden huippujen ja aallonpohjien välinen aikajänne voi olla hyvinkin lyhyt (mukaillen Digital Food Lab 2022).

Nordic Foodtech VC:n sijoituskohteita ovat esimerkiksi eniferBio, joka yhteistyössä Valion kanssa tutkii ja kehittää Pekilo-proteiinia elintarvikekäyttöön soveltuvaksi. Pekilo-proteiini on alun perin kehitetty Suomessa jo 1970-luvulla, mutta sen kehitystyö jäi tuolloin kesken. Proteiinia tuotetaan nyt elintarviketuotannon sivuvirtojen avulla, jossa sienten fermentaation avulla kasvatettu mykoproteiini Pekilo hyödyntää näiden sisältämät ravinteet uuden proteiinin kasvattamiseksi. Proteiini on todettu makunsa puolesta neutraaliksi ja hyvin elintarvikkeisiin sopivaksi. (Reuter 2022, Koivula 2022.)

Toinen Reuterin esiin nostama yhteistyöyritys on MElt & MArble, joka tuottaa rasvaa hiivojen avulla. Rasvan laatu-, sulavuus- ja makuominaisuudet vastaavat naudanrasvaa. Tämän kaltaisia tuotteita tarvitaan esimerkiksi kasvistuotteissa lisäämään tuotteen ravitsemuksellista sisältöä ja makua, jolloin myös tuotteen suutuntuma paranee. Tulevaisuuden isoista suuntaviivoista yhtiö arvioi, että uuden sukupolven ei-eläinperäiset tuotteet tulevat olemaan uusi ja iso juttu. (Reuter 2022.)

Ruokainnovaatioita avaruudellisissa olosuhteissa

Päivän lopuksi Puratosin tutkimuspäällikkö Bert Schamp kertoi yrityksen strategiasta, jonka tähtäimenä ovat innovaatiot leivonnan, konditoriatuotteiden sekä suklaateollisuuden tarpeisiin kansainvälisille markkinoille.

Yhtiön tuotannon kantavana ajatuksena on kuluttajatutkimuksiin perustuen kuluttajien halu kantaa vastuuta ympäristön kestävyydestä, halu nähdä tuotannon alkupäähän sekä tietää mistä ruoka aidosti tulee. Tutkimustyötä on ollut vauhdittamassa myös kasvipohjaisten tuotteiden kasvanut kysyntä, jota yhtiö kehittää vahvalla otteella ja innovatiivisilla kokeiluilla ja kehitystyöllä. (Schamp 2022).

Yhtiötä innostaa tutkimus- kehitystyössä avaruudellinen ajattelutapa ja Mars-planeetan äärimmäiset olosuhteet sekä vahva halu kehittää tuotteita parantamaan ihmisten terveyttä ja hyvinvointia. Tutkimusohjelman avulla halutaan vastata kuluttajien vaatimuksiin innovaatioiden avulla. Kehitystyössä huomioidaan muun muassa veden alhaisempi kulutus tuotannossa, energian käytön minimointi, kasvispohjaisten tuotteiden riippumattomuus peltoalasta, korkean ravintosisällön tuotteet, jätteen määrän alentaminen ja tehokas kierrätys, teknologian hyödyntäminen mm. tuotannon etäohjauksessa sekä leivonnan prosessien tehokkuuden edistäminen. (Schamp 2022).

Yhtiön innovatiivisiin kasvistuotteiden viljelymenetelmiin lukeutuu tarkkaan optimoidut ja tietokoneohjatut kasvuympäristöt vertikaalisissa järjestelmissä, jossa on mahdollisuus toteuttaa tarkkaan optimoituja kasvatuskokeita (kuva 5) sekä esimerkiksi suljetuissa systeemeissä tapahtuvan pölytysrobotiikan kehitystyö.

Suljettujen kasvuympäristöjen kasvualustoissa käytetään biohiiltä parantamaan kasvien ravinteiden ottoa sekä tutkitaan esimerkiksi laavakiven käyttöä vehnän kasvualustassa. Edelleen tietokoneohjatut ja suljetut kasvuympäristöt antavat mahdollisuuden tutkia, miten kasvien ravinnesisältö sekä terveellisyys muuttuvat erilaisilla valon määrän muutoksilla.

Tällaisella tutkimustyöllä on merkitystä, kun tavoitteena on turvata kasvatettavien elintarvikkeiden ravitsemuksellista laatua ja ravintosisältöä osana ihmisten terveyden- ja hyvinvoinnin hoitoa ilman maatalous- ja peltomaata. (BBM Magazine 2019, Schamp 2022).

Kuva 5. Puratosin tutkimustyössä merkittävässä osassa ovat ruoantuotannon innovaation suljetuissa systeemeissä. (Lähde BBM Magazine 2019).

Vehnä on osoittautunut kasvatuskokeissa toimivaksi viljelykasviksi, jonka valintaan vaikuttivat myös sen suosio leivonnassa ja muissa elintarvikkeissa. Vehnäpohjaista hapanjuurta tiedetään käytetyn leivonnan raaka-aineena jo 1890-luvun Alaskassa Yokonin kultamailla. Puratosin tutkimuksissa kuivan hapanjuuren on todettu säilyttävän elinkelpoisuutensa vähintään seitsemän kuukauden ajan kuivissa olosuhteissa.

Vehnästä valmistettua hapanjuurta käytetään leivonnassa yhä ja Puratosin tutkimustyössä hapanjuurta on testattu myös erilaisissa vehnätuotteissa pitkäpavun (cowpea, Vigna unguiculata) kanssa seoksena. Tulokset ovat olleet erittäin lupaavia ja hapanjuuren on todettu vaikuttavan taikinan rakenteeseen sekä ravintosisältöön positiivisesti. (Schamp 2022).

Tutkimustyön tuloksina Puratos on todennut, että suljetussa kasvuympäristöissä kasvavista viljelykasveista on mahdollista valmistaa terveellistä ruokaleipää, jonka avulla voidaan kattaa lähes puolet päivittäisestä ravinnosta. Mikro- ja makroravinteita saadaan elintarvikkeisiin lisää ja ravintosisältöä on mahdollista monipuolistaa lisäämällä ruoan joukkoon erilaisia syötäviä kasvinosia. Suljetuissa kasvuympäristöissä saavutettiin riittävä satotaso peltomaalla kasvatettuihin kasveihin nähden sillä edellytyksellä, että tehokkaasta veden ja ravinteiden käytöstä huolehditaan. (Schamp 2022).
- - -
Tämä artikkeli on osa Ammattiopisto Lappian ja Lapin ammattikorkeakoulun hanketta Kestävämpää lähiruoantuotantoa Lappian arktisessa yritysekosysteemissä. Hanketta rahoittaa Lapin ELY-keskus Euroopan maaseudun kehittämisen maatalousrahastosta, kokonaisrahoitus on 157 507,49 €, Euroopan unionin ja valtion osuus on 100 %.

Lähteet ja kirjallisuus

Alfa Laval. 2023. Mitä on kalvosuodatus? [Viitattu 4.3.2023.] https://www.alfalaval.fi/tuotteet-ja-jarjestelmat/erotustekniikka/kalvot/what-is-membrane-filtration/

BBM Magazine. 2019. 6.3 Million euros to bake Belgian bread on Mars. [Viitattu 15.3.2023.] https://magazinebbm.com/blog/63-million-eurosto-bake-belgian-bread-on-mars-1472

Digital Food Lab. 2022. Foodtech trends in 2021. [Viitattu 4.3.2023.] https://www.digitalfoodlab.com/foodtech-trends-in-2021/

Fazergroup, 2023a. Hallituksen toimintakertomus 2022. [Viitattu 25.2.1013.] https://www.fazergroup.com/fi/tietoa-fazerista/hallinto-ja-johtaminen/hallituksen-toimintakertomus-2021/

Fazergroup, 2023b. Fazer 2022. Vuosikatsaus. [Viitattu 25.2.2023.] https://www.fazer.fi/globalassets/fazer-group/pdfs/vuosikatsaus-2022.pdf

Koivula, J. 2022. Valio ja eniferBio yhdistivät voimansa: ”Tavoitteena uusi, kotimainen ja vastuullisesti tuotettu proteiini suomalaisten ruokapöytiin”. Maaseudun Tulevaisuus 10.5.2022. [Viitattu 4.3.2023.] https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/ruoka/827637a3-24c4-407a-8cda-45588b7bb6b4

Kotilainen, T. 2022. Vertikaaliviljely – Ruuantuotannon uusi ulottuvuus. Luonnonvarakeskus. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Mänttäri, M. 2022. Veden ravinteiden talteenotto ja suljetut kierrot elintarviketeollisuuden mahdollisuutena. LUT yliopisto. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Reku, J. 2017. Suomalaisella maidolla ylivoimaisen pieni vesijalanjälki. Maaseudun Tulevaisuus; 2.11.2017. [Viitattu 25.2.2023.] https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/maatalous/37cc155a-7900-571a-8433-46ca33e37b64

Reuter, L. 2022. Miltä ruoka-alan startup maailma näyttää nykyisessä maailman menossa? Nordic Foodtech VC. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Schamp, B. 2022. SpaceBakery – Baking Bread on Mars. Puratos. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Teräs, T. 2022. Leipomoiden energiaratkaisut ja vastuullisuus muutoksessa. Fazer Oyj. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Tuomola, M. 2022a. Typpi luomutuotannon lannoitteeksi vedenkäsittelyllä. Honkajoki Oyj. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Tuomola, M. 2022b. Honkajoki Oy:n toiminta ja Kirkkokallion teollinen symbioosi. Honkajoki Oy. [Viitattu 15.3.2023.] https://www.satafood.net/site/assets/files/2331/honkajoki_oy_ja_kirkkokallion_teollinen_symbioosi_20220310_satafood_rauma_-_tuomola.pdf

Törmä, K & Aalto, H. 2018. Elintarviketeollisuuden sivuvirrat ja niiden hyödyntäminen Suomessa. SeAMK. [Viitattu 20.1.2023.] https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/160546/Aalto_Hanna.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Valtonen, M. 2022. Ensimmäiset kasvit kasvussa vertikaaliviljelmällä. SeAMK Verkkolehti. [Viitattu 17.3.2023.] https://lehti.seamk.fi/kestavat-ruokaratkaisut/ensimmaiset-kasvit-kasvussa-vertikaaliviljelmalla/

Muut mielenkiintoiset linkit:
Kompact Growth, Luonnonvarakeskus. Panu Miettinen - CompactGrowth | Y Science, an official side event of Slush 2021 - YouTube).

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Mielenkiintoista ja futuristista opetusta. Hyvä kokemus. Virtuaaliset oppimisympäristöt avaavat varmasti paljon mahdollisuuksia tulevina vuosina opetukseen.

Näin kommentoivat kunnossapidon pilotti opintojaksolle osallistuneet kone- ja automaatiotekniikan insinööriopiskelijat keväällä 2022. KuTOMo-hankkeen opintojaksopilottien avulla kehitetään teollisen kunnossapidon opintojaksojen toteutusta ja kehitetään samalla virtuaalisia oppimisympäristöjä tukemaan opiskelijoiden oppimista teolliseen kunnossapitoon liittyen.

Hankkeen toteuttamasta opintojakson palautteesta kävi ilmi, että osalle opiskelijoista virtuaalilasien käyttö aiheutti pahaa oloa, mutta enemmistön mielipide oli, että virtuaaliset oppimisympäristöt tukivat opintojaksolla opitun aiheen oppimista.

Kuva 1. KuTOMo virtuaaliympäristö prosessilaitteet opintojaksolla

Opiskelijoiden kokemukset kehittämistyön ytimessä

KuTOMo-hankkeessa kehitetään kone- ja sähköautomaatiotekniikan insinöörikoulutukseen 45 opintopisteen teollisuuden kunnossapidon opintoja. Kunnossapidon osaamisen kasvattamisen lisäksi kehitystyössä selvitettiin, miten koulutuksen toteuttamista voisi uudistaa uusien teknologioiden avulla lisäämällä muun muassa virtuaalitodellisuutta opetukseen.

Hankkeen aikana pilotoitiin kolme opintojaksoa, missä opiskelijat pääsivät testaamaan virtuaalisia oppimisympäristöjä (kuva 1). Kokemuksista kerättiin palautetta, jonka perusteella virtuaaliympäristöjä sekä opintojaksoja voidaan kehittää eteenpäin. Uusien menetelmien tai oppimisympäristöjen perimmäinen tarkoitus on motivoida opiskelijaa oppimaan opittava asia. Uusien opetustapojen, opetusmenetelmien ja ympäristöjen kehittämiselle on selkeä tarve myös etäopiskelun lisääntymisen johdosta.

Virtuaalinen oppimisympäristö, joka mukailee aitoa teollista työympäristöä, on hyödyksi silloin, kun opiskelijaryhmä ei pääse tutustumaan fyysisesti teollisuuteen. Virtuaalisia oppimisympäristöjä pilotoitiin prosessilaitteet opintojaksolla ensimmäisen kerran keväällä 2022.

Opiskelijoilta kerättiin palautetta opintojakson toteutuksesta ja palautteeseen vastasi 18 opintojaksolle osallistunutta opiskelijaa. Samanlaisia tunteja saisi olla useammin, missä pääsee näkemään oikeita tehdasympäristöjä, kommentoi yksi opiskelijoista palautteessa. Oppijat uskovat, että virtuaaliympäristöt avaavat mahdollisuuksia oppimiseen tulevaisuudessa. Opiskelijat olivat vaikuttuneita siitä, että KuTOMo-hankkeessa kehitetty VR-ympäristö oli sovitettu hyvin opintojakson aiheeseen.

Prosessilaitteet opintojaksolla opiskelijan tavoitteena oli muun muassa oppia tunnistamaan teollisuuden yleisimmät laitteet ja komponentit sekä niiden kunnossapitoon liittyviä yksityiskohtia. Opintojaksolla käytiin läpi ennakkohuoltoa ja opiskelijat suunnittelivat kunnonvalvontakierroksia. Opiskelijat käyttivät teoreettisen tiedon lähteenä opettajan materiaaleja sekä Knowpap-oppimisympäristöä.

Aidon näköiseen teollisuusympäristöön tutustuttiin Matterportilla kuvatun ympäristön kautta, josta löytyi erilaisia tunnistus- ja tutustumistehtäviä. Opiskelijat opiskelivat tämän opintojakson pitkälti itsenäisesti. Opintojakson lopussa opiskelijat kokoontuivat kampukselle ja pääsivät kokeilemaan virtuaalilaseilla KuTOMo-virtuaaliympäristöä.

Hankkeen aikana on kuvattu Matterportilla Lapin AMKin Kemin kampuksen oppimisympäristöjä (kuva 2), joita voidaan hyödyntää kunnossapidon opetuksessa. Tavoitteena on hyödyntää kampuksen oppimisympäristöjä myös virtuaalisesti. Opiskelijat voivat tutustua ympäristöihin ja opiskella ympäristöissä myös etänä opintojakson tavoitteiden saavuttamiseksi.


Kuva 2 Kemin kampuksen oppimisympäristö kuvattu Matterport-ympäristöön

Miksi pilotoida sama opintojakso uudestaan?

Sama opintojakso, prosessilaitteet, pilotoitiin toiseen kertaan syksyllä 2022 ja siihen osallistui 36 opiskelijaa.

Ensimmäisen pilotin opiskelijapalautteiden perusteella seuraavaa toteutusta oli kehitetty sisällön puolesta sekä teollisuuslaitteita mallinnettiin lisää virtuaaliympäristöön. Saman opintojakson pilotointi useampaan kertaan mahdollistaa palautteiden avulla opintojakson kehittämisen.

Toinen prosessilaitteet-toteutus sai hyvää palautetta toteutuksesta. Palautteessa korostui myös oppijoiden monimuotoisuus. Toiset tarvitsevat oppimiseen pohjustavat luennot ja opettajan kontaktin. Toiset taas kokivat itseopiskelun erittäin toimivan tällaisella opintojaksolla.

Opiskelijoiden odotukset virtuaaliympäristöille tulevaisuudessa ovat entistä korkeammalla. He haluavat nähdä eri toiminnallisuuksia sekä prosessiin toiminnallisuuksia virtuaaliympäristöissä. Oppijat ovat jo nyt kiinnostuneet hyödyntämään erilaisia oppimista tukevia ympäristöjä tukemassa oppimistaan. Tulevaisuudessa ympäristöjen vaatimukset käyttäjiltä tulevat vielä kasvamaan.

Mielenkiintoista, paljon potentiaalia ja ympäristö, joka parantaa laitteiden ja komponenttien hahmottamista. Nämä edellä mainitut asiat nousivat vahvasti esille pilottiopintojaksolle osallistuneiden opiskelijoiden antamasta palautteesta.

Uusien ja erilaisten oppimisympäristöjen lähtökohtana ei ole siirtyä kokonaan opiskelemaan virtuaalisesti tai etänä. Tavoitteena on tuoda ympäristöt tukemaan oppimista, visualisoida erilaisia todellisia ympäristöjä ja motivoida oppimiseen. Kokemukset kuulostavat pääosin positiivisilta. Ei sovi kuitenkaan unohtaa, että osa henkilöistä ovat vielä skeptisiä ympäristöjen kehittymiselle. Virtuaalilasien sopivuus vaihtelee vielä henkilöiden välillä.

Kunnossapidon työnsuunnittelun opintojakso on KuTOMo-hankkeen tuloksena syntynyt uusi teollisen kunnossapidon opintojakso. Sen ensimmäinen pilotti on toteutuksessa tänä keväänä 2023. Nimen mukaisesti opiskelija tutustuu opintojaksolla teollisuuden kunnossapidon työnsuunnittelun hyviin käytänteisiin eri tehtävien ja oppimisympäristöjen kautta.

Opintojakson kehittämistyöhön tuo haastetta ajasta ja paikasta riippumattomat mahdollisuudet opiskella opintojaksoa. Tulevaisuudessa kyseinen opintojakso on mahdollista opiskella niin, ettei tarvitse käydä lähijaksolla kampuksella, vaan voi opiskella oppimisympäristöjen kautta etänä. Tästä pilotista saadaan tuloksia keväällä opintojakson toteutuksen edetessä.

Huhtikuussa järjestetään työpaja Virtuaaliset oppimisympäristöt

Virtuaaliset oppimisympäristöt ja niiden kehittäminen kiinnostaa eri koulutusaloilla. Järjestämme 25.4.2023 Kemin kampuksella työpajan Virtuaaliympäristön mahdollisuudet opetuksessa. Työpajassa pääsee keskustelemaan ja testaamaan kunnossapidon pilotti opintojaksoilla käytettyjä virtuaaliympäristöjä, joita on kehitetty KuTOMo-hankkeessa.

Hankkeen asiantuntijat esittelevät tilaisuudessa virtuaaliympäristön toimintoja ja mahdollisuuksia opetuksessa. Samalla pääsee testaamaan virtuaaliympäristöä virtuaalilaseilla. Ympäristön käyttö on mahdollista myös omalla läppärillä. Virtuaaliympäristöön liittyy myös ympäristöjen integraatio Matterportin kanssa, jonka mahdollisuuksista keskustellaan työpajassa.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Kunnossapidon toimialaan liittyvä digitalisaatioloikka, Lapin alueen tehdas- ja kaivosinvestoinnit sekä työvoiman riittävyyden haasteet nostivat esille tarpeen kunnossapidon koulutuksen lisäämiselle. Kunnossapidon toimialan muutokset vaativat uudenlaista osaamista kunnossapidon osaajilta, mutta myös uusia osaajia alalle.

Kesällä 2020 Lapin AMKissa aloitettiin suunnittelutyö vastaamalla tähän tarpeeseen. Uudistuvan teollisuuden asiantuntijat kokoontuivat suunnittelemaan teollisen kunnossapidon osaamisen ja johtamisen opintojen kehittämistyön toteuttamista hankemuotoisena. Kunnossapidon teollisen osaamisen koulutusmoduuli – KuTOMo -hankkeelle myönnettiin Euroopan sosiaalirahastosta (ESR) rahoitus keväällä 2021. Hanketta rahoittaa Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus.

Kehittämistyötä työelämän kanssa

KuTOMo-hankkeessa suunnittelutyö aloitettiin kunnossapidon hanketiimin kokoamisella kesäkuussa 2021. Tiimin ensimmäisenä tehtävänä oli tutustua eurooppalaisen tutkintojen viitekehyksen (EQF, European Qualification Framework) kunnossapito-osaamisen tasoihin 4-6. (Eurooppalainen tutkintojen viitekehys (EQF) 2022.) Lisäksi taustatyössä hyödynnettiin standardeja SFS-EN 15628 kunnossapitohenkilöstön pätevöinti ja SFS-EN 17007 maintenance process and associated indicators.

Kuva 1. Esimerkki EQF kunnossapito-osaamisen viitekehyksestä tasosta 6
 
Kunnossapidon opintojen kehittämistyön alussa yhteistyötä vahvistettiin Lapin alueen yritysten kanssa. Alueen teollisuus- ja kunnossapitoyritysten asiantuntijoilta selvitettiin työelämän tarpeet teollisen kunnossapito-osaamisen kehittämiseen ja tulevaisuuden kunnossapito-osaamisen kouluttamiseen. Yrityksille toteutetun kyselyn kysymyspatteriston laadinnassa hyödynnettiin EQF:n kunnossapidon kompetenssitaulukoiden tietoja ja taitoja.

Kunnossapidon koulutukseen liittyvää kehittämistyötä tehtiin alussa työpalavereina. Hankkeen tiimin työskentely on ollut tiivistä kampuksella tapahtuvaa tiimityötä. Asiantuntijoiden työskentely on edennyt suunnittelutyöpajoja avulla eteenpäin. Kehittämistyössä on ollut mukana TKI asiantuntijat ja opettajat Uudistuva teollisuus -osaamisryhmästä, jossa on pitkäaikaista kokemusta kunnossapidon tutkimus- ja kehittämistoiminnasta eri hankkeiden kautta. Tämän vuoksi TKI asiantuntijat ovat olleet vahvasti mukana tämän koulutuksen kehittämisessä.

Uudet kunnossapidon moduulit opiskeltavissa syksyllä 2023

Yllä mainittujen tietolähteiden kautta lähti rakentumaan opintojaksojen nimet ja sisällöt. Uusien opintojaksojen aihealueet jakautuvat kolmen opintojakson kokonaisuuksiin. Hankkeessa rakentui kolme 15 opintopisteen kunnossapidon moduulia (kuva 2).

Kunnossapito teollisuudessa -moduulin opinnot aloitetaan kunnossapidon perusteet, tuotantolaitosten kone- ja laitekunnossapidon sekä tuotantolaitosten sähkö- ja automaatiokunnossapidon opintojaksoilla. Moduulin opiskeltuaan opiskelijalla on osaamista insinöörin toimenkuvan mukaisesti teollisuuden mekaanisesta kunnossapidosta sekä sähkö- ja automaatiokunnossapidosta. Opiskelija oppii työturvallisuudesta ja kestävästä kehityksestä kunnossapitotoiminnassa.

Kunnossapidon suunnittelun ja toteutuksen opintokokonaisuuteen kuuluvat opintojaksot kunnossapidon työnsuunnittelu, käyttövarmuus ja teollisuus 4.0 kunnossapidossa. Opintojaksot käytyään opiskelijalla on taitoja ja osaamista suunnitella teollista kunnossapitotoimintaa. Opiskelija ymmärtää käyttövarmuuden merkityksen tuotantolaitoksissa ja oppii tietämään teollisuus 4.0 teknologioiden mahdollisuudet kunnossapidossa.

Korkeimman tason kokonaisuus sisältää opintoja talouden ja johtamisen osa-alueilta. Moduulin opiskeltuaan opiskelijalla on osaamista johtaa ja kehittää kunnossapitotoimintaa vastuullisesti. Opiskelija oppii ymmärtämään tuotanto-omaisuuden hallinnan merkityksen teollisuudessa. Uudet kunnossapidon opintokokonaisuudet tulevat osaksi konetekniikan sekä sähkö- ja automaatiotekniikan insinööriopintoja. Opintojaksojen toteutus käynnistyy syksyllä 2023.


Kuva 2. Kunnossapidon uudet moduulit ja opintojaksot

Työelämäyhteistyöllä koulutuksesta työelämän vaatimusten mukainen

Lapin alueen teollisuus- ja kunnossapitoyritysten asiantuntijoita haastateltiin KuTOMo-hankkeen aikana päivittäisten työarjessa tarvittavista osaamisista ja taidoista. Verkostoituminen työelämän asiantuntijoiden kanssa avaa mahdollisuuden huomioida työelämän tarpeet koulutuksen sisällöissä. Verkostojen avulla saavutetaan opintojen vastaavuus työelämän vaatimukset huomioiden. Koulutusten sisällöissä on mahdollista ottaa huomioon yritysten tarpeet, kun osapuolet ovat tietoisia toistensa tekemisistä. Työelämän mukana oleminen koulutuksen ja opetussuunnitelmien kehittämisessä on tärkeää, jotta opintojaksojen sisältöön ja toteutukseen saadaan päivitettyä tietoa ajantasaisesti.

Tulevaisuuden osaamisen ennakoiminen on haastavaa. TKI-toiminta voi olla tukemassa ajantasaisen tiedon, tutkimuksen ja alan kehityksen siirtymistä koulutukseen joustavammin. Ajankohtaisen tiedon siirtyminen työelämästä opetukseen vaatii tiivistä yhteistyötä TKI-asiantuntijoiden ja opettajien välillä.

Miten tästä eteenpäin?

KuTOMo-hankkeen tavoitteena on kunnossapito-osaamisen lisääminen, vahvistaminen ja varmistaminen huomioiden tulevaisuuden Teollisuus 4.0 ympäristöt ja siellä asetetut osaamisvaatimukset. Uudella 45 opintopisteen kunnossapito-opintojen tarjonnalla voidaan vastata korkeakoulutuksen osalta kunnossapito-osaamisen vahvistamisen tarpeeseen. Uuden teollisen kunnossapidon koulutuskokonaisuuden tarjonnan avulla lisätään myös Lapin ammattikorkeakoulun veto- ja pitovoimaa. Tämän kehittämistyön tuloksena Lapin AMKin Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmän tavoitteena on olla kansallisen tason merkittävä teollisen kunnossapidon koulutuksen tarjoaja tutkinto-opiskelijoille sekä työuran eri vaiheissa oleville henkilöille.

Ennen hankkeen päättymistä kaikkien yhdeksän opintojakson toteutuksen suunnittelua työstetään hankkeessa kevään 2023 aikana. Tärkeänä toimenpiteenä on myös opintojaksoilla käytettävän tiedon tuottaminen opiskeluympäristöihin. Materiaalien tuottamisesta vastaa Lapin ammattikorkeakoulun Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmä ja KuTOMo-hanke.

Lähteet:

Eurooppalainen tutkintojen viitekehys (EQF). 2022. Viitattu 1.12.2022 Viitekehys löytyy osoitteesta: https://europa.eu/europass/fi/european-qualifications-framework-eqf.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Tekijöitä tarvitaan elintarvikealalle

Lapin elintarvikealan koulutuskartoitus -hankkeessa toteutetussa kyselyssä selvitettiin Lapissa paikallisten yritysten näkemyksiä koulutustarpeesta yhteistyöhankkeiden avulla sekä haastattelemalla yritysten edustajia. Lisäksi selvitettiin elintarvikealalle tarjottavan toisen asteen ja korkea-asteen koulutuksen nykytilanne ja suunnitelmat tulevaan. Tämän materiaalin ja maakunnallisten tavoitteiden (mm. Lapin elintarvikeohjelma, Lapin arktisen biotalouden kehittämisohjelma ja Lapin maaseutuohjelma) pohjalta laaditaan visio elintarvikealan koulutuksen kehittämiselle Lapissa.

Selvitystyön alustavien tulosten perusteella keskeisimpänä haasteena lappilaisilla elintarvikealan yrittäjillä on työvoimapula, joka näkyy sekä yleisesti työntekijöiden vähyytenä että yrityksen tarvitseman osaamisen puutteena. Selvityksessä haastatelluissa yrityksissä on tunnistettu lukuisia tekijöitä, jotka koetaan esteeksi tai hidasteeksi osaavan työvoiman saamiselle. Tärkeänä tällaisena tekijänä yrityksissä pidetään perustyötä tekevien työntekijöiden puutetta.

Koulutus tukee osaamisen kehittämistä

Elintarvikealalle voi kouluttautua perustutkintotasolla, ammattitutkintotasolla sekä erikoisammattitutkintotasolla. Perustutkinto (laajuus 180 osp.) tuottaa laaja-alaiset ammatilliset perusvalmiudet elintarvikealan erilaisiin tehtäviin. Elintarvikealan perustutkinnossa suuntautumisvaihtoehdot ovat elintarviketeknologia, leipomoalan, liha-alan ja meijerialan osaamisala. Lisäksi valittavana ovat kalatalouden perustutkinto ja luonto- ja ympäristöalan perustutkinto. Edellä lueteltujen suuntautumisvaihtoehtojen osaamista opiskelija voi edelleen täydentää ammatti- ja erikoisammattitutkinnoissa. (e-Perusteet, 2022).

Ammattitutkinto (laajuus 120, 150 tai 180 osp.) tuottaa työelämän tarpeiden mukaisesti kohdennettua ammattitaitoa, joka on perustutkintoa syvällisempää sekä kohdentuu perustutkintoa rajatumpiin työtehtäviin. Ammattitutkinnoista opiskelija voi valita elintarvikejalostuksen, elintarviketeollisuuden, kalatalouden, leipomoalan, luontoalan tai ruokapalvelujen ammattitutkinnon (e-Perusteet, 2022).

Lisäksi erikoisammattitutkinnoissa (EAT, laajuus 160, 180 tai 210 osp.) on mahdollisuus edelleen syventää omaa osaamistaan vastaamaan työelämätarpeiden mukaisesti kohdennettua ammattitaitoa, joka on ammattitutkintoja syvällisempää ammatin hallintaa tai monialaista osaamista. Erikoisammattitutkinnoissa on vaihtoehtoina elintarvikealan, erityisruokapalveluiden, kalatalouden, leipomoalan sekä luontoalan erikoisammattitutkinnot. (e-Perusteet, 2022).

Toisen asteen koulutusta elintarvikealalle Lapissa ja pohjoisessa tarjoaa tällä hetkellä Saamelaisalueen koulutuskeskus Inarissa, Rovaniemen koulutuskuntayhtymä Redu Rovaniemellä, Kemijärvellä ja Kittilässä, Kemi-Tornionlaakson koulutuskuntayhtymä Lappia Torniossa, Tervolassa, Kemissä ja Muoniossa. Lisäksi Koulutus Nord tarjoaa opetusta Övertorneålla Ruotsissa.

Elintarvikealan toisen asteen oppilaitoksissa opiskelijamäärät jatkavat vähenemistä edelleen. Ravintola-alan koulutuksen houkuttavuutta heikensi huomattavasti koronapandemian myötä syntynyt yhteiskunnan sulkutila, jossa iso osa ruokapalvelualan toimijoista joutui supistamaan toimintojaan merkittävästi. Tämä vaikutti myös alan työttömyyteen sitä nopeasti nostaen, mikä puolestaan heikensi alan vetovoimaa. Vetovoiman heikennyttyä myös opiskelijamäärät alan koulutuksiin laskivat rajusti.

Elintarvikejalostus Lapissa

Enemmistö Lapissa tuotetuista elintarvikkeista ja luonnontuotteista jalostetaan maakunnan ulkopuolella. Lapissa tuotetuista elintarvikkeista täyden omavaraisuusasteen saavuttavat ainoastaan poro, lammas ja nauris, joiden osalta myös jatkojalostus tapahtuu Lapissa (Lapin elintarvikeohjelma 2017, s.10).

Lapissa on kaiken kaikkiaan lihaa ja lihatuotteita jalostavia yrityksiä nelisenkymmentä. Luonnonvarakeskuksessa tehtyjen selvitysten pohjalta on arvioitu, että Lapissa esimerkiksi naudanlihan osalta jää maakunnassa saamatta n. 6,5 miljoonaa euroa jalostusarvohyötyä (Lapin elintarvikeohjelma 2017, s.10). Maitoalalle löytyy vain yksittäisiä toimijoita, luonnontuotealan jalostustoiminta tapahtuu pienissä, alle 5 henkilöä työllistävissä yrityksissä.

Lapissa tuotettu ja pyydetty kala kattaa noin 60 prosenttia kulutuksesta (Lapin elintarvikeohjelma 2017, s. 22). Kalan elintarvikekäytön yksi iso haaste on logistiikka, sillä herkästi pilaantuvana elintarvikkeena kala asettaa isoja vaatimuksia mm. kylmäketjun ja välimatkojen osalta. Yritysten joukossa on myös kalasatamia. Kalasatamat ovat julkisella tuella kuntien merkittävien järvikalastusvesistöjen läheisyyteen rakennettuja laitoksia, joissa kalastajilla on mahdollisuus käsitellä, säilyttää ja varastoida pyydetty kalansaalis siihen saakka, kunnes se siirtyy kuljetettavaksi myyntipaikkaan.

Elintarvikealan työntekijöiden tilanne ja osaaminen Lapissa

Hankkeessa tehdyn selvityksen pohjalta on selvää, että vaikka yritykset ovat halukkaita laajentamaan toimintaansa, uusia työntekijöitä on haastava löytää. Suurimpina ongelmina yrityksissä nähdään olevan järjestettävän koulutuksen puute sekä yleinen mielikuva elintarvikealasta. Elintarvikeala ja erityisesti yritysten perustyö lihan- ja kalanjalostuksen sekä teollisen leivonnan osalta ei houkuttele uutta työvoimaa ja koulutuksen keskittyessä eteläisempään Suomeen myös työvoima valuu pois Lapista.

Suurin osa yrityksistä kokee, että elintarvikealan perustutkinto tarjoaa riittävän osaamistason työntekijöille, ja että jatkokouluttautumiselle on myös Lapissa ja Pohjois-Suomessa mahdollisuuksia. Enemmistö yrityksistä myös kouluttaa itse työntekijöitään vastaamaan tarpeitaan. Tarvetta lisäkoulutukselle on etenkin tuotekehityksen ja markkinoinnin osalta: kun yritykset havittelevat toiminnan laajentamista, markkinointiosaamisen merkitys korostuu.

Haastatteluissa nousi esille myös tarve prosessiosaamiselle, jonka merkitys etenkin isommissa tuotantolaitoksissa on suuri. Elintarvikkeiden valmistus koostuu lukuisista pienistä osaprosesseista, joiden kautta muotoutuu elintarvikkeen valmistusprosessi. Jokaisessa prosessivaiheessa on omat erityispiirteensä ja tarkoituksensa laadukkaan lopputuotteen saamiseksi, ja koko prosessin hahmotuskyky on työntekijälle tärkeä taito.
Poikkeuksen osaamisen ja työvoiman osalta tekevät leipomo- ja kala-alan yritykset, joissa on ollut haasteita saada osaavaa työvoimaa.

Sekä perus- että jatkokoulutuksen tai erikoisosaamisen hankkimisen osalta koulutustarjonta koetaan näillä aloilla riittämättömäksi. Nykyisten työntekijöiden osaaminen koettiin kyllä hyväksi, mutta uusia työntekijöitä on vaikea rekrytoida. Yritykset näkivät ongelmaksi nimenomaan koulutuksen puutteen alueella. Osalle nuoria lähteminen kotiseuduilta kauas opiskelemaan ei ole helppo vaihtoehto pohjoisen pitkien etäisyyksien ja haastavien kulkuyhteyksien vuoksi. Julkista liikennettä ei välttämättä ole tarjolla siten, että matkustaminen koettaisiin helpoksi ja vaivattomaksi. Liikkuminen lisää myös opiskelun kustannuksia huomattavan paljon.

Yhteenveto

Lapin alueen elintarvikealan yritykset ovat tilanteessa, jossa kasvuhalua ja kehittämisintoa olisi, mutta uusia työntekijöitä on vaikea löytää. Sinänsä nykyisen elintarvikealan peruskoulutuksen nähdään olevan riittävän laadukasta tarvittavan osaamisen kartuttamiseksi; ongelmaksi muodostuukin ensisijaisesti koulutuksen sijainti ja eri alojen painottuminen elintarvikealan koulutuksessa. Yritysten näkökulmasta koulutusta olisi tärkeää saada niille alueille, joissa alasta kiinnostuneita nuoria on. Näin saataisiin paremmin sitoutettua nuoria alueelle ja työllistymään Lapin alueen elintarvikeyrityksiin.

Lähellä sijaitseva toisen asteen koulutus vaikuttaa olevan yritysten kannalta tärkeintä. Harva yritys koki tarvitsevansa lisää korkeakoulutettuja työntekijöitä, ja näidenkin osalta tarve liittyi enimmäkseen myynnin, markkinoinnin, taloushallinnon ja johtamisen osa-alueille. Kun puhutaan yritysten perustoiminnasta, kuten lihan, kalan ja maitotuotteiden jalostamisesta, perustyötä tekevien työntekijöiden tarve on suuri ja yritykset myös kouluttavat näihin tehtäviin itse uusia työntekijöitä.

Aineiston perusteella yritykset näkevät kohtaanto-ongelman syinä koulutusmahdollisuuksien puutteen lisäksi elintarvikealan kehnon tunnettuuden nuorten parissa sekä epärealistiset odotukset alan töistä. Yritysten edustajat kuvasivat haluavansa työntekijöitä, joilla on ”asennetta”, motivaatiota, tai jopa synnynnäinen palo työhön. Tällä ehkä kuvataan sitä, että sinänsä koulutetuilla ja osaavilla työntekijöillä voi olla matala sitoutuminen alan töihin.

Oppilaitosten markkinointi ja mielikuvatyö alasta koettiin riittämättömiksi. Yrityksissä toivottaisiin, että oppilaitokset toisaalta pyrkisivät herättämään enemmän kiinnostusta alan opintoihin, mutta myös itse opinnoissa tuomaan alan päivittäistyön realiteetit esille. Työkokemuksen hankkiminen ja yrityksiin tutustuminen opiskelun aikana esimerkiksi harjoitteluiden kautta koettiin erityisen tärkeänä. Myös erilaiset opetuksen muodot, verkko-opetus ja hybridimuotoiset opinnot, nähtiin kehitettävänä osa-alueena elintarvikealan koulutuksen osalta.

Lapin elintarvikealan koulutuskartoitus -hankkeessa selvitetään Lapissa elintarvikealalle tarjolla oleva toisen asteen ja korkeakoulutason koulutus ja koulutusta antavien oppilaitosten tulevaisuuden suunnitelmat koulutuksen laajentamisen/supistamisen suhteen. Yritysten näkemyksiä koulutustarpeesta kerätään pääsääntöisesti yhteistyöhankkeista, mutta tätä tietoa täydennetään haastattelujen avulla tarpeen mukaan.

Saatuja tuloksia peilataan maakunnallisissa strategioiden ja ohjelmien (mm. Lapin elintarvikeohjelma, Lapin arktisen biotalouden kehittämisohjelma, Lapin maaseutuohjelma) tavoitteisiin. Kerätyn materiaalin ja maakunnallisten tavoitteiden pohjalta laaditaan visio elintarvikealan koulutuksen kehittämiselle. Hankkeen toteutusaika on 1.9.2021–31.12.2022 ja sitä rahoittaa Lapin liitto.

Lähteet

e-Perusteet. https://eperusteet.opintopolku.fi/#/fi. Viitattu 15.10.2022.
Lapin elintarvikeohjelma. https://issuu.com/lapinliitto/docs/elintarvikeohjelmaa4. Viitattu 29.10.2022.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

 

Matka, joka tempaisi mukaansa

Teimme lokakuussa -22 ASFT-hanketiimin kanssa onnistuneen ja antoisan benchmarkkausmatkan oppilaitosyhteistyön kehittämistä ja hankkeessa tulevia toimintamalli -työpajoja varten. Hankkeen monialaiseen tiimiin kuuluvat: Heli Laitinen (Lapin AMK), Katri Konttinen (Lapin Yliopisto), Elina Ahola (Koulutuskuntayhtymä REDU), Irja Palo (Ammattiopisto Lappia) ja blogin kirjoittanut. Hankkeen tavoitteena on luoda yhteistyötoimintamalli Lapin maakunnan oppilaitoksien resurssien jakamiseen, lisätä oppilaitoksissa olevien kehittämisympäristöjen hyödyntämistä oppilaitosten yhteiseen käyttöön sekä kartoittaa lappilaisten mikro- ja pk-yritysten käytössä olevan teknologian tasoa ja kiinnostusta edistää sitä. Saimmekin iloksemme tutustua useampaan oppilaitokseen, oppimisympäristöihin ja niiden kautta oppilaitosyhteistyön tuloksina toteutuneisiin osaamiskeskittymiin ja yhteenliittymiin, joissa on jo vuosien ajan toteutettu tiivistä yhteistyötä, niin oppilaitosten, kuin yritysten kanssa liittyen jatkuvan oppimisen ja kasvavan digitalisaatioon liittyvien osaamistarpeiden kehittämiseen.

 

Vierailu Centria-ammattikorkeakoulun Digiajan Tuotantopuistossa

Ensimmäisenä benchmark-kohteena meillä oli Centria ammattikorkeakoulun Ylivieskan kampuksella sijaitseva Digiajan tuotantopuisto, joka on yritysten, korkeakoulujen ja yrityskehittäjien valtakunnallinen yhteenliittymä. Yhteenliittymä luotiin hankkeessa kokeilupajamallilla. Centriassa koettiin, että oppilaitosten yhteistyötoimintamalli on mahdollistanut opetuksessa käytettävien resurssien jakamisen ja opiskelijan näkökulmasta katsottuna myös monipuolisemman opetusmateriaalin tuottamisen. Tuotantopuistossa yritykset saavat korkeatasoista kansallista ja kansainvälistä osaamista toimintansa kehittämiseen. Laboratorio on Pohjois-Suomen monipuolisin Robo3D -Lab. (Kuva 1.) ja saimme roboteista monitahoiset esittelyt toimintaympäristössä. Lisäksi saimme vielä tutustua kampuksella sijaitsevaan Drone Labiin, jossa olikin näytillä huima määrä erilaisia drone -lennokkeja.

Kuva 1. Robo3D -Labin robotteja. (Laitinen Heli 2022)

 

Visiitit Technobothnian laboratorioyksikössä ja SeAMKilla

Aloitimme päivän vierailulla Technobothnian laboratorioyksikköön Vaasassa. Technobothnia on Vaasan yliopiston, Vaasan ammattikorkeakoulun ja Novia-ammattikorkeakoulun yhteisomistuksessa oleva laaja laboratorioyksikkö, jossa on kaikkinensa 25:n tutkimuslaboratoriokokonaisuus. Laboratorioyksikkö palvelee kolmen koulun noin 2400 teknisen opiskelijan koulutustarpeita ja toimii myös tutkimuksen ja tiiviin vuorovaikutuksen alustana paikallisen teollisuuden kanssa. Technobothnian tavoitteena on avoimen tiedonjakamisen kulttuuri siitä, mitä energiateknologian suhteen maakunnan alueella tehdään. Vierailun yhteydessä meille esittäytyi myös Muotoilukeskus MUOVA, jonka keskiössä ovat alueen yritykset ja erityisesti yritysten tarpeet huomioidaan yhteistyötoiminnassa. Ensi silmäyksellä olimme niin vaikuttuneita laajasta laboratoriokokonaisuudesta, että meidän toiveestamme saimme ”koko talon” esittelykierroksen ja olihan siellä paljon erilaista nähtävää. Pääsimme myös seuraamaan käynnissä olevaa metallin (Kuva 2.) 3D -tulostusprosessia.

Kuva 2. Metallin 3D -tulostus. (Palo Irja 2022)

 

Vaasan Technobothnialta otimme kurssimme kohti Seinäjoen SeAMKia, jossa saimme vierailla robotiikan, teollisen internetin sekä VR-teknologioiden laboratorioissa. ASFT -hankkeen osalta mielenkiintomme kohdistui SeAMKilla toteutuneeseen Training 4.0 -koulutusmalli -hankkeeseen ja käynnissä olevaan RoboValmis -hankkeeseen, joissa molemmissa painotuksena on tähdentää erityisesti jatkuvan oppimisen koulutusmallia sekä osaamiseen perustuvan koulutuksen kohdentumista työelämän tarpeisiin. SeAMKilla vuorovaikutus työelämän ja yritysten kanssa on keskeistä oppilaitoksen toiminnassa. Tarjolla ovat monipuoliset asiantuntijapalvelut sekä tutkimus- ja kehitysympäristöt yrityksille. Tiimi sai hyvät ja kattavat esittelyt oppimis- ja tutkimusympäristöihin ja pääsimme myös seuraamaan hitsausrobotin (Kuva 3.) tarkkaa työskentelyä ja tasaisen jäljen tuotosta.

Kuva 3. Tarkkaa ja tasaista jälkeä hitsausrobotilla. (Laitinen Heli 2022)

 

Tutustuminen Jamkin ja Savonian ammattikorkeakouluun

Viisikkomme kolmas päivä käynnistyi Jyväskylän JAMKilla, jossa pääsimme tutustumaan Robotics by Jamkin monialaiseen toimintaan. JAMKin robotiikkaosaaminen koostuu teollisuusrobotiikasta, palvelurobotiikasta, konenäöstä, yhteistyörobotiikasta, mobiilirobotiikasta, ohjelmistorobotiikasta sekä robotiikkaa tukevista uusista teknologioista kuten XR, AI ja puettava teknologia. JAMKilla automaatio ja robotiikka on valittu keskeisiksi osaamisalueiksi ja opetus-, tutkimus- ja testauskäytössä robotteja ja robottisovelluksia käytetään niin tekniikan, hyvinvoinnin, liiketalouden kuin ammatillisen opetuksen aloilla. Vierailu antoi tiimille vahvistusta sille ajatukselle, että yhdessä on enemmän. On tärkeää luoda kontakteja, verkostoa ja oppilaitosten tulisi panostaa enemmän yhteydenpitoon myös entisten opiskelijoiden kanssa ja olla näkyvillä messuilla niin kotimaassa kuin ulkomailla.

Kuva 4. Teollisuusrobotti oppimis- ja kehittämisympäristössä. (Palo Irja 2022)

 

Jyväskylästä lähdettiin ajamaan kohti Savon sydäntä, Kuopiota, jossa seuraava määränpää oli Savonia-ammattikorkeakoulu, joka on yksi Suomen suurimmista ja monipuolisimmista ammattikorkeakouluista. Kampuksia on kolmella paikkakunnalla: Iisalmessa, Kuopiossa ja Varkaudessa. ASFT- tiimimme pääsi tutustumaan Kuopion Savilahden uusiin tiloihin. Alueelle on muodostunut ainutlaatuinen yrittäjyys- ja innovaatioympäristö. Alueella toimii muun muassa Itä-Suomen yliopisto, Savon ammattiopisto ja n. 200 yritystä. Kampuksella teimme kierroksen useammassa materiaalitestauslaboratoriossa sekä 3D - tulostusympäristöissä. Meitä erityisesti tiiminä kiinnosti meneillään oleva 3DROBO -hanke, jossa robottitulostuksen toivotaan ottavan roima askel eteenpäin ja 3D-tulostuksen robottisolut metallin, muovin ja betonin osalta saadaan tehokkaampaan käyttöön.

Kuva 5. 3D -tulostettu betonipenkki. (Laitinen Heli 2022)

 

Olimme sopineet vierailun myös Savonian Iisalmen KesTech -osaamiskeskukseen, mutta vierailu peruuntui viime hetkellä sairaustapauksen vuoksi. Saimme kuitenkin sovittua uuden tapaamisen Teamsin kautta. KesTech kuuluu Materiaalitutkimuskeskuksen klusterin kanssa kone- ja materiaaliteknologian ekosysteemiin. (Kuva 6) KesTechin toiminnan muodostaa Itä-Suomen yliopiston, Savonian ja Ylä-Savon ammattiopiston monikampusmalli, joka palvelee yläsavolaisia teollisuusyrityksiä. KesTechin esitys antoikin vastauksia moneen tiimiä askarruttaneeseen kysymykseen ja tiimi näki KesTechin toiminnassa monia positiivisia ja kehittämiskelpoisia ideoita, joita voisi toteuttaa Lapin maakunnassakin.

Kuva 6. KesTech kuuluu kone- ja materiaaliteknologian ekosysteemiin. (Hynynen Reijo 2022)

 

Vierailu OAMKissa ja tutustuminen OSAOn oppilaitosrakennustyömaalle

Bencmarkkausmatkamme viimeinen vierailu suuntautui Oulun ammattikorkeakoululle (OAMK). Toiveestamme meille esiteltiin keväällä 2022 päättynyttä Rak3a – Oulun rakentamisen malli -hanketta, jossa olivat mukana Oulun yliopisto (tuotantotalous, rakennustekniikka) OAMK (rakennustekniikka) ja Oulun seudun ammattiopisto (OSAO). Hankkeessa kehitettiin ammatillisen oppilaitoksen ja korkeakoulujen yhteisen rakennusalan toimintamalli, joka rakennettiin osaamisen kehittämisen ja työelämän osaamistarpeiden pohjalta nousevien teemojen avulla. Oppilaitosyhteistyön kehittämisen yhteydessä ymmärrettiin avoimen tiedonjakamisen merkitys ja, että jo opiskeluaikana opiskelijat saavat paremman kokonaiskuvan eri tekijöiden tekemästä työnkuvasta ja rakentamisen työtilanteista. Hankkeessa otettiin käyttöön Gongrid- sovellus, jota hyödynnetään TR -mittausten teossa. TR -mittarin avulla arvioidaan rakennustyömaan työturvallisuutta. Lyhenne ”TR” tulee sanasta talonrakennus. (Työsuojelu 2021.) TR -mittaus jäi hankkeen loputtua käytännöksi, joka helpottaa yhteistyön jatkumoa. OAMKilta lähdimme vielä tutustumaan OSAOn Haukiputaan yksikön oppilaitosrakennustyömaalle (Kuva 7), jossa meille esiteltiin oppilastyönä valmistuvia taloja sekä Gongrid- sovelluksen käyttämistä työmaa olosuhteissa.

Kuva 7. Haukiputaan oppilaitosrakennustyömaa (Konttinen Katri 2022)

 

Mitä viisikolle selvisi?

Kaikissa benchmark-kohteissa koettiin erittäin tärkeänä mahdollisimman hyvin toimiva alueellinen yritys-oppilaitosyhteistyö, joka tukee alueellista pk-yritysten osallistumista toimintaan ja edesauttaa kaikkia osapuolia, niin kotimaisiin kuin kansainvälisiin tutkimus- kehittämis- ja innovaatiotoiminnan kumppanuuksien laajentamiseen.
Yhteistyön löytämiseksi tarvitaan yritysten ja oppilaitosten yhteisiä ponnisteluja. Kohteissa oli selkeää avoimuutta tekemisessä, tiedonjakamisen hyödyt tunnistettiin, tiedonvaihtoa ei koettu menetyksenä ja edellytykset yhteistyöhön ja valmius ns. ”kääriä hihat”-ratkaisuun olivat olemassa. Yhteistyön jatkumiselle oli pyritty hakemaan jokin konkreettinen, yhteinen tekijä jatkossakin esim. yhteinen fyysinen tila, sovellus tai opetustyön resurssien jakamisen kautta. Hanketyössä tarvitaan yritysten, nopeidenkin, tarpeiden huomioon ottamista ja hanketyön näkemistä uudistumisen mahdollistajana, joka osaltaan tukee jatkuvan oppimisen koulutusmallin kehittämistä työelämän muutoksista aiheutuviin osaamistarpeisiin.
ASFT -tiimimme koki, että kohteissa oli aito halu ja kiinnostus tehdä yhteistyötä ja, että asenne ratkaisee. Aina.

Arctic Smart Future Technologies (ASFT) -hankkeessa ovat mukana Lapin ammattikorkeakoulu, joka on päätoteuttaja sekä Lapin yliopisto, koulutuskuntayhtymä Lappia ja koulutuskeskus REDU. ASFT-hankkeessa kartoitetaan Lapin oppilaitosten Industry 4.0 osaamista osana Lapin älykkään erikoistumisen strategiaa. Hankkeen aikana tavoitteena on tiivistää ammatillisten oppilaitosten ja korkeakoulujen välistä poikkialaista yhteistyötä, jotta ne voivat entistä paremmin tukea lappilaisten yritysten kilpailukykyä sekä entisestään laajentaa oppilaitosten kehittämisympäristöjen yritysyhteistyön käyttöönottoa. Tavoitteena on myös lisätä tietoisuutta olemassa olevista teknologioista sekä oppilaitosten kärkiosaamisesta. (Arctic Smartness, 2021.)

 

Lähteet:

Arctic Smartness 2021. Arctic Smart Future Technologies (ASFT). Viitattu 1.11.2022.  https://arcticsmartness.fi/arctic-smart-future-technologies-asft/

Centria Bulletin 2020. Cobotteja, AVR-teknologiaa ja lisättyä todellisuutta kokeilupajassa. Viitattu 1.11.2022. https://centriabulletin.fi/cobotteja-avr-teknologiaa-ja-lisattya-todellisuutta-kokeilupajassa/

Centria 2022. Centria Drone Lab. Viitattu 9.11.2022. https://net.centria.fi/tki/tutkimme-ja-kehitamme/digitalisaatio/drone-lab/

Gongrid 2022. Gongrid. Viitattu 4.11.2022. https://www.congrid.fi/

Kestech 2022. KesTech. Viitattu 3.11.2022. https://kestech.fi/

OSAO 2022. Hankkeet. Rak3a - Oulun rakentamisen malli. Viitattu 4.11.2022. https://www.osao.fi/hankkeet/rak3a-oulun-rakentamisen-malli/

Robotics by Jamk 2022. Projekti. Robotics by Jamk. Viitattu 2.11.2022. https://www.jamk.fi/fi/projekti/robotics-by-jamk

Savonia 2022. 3d-Tulostus. Viitattu 3.11.2022. https://3dtulostus.savonia.fi/fi/

SeAMK 2022. Projektit – SeAMK. Älykkäät teknologiat. Training 4.0: Robotiikka. Viitattu 2.11.2022. https://projektit.seamk.fi/alykkaat-teknologiat/training-4-0-robotiikka/

SeAMK 2022. Projektit – SeAMK. Älykkäät teknologiat. RoboValmis Teollisuusrobotiikalla ja automaatiolla tuottavuutta valmistukseen (RoboValmis). Viitattu 2.11.2022. https://projektit.seamk.fi/alykkaat-teknologiat/robovalmis/

Technobothnia 2022. Technobothnia. Viitattu 2.11.2022. https://www.technobothnia.fi/

Työsuojelu 2021. Työsuojelu työpaikalla. Viitattu 7.11.2022. https://www.tyosuojelu.fi/tyosuojelu-tyopaikalla/tyoolosuhdemittarit/tr-mittari-

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Kylmillä alueilla on totuttu tulemaan toimeen pakkasen ja lumen kanssa. Ihmisten keksimä ja rakentama tekniikka monipuolistuu koko ajan, ja samalla ihmiset tulevat siitä enemmän ja enemmän riippuvaisiksi. Esimerkiksi sähkökatko aiheuttaa jo lyhyen ajan jälkeen erilaisia ongelmia ihmisille ja infrastruktuurille.

Talvisin yhtenä sähkökatkon syynä voi olla voimalinjalle kertynyt lumi ja jää. Esimerkiksi Norjan tuntureilla on alueita, joissa on mitattu yli 300 kg/m jää- ja lumipainoa voimalinjoilla (Kuva 1). Näin suuri ylimääräinen paino linjalla on jo erittäin merkittävä ongelma ja voi aiheuttaa suuria rakenteellisia vahinkoja, joiden korjaus on hidasta ja kallista.

Kuva 1. Masoud F., et al. “Coatings for Protecting Overhead Power Network Equipment in Winter Conditions” ISBN: 978-2-85873-334-7 CIGRE Publication 2015.

Jäänkestävä Arktis - Jään- ja lumenhallinnan innovaatiot (Ice Proof Arctic – Innovations for ice and snow management, IPA) -hankkeen tarkoituksena oli muun muassa kehittää ratkaisuja jää- ja lumikuormien aiheuttamien haittojen vähentämiseksi. Hankkeen aikana etsittiin ratkaisuja, joilla voidaan luotettavasti ja kustannustehokkaasti hallita lumen ja jään aiheuttamia riskejä kriittiselle infrastruktuurille kuten sähköverkoille.

Sähköverkkojen ilmajohtojen huoltotoimiin lisäkustannuksia tuovat muun muassa talvisaikaan suoritettavat tarkastukset tykkylumen varalta. Jää- ja lumivaurioiden ehkäisemiseksi tehdään pääsääntöisesti helikoptereilla niin sanottua huurrepartiointia, jolloin siirtolinjojen ukkosjohdinkaapeleiden päälle kertynyttä lunta ja jäätä tarvittaessa pudotetaan.

Ukkosköysi on suurilla sähkönsiirtolinjoilla oleva vaijeri, joka sijaitsee varsinaisten vaihejohtimien yläpuolella ja nimensä mukaisesti suojaa itse vaihejohtimia salamaniskuilta (Kuva 2). Salaman osuessa sähkölinjaan sen on suunniteltu osuvan ukkosköyteen ja tätä kautta se ohjautuu hallitusti maahan aiheuttamatta ongelmia sähkönjakeluun.

Kuva 2. Ukkosköydet ovat kaksi ylintä johdinta kuvassa. (Kuva Jussi Suopajärvi)

Lumen ja jään kertyminen ukkosköyteen (Kuva 3) aiheuttaa vuosittain ongelmia sähkönjakeluun. Pienimmillään ongelmat ovat vain lyhyitä sähkökatkoja, kun ukkosköysi painon alla osuu vaihejohtimiin ja aiheuttaa hetkellisen oikosulun. Pahimmillaan tällainen tilanne voi johtaa voimalinjan rakenteiden pettämiseen painon alla ja suuriin aineellisiin ja taloudellisiin vahinkoihin.

Kuva 3. Testiradalla kaapeliin kertynyttä kuuraa. (Kuva Markus Harrinkoski)

Suomessa tällaista ongelmaa esiintyy etenkin idässä ja pohjoisessa runsaslumisilla alueilla sekä tuntureiden huipulla. Ongelmana on myös, että kohteet, joissa ongelmista kärsitään eivät ole aina samoissa kohdissa, vaan voivat vaihdella linjan eri osuuksilla useiden kymmenien kilometrien matkalla. Toisena ongelmana on sähkölinjojen sijainti, koska linjat sijaitsevat usein maastossa hankalien kulkuyhteyksien päässä. Tähän asti lumenpudotusta ja linjojen tarkistamista on hoidettu helikoptereilla sekä tarkistuspartioilla. Tarkistuspartiot liikkuvat yleensä moottorikelkoilla tai mönkijöillä ja tarkistus on hidasta. Lisäksi tarkistukset ajoittuvat yleensä myrskyjen ja sateiden jälkipuolelle, jolloin vahinkoja on voinut jo aiheutua.

Idea jäänkaristimeen ja sen toimintaan tuli alun perin Global Boiler Works Oy:ltä ja testikaristimen toimintaperiaatetta alettiin suunnittelemaan heidän patenttinsa pohjalta. Laitteen toiminta perustuu ideaan, jossa kaapelia kiristetään ja sen jälkeen kiristys vapautetaan yhtäkkisesti. Tästä muodostuu aaltoliike, jonka seurauksena ukkosköyteen kerääntynyt lumi ja jää tippuvat alas ennen kuin ehditään lähellekään kriittistä painorajaa (Kuva 4). Tällaista ideaa haluttiin lähteä testaamaan, koska tarkoituksena oli kehittää laite, jolla lumi saadaan pudotettua mahdollisimman pienellä energiamäärällä. Pudotukseen käytettävän energiamäärän rajoittavana tekijänä on sen saanti ja kerääminen, koska laitteen käyttämä energia joudutaan keräämään esimerkiksi auringosta ja varastoimaan käyttöä varten akkuun.

Kuva 4. Jäänkaristimen aikaansaama lumen putoaminen (Kuva Jussi Suopajärvi).

Ice proof arctic -hankkeelle rakennettiin testiympäristö talveksi 2021–2022 Muonioon Oloksen tuulivoimapuistoon. Tuulivoimapuistossa on viisi tuulimyllyä ja se sijaitsee Olos-tunturin huipulla. Paikkana tämä oli loistava niin sijainniltaan kuin sää- ja lumiolosuhteiltaan (Kuva 5).

Testiympäristönä toimi kaksi merikonttia, jotka sijaitsivat noin 90 metrin etäisyydellä toisistaan. Konttien väliin oli asennettu johdin, joka kuvasti ukkosköyttä. Johtimena oli käytössä markkinanimeltään ”Sustrong” -johdin, jota käytetään oikeastikin ukkosköytenä siirtolinjoilla. Johtimeen oli kiinnitettynä erilaisia antureita, joilla pystyttiin mittaamaan johtimen kireyttä ja näin arvioimaan johtimelle kertyneen painon määrää ja karistimen tehokkuutta. Samassa ympäristössä testattiin myös muita Ice proof arctic hankkeeseen liittyviä sensoreita ja ideoita.

Kuva 5. Oloksen testialue (Kuva Jussi Suopajärvi)

Pudotin suunniteltiin toimimaan yhdellä moottorilla toimintavarmuuden parantamiseksi. Moottoriksi valikoitui 12 V:n lasinpyyhkimen moottori, koska sellainen tiedettiin ennestään hyväksi moneen eri tarkoitukseen edullisuutensa, toimintavarmuutensa ja alennusvaihteiston vuoksi. Testivaiheessa pudotinta ohjattiin internetin kautta ethernet-releellä. Pudottimeen oli asennettuna myös pieni kamera, jonka avulla laitteen moottorikäyttöä valvottiin ja samalla voitiin seurata laitteen sisäistä toimintaa (Kuva 6). Testivaiheen jälkeen pudotin on mahdollista varustaa sensoritekniikalla, joka havaitsee köyteen kerääntyneen lumen ja jään, kun asetettu raja ylittyy pudotin käynnistää täräytyssyklin automaattisesti. Yhtenä sensori vaihtoehtona voi olla esimerkiksi LoRaWAN-kulmasensori.

Kuva 6. Valvontakamerakuva laitteen sisältä (Kuva Jussi Suopajärvi).

Pudottimen mekaniikka (Kuva 7) on pyritty pitämään mahdollisimman yksinkertaisena, jotta toimintavarmuudesta saataisiin mahdollisimman hyvä. Pudottimessa 12 V:n moottori kiristää ketjuvälityksen kautta kierretankoa, johon on kiinnitetty pohjalevy. Pohjalevyyn on kiinnitetty sakarat, joiden päässä on laakerit, myös sakaran kiinnityskohdassa on käytetty laakeria liikkuvuuden parantamiseksi. Kaapelin kiristysvaiheessa sakaroiden kynnet ovat kiristyslevyn kulmien yli jousien pitäessä sakarat mahdollisimman kiinni toisissaan. Kiristyslevyssä on korvakkeet, johon kaapelia kiristävä painin kiinnitettiin. Testien alussa painikkeena käytettiin 3D-tulostimella ASA-muovista tulostettua mallia. Muovista tulostettu painin rikkoutui testin puolessa välissä. Rikkoutumisen jälkeen painin korvattiin alumiinista tehdyllä painimella.

Kuva 7. Karistimen osat 1 kiristyslevy, 2 sakara, 3 pohjalevy, 4 kartio, 5 ohjurit, 6 jousi, 7 kierretanko, 8 korvakkeet, 9 kaapelinpainin (Kuva Jussi Suopajärvi)

Kun moottoria käytetään kiristyssuuntaan, mekanismi liikkuu alaspäin kierretangon vetämänä (Kuva 8). Suunnitellun kiristyksen lähestyessä, kiristyslevyä pitelevät sakarat alkavat alapäästään osumaan kartioon, joka pakottaa sakarat yläpäästään erilleen ja näin ollen kiristyslevy vapautuu aiheuttaen iskun ja aaltoliikkeen kaapeliin.

Palautusvaiheessa moottoria pyöritetään vastakkaiseen suuntaan, jolloin pohjalevy ja siihen kiinnitetyt sakarat alkavat nousemaan. Sakaroiden saavuttaessa kiristyslevynpohjan, siihen kiinnitetyt ohjurit alkavat ohjaamaan ja levittämään sakaroita reunan yli. Sakaroiden kynsien ylittäessä kiristyslevyn reunan, laitteessa oleva jousi vetää ne yhteen ja lukitsee kiristyslevyn niiden väliin. Tämän jälkeen laite valmiina uuteen iskuun.

Kuva 8. 1 Kiristys alkaa, 2 sakarat alkavat osumaan kartioon, 3 laukaisu, uudelleen viritys (Kuva Jussi Suopajärvi)

Pudottimen avulla saatiin testiradalle kertynyttä lunta ja kuuraa pudotettua merkittäviä määriä, mutta testeissä havaitsimme, että parhaan tuloksen saavuttamiseksi pudotinta tarvitsi käyttää useampia kertoja peräkkäin. Alla olevista kuvioista (Kuvio 1) voi havaita muutokset, jotka karistimen käytöllä saatiin aikaan kaapelin kireydessä ja siitä arvioiduissa painossa. Johtimen kireys vaihtelee myös ympäristön lämpötilan mukaan, tämän takia taulukoiden nollakohta ei välttämättä ole oikeassa paikassa, mutta muutokset ovat selkeästi havaittavissa.

Kuvio 1. Kaksi erillistä pudotusta ja niiden seuraukset (Kuvio Oulun Yliopisto Harri Juttula).

Testausjakson jälkeen havaitsimme kaapelissa pieniä painaumia, jotka sijaitsivat karistimen pyörien sekä painimen kohdalla (Kuva 9). Tästä voi syntyä ongelma pitkään käytettäessä. Merkkejä varsinaisesta rikkoutumisesta ei kuitenkaan havaittu. Ongelmalta olisi mahdollisesti voitu välttyä, jos alkuperäisenä paininpäänä ollut muovinen 3D tuloste olisi kestänyt ongelmitta.

Kuva 9. Kaapelissa havaittuja jälkiä pudottimen kohdalta (Kuva Jussi Suopajärvi).

Hankkeessa saatiin paljon tietoa sähkölinjoille kerääntyvästä lumesta ja jäästä koko Skandinavian alueelta, koska mukana oli kumppaneita Suomen lisäksi Ruotsista ja Norjasta. Lisäksi saatiin tietoa miten alueelliset olot ja korkeuserot vaikuttavat lumen ja jään kertymiseen linjoille sekä millaista lumi ja jää ovat koostumukseltaan. Vaikka nyt testattu karistin jättikin painaumia kaapeliin, niin tästä on hyvää jatkaa eteenpäin mahdollisesti uuden karistintyypin kanssa tai parannellen tätä jo testattua laitetyyppiä.

(Ice Proof Arctic – Innovations for ice and snow management, IPA) -hankkeen tavoitteena on ollut lisätä innovaatiotoimintaa ja siihen osallistuvien toimijoiden määrää Interreg Pohjoinen -ohjelma-alueella kehittämällä ja tutkimalla erilaisia ratkaisuja jää- ja lumikuormien aiheuttamien vahinkojen pienentämiseksi. Hankkeessa on testattu erilaisia ratkaisuja sähkönsiirtolinjojen jäänmuodostumisen hallintaan, tuulimyllyjen siipiin muodostuvan jään hallintaan sekä erilaisten rakennusten kattojen lumikuormien hallintaan. Hankkeen kokonaisbudjetti on ollut 1 021 505 € ja 1 736 939 NOK. Hankeaika on ollut 1.10.2019-30.9.2022. Hankkeessa ovat olleet mukana Oulun Yliopisto, Luulajan Teknillinen Yliopisto, Tromssan Yliopisto ja Lapin Ammattikorkeakoulu. Päärahoittajina ovat toimineet Interreg Pohjoinen, Lapin Liitto, Region Norrbotten ja Tromssan ja Finmarkun fylkinkomuuni.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Aloitimme Lapin AMKin Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmässä keväällä 2022 projektin, jonka tarkoituksena on kasvattaa vetyteknologioiden osaamista Kemin TKI- ja opetushenkilökunnan parissa. Projektissa on mukana sähkö- ja automaatiopuolen sekä konetekniikan TKI-osaajia.

Tarve projektille ja osaamisen kasvattamiselle on olemassa, sillä vetytalous tekee tuloaan. Hurjimmissa arvioissa puhutaan, että vuoteen 2050 mennessä vedyn osuus energiasta olisi Euroopassa jopa 24 prosenttia. Tulevat haasteet hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi liikenteessä, teollisissa prosesseissa ja kaasuverkostossa edellyttävät vedyn käyttöä suurina määrinä. (FCH JU 2022)

Puhutaan myös ”pohjolan vetyunelmasta”, jossa Gasgrid Finland ja Nordion Energi aikovat yhdessä rakentaa rajat ylittävän vetyinfrastruktuurin Selkämeren alueelle ja aikaansaada avoimet vetymarkkinat sekä paljon uusia työpaikkoja vetyinsinööreille vuoteen 2030 mennessä. Hienoja tavoitteita kyllä! (Nordic Hydrogen Route 2022)

Tekniikka ja Talous-lehden julkaisemassa kuvassa kerrotaan myös, että alueen vety olisi tarkoitus tuottaa tuulivoimalla, jota alueella on tarjolla runsaasti. Suunnitelma perustuu 48 gigawatin tuulivoimakapasiteettiin vuoteen 2040 mennessä (Laatikainen 2022).



Kuva1. Pohjolan vetyunelma (Laatikainen 2022)

Toimintaa projektin ympärillä

Projektin ensimmäisessä vaiheessa pidettiin kick-off tilaisuus, jossa käytiin läpi projektin suuntaviivoja ja mietittiin aikataulua. Yksi keskeisimmistä kohteista on luoda kone- ja sähkö- ja automaatitekniikan alojen välisiä kehityshankkeita vetyaiheen ympärillä. Toivottavasti pääsemme siiloistamme irti ja saamme avattua jatkossa useita hyviä hankkeita entistä tiiviimmässä yhteistyössä.

Seuraavaksi kutsuttiin yhteistyöpalaveriin Digipolikselta Eveliina Nousiainen. Hän vetää vedyn mahdollisuudet Kemille -hanketta. Eveliina esitteli meille projektinsa tuloksia ja vastaavasti avasimme hänelle meidän projektimme tavoitteita. Digipoliksen hankkeen tulokset julkaistaan 29.9.2022 Live-tilaisuudessa. (Kiertotalouskeskus 2022)

Keväällä toteutettiin muutamia koulutuksia ja webinaareja kasvattamaan tietoisuutta vedyn mahdollisuuksista. Erikseen täytyy mainita Kiwa Inspectan järjestämä koulutus Vety- turvallisesti tuotantoon ja käyttöön. Tällä kurssilla opetettiin muun muassa vedyn perusominaisuuksia ja turvallisuusvaikutuksia, kuultiin vetyhauraudesta metallissa ja käytiin läpi varastoinnin ja kuljetuksen haasteet. Erittäin antoisa kokonaisuus, josta saatiin kattava paketti hyödynnettäväksi selvitystyössämme.

Yhteistyön edistämiseksi pidimme myös yliopettaja Ari Pikkaraisen kanssa palaverin, jossa Ari esitteli projektiryhmälle AMKin tiloissa ja käytössä olevan Heliocentriksen Fuell Cell Kits elektrolyysilaitteen toimintaa selventääkseen meille vedyn tuottamiseen liittyvää tekniikkaa. Laitteella voidaan pienoiskoossa aurinkokennolla tuotetun sähköenergian avulla erottaa ja täten tuottaa vedestä vetyä ja happea. Laitetta on jo käytetty osana insinööriopetusta. Samalla kävimme Arin kanssa keskustelua mahdollisuuksista kytkeä vedyn ympärille suunniteltuja hankekuvioita myös opetukseen.

Ymmärryksen lisäämiseksi haastattelimme myös Lapin AMKin Rovaniemen toimipisteen yliopettaja Petri Kuismaa. Hänellä on pitkä kokemus vetyyn liittyvistä avauksista ja kertoikin paljon tarpeellista tietoa, mitä vedyn ympärillä on jo aikaisemmin AMK:n puolella tehty.

Samalla sovimme vierailusta syksyllä Rovaniemelle, jonka tarkoituksena olisi yhdessä miettiä uusia hankeavauksia vetyyn liittyen ja tutustua aikoinaan Rovaniemelle hankittuun uusiutuvien energioiden oppimisympäristöön. Vierailun aikana keskustellaan myös tämän laitteiston hyödyntämisestä ja siirtämisestä Kemin yksikköön ajatellen tulevia hankekuvioita.

Mitä vielä?

Tavoitteena on saada projektin tuloksia esille vielä tämän vuoden puolella ja syventyä vielä lisää projektihenkilöstön kanssa aiheeseen. Työn tuloksena meille syntyy muun muassa syntynyt käsitys tekniikoista, joilla vetyä voidaan tuottaa ja miten tuotantomenetelmät poikkeavat eri Power-To-X -teknologioissa. Tätä teknologiaa voidaan soveltaa synteettisten polttoaineiden valmistukseen uusiutuvia energianlähteitä hyödyntämällä.

Kasvatamme samalla osaamistamme eri vetytuotteiden varastointiin liittyvissä asioissa ja tiedämme enemmän esimerkiksi säiliörakenteista eri vedyn olomuotojen varastoinnissa ja sen vaikutuksesta teräksiin ja muihin materiaaleihin. Kaikki kerätyt tulokset antavat suuntaa siihen, millä näkökulmalla Lapin ammattikorkeakoulun kannattaisi osallistua vetyteknologian ja -talouden kehitystyöhön ja onko siihen liittyen tarve tehdä aluettakin palvelevia hankintoja.

Elämme energiamurroksessa, jonka vaikutus näkyy kaikkialla. Meidän on muututtava murroksen mukana.

Lähteet:

FCH JU 2022. Hydrogen roadmap Europe: A sustainable pathway for the European energy transition. Viitattu 24.8.2022 https://www.fch.europa.eu/news/hydrogen-roadmap-europe-sustainable-pathway-european-energy-transition.

Heliocentris Academia International GmbH 2022. Dr. FuelCell – Science Kit. Viitattu 25.8.2022 https://www.heliocentrisacademia.com/product/dr_fuel_cell_science_kit.

Kiertotalouskeskus 2022. Vedyn mahdollisuudet Kemille. Viitattu 24.8.2022 https://www.digipolis.fi/kiertotalouskeskus/uudet-avaukset?hsCtaTracking=1282a75c-2fd0-4954-9555-1e5193cfc9c0%7Ceb2de655-1dbb-4150-9526-9317ef50de53.

Laatikainen, T. 2022. Tällaista 3,5 miljardin ja 1000 km:n vetyputkistoa kaavaillaan Pohjois-Suomeen ja Ruotsiin – Supergraafi esittelee Pohjolan vetyunelman. Tekniikka ja Talous 6.6.2022. Viitattu 25.8.2022 https://www-tekniikkatalous-fi.ez.lapinamk.fi/uutiset/tallaista-3-5-miljardin-ja-1000-kmn-vetyputkistoa-kaavaillaan-pohjois-suomeen-ja-ruotsiin-supergraafi-esittelee-pohjolan-vetyunelman/3d1737a0-71b0-44a9-8611-c5bdadd4c94e.

Nordic Hydrogen Route 2022. Home. Viitattu 24.8.2022 https://nordichydrogenroute.com/

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Ekosysteemi tarkoittaa yritysten, yrittäjien, tutkimuksen, julkishallinnon sekä kolmannen sektorin toimijoiden välille rakentuvia keskinäisriippuvuuden verkostoja. (TEM 2022) Ideaalisessa ekosysteemissä tavoitteena on vuorovaikutteisen ja laajan yhteistyön kautta tuottaa samasta panoksesta yhdessä enemmän kuin toimijat yksin. Tästä syystä toimijoiden tulisi olla aktiivisia ja hakeutua erilaisiin tilanteisiin, joissa verkottuminen potentiaalisiin kumppaneihin olisi mahdollista. (Valkokari, Hyytinen, Kutinlahti & Hjelt 2020)

Yhteispohjoismaisen DigiProcess-hankkeen (1.10.2019 - 30.9.2022) aikana järjestettiin neljä suurta Pohjois-Suomen ja Pohjois-Ruotsin rajat ylittävää Value-konseptin mukaista työpajaa ja matchmaking-tilaisuutta pk- ja mikroyrityksille, suurille toimittajayrityksille sekä prosessiteollisuuden suuryrityksille. Lisäksi järjestettiin yksi rajat ylittävä pk- ja mikroyritysten verkottumistyöpaja.

Rajat ylittävää verkottumista pyrittiin kehittämään teollisuuden ja pk-yritysten välille, jotta ekosysteemityön mahdollisuuksia pystyttäisiin tunnistamaan. Matchmaking-työpajatapahtumilla on tarkoitus tukea pk-yrityksiä, jotka tarjoavat palveluita prosessiteollisuudelle ja edistävät digitaalisten palvelujen sekä prosessiteollisuuden ekosysteemien digitaalista kehittymistä erilaisille liiketoiminta-alueille kuten teräs, kaivostoiminta, bio- ja metsäteollisuus.

Value-työpajakonsepti

Value-työpajakonsepti otettiin käyttöön ensimmäisen kerran Process-SME-hankkeen (1.9.2016–31.8.2019) Matchmaking-työpajoissa. DigiProcess-hankkeen aikana Matchmaking-työpajatapahtumat järjestettiin pääosin etäyhteyden välityksellä Covid-19 takia.

Matchmaking-työpajat olivat osa Pohjois-Suomen ja Pohjois Ruotsin prosessiteollisuutta palvelevien yritysten rajat ylittävää ekosysteemiyhteistyötä. Työpajat tarjosivat pk- ja mikroyrityksille mahdollisuuden vuorovaikutukseen ja verkostoitumiseen, uusien yhteistyömahdollisuuksien kehittämiseen ja asiakkaiden tarpeiden tunnistamiseen. Tapahtumat mahdollistivat uusien yhteistyökumppaneiden löytämisen ja sitä kautta mahdollisuuden kasvuun ja levittäytymisen uusille markkina-alueille.

DigiProcess-hankkeessa ekosysteemien kehityksen edistämiseksi Matchmaking-työpajat sisälsivät mm. alla lueteltuja elementtejä, joista myös nykyisin käytössä oleva Value-konsepti muodostuu.

1) Alan asiantuntijoiden / tutkijoiden inspiroivia esityksiä asiantuntijoilta ja tutkijoilta mm. teknologiset trendit, uudet liiketoimintamallit, ekosysteemiyhteistyön mahdollisuudet sekä teollisuuden digitalisaatiota tukevat työkalut ja mallit jne.

2) Prosessiteollisuuden suuryritysten edustajien esitykset: haasteet, tarpeet, kehittämissuunnitelmat, toimittajien odotukset.

3) Pk-yritysten esitykset: Digitalisaatioon liittyvä tarjonta ja palvelut.

4) Matchmaking-osio, joissa pk-yritykset ja prosessiteollisuuden yritykset kohtaavat ja selvittävät yhteistyömahdollisuuksiaan.

5) Epämuodollinen osuus kuten esim. päivällinen.


Kuva 1. Value Mine 16.6.2022 Euro Mine Expon sivutapahtuma Skellefteåssa ja etänä.

Neljä Matchmaking-työpajaa

DigiProcess-hankkeen aikana järjestettiin neljä Value-konseptin mukaista työpajaa ja ne toteutettiin eri toimialoille kuten teräs-, kaivos-, bio- ja metsäteollisuus. Tapahtumat oli tarkoitettu pohjoissuomalaisille ja pohjoisruotsalaisille prosessiteollisuutta palveleville yrityksille.

Ensimmäinen DigiProcess-hankkeessa pidetty tapahtuma oli metsä- ja bioteollisuuden työpaja Forest&Bio 19.11.2020. Toisena järjestettiin terästeollisuuden työpaja Value Steel 23.3.2021. Kolmantena ja neljäntenä kaivosteollisuuden työpajoina olivat Euro Mine Expon sivutapahtumina järjestetyt Value Mine 3.6.2021 ja Value Mine 16.6.2022 (kuva 1). Viimeisin kaivosteollisuuden työpaja oli hybriditapahtuma eli paikan päällä Skellefteåssa ja etänä.

Työpajoihin on osallistunut kaiken kaikkiaan noin 300 henkilöä. Covid-19 takia tapahtumat olivat pääosin etänä, joten tapahtumia edeltävät verkostoitumisillalliset jäivät pois. Lähes kaikista työpajojen yritysesityksistä on tehty koosteet www.digiprocess.eu sivuille News&Events- tai Blog-osioon.

Kuva 2. Matchmaking- työpaja pk-yrityksille 24.5.2022 (www.digiprocess.eu).

 

Rajat ylittävä pk-yritysten Matchmaking-työpaja

Toukokuun loppupuolella 2022 järjestettiin DigiProcess-hankkeessa ensimmäistä kertaa pelkästään pk- ja mikroyrityksille rajat ylittävä ”Matchmaking for Cross-Border Sales” -työpaja, kuva 2. Tapahtuma oli tarkoitettu pohjoissuomalaisille ja pohjoisruotsalaisille prosessiteollisuudelle tuotteiden ja palvelujen tarjoamisesta kiinnostuneille pk-yrityksille, jotka voivat verkostoitua ja suunnitella yhteistyötä.

Puoli päivää kestävässä tapahtumassa yritykset saivat esitellä lyhyesti osaamista ja tarjontaa, kuunnella asiantuntijaluentoa (kuva 3), osallistua pyöreän pöydän keskusteluihin ja lopuksi yritykset saivat tavata toisiaan tapaamisaikataulun puitteissa. Pyöreän pöydän keskusteluissa teemana oli haasteet ja mahdollisuudet kansainvälisessä ja rajat ylittävässä markkinoissa. Lisäksi pohdittiin, millä tavoin julkiset organisaatiot voivat tukea pk-yrityksiä.

Kaiken kaikkiaan tapahtuma oli hyvä yritysten keskinäisen vertaisverkoston tapaamismahdollisuus, jossa voitiin vaihtaa kokemuksia yritysten kesken yritysasiantuntijan vetämänä. Tämän työpajan annista tulee syksyn 2022 aikana artikkeli www.digiprocess.eu sivuille News&Events- tai Blog-osioon.

Kuva 3. Asiantuntijaluento pk-yrityksille 24.5.2022

Lopuksi

Matchmaking-työpajatapahtumat ovat koonneet yhteen saman alan toimijoita. Tapahtumissa prosessiteollisuuden yrityksillä on ollut mahdollisuus esitellä pk-yrityksille tarpeitaan, haasteitaan ja odotuksiaan. Pk-yrityksillä on ollut hyvä mahdollisuus esitellä yritystään, tuotteitaan, palveluitaan ja osaamistaan. Value-tapahtumien loppupuolella on jokaisessa työpajassa ollut Matchmaking-osuus, jossa pk-yritykset ovat voineet tavata suuryrityksen edustajia. Näissä tapaamisissa pk-yrityksillä on ollut ainutlaatuinen mahdollisuus päästä keskustelemaan suuryrityksen päättävissä asemissa olevien henkilöiden kanssa. Myös pk-yritysten keskinäinen rajat ylittävä työpaja oli tärkeä tapahtuma, jossa etsittiin kumppania ja mahdollisuutta yhteistyöhön.

DigiProcess-hankkeessa etätapahtumiin osallistuminen on ollut helppoa oman työpisteen ääreltä. Resursseja on säästynyt, kun on voinut osallistua milloin tahansa päivän aikana ja valita katsottavaksi ja kuunneltaviksi sellaiset esitykset mitkä haluaa. Lisäksi resursseja on säästynyt, kun ei ole tarvinnut matkustaa paikan päälle tapahtumiin.

Mitä etätapahtumissa sitten menettää, jos ei tapaa ihmisiä kasvotusten ja ole paikan päällä tapahtumissa, kun satunnaiset kohtaamiset lounaan tai kahvittelun ääressä jäävät pois. Mahdollisien yrityskumppanuuksien löytäminen ja uusien asiakassuhteiden luominen voi olla vaikeampaa kuin että tapaisi luonnollisesti kasvotusten tapahtumissa. Todennäköisesti myös luottamuksen rakentaminen voi olla vaikeampaa etätapahtumissa ja -tapaamisissa. Kuitenkin ensivaikutelma ja tieto mahdollisesta uudesta yhteistyökumppanista on tärkeää.

Lähteet:

TEM 2022. Kasvuekosysteemit uuden elinkeino- ja innovaatiopolitiikan välineenä. Viitattu 22.06.2022 https://tem.fi/ekosysteemit.

Valkokari K., Hyytinen K., Kutinlahti P. & Hjelt M. 2020. Yhdessä kestävää kasvua -ekosysteemiopas. VTT Technical Research Centre of Finland. DOI: 10.32040/2020.Ekosysteemiopas. Viitattu 22.6.2022 https://docplayer.fi/200971982-Yhdessa-kestavaa-kasvua-ekosysteemiopas-katri-valkokari-kirsi-hyytinen-pirjo-kutinlahti-ja-mari-hjelt.html

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Onnistumiseen tarvitaan luottamusta ja yhteistyökykyä

Luottamusta voidaan parantaa monin eri keinoin. Luottamus toimii pohjana vuorovaikutteiselle ja luottamukselliselle toimintakulttuurille. Luottamus vahvistaa luovuuden, oppimisen ja yhteistyön edellytyksiä onnistua.

Luottamuksen rakentamiseen tarvitaan dialogia. Se on yhteisen näkemyksen ja tahtotilan omaksumista, yhteisten tavoitteiden saavuttamista, erilaisten näkemysten jakamista ja yhteisen ymmärryksen kehittämistä. Dialogiin kuuluu aktiivinen vuoropuhelu, vahva yhtenäisyys ja vastavuoroinen osallistuminen toimintaan. Vuorovaikutuksen hyvällä dialogilla mahdollistetaan organisaatioiden välisten yhteistyöverkostojen luominen ja ylläpitäminen sekä niissä ilmenevän luottamuksen mahdollistaminen.

Tämä blogiartikkeli on kirjoitettu Teollisen kiertotalouden osaamisalusta -hankkeessa, jonka toteuttajia ovat Lapin ammattikorkeakoulu ja Kemin Digipolis Oy. Hanketta rahoittaa Työ- ja elinkeinoministeriö. Lapin AMK selvittää hankkeessa yritysten osaamistarpeita ja lisää tietoisuutta teollisesta kiertotaloudesta ja korkeakoulujen ja yritysten välisistä yhteistyömalleista. (Digipolis 2022a.)

Osallistuminen, vaikuttaminen ja kestävän tulevaisuuden rakentaminen

Lapissa on toteutettu 2010-luvulta lähtien kiertotalouden jatkuvaa kehitystyötä, jonka ansiosta teollinen kiertotalous on noussut maakunnan kärkiosaamisalueeksi ja tärkeäksi osaksi Lapin älykkään erikoistumisen strategiaa.

Lapin AMK kehittää maakunnan vahvaa kiertotalousosaamista ja kiertotalouskoulutus onkin laajinta Suomessa. Suomen ammattikorkeakoulujen kiertotalousopintojen tarjontaa voi tarkastella Circwaste-nettisivustolla olevalla alustalla, jossa kiertotalouden seurantaa tehdään eri tasoilla. Koulutuksen osalta on laadittu koulutusindikaattori, josta voi seurata kiertotalouteen liittyvien kurssien opintopistemäärää.

Suomessa on 22 ammattikorkeakoulua ja kouluverkosto on alueellisesti varsin kattava, joten koulutusindikaattorin avulla voi myös seurata koulutustarjonnan kehittymistä eri puolilla maata. (Circwaste 2022.) Lapin AMK organisaationa toteuttaa aktiivisesti kehittämishankkeita, joiden avulla voidaan edistää vihreää siirtymää ja kestävän kehityksen tavoitteita.

Kiertotalouskeskuksemme johtaa ekoteollisuuspuistojen verkostoa

Kemissä sijaitsee valtakunnallinen Kiertotalouskeskus, jonka perustajia ovat Kemin Digipolis Oy, Kemin kaupunki ja Lapin ammattikorkeakoulu. Ydintoimijoihin kuuluu lisäksi Ammattiopisto Lappia. (Digipolis 2022b.) Kemin Digipolis Oy on ammattikorkeakoululle tärkeä tutkimus- ja kehittämishankkeiden yhteistyökumppani ja Lapin AMK ja kehitysyhtiö ovat vieneet läpi myös monia yhteishankkeita.

Kiertotalouskeskus johtaa koko Suomen laajuista ekoteollisuuspuistojen verkostoa. Suomessa on neljätoista ekoteollisuuspuistoa (kuva 1) ja siihen kuuluu erilaisia kiertotalouden osaajia, yrityksiä, startup-yrityksiä, yrityskiihdyttämöitä, tutkimustahoja sekä julkisia toimijoita.

Verkosto tarjoaa alustan kiertotalouden osaamisen vahvistamiseen osapuolten välisellä yhteistyöllä ja kiertotalousalan kehityksen seuraamisen niin Suomessa kuin kansainvälisesti. Verkostossa toimivan ekosysteemin ansiosta ideoista ja hankkeista voi yhdessä tai erikseen syntyä uusia pilotointeja ja kokeiluja. Suomen ekoteollisuuspuistoverkoston rakentaminen on osoitus yhdessä tekemisestä ja siinä onnistumisessa. (Digipolis 2022c.)


Kuva 1. Ekoteollisuuspuistot Suomessa (Kiertotalouskeskus 2021)

Ammattikorkeakoulut kiertotaloutta edistämässä

Tulevaisuudessa kiertotalousosaaminen yhdistyy yhä useampiin ammattialoihin ja -tehtäviin. Ekoteollisuuspuistoissa tapahtuvan yritysyhteistyön avulla voidaan kehittää uutta, ajanmukaista kiertotalousosaamista ja opetusmateriaalia opetustoimintaa varten.

Yritysten tietotaidon hyödyntäminen, kiertotalouden dialogian kehittäminen ja uusien teknologioiden käyttöönottaminen opetuksen kehittämisessä antaa opiskelijoille paremmat valmiudet työelämässä. Ekoteollisuuspuistoissa ammattikorkeakoulujen edellytykset edistää kiertotaloutta niin kansallisella kuin kansainvälisellä tasolla ovat hyvät. Hankkeiden, erilaisten opiskelijatöiden sekä opintojaksoihin sisällytettyjen vierailujen ja kehittämistehtävien edistävä kokonaisvaikutus on tärkeässä roolissa kiertotalouden tutkimus ja -kehitystyössä.

Esimerkkinä onnistuneesta yhteistyöstä ammattikorkeakoulun ja yrityksen välillä on, kun Kokkolan Industrial Parkin alueelle saatiin robotti vastaamaan näytteidenotosta vuoden 2020 lopulla. Koukkukuljetus Oy on hoitanut suurteollisuusalueen sisäistä logistiikkaa vuodesta 1982 ja koukkukuljetukselle Centria-ammattikorkeakoulu oli entuudestaan tuttu yhteistyökumppani.

Raaka-aineketjun alkupäässä toimiva Koukkukuljetus Oy muun muassa purkaa raaka-ainekontteja, ottaa näytteitä raaka-aineista ja varastoi niitä sekä siirtää raaka-aineita tehtaiden prosesseihin. Centria-ammattikorkeakoululla sattui olemaan käynnissä robotisaatioon liittyviä kehityshankkeita ja hanketyö mahdollisti tiiviin yhteistyön useamman yrityksen välillä ja mutkattoman robotisaation käyttöönoton suurteollisuuden alueelle. (Keskipohjanmaa 2020.)

Verkostoitumisesta vetoapua myös rahoitushaasteeseen

Haasteitakin on, ja kotimaassa ekoteollisuuspuistojen osalta haasteeksi on osoittautunut rahoituksen löytäminen hankkeille tai yritysideoille, joille ei ole välittömästi tunnistettavissa kansainvälistä kasvu- tai vientipotentiaalia. Sitran ja Suomessa toimivien ekoteollisuuspuistojen yhdessä laatiman tilannekuvan mukaan suurimmat epävarmuudet liittyvät erityisesti hankkeiden pilotointi- ja käynnistysvaiheeseen.

Hanketoiminnan tärkeimmät vaiheet ovat huolellinen hankesuunnittelu ja selkeän hankehakemuksen laatiminen. Hankkeen ja ideoinnin valmisteluvaiheessa verkostoituminen ja kohderyhmien kanssa toimiminen ovat avainasemassa onnistuneessa hankesuunnittelussa.

Tulevaisuudessa on entistä tärkeämpää verkostoitua eri toimialojen kanssa ja toteuttaa hankkeiden suunnittelussa kansainvälistä ulottuvuutta, kun koulutuksen järjestäjät kilpailevat hankkeista ja rahoituksesta. Suomen ekoteollisuuspuistoissa on haasteista huolimatta käynnissä useita kansallisia ja kansainvälisiä kiertotaloushankkeita, joissa ammattikorkeakoulut ovat vahvasti mukana edistämässä kiertotalouden liiketoimintamalleja. (Sitra 2019.)

Ammattikorkeakouluilla on paljon annettavaa suomalaisen yhteiskunnan kasvun kehittämisen tueksi. Kiertotalousliiketoimintamallien kehittämiseksi ja prosessien muokkaamiseksi tarvitaan aikaa piloteille ja uusien kumppanuusverkostojen rakentamiselle. Teollisissa symbiooseissa niiden merkitys korostuu esimerkiksi siinä, että eri toimialoilla toimivien yritysten välille saadaan rakennettua yhteistyötä.

Tämä edellyttää vahvan luottamuksen rakentamista, pitkäjänteistä kehittämistyötä, rohkeita avauksia ja innovatiivisten kumppanuuksien löytämistä. Onnistuminen edellyttää uusia digitaalisia palveluja ja innovaatioita sekä kykyä tunnistaa uusia liiketoimintamahdollisuuksia.

Lähteet

Circwaste 2022. Materiaalit kiertoon. Seuranta. Koulutus. Viitattu 13.5.2022. https://www.materiaalitkiertoon.fi/fi-FI/Seuranta/Koulutus

Digipolis 2022a. Kiertotalouskeskus. Hankkeet. Viitattu 10.5.2022. https://www.digipolis.fi/fi/hankkeet

Digipolis 2022b. Kiertotalouskeskus- mitä teemme. Viitattu 18.4.2022. https://www.digipolis.fi/kiertotalouskeskus/mita-teemme

Digipolis 2022c. Ekoteollisuuspuistot. Viitattu 18.4.2022. https://www.digipolis.fi/kiertotalouskeskus/ekoteollisuuspuistojen-verkosto

Keskipohjanmaa 2020. Kokkolan suurteollisuusalueelle saadaan robotti vastaamaan näytteidenotosta – Ennen työ tehtiin käsin 10 kiloa painavalla poralla ja puolitoistametrisellä terällä. Viitattu 16.5.2022. https://www.keskipohjanmaa.fi/uutinen/603893

Lapin ammattikorkeakoulu, 2022. Hankkeet. Viitattu 13.5.2022. https://www.lapinamk.fi/fi/Yrityksille-ja-yhteisoille/Lapin-AMKin-hankkeet?RepoProject=4208000141

Sitra 2022. Luontokato voidaan pysäyttää kiertotalousratkaisuilla – ruoka ja maatalous avainasemassa. Viitattu 16.5.2022. https://www.sitra.fi/uutiset/luontokato-voidaan-pysayttaa-kiertotalousratkaisuilla-ruoka-ja-maatalous-avainasemassa/

Sitra 2019. Vinkkejä kiertotalouskoulutuksen kehittämiseen. Viitattu 5.5.2022. https://www.sitra.fi/artikkelit/vinkkeja-kiertotalouskoulutuksen-kehittamiseen-2/


> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Suomesta puuttuu vielä tällä hetkellä toimiva malli, jolla eri oppilaitokset sopisivat keskenään teknologisesta erikoistumisesta ja siihen liittyvästä työnjaosta. Sujuva yhteistyö mahdollistaisi myös yhteisen palveluverkoston muodostamisen.

Lappilaisten mikro- ja pk- yritysten digitalisaation taso on heikko ja toimialojen välinen yhteistyö on vähäistä, eikä oppilaitoksillakaan ole tietoa siitä, mitä ratkaisuja on jo hankittu ja miten niitä voitaisiin tarjota yrityksille. Eri maakunnissa on kuitenkin jo toteutettu EU:n älykkään erikoistumisen strategiaa, jossa tavoitteena on löytää vahvuudet älykästä erikoistumista varten, mikä puolestaan kehittää ja lisää alueen innovaatiopotentiaalia ja yrittäjyyttä.

Teollisuuden neljäs vallankumous (Industry 4.0/Teollisuus 4.0)

Neljäs teollinen vallankumous on laajuudeltaan ja monimutkaisuudeltaan ennennäkemätön. Siihen kuuluu erilaisia teknologioita kuten digitaalisuus, tekoäly, robotiikka, esineiden internet (IoT), 3D-tulostus sekä autonomiset ajoneuvot. Näiden teknologioiden keskinäinen lähentyminen hämärtää fyysisen ja digitaalisen maailman välisiä rajoja. Se vaikuttaa suuresti siihen, miten työskentelemme, elämme, ajattelemme ja olemme vuorovaikutuksessa toistemme kanssa (Forbes 2020).

Työn automatisointi on jo nyt parantanut yritysten tuottavuutta. Teollisuus 4.0 on auttanut parantamaan tulosta ja vähentämään kustannuksia, jonka lisäksi se on avannut ovia myös uusille markkinoille sekä taloudellisille mahdollisuuksille. Koska teollisuus 4.0:n teknologiat kehittyvät valtavaa vauhtia, eroaa neljäs teollinen vallankumous olennaisesti aikaisemmista, mutta niitä hyödyntämällä voidaan luoda parempi tulevaisuus uusille sukupolville (Forbes 2020).

ASFT-hanke sekä sen tuomat hyödyt yritykselle ja liiketoiminnalle

Arctic Smart Future Technologies (ASFT) -hankkeelle on tarve, sillä uusia teknologioita ja niiden ratkaisuja ei yrityksissä ja oppilaitoksissa tunneta vielä tarpeeksi hyvin. Näiden teknologiaratkaisuiden elinkaari on lyhyt, minkä vuoksi oppilaitosten kannattaa erikoistua tiettyyn teknologiaan, jotta sitä voidaan hyödyntää yli organisaatiorajojen.

Tavoitteena hankkeessa on luoda uutta osaamista teollisuus 4.0 -ajatteluun perustuen sekä löytää siihen liittyviä teknologioita ja niiden soveltamismahdollisuuksia yrityksille. Teknologioista valitaan yritysten kehitystä parhaiten tukevat. Nämä teknologiat pilotoidaan yritysten kanssa, jonka jälkeen arvioidaan niiden vaikuttavuus ja se, miten yritysten kannattaisi ottaa käyttöön uudet ratkaisut, liiketoiminnan kehittämiseksi.

Hankkeen tuloksena syntyy siis suunnitelma teknologioista, jotka vastaavat Lapin maakunnan tarpeisiin ja jotka myöhemmällä aikavälillä ohjaavat eri oppilaitosten keskinäistä työnjakoa.

Pilotoinnin edut

Pilotoinnin avulla oppilaitosten työnjako teknologioihin liittyvään osaamiseen ja resurssien jakamiseen selkeytyy. Olemassa olevasta osaamisesta ja laitteista muodostetaan tietopankki, jonka tarkoituksena on helpottaa laitteiden ja resurssien yhteissuunnittelua oppilaitosten välillä. Tällöin myös oppilaitosten poikkitieteellinen yhteistyö kehittyy.

Osaamisprofiileista luotujen portfolioiden avulla voidaan osaamista jakaa oppilaitosten välillä. Jakamalla tieto oppilaitosten osaamisesta yrityksille paranevat myös yhteiskäytön mahdollisuudet. Yritysten teknologista kehitystä tukevat työkalut, jotka on pilotoitu yhdessä yritysten kanssa, auttavat yrityksiä ottamaan uudet ratkaisut käyttöön osana liiketoiminnan kehittämistä.

Palveluiden saatavuuden parantamisella voidaan kasvattaa yritysten innovatiivisuutta. Uusien teknologioiden osaamista ja siihen liittyviä resursseja voidaan tarjota yritysten kasvun tueksi. Tämä puolestaan mahdollistaa uusien työpaikkojen syntymisen. Hyväksi havaittuja pilotointeja voidaan soveltaa eri toimialoille ja niistä julkaistavat raportit voivat toimia kannustimina vastaavia toimenpiteitä suunnitteleville toimijoille.

Yhteenveto

Teollisuus 4.0 tarjoaa yrityksille huomattavia parannuksia tuottavuuteen. Ketteryys ja joustavuus paranee, riippumatta talous- tai markkinatilanteesta, minkä lisäksi yrityksillä on luottamusta tutkia uusia liiketoimintamalleja ja tarttua nopeasti uusiin mahdollisuuksiin. Teollisuus 4.0:n ratkaisujen ansiosta yrityksen kustannukset vähenevät, toimintaketjujen yhdistäminen paranee sekä markkinoiden tehokkuus kasvaa. Kannattavuudesta tinkimättä, yrityksellä on myös mahdollisuuksia luoda vihreitä sekä kestävän kehityksen ratkaisuja (SAP).

Hankkeen tuloksena syntyy toimintamalli, jonka avulla oppilaitokset voivat palvella organisaatioita ja yrityksiä teollisuus 4.0:n kehitystyössä, myös maakunnan ulkopuolella. Arvoketjuihin perustuva työnjako sekä älykkääseen erikoistumiseen rakentuva resurssien käyttö ja osaamisen jakaminen, auttavat vastaamaan alueen yritysten kehittämistarpeisiin.

Arctic Smart Future Technologies (ASFT) -hanke on käynnissä 31.5.2023 asti. Hanketta koordinoi Lapin ammattikorkeakoulu hankekumppaneinaan Lapin yliopisto, Ammattiopisto Lappia ja Lapin koulutuskeskus REDU. Hanketta rahoittaa Lapin Liitto Euroopan aluekehitysrahastosta.

Lähteet

Forbes, 2020. How Businesses Can Thrive In The Fourth Industrial Revolution (forbes.com)

SAP, What Is Industry 4.0? | Definition, Technologies, Benefits | SAP Insights

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Business Tornio – New Business -hanke

Lapin ammattikorkeakoulu toteuttaa yhdessä Business Tornion, Lappian ja Lapin yliopiston kanssa Business Tornio – New Business -hankkeen. Hankkeen tavoitteena on parantaa metalli- ja muiden teollisuuden alojen osaamista, innovaatio- ja yritystoimintaa sekä niiden markkinointia, tuotekehitystoimintaa ja verkostoyhteistyötä.

Hanke sai lähes miljoonan euron rahoituksen Lapin liitolta. AKKE-määrärahoista (Alueiden kestävän kasvun ja elinvoiman tukemisen määräraha) saadulla rahoituksella tavoitellaan 230 ihmisen uudelleentyöllistämistä ja sadan uuden tuotekonseptin kehittämistä. (Business Tornio 2021)

Hankkeessa oli tarkoitus pitää aloitustapahtuma yrityksille, jossa yritykset olisivat päässeet verkostoitumaan keskenään. Koronatilanteen kuitenkin pahentuessa jouduttiin aloitustapahtuma perumaan. Siispä päätimme lähteä yrityksiin vierailemaan.

Business Tornion puolelta kontaktoitiin aluksi kymmenen pk-sektorin yritystä metalli-, puu- ja muoviteollisuuden parista. Yritykset vastasivat, että vierailu paikan päälle onnistuu tällaisen hankkeen tiimoilta ja palavereita yritysten luo alettiin järjestelemään.

Hankkeen yritysvierailut PK-yrityksissä

Vierailuilla selvisi, että tietous siitä, mitä me Lapin AMKissa opetuksen lisäksi teemme, oli vierailujen kohdeyrityksissä vähäistä. Tietoa oli enemmän, mikäli yritys oli aikaisemmin ollut AMKin TKI-toiminnoissa osallisena.

Yrityksiä haastateltaessa tuli ilmi, että yhteydet ammattikorkeakouluun olivat usein henkilötason kontakteja. Tarkka tietous siitä, mihin esimerkiksi opinnäytetyöideat voi lähettää suoraan tai millainen työ kelpaa opinnäytetyöksi oli myös usein epäselvää. Saimmekin vierailuillamme jo pari hyvää opinnäytetyön ideaa ja taisipa yksi lähteä heti jo työn alle.

Tietoa ammattikorkeakoulun tarjoamista palveluista, kuten tutkimus- ja testauspalveluista, ei myöskään kaikilla yrityksillä ollut. Tästä heräsikin hankeporukassa ajatus, että yritykset voisivat tulla halutessaan vierailemaan Lapin AMK:lla.

Yritysten vierailut ammattikorkeakoululla

Konetekniikan koulutuksen uusi oppimis- ja kehittämisympäristö, Älypaja, oli kaikille yrityksille uusi asia. Myös minulle itselleni, noin vuosi sitten taloon tultuani, Älypaja oli jotakin uutta. (Ympäristöä ei ollut vielä olemassa, kun valmistuin ammattikorkeasta vuonna 2017.)

Kemin kampuksella, Kosmos-rakennuksessa, toimii konetekniikan älykäs oppimis -ja kehittämisympäristö, jota kutsutaan Älypajaksi. Se on uudenlainen kehittämisympäristö, jossa insinöörikoulutukset, TKI- ja palveluliiketoiminta sekä alueen yritykset kohtaavat.

Älypaja-ympäristö tukee vahvasti opetussuunnitelmissa olevien sisältöjen toteutumista ja kehittämistä. Tällä tavoin varmistetaan, että konetekniikan ala pystyy tulevaisuudessa vastaamaan omalta osaltaan mm. digitalisaation mahdollisuuksiin ja haasteisiin. Ympäristö tukee TKI- ja yritysyhteistyötä sekä uusia innovaatioita edistäen näin myös alan työpaikkojen syntymistä. Se toimii osana Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmää ja palvelee erityisesti konetekniikan sekä sähkö- ja automaatiotekniikan koulutusten toimintaa. (Lapin AMK)

Älypajan eri osa-alueet sisältöineen herättivät mielenkiintoa yritysten keskuudessa:

Automaattiset koneet:

Hydrauliikka (kuva 1), pneumatiikka, robotiikka, hydrauliikkaöljyjen epäpuhtauksien määritys, paineilman energiatehokkuus.

Kuva 1 Hydrauliikan harjoituksissa käytettävä työpiste.

Digitaalinen tuotanto:

Festo Oy:n toimittama digitaalinen tuotantolinja Festo 4.0 CP Factory (kuva 2) sisältäen mm. CNC-sorvin ja -jyrsimen. Älypajassa on lisäksi mahdollisuus plasmaleikkaukseen, särmäykseen ja liittämiseen mm. hitsaamalla. Digitaalista tuotantoa tukevat erilaiset tietojärjestelmät.


Kuva 2 Digitaalinen tuotantolinja älypajassa

Integroitu tuotekehitys:

Lisäävä valmistus monipuolisesti eri tekniikoin. 3D-tulostuslaboratoriosta löytyy tulostimien lisäksi mahdollisuus 3D-skannaukseen, laserleikkaukseen ja -merkkaukseen ja siellä on muoviraaka-aineen kierrätykseen soveltuva laitteisto.


Kuva 3 3D tulostettu Notre Dame

Integraatio:

Integraatio pitää sisällään koneisiin ja laitteisiin liittyvät tietojärjestelmät ja niiden välisen tiedonsiirron. Älypajassa hyödynnetään 3D-CAD ohjelmistoja ja valmistuksen ja tuotetiedon hallinnan tukena on MES ja TeamCenter. Hitsaukseen liittyy hitsauksen laadunhallintajärjestelmä ja koneautomaatiossa simuloinnit tehdään FluidSIM -ohjelmistolla. Myös muita koneiden käyttöön liittyviä ohjelmistoja ympäristöstä löytyy. (Lapin AMK 2021)

Erityistä mielenkiintoa yrityksissä herätti Integroitu tuotekehitys sen 3D-skannauksen ja 3D-tulostamisen myötä. Kymmenestä vierailluista yrityksestä lähes kaikki halusivat tulla tutustumaan paikan päälle Älypajan mahdollisuuksiin. Päätimme järjestää yrityksille vierailut vuoden 2022 kevätkaudella.

Yhteistyön mahdollisuudet avautuivat pk-yrityksille

Ensimmäinen vierailu toteutettiin maaliskuun loppupuolella ja vierailijoiden kommentit olivat positiivisia: ’’Teillähän on todella kattavat laitteet täällä, emme osanneet odottaakaan, että näin laajat ja laadukkaat laitteet tutkimustyössä’’.

Vierailluissa PK-yrityksissä myöskin oli toive, että oppilaitokset toisivat opintojaksoillaan vahvemmin heidän yrityksiään esille myös isojen toimijoiden ohessa ja ottaisivat huomioon heidän toimiaan opintojaksojen sisältöjä suunnitellessa. Tämä lähentäisi oppilaitosten ja yritysten välistä yhteistyötä myös omalta osaltaan. Pohdintaa oli myös siitä, miten Älypajan tarjontaa voisi tulevaisuudessa hyödyntää pk-yritysten ja oppilaitosten välisessä yhteistyössä enemmän.

Lähteet

Business Tornio. New Business -hanke. Viitattu 17.1.2022. https://www.businesstornio.fi/yleista-hankkeista/new-business-hanke/

Lapin AMK. Lapin AMK älypajan yleisesite 2021, Viitattu 10.1.2022.

Lapin AMK, Kone- ja tuotantotekniikan älypaja, Viitattu 15.2.2022. https://www.lapinamk.fi/fi/Yrityksille-ja-yhteisoille/Kehittamisymparistot/Alypaja

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Korona-pandemian alkaessa vuonna 2020 Lapin ammattikorkeakoulun hankkeiden toimintoja siirrettiin verkkoon. Näin kävi myös ROSEWOOD4.0-hankkeen opintomatkoille, joissa erilaisia metsäalan käytänteitä ja innovaatioita esiteltiin korona-aallon aikana partnereiden järjestämissä webinaareissa.

Kevään 2022 kynnyksellä hankkeen partnerit ja sidosryhmät pääsevät vihdoin tutustumaan face-to-face eri alueiden käytänteisiin sekä verkostoitumaan alueiden metsäalan toimijoiden ja muiden sidosryhmien kanssa. Partnereiden ja sidosryhmien välisellä yhteistyöllä, erilaisten käytänteiden ja hyväksi havaittujen toimintatapojen siirtämisellä on tarkoitus edistää puun monipuolista ja kestävää käyttöä Euroopassa sekä luoda uusia liiketoimintamahdollisuuksia.

Verkkoportaalin mielenkiintoisimmat esille

ROSEWOOD4.0-verkosto on kerännyt monenlaisia metsäalan käytänteitä hankkeen aikana verkkoportaaliin (Knowledge Platform), joka on kaikille avoin ja maksuton nettisivusto.

Verkostossa mukana on 21 partneria 18 eri maasta, joten erilaisia ratkaisuja, suurin osa digitaalisia, on tarjolla. Portaalista löytyy tällä hetkellä lähemmäs 300 erilaista käytännettä ja innovaatiota. Muiden partnereiden kiinnostuksen kohteena olevat käytänteet esitellään keväällä 2022 toteutettavilla opintomatkoilla Itävallassa, Ruotsissa ja Suomessa. Näillä mailla on paljon tietotaitoa jaettavaksi Etelä- ja Itä-Euroopan partnereille.

Kuva 1. Digitaaliset sovellukset ROSEWOOD4.0-hankkeen keskiössä. ROSEWOOD4.0 arkisto.

Opintomatka myös Rovaniemelle

Toukokuussa Rovaniemelle tulee partnereita Itävallasta, Puolasta, Espanjasta ja Ukrainasta tutustumaan mm. Pilke-taloon, joka kiinnostaa niin rakennuksena kuin toimitalona. Samassa rakennuksessa ovat metsäalan toimijat sekä metsien kestävää käyttöä esittelevä Tiedekeskus. Yhdellä partnerilla on tarkoituksena rakentaa omalle alueelleen elämyksellinen ja vuorovaikutteinen metsä- ja ilmastokeskus, joten heille on tärkeää benchmarkata Pilke-talon toimintaa. Pilke-talo itsessään on suomalaisen puurakentamisen taidonnäyte ja kiinnostaa jo senkin takia.

Vieraat viedään myös tutustumaan Euroopan suurimpaan metsäkonealan simulaatio-oppimisympäristöön Lapin koulutuskeskus REDUlle. Oppimisympäristö sisältää uusinta teknologiaa ja kiinnostus simulaattoreita kohtaan on kovaa. Vieraat saavat itsekin kokeilla virtuaalimaailmaa ja tutustua metsäkonekoulutuksen koneopetukseen.

Opintomatkan aikana kuullaan lisäksi esittelyitä mm. metsävaratiedon visualisointiin kehitetystä Virtuaalimetsä 2.0 -sovelluksesta sekä metsänomistajille ja metsäalan toimijoille suunnatusta Metsään.fi -asiointipalvelusta. Nämä digitaaliset käytänteet kiinnostavat muita partnereita, joten kahden päivän visiitti Rovaniemellä tulee olemaan tiedon täyteinen ja antoisa.


Kuva 2. REDUn simulaattorit kovassa käytössä. Raija Palokangas, REDU.

Opintomatka Itävaltaan

Itävaltalaiset partnerimme ovat järjestäneet opintomatkakohteita Steiermarkin ”Itävallan vihreän sydämen” alueelle, jonne Lapin ammattikorkeakoulun ja Luonnonvarakeskuksen edustajat matkaavat toukokuun puolessa välissä. Vierailukohteina on mm. Mayar-Melnhof Holz, joka on yksi Euroopan johtavista puunjalostusyrityksistä ja ristiinliimatun (CLT) puun edistäjä. Sieltä voi nousta uusia ideoita Lapin ammattikorkeakoulun vetämään CLT Access Matting -hankkeeseen, joka sai alkunsa edeltävästä ROSEWOOD-hankkeesta. Voisiko matkalta poikia jotain ajatuksia levyjen hyödyntämiseen jatkohankkeen muodossa?

Esittelyn kohteena, vielä muutamia mainitakseen, on myös innovaatiokeskus Wood Innovation Centre sekä jo etukäteen suurta mielenkiintoa nostattava WoodC.A.R- hanke, jossa puupohjaista materiaalia kehitetään mm. autoteollisuudessa.

Tulevaisuuden näkymiä

ROSEWOOD4.0-hankkeelle mietitään jatkotoimenpiteitä kesäkuun puolessa välissä Espanjan Barcelonassa pidettävässä päätösseminaarissa. Verkoston jatkuvuus on tärkeää, ja mukaan seminaariin on kutsuttu Euroopan metsäministerikonferenssin Forest Europen edustajia, EU FarmBook-hanke ja European Forest Institute (EFI) kertomaan mitä verkostojen ylläpitämiseksi tarvitaan ja minkälaisia työkaluja voisi hyödyntää. Hybriditapahtumaan voi osallistua kuka tahansa rekisteröitymällä täällä.

Vaikka ROSEWOOD4.0-hanke virallisesti päättyy kesäkuun 2022 lopussa, verkkoportaali jää käyttöön ja sitä laajennetaan hankkeen jälkeisen verkoston avulla uusilla käytänteillä ja innovaatioilla. Tavoitteena on ylläpitää ja laajentaa eurooppalaista verkostoa, jossa parhaat metsäalan käytännöt ja erilaiset uudet innovaatiot siirtyvät tehokkaasti alueesta toiseen. Katsotaan, mitä uutta tästä verkostosta nousee ja minkälaista yhteistyötä on jatkossa luvassa.

Hanketiedot

ROSEWOOD4.0-hankkeessa hyödynnetään Euroopan eri alueilla olevaa osaamista puun kestävän liikkuvuuden edistämiseksi. Hankkeessa siirretään tietoa parhaista metsäalan käytännöistä ja uusista innovaatioista muille alueille sekä kehitetään toimijoiden välistä yhteistyötä. Hanke on rahoitettu Euroopan unionin Horisontti 2020 -tutkimus- ja innovaatio-ohjelmasta. Suomesta mukana ovat Lapin ammattikorkeakoulu ja Luonnonvarakeskus.

Lisää tietoa: Anne Saloniemi, asiantuntija, ROSEWOOD4.0-hanke, anne.saloniemi(at)lapinamk.fi

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Mietitkö kasvuyrityksen omistajana, kuinka pääsisi mukaan suurten yritysten kanssa tekemään bisnestä? Monesti oikeat kanavat voivat olla niin hankalia löytää. Tai kontaktit ja resurssit voivat olla puutteelliset eikä saa väylää auki.

Ei ole varmaankaan helppoa lähteä tarjoamaan omaa osaamista esimerkiksi pienenä insinööritoimistona Kemin Pajusaaressa käynnissä olevaan Metsä Groupin investointihankkeeseen, koska jo lähtökohtaisesti suuret toimijat ovat napanneet tontin. Pk-yritykset jäävät usein jalkoihin, elleivät verkostot ole kunnossa suoraan tehtaisiin tai ei ole valmiutta ja halua yhdistää voimia paikallisten muiden pienempien toimijoiden kanssa.

Uudet suuret investoinnit ja laajennukset ovat avainasemassa, kun pk-yritys haluaa saada uusia projekteja ja työllistää. On kuitenkin muistettava, että suuret työllistäjät eli isot tehtaat myös kehittävät paljon jo olemassa olevaa tekniikkaa. Ne ovat yleensä varsin innostuneita ja sitoutuneita myös kehittämään kilpailuetuaan esimerkiksi hyödyntämällä digitalisaation eri mahdollisuuksia.

Nykyään suurten yritysten ylimmän johdon tulee olla jatkuvasti hereillä teknologian kehityksen suhteen, hoitaa ydinliiketoimintaa ja hallita vielä jollain tapaa tuotantoakin. Samalla pitäisi käydä seminaareissa, webinaareissa ja verkostoitua messuilla. Myös pk-yritysten on monesti vaikeaa päästä mukaan suurempien teollisuusyritysten toimintaan.

Kuinka löytää oikeat yhteyshenkilöt tuotannossa, kunnossapidossa ja TKI puolelta? Mistä löytyy oikeat ihmiset, jotta pääsee esittelemään osaamista, innovatiivisuutta ja itseään?

Digiprocess-hanke ja teknisen pilotoinnin haasteet

Digiprocess-hankkeen tavoitteena on tukea digitaalisten palvelujen ja ekosysteemien digitalisointia ja kehittämistä pk-yrityksille, jotka tuottavat palveluita teollisuudelle. Tämä tapahtuu tunnistamalla teollisuuden tarpeet ja niiden tarjoamia mahdollisuuksia sekä konsultoimalla pk-yrityksiä niiden liiketoiminnan kehittämisessä.

Hanke on kolmevuotinen (2019-2022), jota toteuttavat Lapin ammattikorkeakoulu, Oulun yliopisto, Kemin Digipolis Oy, Nivala-Haapajärven seutu NIHAK ry, Luleå Tekniska Universitet ja Industriellt Utvecklings Centrum Norr AB.

Hankkeen teknisen pilotoinnin vaiheen piti toimia aukaisevana kanavana, jossa saatetaan suuryritys ja pk-yritykset yhteen. Lähtökohtaisesti tarkoituksena oli saada suuri teollisuuden ala mukaan esittelemään hankkeessa jo mukana oleville pk-yrityksille jokin konkreettinen tekninen haaste, jota sitten olisi lähdetty ratkomaan.

Pääsimme jo yhden yrityksen kanssa asiassa melko pitkälle avattujen ongelmien ja laaditun kompetenssilistan myötä, mutta tällaisen pilotoinnin loppuun vieminen ja toteutus oli jo niin raskas prosessi itsessään, että se kaatui lopuksi yhteisymmärryksessä yrityksen resurssipulaan.

Tämän jälkeen jouduimme hankkeessa miettimään, mikä on se tapa, jolla pk-yritykset pääsevät helpommin mukaan suuryritysten vaiherikkaaseen elämään ja miten saadaan kasvatettua tietoisuutta erilaisista toimintamalleista. Täytyi löytää jokin keveämpi lähestymistapa, joka hyödyntää kuitenkin molempia.

Järjestimme informaatiotilaisuuden Stora Enson tavasta hoitaa digi-innovaatioita. Tilaisuuden kohderyhmänä oli jo aikaisemmin hankkeessa mukana olleet pk-yritykset ja myös pk-yritykset sen ulkopuolelta. Infotilaisuuden avulla saatoimme pk-yritykset ja suuryrityksen yhteen ja edesautoimme tällä tavoin pilotointimahdollisuuksia.

Stora Enson Head of Digital Innovation Kaisa Suutari piti noin tunnin kestävän esityksen siitä, mikä on Stora Enson tapa toimia kasvuyritysten kanssa ja miten siihen pääsee mukaan. Samassa hän kertoi esimerkein, kuinka Combient Foundry toimii ja mikä sen sisältö on. Tilaisuus oli avaava ja herätti keskustelua esityksen jälkeen.

Mikä ihmeen Combient Foundry?

Hankkeessa haastateltiin useita suuryrityksiä metsä, kaivos- ja terästeollisuuden alalta. Erinäisten yhteydenottojen myötä nousi esiin Stora Enson käyttämä Combient Foundry -ohjelma. Kyseessä on isojen firmojen verkosto, johon kuuluu mm. Kone, Autoliv, Scania, Husqvarna ja monet muut suuremmat firmat. Ajatuksena on, että pystytään jakamaan parhaita käytäntöjä ja tukemaan uusia teknologioita.

Kyseessä on siis eräänlainen avoin innovaatiotyökalu, joka lähtee aina liikkeelle liiketoiminnan tarpeesta tai kuvatusta haasteesta. Lyhykäisyydessään prosessin ketju on alla kuvatun mukainen.

1. Aluksi yritys kertoo haasteen ja julkaisee sen kanavillaan ja Combient Foundry sivulla www.combientfoundry.com

2. Ongelmaan tulee X-määrä kiinnostavia ratkaisuja yrityksiltä, jotka seulotaan.

3. Arvolupaus keskusteluun valitaan parhaiten sopivimmat kasvuyritykset, jossa käydään läpi tarve ja ratkaisut sekä luodaan ääriviivat skaalautuvalle projektille.

4. Keskitytään toimintaan eikä byrokratiaan. Lähestymistavan vuoksi kaikki osapuolet säästävät aikaa ja rahaa.

5. Kaikki kumppanuudet esitellään laajemmalle verkostolle, joka voi johtaa uusiin projekteihin.
(www.combientfoundry.com)

Yhteenveto

On monia eri mahdollisuuksia päästä kasvuyrityksenä mukaan suurempien teollisuuden alan firmoihin jakamaan osaamista ja työskentelemään niiden kanssa. Pilotointien ja kokeiluiden tarve on siinä ollut aina suuressa merkityksessä.

Tässä blogissa kerroimme hankkeen puitteissa järjestetystä tilaisuudesta, joka toimikoon yhtenä esimerkkinä, miten voidaan lisätä tietoisuutta sekä avata mahdollisia kanavia isojen toimijoiden joukkoon.

Pääsääntöisesti kaikki lähtee kuitenkin liiketoiminnan tarpeesta. Kun tarve ja osaaminen kohtaavat siitä voi syntyä yritysten välille kestävä ja pitkä luottamuksellinen win-win suhde.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Vihreä talous tarkoittaa yhteiskunnan toimintamallia, joka mahdollistaa samanaikaisesti taloudellisen vaurauden lisääntymisen sekä ympäristökuormituksen vähentämisen (Ympäristöhallinnon yhteinen verkkopalvelu, 2022).

Taloudellisen ja ekologisen näkökulman lisäksi vihreän talouden rakenteet tukevat sosiaalista kestävyyttä ihmisten toimeentulon parantamisen sekä varallisuuden oikeudenmukaisen ja vastuullisen jakamisen kautta (Antikainen, R., Lähtinen, K., Leppänen, M. & Furman, E. 2013:11).

Euroopan komission mukaan keskeisimpiä keinoja ympäristöystävällisemmän talouden toteuttamisessa ovat uusiutuvien luonnonvarojen kestävä hyödyntäminen sekä esim. vesi- ja jätepolitiikan kehittäminen. Lisäksi kestävä kulutus ja tuotanto sekä vihreiden innovaatioiden tukeminen ovat vihreän talouden keskeisiä edellytyksiä. (Euroopan komissio 2022b.)

Toteutimme Green Rural Economy eli GRUDE-hankkeen puolesta Lapissa yrittäjä- ja kuntatoimijahaastatteluita kevään 2020 ja kesän 2021 välillä. Haastatteluissa halusimme ensinnäkin kuulla, millaisia vihreän talouden hyviä käytänteitä lappilaisissa yrityksissä sekä kunnissa jo on käytössä. Toiseksi selvitimme, millaisia haasteita ja pullonkauloja käytänteiden toteuttamisessa on, ja kolmanneksi, millaisia toimenpiteitä kunnissa täytyisi tehdä, jotta vihreä talous edistyisi Lapissa mahdollisimman tehokkaasti.

Haastateltavat valikoituivat mukaan kunnista, jotka olivat GRUDE-hankkeen käynnistysvaiheessa ilmaisseet halunsa olla mukana hankkeen toiminnassa. Yrityskentältä haastattelimme muun muassa lämpöyrittäjää, kalastusyhteisöä, matkailutoimijaa ja hirsirakentajaa. Kunnissa haastattelut taas kohdentuivat keskuskeittiön esihenkilöön, energiantuotannon toimijaan ja kalastusbrändityöstä tietävään tahoon.

Vastuullisuus, vihreät innovaatiot ja yhteistyön merkitys yrityksissä

Yrityksen yhteiskuntavastuu tarkoittaa sitä, että yritys on taloudellisen vastuun lisäksi osaltaan vastuussa toimintapiirissään olevien ihmisten sekä ympäristön hyvinvoinnista. Kestävän kehityksen perusajatuksen mukaan resursseja tulee hyödyntää siten, että myös tulevilla sukupolvilla on edellytykset hyvään elämään ja omien tarpeidensa tyydyttämiseen. (Harmaala, M. & Jallinoja, N. 2012.)

Tutkimusorganisaatioiden lisäksi myös yrityksillä on tärkeä rooli ekoinnovaatioiden eli resurssitehokkaampien toimintatapojen ja prosessien kehittämisessä sekä käyttöönotossa (Euroopan komissio 2022a.)

Hirsirakentaminen on eräs esimerkki vihreän talouden mukaisesta resurssitehokkaasta toimintamallista. Rakennuksiin käytetty hirsi sitoo hiiltä kymmeniksi tai jopa sadoiksi vuosiksi. Puu on uusiutuva rakennusmateriaali, joka voidaan rakennuksen käyttöiän lopuksi hyödyntää energiantuotannossa.

Lisääntyneet sisäilmaongelmat erityisesti julkisissa rakennuksissa ovat motivoineet kuntia rakentamaan muun muassa kouluja ja päiväkoteja hirrestä. Haastattelemamme hirsirakennusyrittäjä uskookin, että hyvät kokemukset tähän mennessä toteutetuista kohteista vaikuttavat hirsirakentamisen suosion kasvuun myös tulevaisuudessa.

Vihreän talouden toimenpiteiden edellytyksiä yrityksissä

Tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoiminnan tukeminen julkisin varoin on yksi merkittävistä keinoista ekoinnovaatioiden, kestävän kulutuksen ja tuotannon tukemisessa sekä vihreiden ratkaisujen valtavirtaistamisessa (Euroopan komissio 2022a; Harmaala, M. & Jallinoja, N. 2012.) Haastattelemamme kalastusyhteisön edustaja toikin esille hanketoiminnan hyödyllisyyden alueellisen kalastustoimialan kehittämisessä.

Hankkeiden kautta kalastajayhteisöön oli saatu houkuteltua lisää kalastajia ja näin saatu turvattua yhteisön jatkuvuus sekä riittävät tuotantovolyymit. Uudet kalastajat oli otettu mukaan yhteisön toimintaan ja heille oli jaettu kalastukseen liittyvää ammattitietoutta esimerkiksi kalapaikoista, liikkumisesta ja tuotteiden jalostamisesta. Haasteena kalastuselinkeinon jatkuvuudelle yhteisön edustaja näki ammattikalastukseen liittyvän yleisen tietoisuuden heikon tason.

Myös hakelämpöyrittäjän näkemys korostaa julkisen hallinnon toimenpiteiden merkitystä vihreän talouden edellytysten luojana (ks. Antikainen, R. ym. 2013: 16).

Yrittäjä nosti haastattelussa esille käytänteen, jossa kuntien omistamia kiinteistöjä, kuten kaukolämpöverkon ulkopuolella sijaitsevia kouluja, muutetaan öljylämmityksestä yrittäjävetoiseen hakelämmitykseen. Yrittäjän mukaan hakelämmitys lisää työllisyyttä kunnan alueella, parantaa huoltovarmuutta ja omavaraisuutta, vähentää riippuvuutta fossiilisista polttoaineista ja on kokonaistaloudellisesti yhteiskunnalle kannattavaa.

Pullonkaulana toiminnan yleistymiselle yrittäjä näki kuntapäättäjien tietämättömyyden hakelämmitykseen siirtymisen mahdollisuuksista ja aluetaloudellisista vaikutuksista.

Kilpailuetua vastuullisuudesta

Yritys voi hyötyä monin tavoin maineestaan vastuullisena yrityksenä. Maineen avulla on mahdollista muun muassa lisätä palveluiden ja tuotteiden kysyntää, houkutella osaavaa työvoimaa sekä sitouttaa henkilöstöä. (Harmaala, M. & Jallinoja, N. 2012.) Matkailuyrittäjän tapauksessa yritys onkin päättänyt hyödyntää kyläyhteisöstä löytyvää ammattitaitoa osana matkailupalveluidensa tuotantoa.

Yritys on kartoittanut kylässä olevaa osaamista ja muuta yritystoimintaa, ja heidän tavoitteenaan on hyödyntää paikallisia tuotteita ja palveluita oman palveluvalikoimansa täydentämisessä. Tällä tavoin yrityksessä pystytään keskittymään paremmin omaan ydinliiketoimintaan majoituspalveluiden tuottajana. Laaja yhteistyö muiden alueen toimijoiden kanssa parantaa matkailutoimijan mielestä heidän asemaansa yhteisössä ja tekee yrityksen liiketoiminnasta kannattavampaa.

Kuntien rooli vihreän talouden edistämisessä

Luonnonvarojen kestävään käyttöön pohjautuvan liiketoiminnan tukeminen kuntatasolla nopeuttaa vihreää siirtymää koko yhteiskunnassa. Julkisen hallinnon tehtävänä on toimia ennen kaikkea edellytysten luojana ja ohjata tuotantoa ja kulutusta vihreän talouden tavoitteiden suuntaan esimerkiksi strategisten uudistusten kautta. Konkreettisia esimerkkejä vihreän talouden mukaisista käytänteistä ovat muun muassa kestävyysnäkökulman huomiointi julkisissa hankinnoissa, uusiutuvan energian hyödyntäminen sekä alueen elinvoimaisuuden lisääminen uusien työpaikkojen kautta. (Antikainen, R. ym. 2013: 16–18.)

Ekologisia ratkaisuja Lapin kunnista

Osa Lapin kunnista on ottanut tavoitteekseen lähiruoan osuuden kasvattamisen julkisessa ruoantuotannossa. Haastattelemamme ruokapalvelupäällikkö toi esille kilpailutusosaamisen merkityksen lähiruoan hankinnassa.

Hän kertoo, ettei hankintalaki suinkaan pakota valitsemaan rahallisesti edullisinta tarjousta raaka-ainetoimituksissa, vaan valinnassa voidaan soveltaa myös muita kriteerejä, joiden kautta lähiruoan käyttöä voidaan kuntien keskuskeittiöissä lisätä. Haasteena lähiruoan lisäämiselle ovat hänen mukaansa hankintaosaamisen puute kunnissa sekä saatavilla olevien paikallisten raaka-aineiden vähyys.

Toinen esimerkki julkisen puolen kiertotalouden ratkaisuista on kaukolämmön tuotannossa käytettävän metsähakkeen poltosta syntyvän tuhkan hyödyntäminen metsien lannoituksessa. Kaukolämpöverkkoihin tuotetaan lämpöä etupäässä metsähakkeella. Metsähake on uusiutuvaa energiaa, jonka tuotannolla on työllistäviä vaikutuksia paikallistalouteen.

Energiantuotannon sivutuotteena syntyy tuhkaa, joka vihreän talouden käytänteiden mukaisesti jalostetaan rakeistamossa muotoon, joka on helppo levittää metsään. Haastattelemamme energiantuotannon kuntatoimijan mukaan tuhkalla on hyvä kysyntä ja sen palauttaminen takaisin metsään vähentää kaatopaikkaläjityksestä aiheutuvia kustannuksia. Lannoitekäyttöä rajoittavat lähinnä tuhkan sisältämät raskasmetallit, joiden pitoisuuksiin voidaan kuitenkin vaikuttaa oikean polttotekniikan avulla.

Vastuullinen kuntaimago lisää alueen elinvoimaa

Vihreän talouden näkökulmat kannattaa huomioida myös kunnan imagon kehittämisessä. Ennakoivuus ja oma-aloitteisuus vastuullisten toimintatapojen kehittämisessä lisäävät sekä julkisen puolen että yritysten tapauksessa markkinaetua suhteessa kilpailijoihin (Antikainen, R. ym. 2013: 7, 16; Harmaala, M. & Jallinoja, N. 2012).

Eräs haastattelemistamme kuntatoimijoista toikin esille brändityön merkityksen paikallisen liike-elämän kannalta. Kunnan taitavasti rakentama brändi voi houkutella alueelle monenlaista liiketoimintaa, joka vastavuoroisesti kiihdyttää kuntabrändin tunnettuutta ja kiinnostavuutta sekä lisää alueen elinvoimaa.

Vihreä talous edellyttää laajaa asiantuntemusta ja rohkeaa päätöksentekoa

Haastatteluissa tuotiin esiin monipuolisesti vihreän talouden hyviä käytänteitä sekä kunnista, että yrityskentältä. Esimerkkejä saatiin sekä taloudellisen, ekologisen, että sosiaalisen kestävyyden osa-alueilta. Huomionarvoista on, että useimmissa esimerkeissä vihreän talouden toimenpiteiden positiiviset vaikutukset vaikuttivat ulottuvan laajasti yritys- ja aluetalouden eri osa-alueille.

Sekä kuntapäättäjien, että yrittäjien haastatteluissa nähtiin myös, että erityisesti tiedon puute aiheuttaa haasteita vihreän talouden eteenpäin viemiselle Lapissa, mikä kestävän kehityksen tavoitteiden laajuus huomioiden onkin varsin ymmärrettävää.

Aihepiirin moniulotteisuus sekä laajat syy-seuraussuhteet ovat omiaan vaikeuttamaan vihreään talouteen liittyvän tutkimustiedon tulkintaa ja ymmärrettävyyttä. Vihreä talous edellyttääkin toimintatapojen muuttamista koko yhteiskunnan ja kaikkien tuotantosektorien tasolla, mikä väistämättä tekee siitä pitkäjänteisen prosessin (Antikainen, R. ym. 2013: 19, 26, 28).

Vihreän talouden toimintamallien käyttöönotto vaatii myös rohkeita päätöksiä kunnissa ja yrityksissä. Päätösten tueksi tarvitaan osaamista ja kokemuspohjaista tietoa hyväksi havaituista vihreän talouden käytännöistä. Niitä olemme koonneet Pohjois-Suomen, -Ruotsin ja -Norjan alueilta GRUDE-hankkeen verkkosivuille osoitteeseen: www.grudeproject.eu.

Lähteet

Antikainen, R., Lähtinen, K., Leppänen, M. & Furman, E. 2013. Vihreä talous suomalaisessa yhteiskunnassa. Ympäristöministeriön raportteja 1/2013.
https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/41446/YMra1_2013_Vihrea_talous_suomalaisessa_yhteiskunnassa.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Euroopan komissio. 2022a. Innovaation hyödyntäminen.
https://ec.europa.eu/environment/basics/green-economy/innovation/index_fi.htm
[luettu 4.1.2022]

Euroopan komissio. 2022b. Ympäristö.
https://ec.europa.eu/environment/basics/green-economy/index_fi.htm
[luettu 3.1.2022]

Harmaala, M. & Jallinoja, N. 2012. Yritysvastuu ja menestyvä liiketoiminta. Almatalent Oy.
https://verkkokirjahylly.almatalent.fi/teos/FAEBHXBTDG

Ympäristöhallinnon yhteinen verkkopalvelu – Ympäristö.fi. 2022. Vihreä talous.
https://www.ymparisto.fi/fi-fi/kartat_ja_tilastot/ympariston_tilan_indikaattorit/Vihrea_talous [luettu: 3.1.2022]

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Johdanto

Lapin ammattikorkeakoulun tehtävä on tarjota korkeakouluopetusta, joka perustuu tiiviisti työelämään ja sen kehittämiseen liittyviin vaatimuksiin, tutkimustyötä unohtamatta. Ammattikorkeakoulu tarjoaakin hyvät lähtökohdat tutkintojen saavuttamiselle.

Ammattikorkeakoulu on tarjonnut jo pidemmän aikaa opiskelijoille työelämälähtöisiä projekteja sekä selvitystöitä, jotta opiskelijat voivat tutustua työelämään ennen valmistumistaan. Työelämälähtöisyyden merkitys on viime vuosina korostunut entisestään. Tällä hetkellä opintojaksotarjontaan kuuluvat esimerkiksi Työelämälähtöinen projekti, Ratkaisun jäljillä -projekti sekä Innovaatioprojekti, jotka kaikki ovat tarjolla 3. ja 4. vuoden opiskelijoille.

Tässä blogikirjoituksessa esittelemme kaksi Työelämälähtöinen projekti -opintojaksossa toteutettua casea, jotka konetekniikan insinööriopiskelijat ovat toteuttaneet Kemin kampuksella.

Lapin AMK tarjoaa yrityksille yhteistyömahdollisuuksia opiskelijaprojekteissa ja samalla edistetään tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoiminnan (TKI) tunnettavuutta. Tällainen työelämälähtöisyys tuottaa hyötyä alueellisesti, koska yritykset saavat helpolla tavalla ratkaisuvaihtoehtoja kehityskohteilleen. Opiskelijoiden toteuttamia selvitystöitä voidaan käyttää sellaisenaan tai jatkojalostaa niitä yrityksen toimintaan sopiviksi. Toimeksiantojen myötä yritykset avaavat ovensa opiskelijoille.

Työelämälähtöisen opintojakson toteutustapa

Työelämälähtöinen projekti -opintojaksossa toteutetaan konetekniikkaan liittyviä toimeksiantoja, joissa opiskelijat oppivat toimimaan itsenäisesti osana projektiryhmää ja vastaavat projektin toteutumisesta ajallaan. Työelämälähtöinen projekti noudattaa CDIO-mallia (Conceive, Design, Implement, Operate). Malli on kehitetty alun perin jo 1990-luvulla Massachusettsin teknisessä instituutissa Yhdysvalloissa insinöörikoulutuksen kehittäjäverkostossa ja mukana on tätä nykyä yli 30 korkeakoulua eri maista. (Lapin ammattikorkeakoulu)

CDIO-malli on vahvasti kytketty projektimuotoiseen toimintaan, jonka tavoitteena on saada insinöörikoulutuksesta niin pätevä, että opiskelijoiden tiedot, taidot ja asenteet yhdessä tukevat opiskelijan työelämävalmiuksien kehittymistä. CDIO-malli on käytössä Työelämälähtöinen projekti -opintojaksolla juuri näistä edellä mainituista syistä.

Opintojakson sisältö ja toimintatapa pohjautuu CDIO-malliin, mutta opiskelijoiden on mahdollista tehdä projektistaan myös omannäköinen ja innovatiivinen. Opintojakso käynnistetään jakamalla opiskelijat ryhmiin sekä esittelemällä tarjolla olevat projektiaiheet, jotka voivat tulla toimeksiantoina suoraan yrityksiltä tai TKI-kehittämishankkeilta. Aiheen valinnan jälkeen opiskelijat tarkastelevat aihetta eri näkökulmista, keskustelevat toimeksiantajan kanssa, tekevät projektisuunnitelman ja käynnistävät työn.

Syksyn 2021 Työelämälähtöinen projekti -opintojakso toteutettiin sekä päiväopintoina että monimuotototeutuksena. Opiskelutavasta riippumatta on opintojakson toteutustapa samantyyppinen ja opiskelijoiden ohjeistus noudattaa samaa CDIO-mallia.

Työelämälähtöinen esimerkki – Case LaVe

Yrityskentältä voidaan nostaa ajankohtaisia aiheita esille niin, että ne hyödyttävät sekä toimeksiantajaa, koulutusta että opiskelijaa. Monimuotoryhmälle tarjottiin mahdollisuutta selvittää vesileikkausprosessissa syntyvän sivuvirran eli vesileikkaushiekan jatkokäyttömahdollisuuksia.

Lapin vesileikkaus (LaVe) on toiminut Kemissä Karjalahdella jo vuodesta 2011. LaVen palveluihin kuuluu esimerkiksi erilaisten materiaalien leikkaus vesileikkaustekniikalla, kone- ja laitesuunnittelu, asennukset ja hitsaukset sekä myös tuotteiden valmistus ja tuotekehitys. (Lapin vesileikkaus 2021) Yritys on tehnyt Lapin ammattikorkeakoulun kanssa yhteistyötä jo useamman projektin ja selvitystyön ajan ja heiltä on saatu hyviä aiheita niin konetekniikkaan kuin kiertotalouteenkin liittyen.

Vesileikkausprosessissa käytetään lujia kivimateriaaleja, esimerkiksi graniittia, jonka avulla saadaan luotua tarpeeksi vahva hiekka/vesi -suihku. Vesileikkaus on materiaalista riippumaton leikkaustapa 100 mm paksuuteen asti, ja leikattava materiaali voi olla esimerkiksi terästä, muovia, kulutusterästä tai ruostumatonta terästä. Melkein kaikki materiaalit ovat leikattavia tällä tekniikalla. (Lapin vesileikkaus 2021)

Opiskelijaprojektin pääasiallisena tarkoituksena oli löytää vesileikkaushiekalle jatkokäyttöä innovatiivisella mutta toteutuskelpoisella otteella. Kiertotalous kytkeytyi projektiin vahvasti. Projektiryhmä toteutti itsenäisesti projektia eteenpäin ja ryhmän kanssa pidettiin säännöllisin väliajoin tilannekatsauksia, jotta työ eteni oikeaan suuntaan.

Projektiryhmän toteuttamaan projektisuunnitelmaan lisättiin käytännön testausosio, jonka avulla työhön lisättiin konkretiaa. Opiskelijat tutustuivat Ammattiopisto Lappian Tornion toimipisteessä erilaisiin kaivostekniikan erotusmenetelmiin. He halusivat selvittää, mitä leikkausmateriaalia hiekka sisältää, jotta voivat kartoittaa sen jatkokäyttömahdollisuuksia.

Projektiryhmä toteutti vesileikkaushiekan käytännön tutkimukset päivässä ja aloitti työstämään havainnoista seminaariesitystä, joka esiteltiin opintojakson päätöstilaisuudessa.

Kuva 1. Projektiryhmä toteuttamassa käytännön tutkimusta vesileikkaushiekalle.

Työelämälähtöinen esimerkki – Case LappiSat

LappiSat-hankkeessa on tavoitteena luoda uutta avaruus- ja satelliittiteknologian osaamista Lappiin. Hankkeen päätoteuttajana toimii Oulun yliopiston Sodankylän geofysiikan observatorio (SGO). Konkreettisin tavoite on rakentaa Lapin alueen ensimmäinen oma satelliitti. Satelliitin päähyötykuormana on revontulien ja maan lähiavaruuden magneettisten vaihteluiden havainnointiin rakennettuja tieteellisiä instrumentteja.

Hankkeen antamassa toimeksiannossa opiskelijat lähtivät innolla opiskelemaan satelliittimaailmaa. Opiskelijoiden tehtävänä oli suunnitella 1 yksikön (1U cube) kokoinen runkorakenne satelliitin hyötykuormaa varten. Opiskelijat perehtyivät cubesat –suunnittelustandardeihin ja etsivät tietoa materiaaleista ja avaruuden aiheuttamista vaatimuksista suunnitteluun. Kuvissa 2 ja 3 on esitelty opiskelijoiden tekemiä 3D-mallinnuksia.

LappiSat-hanke valittiin yhdeksi projektiaiheeksi, koska ajoitus ja opiskelijoiden tietotaito toteutukseen oli juuri sopiva. Hanke oli vasta alussa ja opiskelijat pääsivät siihen mukaan jo alkuvaiheessa.

Opiskelijoiden työn tuloksena saatiin työpiirustukset satelliitin runkoon, johon esimerkiksi Lapin AMKin tieto- ja viestintätekniikan opiskelijat voivat suunnitella hyötykuormia ja satelliitin alijärjestelmiä. Opiskelijoilla on mahdollisuus myöhemmässä vaiheessa tehdä lisää hanketta edistäviä toteutuksia joko harjoitteluina tai opinnäytetöinä.

Kuva 2. Räjäytyskuva insinööriopiskelijoiden suunnittelemasta 1U cubesat -rungosta.

Kuva 3. Havainnekuva opiskelijoiden suunnittelemasta 1U cubesat -satelliitista.

Yhteenveto

Työelämälähtöiset projektit ovat opiskelijoille mielenkiintoinen tapa oppia ja se antaa opiskelijoille mahdollisimman realistisia esimerkkejä tutkinnon jälkeisestä työelämästä.

Kyseisellä opintojaksolla opiskelijat seuraavat itsenäisesti tapaustutkimuksissa määritettyjä vaatimuksia ja tekevät tiedonhakua. Jokaisella casella on vastuuopettaja, joka toimii opiskelijoiden tukena. Opiskelijoille annetaan mahdollisuus toteuttaa työtään ohjatusti mutta itsenäisesti.
Tavoitteisiin päästäkseen opiskelijat perehtyvät toimeksiantajaansa ja tekevät mahdollisesti myös yritysvierailuja toimeksiantajan tiloihin. Tämä auttaa opiskelijoita verkostoitumaan.

Syksyn 2021 Työelämälähtöinen projekti -opintojakso on hyvä esimerkki siitä, kuinka opiskelijat ovat toimineet itsenäisesti ja toteuttaneet tehtävänannon mukaisesti toimenpiteitä. Työt ovat valmistuneet aikataulun mukaisesti.

Opintojakson loppuseminaarissa opiskelijat esittelivät työnsä tuloksia ja mitä ovat oppineet projektin aikana. Keväällä toteutettavalla Ratkaisun jäljillä -opintojaksolla opiskelijat jatkavat tämän syksyn tulosten läpikäyntiä ja valmistautuvat raportoimaan tuloksista laajemmin.

Lähteet

Lapin ammattikorkeakoulu. CDIO – Conceive, Design, Implement, Operate. Viitattu 23.11.2021 https://www.lapinamk.fi/fi/Opiskelijalle/Opiskelu/Oppimisymparistot/CDIO

Lapin vesileikkaus. 2021. Viitattu 23.11.2021 https://www.lave.fi/

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Nyky-yhteiskunnassa teräs on välttämättömyys sen hyvien ominaisuuksien, kuten kestävyyden, pitkäikäisyyden, muokattavuuden ja kierrätettävyyden ansiosta.

Vuonna 2020 teräksen vuotuinen keskimääräinen kulutus henkilöä kohden oli globaalilla tasolla 230 kilogrammaa. Kuluneen 20 vuoden aikana sen kulutus henkilöä kohden on kasvanut peräti 80 kilogrammaa, ja tämän hetkisten ennusteiden mukaan teräksen kysyntä tulee entisestään nousemaan tämän hetkisestä tasosta noin 20 prosentilla.

Teräksen kulutus ja tuotanto on nykypäivänä valtavassa mittakaavassa, noin 1,9 miljoonaa tonnia, ja sen käyttö tulee kasvamaan entisestään vihreän kehityksen myötä. Teräksen valmistaminen ja pitkäikäinen käyttö edesauttaa jätteetöntä teknologiaa ja lisää kierrätystä huomattavasti. Tämän takia teräs on olennainen osa kiertotaloutta ja kestävää tulevaisuutta. (World Steel Association 2020 a; World Steel Association 2020 b)

Teräksen päästökehitys ja sen vaikutukset

Teräksen valmistus on materiaali- ja energiaintensiivinen tuotannon ala. Peräti 8 prosenttia maailmanlaajuisesta energiatuotannosta kohdistuu terästeollisuuden prosesseihin. Energia-alan tuottamasta hiilidioksidipäästöistä terästeollisuus tuottaa noin 7 prosenttia.

Uudet teknologiainnovaatiot edistävät hiilineutraalia ja resurssiviisasta terästeollisuutta. Innovaatioiden myötä teollisuudella on laajat mahdollisuudet pienentää energiakulutusta, kasvihuonekaasuja ja täten kehittää pitkäikäisiä, kierrätettäviä ja kestäviä tuotteita. Tuotetun terästonnin energiatarpeessa näkyy jo nyt selvästi laskeva trendi.

Viimeisen 50 vuoden aikana kehitystä on tapahtunut hyvään suuntaan, sillä tarvittava energiamäärä tuotettua terästonnia kohden on tippunut noin 60 prosenttia, kuten kuvasta 1 nähdään. Kun otetaan maailmanlaajuisen terästuotannon kokonaisenergiatarpeet huomioon, energiantarve on selvästi kasvussa, sillä tuotantomäärät ovat kasvaneet huomattavasti. Kasvua selittää muun muassa Aasian, Intian ja Afrikan valtaisa taloudellinen kehitys. (International Energy Agency 2021; International Energy Agency 2020 a; World Steel Association 2021 c)

Kaavio 1. Teräksen tuotantomäärät ja energiatarpeet tuotettua terästonnia kohden. (Word Steel Association 2021 c)
Terästä voidaan kierrättää yhä uudelleen ja uudelleen huomioiden kuitenkin kierrätysteräksen mukana tuomat epäpuhtaudet. Suurin osa epäpuhtauksista poistuu prosessoinnin aikana, mutta tietyt epäpuhtaudet, kuten kupari, ovat jatkuvan kierrätyksen kannalta haasteellisia.

Terästen kierrätys ja kierrätysromun käyttö uudelleenvalmistuksessa mahdollistaa alhaisemmat hiilidioksidipäästöt ja vähäisemmät energiatarpeet. Käytettäessä terästeollisuuden tuotannossa yhden tonnin verran kierrätysterästä, hiilidioksidipäästöt pienenevät keskimäärin noin 1,5 tonnia. Samaan aikaan louhittavaa rautamalmia tarvitaan 1,4 tonnia vähemmän sekä malmin pelkistyksessä muun muassa tarvittavan koksin määrä pienenee 740 kilogramman edestä. Yhden tonnin korvaaminen kierrätysromulla laskee myös kalkkikiven määrää keskimäärin 120 kilogrammalla. Kierrätysteräksen käytöllä on siis suuret vaikutukset resurssiviisaaseen materiaalin hallintaan. (World Steel Association 2021 a)

Vielä kuitenkin noin 70 prosenttia maailmanlaajuisesta terästuotannon raaka-aineista on peräisin neitseellisestä rautamalmista. Tällä hetkellä teräksen kulutus on kuitenkin niin suurta, ettei kierrätysteräs riitä kattamaan raaka-ainemääriä, joten neitseellistä malmia tarvitaan runsaasti. (World Steel Association 2021)

Ilmastotavoitteisiin vauhtia eri menetelmillä

Vuonna 2020 tehdyssä globaalissa tutkimuksessa yksi tuotettu terästonni tuotti valmistuksen aikana keskimäärin 1,85 tonnia hiilidioksidipäästöjä taivaalle. Tuotetun terästonnin päästöihin vaikuttaa huomattavasti prosessimenetelmät, pääosin rautamalmin ja kierrätysteräksen suhde. Terästeollisuus on yksi saastuttavimmista teollisuuden aloista, joten tämä on huomioitu laajasti ilmastotavoitteissa. (World Steel Association 2021)

Nykyiset maailmanlaajuiset ilmastotavoitteet painostavat terästeollisuutta vähentämään päästöjä 50 prosentilla vuoteen 2050 mennessä vuoden 2019 päästötasoon verrattuna. Tämä on mahdollista saavuttaa muun muassa lisäämällä kierrätysteräksen määrää ja uusimalla tuotantoteknologiaa vähähiilisemmiksi menetelmiksi. Ilmastotavoitteiden saavuttamisessa terästeollisuudessa on ehdotettu sekä lyhyen että pitkän aikavälin hiilidioksidipäästöjen vähennystavoitteita ja niitä mahdollistavia menetelmiä. (International Energy Agency 2021) & (World Steel Association 2021 b)

Lyhyen aikavälin hiilidioksidipäästöjen vähennys voisi mahdollistaa muun muassa kehittämällä prosesseja energiatehokkaimmaksi ja kiihdyttämällä teräsromun keräämistä ja käyttämistä osana raaka-aineita. (International Energy Agency 2021)

Pitkän aikavälin päästöjen vähennystavoitteet liittyvät kokonaan uusien vähähiilisten tuotantomallien omaksumiseen. Tästä muutamia esimerkkejä ovat suorapelkistysraudan (DRI, engl. Direct Reduced Iron) valmistus, uusien sulatusteknologioiden kehittäminen ja jalkauttaminen tuotantoon, vetyteknologiset ratkaisut sekä hiilidioksidin talteenotto, varastointi ja uudelleen hyödyntäminen. Nämä uuden teknologian mahdollisuudet ovat avattu hieman kattavammin seuraavassa kappaleessa. (International Energy Agency 2021)

Uudet ympäristöystävällisemmät prosessiteknologiat

Yhtä tiettyä ratkaisua ei ole, joka mahdollistaisi kunnianhimoiset päästötavoitteet hiilidioksidin vähentämisessä terästeollisuudessa. Hiili on tällä hetkellä vielä välttämätön pelkistin teräksen tuotannossa, kun prosessoidaan vielä oksidipohjaista malmia raaka-aineena. Eräs vaihtoehto olisi korvata fossiilinen hiili koksimuodossa esimerkiksi biopohjaisella hiilellä.

Biohiiltä pystytään valmistaan jo esimerkiksi metsäteollisuuden sivuvirroista, kuten hakkeesta ja kuorijakeesta. Ongelmana biohiilen käytössä on kuitenkin sen riittävä saatavuus ja fysikaaliskemialliset ominaisuudet terästeollisuuden tarpeissa. Biohiilen korvatessa osittain fossiilisen hiilen tarvitaan valtavasti biopohjaisen materiaalin käsittelyä pyrolyysissä biohiileksi. Toinen tutkimuksen alla oleva ongelma liittyy biohiilen reaktiivisuuteen ja sen liukoisuuteen terässulassa. (Oulun yliopisto 2020)

Toinen vaihtoehto vähentää hiilidioksidipäästöjä on käyttää hiilen talteenottoa ja varastointia eli CCUS (engl. Carbon Capture, Use and Storage). Hiilen talteenottoa ja varastointia voidaan käyttää suuremmille hiilenpäästökohteille, kuten esimerkiksi terästeollisuuden masuuniprosessille, mutta talteenotto ei ole vielä saanut laajemmin jalansijaa tuotannossa. Talteenotettua hiilidioksidia voitaisiin myös hyödyntää uudenaikaisessa vähähiilisessä suorapelkistyksessä. Yleisempi tapa on kuitenkin kompressoida kerätty hiilidioksidikaasu ja injektoida se syvälle maan sisään, esimerkiksi lähelle öljyalueita, niin että se ei pääse ilmakehän kanssa kosketuksiin. (World Steel Association 2021 d)

Sähköenergian lisääntyvä käyttö mahdollistaa myös vähäpäästöisemmän teräksen tuotannon. Alalla on ollut jo vuosikausia käytössä suuria sähköuuneja, eli valokaariuuneja kierrätysteräksen sulattamiseen. On arvioitu, että valokaariuunien käyttö tulee valtavasti lisääntymään seuraavien vuosikymmenten aikana, kun kierrätysteräksen osuus koko raaka-ainemäärästä kasvaa selvästi. Kun sähköenergian tarve kasvaa, tulee yhdeksi suureksi pohdinnaksi riittävä sähkön tuotanto ja erityisesti se, miten sähkö on tuotettu, jotta saavutetaan vähäpäästöinen tuotanto. (World Steel Association, 2021 a)

Sähköenergiaa tarvitaan myös valtavia määriä hiilineutraalin vetypelkistyksen ohella vedyn valmistuksessa. Yleisin tapa valmistaa vetyä terästeollisuuden käyttöön on vetyelektrolyysi, jossa vesimolekyylit hajotetaan vedyksi ja hapeksi. Tuotantoa voidaan vasta sitten sanoa hiilineutraaliksi, kun käytetty sähkö on tuotettu fossiilittomasti, esimerkiksi tuuli- tai aurinkoenergian avulla. (World Steel Association, 2021 e)

Kun keskitytään oksidipohjaisen rautamalmin pelkistykseen, pelkistyminen voidaan joko tehdä edellä mainittujen hiilen tai vedyn avulla. Kolmas tapa, joka on vasta laboratoriomittakaavassa kehitteillä, on rautamalmin pelkistäminen sähkön avulla sähkökemiallisessa prosessissa. Tässä menetelmässä malmi on piidioksidin ja kalsiumoksidin ympäröimänä noin 1600 celsiusasteen lämpötilassa. Prosessiin johdetaan sähkövirta, joka johtaa lopulta raudan pelkistykseen. Jos käytettävä sähkövirta on tuotettu ilman hiiltä, menetelmässä ei synny laisinkaan hiilidioksidipäästöjä. (World Steel Association, 2021 f)

Teräs kestävässä kehityksessä – kiertotalouden periaatteet

Terästä voidaan sanoa yhdeksi teollisen kiertotalouden vaikuttavimmaksi materiaaliksi. Tutkimus- ja kehitystyön avulla teräksen ominaisuuksia pystytään muokkaamaan niin, että teräsmateriaalia tarvitaan vähemmän. Tästä eräs esimerkki on ultralujien terästen kehittäminen, jolloin esimerkiksi kuljetusvälineissä ajoneuvo pystyy kuljettamaan suurempia määriä tavaraa samalla, kun ajoneuvo on kevyempi. Näin polttoaineen kulutus pienenee ja päästöt vähenevät. (World Steel Association 2021 c)

Tuotekehityksen ohella teräs on uudelleenkäytettävää joko alkuperäisessä käyttökohteessa tai muokkaamalla käytössä ollut teräs kokonaan uuteen käyttökohteeseen tilanteesta riippuen. Terästä voidaan kunnostaa mekaanisesti esimerkiksi hiomalla ja sorvaamalla. Lisäksi korjaushitsauksilla tuotteen käyttöikää voidaan huomattavasti pidentää. Myös teräksen sivuvirrat ovat melko hyvin hyödynnetty eri vaihtoehtoihin. Esimerkiksi kuonaa voidaan käyttää sementin korvaajana, tiepohjissa sekä asfaltissa. Metallipitoista pölyä voidaan käyttää esimerkiksi uudelleen pelleteissä ja briketeissä. Lisäksi prosessin hukkalämpö voidaan johtaa kaukolämpöverkkoon tai se voidaan hyödyntää tehtaan muissa prosesseissa, samoin kuin savukaasujen energia. (World Steel Association 2021 c)

Uudelleen valmistus ja kierrätys ovat terästeollisuuden ja myös teollisen kiertotalouden keskeinen osa. Tiensä päässä olevat teräksiset tuotteet voidaan uudelleen valmistuksella palauttaa takaisin käyttöön. Jos uudelleen valmistukselle ei löydy selvää kohdetta tai tuote ei muuten sovellu uudelleen käyttöön, pitää terästuote lopulta palauttaa kierrätyspisteille. Tämän jälkeen teräs saa uuden elämän sulatuksen jälkeen. Tämä säästää luonnonvarojen ja energian käyttöä sekä pienentää ympäristöön kohdistuvia rasitteita. (World Steel Association 2021 c)

Lopuksi

Ilmastotavoitteiden, asiakasvaatimusten ja kestävän tulevaisuuden myötä myös terästeollisuuden parissa on lisätty tehoja uusien vähäpäästöisempien ja kestävien ratkaisuiden löytämiseksi. Suurten ja vakiintuneiden korkealämpötilaprosessien muuttaminen hiilineutraaliksi on valtava kehitysaskel tällä tuotannon saralla. Kun tuotantoja viilataan kestävämmäksi ja vähäpäästöisemmäksi, on mahdollista saavuttaa maailmanlaajuiset päästötavoitteet. Se vaatii paljon pitkäjänteistä työtä, uusia innovaatioita ja investointeja.

Blogikirjoitus on kirjoitettu Teollisen kiertotalouden osaamisalusta -hankkeessa (TKO), jota toteuttavat yhteistyössä Lapin ammattikorkeakoulu ja Kemin Digipolis. Hanketta rahoittavat Työ- ja elinkeinoministeriö ja Sitra.

Lähteet

International Energy Agency, 2020 a. Iron and Steel Technology Roadmap. Saatavilla: https://iea.blob.core.windows.net/assets/eb0c8ec1-3665-4959-97d0-187ceca189a8/Iron_and_Steel_Technology_Roadmap.pdf

International Energy Agency, 2021. Iron and Steel. Saatavilla: https://www.iea.org/reports/iron-and-steel

Oulun yliopisto, 2020. Vähähiilisempää terästuotantoa valokaariuunilla. Saatavilla: https://www.oulu.fi/yliopisto/uutiset/valokaariuunilla-vahahiilisempaa-terasta.

World Steel Association, 2020 a. Total production of crude steel. Saatavilla: https://www.worldsteel.org/steel-by-topic/statistics/annual-production-steel-data/P1_crude_steel_total_pub/CHN/IND

World Steel Association, 2020 b. A healthy economy needs a healthy steel industry providing employment and driving growth. Saatavilla: https://www.worldsteel.org/about-steel/about-steel/steel-industry-facts/healthy-economy.html

World Steel Association, 2021 a. Scrap use in the steel industry. Saatavilla: https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:2a96b408-325e-4691-ae50-10c43c3a90fd/scrap_vf.pdf.

World Steel Association, 2021 b. Climate change and the production of iron and steel. Saatavilla: https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:228be1e4-5171-4602-b1e3-63df9ed394f5/worldsteel_climatechange_policy%2520paper.pdf.

World Steel Association, 2021 c. Steel - The permanent Material in the circular economy. Saatavilla: https://circulareconomy.worldsteel.org/.

World Steel Association, 2021 d. Carbon capture and storage (CCS). Saatavilla: https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:9480b8a4-1ff8-4b46-80c7-0a78fcd2d04b/Carbon%2520Capture%2520Storage_vf.pdf.

World Steel Association, 2021 e. Hydrogen (H2)-based ironmaking. Saatavilla: https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:2f02dcdb-9ae8-46e1-ae05-a9797b03d6bd/Hydrogen_vf.pdf.

World Steel Association, 2021 f. Electrolysis in ironmaking. Saatavilla: https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:5684bdc7-921b-4492-9726-c6a7f90f94d0/Electrolysis_vf.pdf.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Korkean teknologian yritykset kohtaavat erilaisia strategisia liiketoimintariskejä kehitystyössään. Yrityksen sisäisiin riskeihin kuuluva teknologiariski ”sisältää kaikki ei-toivotut tapahtumat, jotka liittyvät teknologioiden hyödyntämiseen ja teknologiapäätöksiin” (Peltonen 2002).

Teknologiariskin toteutuessa seurauksena on pahimmassa tapauksessa yrityksen ajautuminen teknologiseen ”umpikujaan”. Tästä on hankalaa ja kallista siirtyä uusiin teknologioihin ja toimintamalleihin. Yritykselle tulee pahimmassa tapauksessa merkittäviä taloudellisia menetyksiä, joka estää tarvittavan rahoituksen saamisen. Tästä seuraa toteutuneiden seurausten osalta myös taloudellinen riski. (Rousku 2017.)

Digitaalisten innovaatioiden teknologisena riskinä suuryrityksille sekä pk- ja mikroyrityksille on tietyn teknologian häviäminen markkinoilta. Lapin ammattikorkeakoulun tutkimus- ja kehitystyötä tekevän Uudistuvan teollisuuden -osaamisryhmän hankkeissa ja kehitystyössä on törmätty samaan ongelmaan.

Syitä tietyn teknologian häviämiseen markkinoilta voi vain arvailla. Esimerkiksi tuotetta valmistavan yrityksen liiketoiminnan muutokset, keskeneräinen tai liian aikaisin julkistettu tuote ja vanhentunut teknologia sekä yritysten fuusiot voivat vaikuttaa teknologian häviämiseen markkinoilta. Tässä blogiartikkelissa esitetään ajatuksia ja esimerkkejä yritysten kehitystyössä ilmenevistä teknologian häviämisen riskeistä.

Teknologinen osaaminen kehitystyön vauhdittajana

DigiProcess-hankkeen (1.10.2019 - 30.9.2022) suuryritys- ja pk-yrityshaastatteluiden mukaan korkea teknologinen osaaminen on vauhdittanut pk- ja mikroyritysten pääsyä suuryrityksen kumppaneiksi ja kehittämään uusia tuotteita- ja palveluita parantaakseen suuryrityksen tuotannon kyvykkyyttä.

Korkean teknologian yritykset haluavat pysyä markkinoilla ja kehityksen kärjessä, joten tuote- ja palveluinnovaatioiden kehitys on heille elintärkeää. Digitalisaation kehittymisen myötä yritykset haluavat hyödyntää markkinoilla olevaa uusinta teknologiaa ja käyttää sitä osana omia innovaatioita. Yritykset haluavat tarjota asiakkaille parhainta mahdollista teknologiaa sisältäviä tuotteita ja palveluita. Ilman uusinta teknologiaa yritys jää hyvin nopeasti jälkeen muista yrityksistä (TechRepublic 2021).

Vanhentunut teknologia

Suuryrityshaastattelujen mukaan kaikki ei ole aina mennyt yrityksissä ns. ”putkeen” ja epäonnistumisiakin on tullut, kun yritykset ovat etsineet omaa tietä digitalisaation kehityksessä. Epäonnistumiset ovat kuitenkin ”antaneet osansa yrityksen digitalisaation suuntaan”.

Suuryritysyrityshaastatteluissa tuli esiin tapaus, jossa tietty teknologia lopetettiin valmistajan toimesta. Suuryrityksen edustajan mukaan ”teknologia lähti alta, eikä laitteita ollut enää saatavilla”. Teknologiaa käytettiin lisätyn todellisuuden (AR, Augmented Reality) hankkeessa, jossa käytettiin Google Tangon sisäpaikannusteknologiaa.

Haastatteluiden perusteella kävi ilmi, ettei Google Tangon ohjelmisto- ja teknologia-alustaa enää tueta eikä kehitetä eteenpäin. Google päätyi lopettamaan kehittämänsä lisätyn todellisuuden Tango-ohjelmistoalustan vanhentuneena niin ettei se enää tukenut sitä 1.3.2018 jälkeen. (Kastrenakes 2017).

Lapin ammattikorkeakoulun Uudistuvan teollisuuden -osaamisryhmän hankkeissa ja kehitystyössä on muutama vuosi sitten kohdattu samantapaisia haasteita kuin yrityksissäkin mm. Google Tangon suhteen. Eräässä hankkeessa tutkittiin lisättyä todellisuutta ja sen soveltamista, joten siinä käytettiin Google Tango-ohjelmistoalustaa ja siihen yhteensopivia laitteita.

Keskeneräinen tuote markkinoille

Yrityksissä käytetään resursseja uuden tuotteen ja palvelun kehitystyöhön, mutta pk- tai mikroyritys ei saa lopputuotetta valmiiksi asiakkaille niin kuin on suunniteltu. Kehitystyössä tarvittavaa tuotetta esim. Google Glass älylaseja ei myyty enää kuluttajille (Tsukayama 2015). Eräs pk-yritys oli ottanut Google Glass -lasit käyttöön kehitystyössään, joten tässä tapauksessa konkretisoituivat sekä teknologiset että taloudelliset riskit.

Google Glass -lasit (kuva 1) tulivat myyntiin vuonna 2014 ja vuonna 2015 Google ilmoitti lopettavansa lasien tuottamisen. (Wikipedia 2021.) Kävi ilmi, etteivät lasit olleet vielä täysin valmiit eikä hyväksyttävissä kuluttajakäyttöön (Lehtiniitty 2017a). Google ei kuitenkaan täysin lopettanut lasien tuottamista vaan julkaisi vuonna 2017 seuraavan mallin yrityspuolelle eli Google Glass Enterprise Edition’in sekä myöhemmin vuonna 2019 Google Glass Enterprise Edition 2:n. (Wikipedia 2021.)


Kuva 1. Google Glass -lasit (Wikimedia Commons 2020.)

Tulevaisuuden ennustamisen vaikeus

Tulevaisuutta ei voi ennustaa, ainoastaan voi esittää arvailuja tulevaisuuden kehityksen suunnasta. Ei voi myöskään tietää etukäteen tuleeko tietyn teknologian käytöstä riskejä vai ei. Kehitystyötä eri teknologioiden parissa on kuitenkin tehtävä sekä yrityksissä että ammattikorkeakouluissa. Kehitystyö ja siinä epäonnistuminen ei ole turhaa, sillä siitä saa oppia. Se antaa kuitenkin osansa digitalisaation kehityksen suunnalle.

Teknologisesta riskistä seuraava taloudellinen riski on mikro- ja pk-yrityksille paljon vakavampaa kuin suuryrityksille, joilla on enemmän taloudellisia resursseja kokeilla erilaisia pilottiprojekteja. Epäonnistuneet projektit ja teknologian häviäminen markkinoilta ei kaada suuryritystä, mutta voi sysätä pienen yrityksen taloudelliseen ahdinkoon.

Tärkeintä on kuitenkin huomata ja luopua ajoissa väärästä teknologisesta suunnasta, ettei kehitystyöhön käytetä liikaa resursseja. Täytyy ottaa huomioon tehdyt virheet, oppia niistä ja käyttää hyödyksi niitä teknologian osa-alueita, joita kyseisessä projektissa hyödynnettiin. Aikaisemmista tiedoista voi olla hyötyä kehitettäessä uusia digitaalisia tuotteita ja palveluita.

Lähteet:

Kastrenakes, J. 2017. Google’s Project Tango is shutting down because ARCore is already here. The Verge Dec 15, 2017. Viitattu 16.11.2021 https://www.theverge.com/2017/12/15/16782556/project-tango-google-shutting-down-arcore-augmented-reality

Lehtiniitty, M. 2017a. Yllättävä julkaisu: Google Glass -laseille ensimmäinen ohjelmistopäivitys kolmeen vuoteen. Mobiili.fi 21.6.2017. Viitattu 12.11.2021 https://mobiili.fi/2017/06/21/yllattava-julkaisu-google-glass-laseille-ensimmainen-ohjelmistopaivitys-kolmeen-vuoteen/

Peltonen, K. 2002. Teknologian valinnassa piilee monta riskiä. Tekniikka & Talous. 26.9.2002. Viitattu 12.11.2021 https://www.tekniikkatalous.fi/uutiset/teknologian-valinnassa-piilee-monta-riskia/f17d5787-f116-30ea-abd6-1c48c1c6daf4

Rousku, K. (toimittaja). 2017. VM 22/2017 Ohje riskienhallintaan – LIITTEET 1 – 6. Valtionvarainministeriö. Viitattu 17.11.2021 https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/80013/Liitteet_VM22_2017.pdf

TechRepublic, 2021. Digital transformation: A cheat sheet. November 5, 2021 Viitattu 12.11.2021 https://www.techrepublic.com/article/digital-transformation-a-cheat-sheet/

Tsukayama, H. 2015. Google will stop selling Glass to the general public. But Google says the device is not dead yet. January 15, 2015. The Washington post. Viitattu 19.11.2021. https://www.washingtonpost.com/news/the-switch/wp/2015/01/15/google-will-stop-selling-glass-to-the-general-public-but-google-says-the-device-is-not-dead-yet/

Wikimedia Commons. 2020. File: Google Glass Main.jpg. Viitattu 16.11.2021 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Google_Glass_Main.jpg

Wikipedia. 2021. Google Glass. Viitattu 17.11.2021 https://en.wikipedia.org/wiki/Google_Glass

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivull

Taustaa

Kansainvälisissä liikkeenvahvistuksen tutkimuksissa ovat kohteina olleet muun muassa henkilön syke, vauvan hengitys, sillan heiluminen ja elossa olevien henkilöiden löytäminen katastrofitilanteissa. Edellä kuvattuja asioita voi olla vaikea havaita silmällä, mutta liikkeenvahvistusteknologia voi olla niissä merkittävänä apuna.

Lapin ammattikorkeakoulun liikkeenvahvistuskameraa on hyödynnetty teollisuuden kohteiden kuvaamisessa kunnossapidon näkökulmasta. Liikkeenvahvistuskameraa on testattu kirjoittajien toimesta terästeollisuuden ja metsäteollisuuden eri kohteissa kuten savukaasupuhaltimet, tärysyötin ja pumput moottoreineen (kuva 1.).

Liikkeenvahvistuskamerasta kirjoitettiin aiemmin MOTa (Motion Amplification) - Liikkeenvahvistuskamerateknologian hyödyntäminen uusille alueille -hankkeen aikana Pohjoisen tekijät -blogissa otsikolla Mitä silmät ei näe, sen liikkeenvahvistusteknologia huomaa. 


Kuva 1. Kuvaamisen suunnittelua kohteessa (Ailinpieti 2020.)

Havaintoja liikkeenvahvistuskameran käytöstä

Testausten tuloksina saatiin arvokasta tietoa liikkeenvahvistuskameran käyttämisestä oikeissa teollisuusympäristöissä. Pölyiset olosuhteet ja ulkona kuvaaminen toivat omat haasteet kuvausten suorittamiseen. Kuvauksissa tuli huomioida kameran linssin puhtaus sekä vallitsevat valaistusolosuhteet. Edelliseen liittyen erityisesti yleisvalojen välkyntä oli häiritsevä tekijä liikkeenvahvistusmenetelmällä käsitellyissä videoissa, mutta sen vaikutusta voidaan vähentää jälkikäsittelyllä erilaisilla suodattimilla.

Terästehtaalla valittiin ennalta useampia kuvattavia kohteita samalle päivälle, joita olivat puhaltimien moottorit, korkeapainekompressori ympäristöineen, kääntövaihde ja hihnakuljettimen tärysyötin. Kaikki kuvauskohteet olivat fyysiseltä kokoluokaltaan suuria.

Toisella kuvauskerralla paperitehtaalla kohteiden lukumäärä pidettiin pienempänä ja keskityttiin enemmän ilmiöiden ymmärtämiseen ja ympäristön tuomien haasteiden huomioimiseen. Paperitehtaalla kuvattiin pumppuja moottoreineen ja niiden kiinnitystä asennusalustaansa. Kuvauksista saatiin paljon kuva-aineistoa, jonka käsittelyä sekä analysointia jatkettiin kuvausten jälkeen asiantuntijatyönä.

Tulosten tulkinta

Käsitellyn tulosvideon perusteella voidaan todeta, että vahvistetun liikkeen näkeminen visualisoi värähtelykäyttäytymisen ymmärtämistä. Syvällisempi tulosten analysointi ja tulkinta vaatii kokemusta liikkeenvahvistuksesta ja värähtelymittauksista sekä ymmärrystä kuvattavista kohteista. Uuden teknologian käyttöönotto laajemmin eri kohteissa vie aikaa ennen kuin sen osaaminen on riittävää. Edellisen pohjalta pyritään hankkimaan uusia kuvauskohteita osaamisen ja kokemuksen laajentamiseksi, esimerkiksi palveluliiketoiminnan toimeksiantoina.

Kuvassa 2 on esitetty värähtelymittausten toteutus. Kuvatulle alueelle sijoitetaan mittauspisteitä haluttuihin kohtiin. Mittauspisteet on sijoitettu kolmeen kohtaan, joiden ratakäyrät esitetään x-y-tasossa sekä yhden mittapisteen taajuusspektri x-suunnassa.

Kuva 2. Värähtelydataa kohteesta (Sipola 2020)

Liikkeenvahvistuskameran vaikutus käyttövarmuuteen

Lähtökohdiltaan uudehko liikkeenvahvistusteknologia liittyy ensisijaisesti ennakoivaan kunnossapitoon. Menetelmää voidaan menestyksekkäästi hyödyntää nimenomaan kuvaamalla teollisuusyrityksen prosessilaitteita. Liikkeen vahvistaminen, visualisointi, tarjoaa erittäin hyvän mahdollisuuden todeta ja sitä myötä analysoida sekä ennakoida mahdolliset ongelmat prosessissa.

Suorituskykyä kuvaavia mittareita ja tunnuslukuja tarvitaan, jotta tuotantojärjestelmiä ja sen osia voidaan johtaa, käyttää ja ylläpitää tehokkaasti koko elinkaaren ajan. Mittareiden avulla asetetaan tavoitteet, osoitetaan kehityskohteet sekä seurataan toiminnan laatua ja kehitystä.

Lisäarvoa käyttövarmuuden ylläpitämiseen

Salla Marttonen-Arola toteaa artikkelissaan, että yrityksen tulee miettiä mitä datalla tehdään ja miten datanhallintaprosessi kannattaa toteuttaa. Hän kirjoittaa, että yrityksen on syytä tunnistaa ja eliminoida turha data.

Edellä mainitun toimenpiteen myötä voidaan myös optimoida päätöksentekoon liittyvien tunnuslukujen käyttö ja niiden laatu, erityisesti siis varmistaen dataan keruuseen liittyvät tekijät (oikea data, oikealla tarkkuudella ja laadulla, oikeassa muodossa, oikeaan aikaan, oikeille henkilöille). (Marttonen-Arola 2020, 30.)

Käyttövarmuuden ylläpitämisessä ja kehittämisessä, ennakoivalla kunnossapidolla on erittäin merkittävä rooli. Viime vuosina tapahtunut anturiteknologian ja data-analysoinnin kehitys, ovat vieneet ennakoinnin luotettavuutta huimasti eteenpäin, varsinkin kun kyse on on-line -mittauksista. Kuitenkin edelleen isossa merkityksessä ovat henkilöstön tekemät visuaaliset tarkastukset prosessin tilasta.

Liikkeenvahvistusteknologia tarjoaa erityisen hyvän lisätyökalun kyseisiin tarkistuksiin. Teknologia tarjoaa myös, usein riittävän tasoisen, värähtelyteknisen analyysin.

Kyseessä olevan teknologian suurimmat hyödyt tulevat siis toimintavarmuuden ylläpitämisessä sekä sen kehittämisessä. Edellisten pohjalta teknologia vaikuttaa suoraan käyttövarmuuteen ja tuo uuden mahdollisuuden ilmiöiden toteamiseen, analysointiin ja ennakointiin.

Lähde:

Marttonen-Arola, S. 2020. Kunnossapitodata – MAHDOLLISUUS VAI RESURSSIEN TUHLAAMISTA? Promaint 1/2020, 30.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Lapin ammattikorkeakoulussa on viime vuosina kytketty kiertotaloutta osaksi eri alojen koulutuksia ja tutkimus-, kehitys- ja innovaatio- (TKI) toimintaa. LTKT2.0 – Lapin teollinen kiertotalous 2.0 – Lapin kiertotaloustoiminnan vahvistaminen -hankkeessa käynnistettiin keväällä 2021 esiselvitys liittyen kiertotalouden, tekniikan ja hyvinvointialojen kytkeytymisestä yhteen.

Hanke on Lapin liiton, Vipuvoimaa EU:lta, Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittama ja toteutetaan 1.6.2021-31.3.2023.

Olen työskennellyt esiselvityksen parissa kuluneen puolen vuoden ajan. Olen AMKin konetekniikan opinnoissa loppumetreillä ja suoritan töiden ohessa teemaan kytkeytyvää opinnäytetyötä.

Hyvinvointia tehdään yhdessä

Hyvinvointi on terveyttä, materiaalista hyvinvointia ja hyvänä koettua elämänlaatua, johon kuuluvat yksilön sekä yhteisön hyvinvointi. Hyvinvointialoilla tapahtuva digitaalinen muutos lisää teknisten ratkaisujen ja toimintojen hyödyntämistä. Lisäksi toimintakulttuurin muutokselle ja kehittämiselle on tarvetta.

Tarvittavat ja selkeät ohjauskeinot tiedon viestimiseen, vuoropuhelun lisääntyminen, innovatiivisen tuotesuunnittelun edistäminen ja kiertotalouden uusien markkinoiden luominen voisivat luoda uuden, yhteisen hyvinvointialojen kiertotalousnäkökulman.

Voisiko yksi avain hyvinvointi- ja tekniikan alojen lisääntyvään yhteistyöhön löytyä kiertotalousteeman ympäriltä? Ja millaista lisäarvoa kiertotalouden ja teknologian kytkeminen osaksi hyvinvointialojen opintokokonaisuuksia voisi tarjota opiskelijoille?

Kiertotalous on resurssiviisas talousmalli. Avain kiertotalouteen on suunnittelu, ja elinkaariajattelun avulla tavoitteena on tuoda materiaalit yhä uudelleen kiertoon. Toisin sanoen kaikki materiaali on raaka-ainetta, joka kiertää loputtomasti biologisessa (uusiutuvat raaka-aineet) tai teknisessä (ei-uusiutuvat raaka-aineet) kierrossa arvonsa säilyttäen. (Lindell P & Soimakallio H 2021)

Suunnittelun, materiaalien ja energian kierron sekä elinkaarenhallinnan rinnalle on tuotu viime vuosina esille myös kiertotalouden sosiaaliset vaikutukset (mm. Sitra 2020) sekä pohdinnat yksilöstä kiertotalouden toteutumisen keskiössä. Alexandre Lemille on kehittänyt ”The Circular Humansphere” – mallin, jossa yhdistyvät kiertotalouden biologinen ja tekninen kierto pohdintoihin yksilöstä näiden toteutuksen keskiössä. (Lemille 2020)

Uudet työelämätaidot

Hyvinvointialojen koulutuksissa on tärkeää kohdentaa opetus teknologisen tiedon ja taidon kohtalaisen suureen osaamisvajeeseen. Tästä johtuen teknologisten laitteiden osaamisen kehittämistä, perehdyttämistä ja osaamisen ylläpitämistä on haasteellista suunnitella, jolloin niiden käytettävyys työtehtävien yhteydessä jää vähäiseksi.

Sosiaali- ja terveysalan henkilöstö tarvitsee lisää tietoa, koulutusta ja ymmärrystä teknologisen osaamisen tuoman toimintakyvyn parantamiseen. Lisäksi tukea tarvittaisiin uusien teknologisten tietojärjestelmien ja ratkaisujen hallintaan.

Jatkuva oppiminen ja terveysteknologiaosaaminen mahdollistavat myös ekologisen kestävyyden kehittymisen, koska liikkuminen vähenee paikallisen terveydenhuollon parantuessa ja edistää kotimaisen terveydenhuollon vaikuttavuutta vähentäen alueellista eriarvoisuutta etähoidon ansiosta. (Kunnari & Tieranta 2019)

Digitaalisten ja älykkäiden ratkaisujen sekä alustojen hyödyntämisosaamisen arvioidaan olevan yhä tärkeämpää 2020-luvun työelämässä. Tekniikan alan työelämätaidoissa korostuvat jatkossakin kasvava digitaalisuus ja teknologinen kehitys, jotka vaikuttavat useisiin ammattikohtaisiin työtehtäviin.

Ympäristövastuullisuuden merkitys kasvaa tekniikan alan työtehtävissä ja merkitystään kasvattavat myös asiakaslähtöinen palvelujen kehittämisosaaminen sekä ihmisten ja osaamisen johtamis- ja valmentamistaidot. Konetekniikan asiantuntijan työtehtävien osalta tapahtuu myös muutoksia. Yleisiä osaamistarpeita ovat oppivien järjestelmien hallinta, robotiikka, ainetta lisäävä valmistus (esim. 3D- tulostus), tekoälyn hyödyntäminen konetekniikassa ja suunnittelussa sekä neuvonta-, opastus- ja ongelman- ja ohjaustaitojen vahvistaminen erityisesti etädiagnostiikan osalta. (Opetushallitus 2019)

Teknologia ympärillämme

Hyvinvointi- ja terveysteknologiset ratkaisut ylläpitävät ja parantavat ihmisten elämänlaatua, hyvinvointia ja terveyttä. Tulevaisuudessa korostuu yhä enemmän vahva yhteistyö eri toimijoiden välillä yli teemojen ja teknologiarajojen. Työelämässä teknisen alan, sosiaali- ja terveysalan sekä liiketalouden alan ammattilaiset pystyvät paremmin puhumaan samaa kieltä ja ymmärtämään toistensa näkökulmia.

Uuden ajattelun myötä ja hyödyntämällä olemassa olevaa teknologiaa saadaan aikaan yhteen toimivia kokonaisuuksia. Tämä osaltaan mahdollistaa uusien innovaatioiden, ratkaisujen syntymisen ja hyödyntämisen muuttuvassa koulutuksen sekä työelämän kehityksessä.

Jatkuvan oppimisen uudistuksella tuetaan sujuvia siirtymiä työelämän ja koulutuksen välillä koko elinkaaren ajan. Lisäksi uudistuksella tuetaan korkeakoulutuksen saatavuutta ja saavutettavuutta. Tämä osaltaan vauhdittaa yksityisen sektorin TKI-investointeja sekä julkisen ja yksityisen sektorin yhteistyötä. (Opetushallitus 2019)

Valtioneuvoston julkaisema Uusi suunta: Ehdotus kiertotalouden strategiseksi ohjelmaksi julkaistiin 13.1.2021. Ohjelmassa on kansallisen kiertotalousohjelman ehdotus kiertotalouden opintojen sisällyttämisestä eri koulutusasteiden opetussuunnitelmiin ja tutkintojen perusteisiin ja täten kiertotalousteema on hyvinkin ajankohtainen useammasta eri näkökulmasta. (Valtioneuvosto 2021)

Suomessa kehittämiskohteena tulisi olla lääketieteen ja tekniikan yhteistyön parantaminen ekosysteemit verkostossa ja niiden eri tasoilla tapahtuvan tutkimus- ja tuotetoiminnan kehittäminen. Lääketieteen tutkimus- ja tuotekehittämiseen on investoitu mittavasti, mutta jonka hyödyntäminen uusien innovaatioiden synnyn sekä ratkaisujen kehittämiseksi, että kaupallistamiseksi on suurimmalta osin jäänyt hyödyntämättä.

Tämä heijastuu myös Suomen kilpailukykyyn hyvinvointi- ja terveysteknologia alalla. Vuonna 2020 terveysteknologian vienti kasvoi 0,5 prosenttia 2,43 miljardiin euroon. (Healthtech Finland 2021) Terveys- ja hyvinvointiteknologia on ollut viimeisten vuosien aikana yhä vahvemmin esillä ja teknologiaa voitaisiin hyödyntää asiakkaiden hyvinvoinnin edistämisessä sekä uusien palveluiden ja tuotteiden kehittämisessä.

Hyvinvointia kiertotalouden ympärillä

Kiertotaloudessa keskeistä on asenteiden, käyttäytymisen sekä toiminnan muutos ja kiertotalouden tavoitteena on luoda uusia tuote- ja palvelukonsepteja. Toimintatapojen muuttaminen ei tapahdu sormia napsauttamalla, vaan muutos tapahtuu toiminnassa.

Asenteisiin ja käyttäytymistapoihin voidaan vaikuttaa uusien taitojen oppimisella. Hyvinvoinnin lisäämiseen tarvitaan uusia keinoja ja tulevaisuudessa opinnoissa painottuvat luovuus, hyvinvointi ja uudet oppimisen tavat. Viestinnän merkitys korostuu muutoksessa ja viestinnän asema organisaation strategisena roolina on tärkeää.

Kiertotalous tarvitseekin edistämistä, lisäresursseja ja vähähiilistä tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoimintaa, ekosysteemien kehittymistä ja laitosinvestointeja. Kansallisen kiertotalousohjelman puitteissa näitä tuetaan EU:n elpymisinstrumentin rahoituksesta 200–250 miljoonaa eurolla. Näiden lisäksi on kirjattu vuotuinen 27 miljoonan euron rahoitus julkisiin hankintoihin, teollisiin symbiooseihin, ekosysteemien kehittämiseen sekä tuotesuunnitteluun. (Valtioneuvosto 2021)

Verkostoituminen ja muiden osaamisen kartoitus on tärkeää nyt ja tulevaisuudessa. Alojen laajempi kokonaiskuva, ymmärrys ja osaaminen korostuvat yhä enemmän ja tuntemus juuri oman alan yleiskuvasta ei enää riitä.

Hyvinvointi koskettaa meitä kaikkia. Kiertotalous koskee meitä kaikkia.

Lähteet

Healthtech Finland. 2021. Teknologiateollisuus. Terveysteknologian vienti jatkoi kasvuaan koronasta huolimatta- Koronatestit siivittivät laboratoriodiagnostiikan viennin 27 prosentin kasvuun. Viitattu 20.7.2021 https://healthtech.teknologiateollisuus.fi/fi/ajankohtaista/terveysteknologian-vienti-jatkoi-kasvuaan-koronasta-huolimatta-koronatestit

Lemille, A. 2020. The Circular Humansphere (2020 Update), Alexandre Lemillen internet-sivusto, 20.8.2020. Viitattu 13.8.2021 https://alexlemille.medium.com/the-circular-humansphere-2020-update-8b2df60a477.

Kunnari, M & Tieranta, O. 2019. Digiosaaminen tulevaisuuden terveyspalveluissa. Lumen. Lapin ammattikorkeakoulun verkkolehti. Viitattu 20.7.2021 https://blogi.eoppimispalvelut.fi/lumenlehti/2019/10/30/digiosaaminen-tulevaisuuden-terveyspalveluissa/

Opetushallitus 2019. Osaamisrakenne 2035. Raportit ja selvitykset 2019:14. 2019. Viitattu 20.7.2021 https://www.oph.fi/sites/default/files/documents/osaamisrakenne_2035.pdf

Sitra 2020. Kiertotalouden sosiaaliset vaikutukset. Sitra. 2020. Viitattu 13.8.2021 https://www.sitra.fi/hankkeet/kiertotalouden-sosiaaliset-vaikutukset/

Teknologiateollisuus, Lindell P & Soimakallio H, 13.1.2021. Viitattu 20.7.2021 https://teknologiateollisuus.fi/fi/ajankohtaista/teknologiateollisuudella-avainrooli-kiertotalouden-vauhdittamisessa

Valtioneuvosto 2021. Uusi suunta- Ehdotus kiertotalouden strategiseksi ohjelmaksi. Valtioneuvoston julkaisuja 2021:1. 2021. Viitattu 19.7.2021 https://ym.fi/documents/1410903/42733297/Uusi+suunta+-+Ehdotus+kiertotalouden+strategiseksi+ohjelmaksi.pdf/ad875da1-f4c4-aec4-4fe0-f17df9746383?t=1610462062018

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Aloitin syyskuussa 2021 Lapin ammattikorkeakoulussa Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmässä projekti-insinöörinä Digiprocess-hankkeessa. Edeltävän urani olen tehnyt Kemin Veitsiluodossa työnjohdollisissa tehtävissä eri osastoilla. Ehdin nähdä paperiteollisuuden hyvät kuin heikommatkin ajanjaksot. Tekniikkaa kehiteltiin parempaan suuntaan ja turvallisuus otettiin jatkuvasti paremmin huomioon eri toiminnoissa.

Operaattoreiden eli prosessinhoitajien osaamista laajennettiin ja koulutuksia järjestettiin muutosten myötä. Käyttäjäkunnossapito tuli osaksi kokonaisuutta ja se toi uusia mahdollisuuksia toimintaan. Mallissa käyttöhenkilökunta vastaa osaltaan ennakoivan kunnossapidon päivittäisistä rutiineista. Yksi hyvä esimerkki oli ODR-mittaukset (Operator driven reliability, käsittää käyttäjän suorittamaa kunnonvalvontaa), joilla tehtiin havaintoja laitteiden toiminnasta tarvittavien teknisten apulaitteiden avulla.

Mittalaitteilla saatiin tietoa muunmuassa tuotantolaitteiden lämpötilasta, tärinöistä ja verhokäyräkiihtyvyydestä.
Tekemisen taso oli tehtaalla aina erinomaista ja ihmiset tekivät työtä suurella ammattitaidolla. Paperin kysynnän lasku oli nähtävissä pitkään, mutta tuskin kukaan osasi odottaa metsäjätiltä päätöstä sulkea paperikoneet kokonaisuudessaan.

Pääsin siis seuraamaan läheltä nykypäivän käyttäjäkunnossapidon ja digitalisaation tulemista prosessiteollisuuden pariin. Tämä on ollut selkeä suuntaus useammalla teollisuuden alalla jo pitkään. Entisajan operaattorit ovat myös mieluummin kunnossapitäjiä kuin pelkkiä operaattoreita.

Manuaalisia toimintoja on automatisoitu ja robotiikka korvannut tekijöitä. Maailma, jossa operaattori hoiti vain hänelle annetut tehtävät ja vikatilanteen syntyessä jäätiin odottelemaan kunnossapidon erikoisjoukkoja, on muuttunut. Operaattoreiden on ollut pakko muuttua maailman mukana, vaikka se ei aina ole ollut helppoa.

Nykypäivän tilanne ja asenteiden muutos

Teollisuuden operatiivinen porras on ottanut suuria harppauksia eteenpäin. Asenteet ovat muuttuneet, laitteet ja työkalut on päivitetty vastaamaan standardeja. Lisäksi digitalisaation mahdollistamat toiminnot ovat tuoneet tarpeellisen lisän kunnossapitoon ja prosessiin.

Tekniikka on kehittynyt ja kunnonvalvonta on osittain pystytty automatisoimaan. Enää ei välttämättä tarvitse tehdä konkreettista kenttämittausta kriittisiltä laitteilta vaan data saadaan suoraan valvomoiden ohjausjärjestelmiin.

Digitalisaation myötä tulleet apulaiteet ja niiden käyttöönotto vaatii paljon myös asenteiden muutosta. Ihmiset ovat tottuneet tiettyihin tapoihin suuressa teollisuudessa. Esimerkiksi moottoreiden linjaus tehdään nykyään käyttämällä lasertekniikkaa apuna. Ennen tällaiset linjaukset katsottiin vain silmämääräisesti kohdalleen ja väännettiin pultit kiinni.

Yksi askel on totuttaa kokeneempi kansa tähän muuttuneeseen maailmaan ja huomaamaan kehityksen edut. Tätä potentiaalia ei ole syytä jättää huomioimatta. Operaattoreiden tietotaito pitää valjastaa muuttuvan teollisuuden rakenteeseen.

Pikkuhiljaa ollaan kuitenkin tilanteessa, jossa meidän kuuluukin olla. Muutoksiin ollaan valmiimpia, ja älykkäämmän kunnossapidon tuleminen otetaan vastaan myös operatiivisella tasolla.

Digiprocess-hanke

DigiProcess-hanke (1.10.2019 - 30.9.2022) tukee prosessiteollisuuden digitalisointia kehittämällä digitaalisia palveluekosysteemejä teollisuuden ja pk-yritysten välille. Hankkeessa haastateltiin suuryrityksiä metalli-, kaivos-, ja metsäsektoreilla ja heiltä saatiin alla olevien esimerkkien mukaisia näkemyksiä, millaisia kunnossapitoon liittyviä tarpeita ja mahdollisia teknisiä uudistuksia he haluaisivat.

- Kunnonvalvonnan automatisoinnin kehittäminen (laitteiden kunnonvalvonnan laajentaminen vanhemmilla tehtailla manuaalisen kierroksen laitteisiin) 5g, langattomat anturit.

- Kumppani tekoälypuolella voisi olla hyvä.

- Virtuaalitodellisuutta työntekijöiden perehdytysasioissa.

- Konenäköön liittyvää kokonaisuutta, joka tukee prosessin ohjausta.

- Kunnossapidon mobiiliratkaisujen kehittämistä paikallisten pk-yritysten kanssa.

- Kypärään vaikka älyvisiiri ja siihen paikkatiedon pohjalta monenlaista infoa. Kuten turvallisuus- tai prosessitietoa.

Yritykset ovat valmiita muutokseen ja niin on myös tekijät. Kun yhteistyö, osaaminen ja asenne saadaan riittävälle tasolle niin teollisuuden digitaalinen muutos on lopullisesti tervetullut.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Teollisuuden suuryritykset satsaavat määrätietoisesti digitalisaatioon ja sen avainalueisiin (Parkkila 2020). Digitalisaatio nähdään tulevaisuuden kilpailukyvyn lähteenä arvon luonnin ja tuottokyvyn vuoksi (Kamalaldin, Linde, Sjödin & Parida 2020). Digitalisaation kehitys ja lisääntynyt maailmanlaajuinen kilpailu ovat saaneet monet valmistajayritykset etsimään uusia ratkaisuja asiakkaiden tarpeisiin (Martin-Pena, Sanchez-Lopez & Diaz-Garrido 2020).

Suuret teollisuusyritykset ovat enenevässä määrin hankkimassa digitaalisesti edistyneitä palveluita eli integroituja ratkaisuja, jotka yhdistävät tuotteet ja palvelutoiminnot digitaalisilla ominaisuuksilla (Kamalaldin, Sjödin & Parida 2018). Digitalisaation ja palvelullistamisen nähdään vaikuttavan positiivisesti yrityksen toimintaan, ja niiden kehittyminen luo uusia mahdollisuuksia liikevaihdon ja uusien palvelujen tuottamiseen (Martin-Pena ym. 2020).

Monet yritykset kuitenkin kamppailevat digitalisaatiomuutoksen kanssa, koska se vaatii muutoksia palveluntarjoaja-asiakassuhteissa. Digitalisaatio yhdistettynä palvelullistamiseen muuttaa merkittävästi palveluntarjoaja-asiakassuhdetta. On tärkeää ymmärtää kumppanuuden molemminpuolisia vaatimuksia, sillä se vaatii läheistä vuorovaikutusta asiakas- ja hankintaorganisaation ja operatiivisten toimintojen välillä. (Kamalaldin ym. 2020) Tässä blogissa käydään läpi, millaisia ominaisuuksia ja vaatimuksia mikro- ja pk-yrityksiltä odotetaan suuryritysten hankinnoissa. Pienet yritykset saavat eväitä siihen, kuinka ne voisivat parhaiten vastata suuryritysten tarpeisiin digitaalisten palveluratkaisujen toimittajina.

Yhteispohjoismaisessa DigiProcess-hankkeessa (1.10.2019 - 30.9.2022) haastateltiin vuoden 2020 aikana yhteensä 13 Pohjois-Suomen ja -Ruotsin teollisuuden suuryritystä. Tutkimuksen aineisto koostui suuryritysten edustajien haastatteluista. Monitapaustutkimuksen keinoin pyritään selvittämään ja saamaan vastauksia seuraaviin kysymyksiin: Mitkä ominaisuudet ovat tärkeitä digitaalisten palveluiden toimittajille? Mitkä ovat tärkeimmät ostovaatimukset digitaalisten palveluiden pk- ja mikroyritystoimittajille?

Digitaalisten palveluratkaisujen hankinta lähtee tarpeesta

Haastattelujen perusteella digitaalisten palveluratkaisujen hankinta lähtee tarpeesta ja siitä, että ratkaisu tuottaa lisäarvoa ja sopii suuryrityksen strategiaan. Tapauskohtaisesti katsotaan tarve johonkin kokonaisuuteen ja siihen valitaan yritykselle soveltuvin ratkaisu.

Hankinta on suuryritykselle usein resurssikysymys, joten kaikkea ei kannata tehdä itse. Suuryrityksissä halutaan keskittyä avainosaamiseen. Toimittajien kautta hankitaan osaamista, mutta hankinta ei saa kuluttaa liikaa suuryritysten työntekijöiden rajallisia resursseja. Tavoitteena on rakentaa pitkäaikaisia palvelutarjoaja-asiakaskumppanuuksia win-win-periaatteella.

Digitaalisten palveluntarjoajien tärkeimpiä ominaisuuksia

Tähän kappaleeseen on koottu haastattelujen tuloksista niitä ominaisuuksia, joita pk- ja mikroyrityksiltä tulisi löytyä digitaalisten palveluratkaisujen toimittajina (kuva 1). Pilotti- ja kokeiluvaiheessa merkittäväksi ominaisuudeksi nousee 1) valmius kehittää agilesti eli ketterästi, mutta myös 2) kyky reagoida nopeasti muutoksiin. Suuryrityksissä on havaittu, että yhtiön koon kasvaessa toiminnan nopeus ei välttämättä kasva. Palveluntarjoaja-asiakassuhteissa 3) viestinnän tulisi olla läpinäkyvää ja avointa, jotta pystytään toimimaan ketterästi. Toimittajayritysten tulee toimia avoimesti niin, ettei toimittaja esimerkiksi kryptaa tietokantaa tai jotain muuta ratkaisua.

Pk- ja mikroyrityksiltä tulisi löytyä 4) korkeaa teknologista osaamista. Pk- ja mikroyrityksillä on yleensä vahva teknologinen ymmärrys ja heiltä löytyy palveluja tai ratkaisuja, joita isommilta toimittajilta ei välttämättä löydy. Pienillä yrityksillä innovatiivisuus on haastattelujen mukaan parempi verrattuna suurempiin toimittajayrityksiin. Digitaalisten palveluratkaisujen toimittajilla on tärkeää olla myös 5) toimialaymmärrystä, tietoa teollisesta toimintaympäristöstä ja ymmärrystä tuotantoprosessista, johon palveluratkaisua tarjotaan. Kun suuryritykset valitsevat toimittajia, toimialaymmärryksestä on etua. Toimintaympäristön tuntemuksen vuoksi yritys on uskottavampi, yhteistyö sujuu paremmin ja asioita saadaan helpommin eteenpäin. Pk- ja mikroyrityksillä toivotaan olevan valmius toimialaspesifisiin ratkaisuihin tai modifiointeihin.

Suuryritysten toiveena on, että toimittaja- / palvelutarjoajayrityksillä olisi 6) kyky tuotteistaa ideansa. Erään haastateltavan mukaan: ”Startupit ja pk:t on hyviä pilotoimaan, mutta tuotteistuksessa tulee ongelmia. Näen sen näiden yritysten kasvun kannalta ongelmalliseksi.” Pienten yritysten tulee tarvittaessa kyetä laajentamaan ja 7) skaalaamaan digitaaliset palveluratkaisunsa useammalle tuotantolinjalle, -tehtaalle ja globaalisti eri maihin. Haastattelujen mukaan pk- ja mikroyritykset ovat hyviä nopeisiin kokeiluihin, mutta skaalaus ei toimi. Tuotteistetun ratkaisun skaalaaminen useammalle tuotantolinjalle on mikroyrityksille usein hankalaa ja myös riskialtista. Toimittaessa globaalisti toimittajilta ja palveluntarjoajilta täytyy löytyä myös 8) kielitaitoa, jotta he kykenevät tukemaan tuotannon työntekijöitä eri kielillä.

Digitaalisten palveluratkaisujen toimittajille täytyy olla valmius siihen, että pystytään 9) tarjoamaan mitä luvataan. Lisäksi heidän tulee olla 10) luotettavia, etteivät palvelutarjoaja-asiakassuhteen tiedot leviä yhteistyösuhteen ulkopuolelle esimerkiksi kilpaileviin yrityksiin. Myös pienet yritykset voivat kokea suuryrityksen uhkana. Haasteena on pelko teknologian kopioimisesta ja heidän hylkäämisestä.

Suuryritykset toivovat pitempiaikaisia yhteistyösuhteita pk- ja mikroyritysten kanssa ja haluavat tehdä heistä strategisia kumppaneita. Yhteisten tavoitteiden löytäminen on tärkeää. Suuryritykset toivovat, että digitaalisten palveluratkaisujen tarjoajat kykenisivät 11) uskottavaan pidemmän aikavälin yhteistyösuhteeseen ja kumppanuuteen. Suuryritykset haluavat varmistaa yhteistyön jatkuvuuden ja toiminnan pitkäjänteisyyden. Kumppanuutta arvotetaan, sillä sitä tarvitaan aina jossain muodossa. Kumppanuudet ovat sovittuja ja niitä tulisi pystyä kehittämään. Muutoksia voi kuitenkin tapahtua esimerkiksi yrityskauppojen myötä. Pieni yritys voi sulautua suurempaan toimittajayritykseen ja silti yhteistyö voi toimia. Kestävien sopimussuhteiden ja kumppanuuksien rakentaminen on tärkeää. Tavoitteena on rakentaa molemminpuolinen win-win-tilanne, jossa molemmat osapuolet hyötyvät.

Pk- ja mikroyrityksillä tulisi olla 12) jatkuvuutta yritystoiminnassa ja palvelukehityksessä. Se takaisi digitaalisten palveluratkaisujen tuen ja -kehityksen asiakasyrityksille jatkossakin. Suuryritysten tärkeimpinä vaatimuksina on, että tietyille toiminnoille saisi tukea vielä hankinnan jälkeenkin ja ympärivuorokautisesti.


Kuva 1. Digitaalisten palveluntarjoajien tärkeimpiä ominaisuuksia

Digitaalisten palveluntarjoajien tärkeimpiä hankinta- ja ostovaatimuksia

Tähän kappaleeseen on koottu ohjeistusta siitä, minkälaisia vaatimuksia pk- ja mikroyrityksiltä odotetaan prosessiteollisuuden suuryritysten palveluntarjoaja-asiakassuhteen muodostamiseksi. Suuryrityshaastattelujen analyysin tuloksena saatiin vastausta siihen, mitkä ovat minimi hankinta- ja ostovaatimukset digitaalisten palveluratkaisujen pk- ja mikroyritystoimittajille.

Suuryrityksillä on oma hankintapolitiikkansa ja hankinnat etenevät 1) yleiseen hankintaan liittyvien hankinta- ja toimitusehtojen sekä lakisääteisten vaatimusten mukaan, jotka tulee täyttää.

Palveluratkaisuja toimittavien pk- tai mikroyritysten tulisi olla 2) toiminta- ja toimitusvarmoja. Niillä tulee olla kyky toimittaa. Toiminta- ja toimitusvarmuuteen vaikuttavat mikro- ja pk-yritysten henkilöstö- ja talousresurssit. Palveluntarjoajan taustan tulee olla riittävän vahva ja toiminta kestävällä pohjalla niin että yritys on toiminnassa vielä tulevaisuudessakin. Toimittajayritysten elinkelpoisuutta katsotaan huolellisesti, jotta yritykseen kohdistuisi mahdollisimman pieni toimittajariski.

On huomattu, että riskien jakaminen on vaikeampaa pienten yritysten kesken. Eräästä suuryrityksestä ehdotetaankin, että pk- tai mikroyritysten tulisi verkostoitua keskenään, jotta he voisivat toimittaa laajempia kokonaisuuksia ja pystyisivät sitä kautta parantamaan toimitusvarmuutta. Toinen vaihtoehto on kumppanoitua suuren toimittajayrityksen kanssa. Lisäksi vaihtoehtona on esimerkiksi Suomi-Ruotsi-yhteistyö, jossa suomalaiset ja ruotsalaiset pk- ja mikroyritykset yhdessä pystyisivät tarjoamaan ratkaisuja suuryritysten tarpeisiin. Tähän tarvitaan kuitenkin sopiva liiketoimintamalli, jossa pelisäännöt sovitaan yritysten kesken.

Hankintapäätösten yhteydessä tarkistetaan usein toimittajayritysten 3) asiakasreferenssit eli katsotaan palveluratkaisujen toimitusten onnistumiset muiden yritysten kanssa. Hankintapäätöksiä tehtäessä pienten yritysten 4) ketteryys, joustavuus ja nopeus nousevat avainasemaan. Useimmiten pk- ja mikroyrityksiltä löytyy näitä ominaisuuksia. Ne ovat joustavia ja voivat sopeutua nopeasti ja tarjota asiantuntijatietoaan. Tärkeäksi asiaksi muodostuu myös 5) hinta, mutta riippuu siitä, missä vaiheessa ollaan, sillä ”mitä kypsemmäksi mennään, sitä tärkeämpi on hinta ja kyvykkyys jatkokehittää.”

Yhteenveto

Tässä blogissa on käyty läpi Suomen ja Ruotsin suuryrityshaastatteluiden tuloksia. On pyritty selvittämään minkälaisia ominaisuuksia ja vaatimuksia mikro- ja pk-yrityksiltä odotetaan digitaalisten palveluratkaisujen toimittajina teollisuuden suuryritysten näkökulmasta. Haastattelun tuloksena saatiin useita palvelutarjoaja-asiakasyhteistyön mahdollistavia tekijöitä, joita pk- ja mikroyritysten tulisi ottaa huomioon. Suomen ja Ruotsin suuryritysten haastattelujen tulokset olivat samansuuntaisia molemmissa maissa. Tämä mahdollistaa rajat ylittävän yhteistyön suuryritysten ja pk- ja mikroyritysten välillä.

Digitaalisissa palvelutarjonnoissa suuryrityksillä on tarve ja halu löytää soveltuvin ratkaisu johonkin kokonaisuuteen. Riippuu siitä missä vaiheessa (kokeiluvaihe, pilotointivaihe, tuotteistusvaihe, tuotantovaihe, skaalaus globaalisti) ollaan, täytyy löytyä oikeat kompetenssit ja joustavuus. Kun lähdetään tuotantoon, täytyy olla ymmärrystä siitä, mikä on se hyöty ja erottautuminen. Täytyy olla resurssit, toimintavarmuus, toimitusvarmuus ja kyky toimittaa.

Palveluratkaisun integroiminen tuotantoon tarvitsee uskottavan kumppanin pidemmällä aikavälillä, jolloin katsotaan pienen yrityksen elinkelpoisuutta. Suuryrityksissä katsotaan usein myös sitä, voisiko ratkaisua skaalata useammille tuotantolinjalle ja globaalisti. Lisäksi on tärkeää olla tuki myös hankinnan jälkeenkin. Keskeisinä asioina on myös suuryritysten halu rakentaa ja kehittää pitkäaikaisia ja luotettavia kumppanuuksia palvelutarjoaja-asiakassuhteessa, niin että saavutettaisiin molemminpuolinen win-win-tilanne. Digitaalisissa palvelutarjonnoissa on teknologian lisäksi tärkeää ottaa huomioon myös resurssit ja organisaation muutosten hallinta siirryttäessä pilottivaiheesta tuotteistusvaiheeseen ja siitä tuotantoon sekä skaalaamisvaiheeseen.

Lähteet

Kamalaldin, A., Sjödin, D. & Parida, V. 2018. Understanding Procurement Processes for Digitally Enabled Advanced Services. Book of Abstracts: 7th International Conference on Business Servitization / [ed] Emanuel Gomes, Miguel Pina e Cunha, Ferran Vendrell-Herrero. Omnia Science. 2018, pp. 118-124. Viitattu 4.8.2021 http://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1276095&dswid=-2980

Kamalaldin, A., Linde, L., Sjödin, D. & Parida, V. 2020. Transforming provider-customer relationships in digital servitization: A relational view on digitalization. Industrial Marketing Management, Vol. 89, pp. 306-325. Viitattu 4.8.2021 https://doi.org/10.1016/j.indmarman.2020.02.004.

Martin-Pena, M.-L., Sanchez-Lopez J.-M. & Diaz-Garrido, E. 2020. Servitization and digitalization in manufacturing: the influence on firm performance. Journal of Business & Industrial Marketing, Vol. 35 No.3, pp. 564-574. Viitattu 4.8.2021 https://doi.org/10.1108/JBIM-12-2018-0400.

Parkkila, L. 2020. Suurteollisuuden digitalisaation avainalueet ja mahdollisuudet pk- ja mikroyrityksille. Pohjoisen tekijät blogi 8.12.2020. Viitattu 3.8.2021 https://www.lapinamk.fi/blogs/Suurteollisuuden-digitalisaation-avainalueet-ja-mahdollisuudet-pk--ja-mikroyrityksille-/elbc0y4s/4a8756a8-bf46-4f75-a2b3-bc438d6350db

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Älypaja on Kemin kampuksen uusin kehittämis- ja oppimisympäristö, joka vahvistaa konetekniikan opetusta ja tutkimustoimintaa. Ympäristöllä mahdollistetaan vuonna 2017 käyttöönotetun opetussuunnitelman mukainen koulutus ja varmistetaan, että konetekniikan ala pystyy tulevaisuudessa vastaamaan omalta osaltaan mm. digitalisaation mahdollisuuksiin ja haasteisiin.

Älypaja tukee TKI- ja yritysyhteistyötä sekä uusia innovaatioita edistäen näin myös alan työpaikkojen syntymistä. Hankkeessa investoitiin turvallisen ja tarkoituksenmukaisen ympäristön mahdollistavat koneet, laitteet ja ohjelmistot suunnitelman mukaisesti. Alla on esitelty muutamia Älypajaan hankittuja järjestelmiä ja laitteita.

Tuotanto- ja kokoonpanolinja

Digivalmiin tuotantojärjestelmän saapuminen oli hankkeen näkökulmasta erittäin odotettu tapahtuma. Alkuvalmistelujen ja asennuksien jälkeen henkilöstömme pääsi varsinaisesti myös sorvin ääreen. Uuden tuotantojärjestelmän ytimen muodostaa robottisyötteisen jyrsimen kanssa muunneltava tuotanto- ja kokoonpanolinja. Lisäksi linjaa voidaan syöttää erillisellä, vapaasti liikkuvalla robotilla läheiseltä CNC-sorvilta, kuva 1.

Kuva 1. Tuotanto- ja kokoonpanolinja

Kokonaistuotantoa ohjaa MES4-ohjausjärjestelmä, joka on muunneltavissa tuoteperheiden tai vaikka opetustarpeiden mukaan. Järjestelmään voidaan tuoda osakomponentteja esimerkiksi jo aiemmin valmistuneesta 3D-tulostusympäristöstä.

Ohjausjärjestelmän avulla voidaan esimerkiksi demonstroida ja pilotoida erilaisia tuote- ja tuotantovaihtoehtojen resurssitarpeita ja siten kehittää toimintaa sarjan sisällä. Laitteiston yhteyteen hankittu virtuaalinen kaksonen (digital twin) mahdollistaa erilaisten skenaarioiden ajamisen täysin turvallisesti virtuaalisessa ympäristössä.

Kokonaisjärjestelmän toimittaja oli Festo Oy ja toimituksesta sekä siihen liittyvästä käyttöönottokoulutuksesta vastasi koulutuspäällikkö Hannu Hassinen Festo:lta (kuva 2.). Lapin AMKin osalta yhteyshenkilönä on lehtori Arto Jäntti.

Odotamme innokkaina tämänkin laitteiston ottamista opetukseen mukaan ja sen ominaisuuksien kokeilemista yhdessä opiskelijoiden ja muiden alueen toimijoiden kanssa uusien sovelluskohteiden löytämiseksi.

Kuva 2. Tuotantojärjestelmän käyttöönottokoulutukseen osallistuneita

Koulutuksessa käytiin lävitse mm. tuotantojärjestelmän ohjaamiseen liittyviä näkökulmia sekä pohdittiin kehittämiskohtia tulevaisuuden toiminnoille.

Särmäyspuristin

Älypaja hankkeen myötä Lapin AMKille investoitiin myös ohutlevytuotteiden tuotantoteknologiseen tutkimukseen ja opetukseen soveltuva hydraulinen särmäyspuristin, jonka toimittaja oli Bystronic (kuva 3.). Laitteessa on voimaa 40 tonnia ja käsiteltävä kappale voi olla maksimissaan metrin levyinen.

Toimitukseen sisältyi valikoima erilaisia särmäystyökaluja, joilla voidaan taivuttaa terästä aina 3 mm paksuuteen saakka. Laitteen toimittaja piti käyttöönottokoulutuksen, johon sisältyi myös ohjelmistokoulutus. Lapin AMKin osalta yhteyshenkilöinä ovat lehtori Arto Jäntti sekä erityisasiantuntija Raimo Ruoppa.

Kuva 3. Särmättävyyden testausta Bysoft Xpert 40 särmäyspuristimella

Ohjelmistokoulutuksessa opiskeltiin etäohjelmointiin ja särmäysprosessin simulointiin käytettävää Bysoft-ohjelmistoa. Alla nähdään prosessi ideasta tuotteeksi, joka on yksi Älypajan kantavista teemoista. Tämän tuotteen osalta lähdettiin liikkeelle konkreettisesta tarpeesta ja siten edettiin valmistettavan kappaleen CAD- 3D malliin, särmäyksen simulointitarkasteluun ja itse valmistukseen sekä käyttökohteeseen asennukseen.

Kuva 4. Valmistuksen polku ideasta särmätyksi tuotteeksi

Valmis malli tuodaan esim. kannettavassa tietokoneessa toimivaan Bysoft-ohjelmistoon, missä suunnitellaan tuotteen särmäyksen vaiheet sekä simuloidaan prosessi. Kun ohjelma on valmis, siirretään se särmäyspuristimen tietokoneelle. Koska särmäysprosessi on valmiiksi suunniteltu ja simuloitu etäohjelmassa, ei laitteella kulu aikaa ohjelmointiin, vaan se voi olla jatkuvasti tehokkaassa tuotantokäytössä.

Laitteen ominaisuuksia testattiin Älypajan käyttöön tulevan osan valmistuksessa heti koulutuksen jälkeen ja valmistettu tuote on esitettynä kuvassa 4.

Hitsaus- ja plasmaleikkauslaitteistot

Älypajaan on rakennettu myös hitsauksen tutkimukseen ja opetukseen soveltuva laboratorio-oppimisympäristö. Kalustoon hankittiin EWM:n ja Froniuksen MIG-MAG sekä Kempin TIG-hitsauslaitteet. Lisäksi laboratoriossa on mekanisoituun hitsaukseen soveltuva hitsausrata, jolla voidaan hallitusti tutkia erilaisten parametrien vaikutusta hitsattavuuteen. Laitteistoon sisältyy myös datankeruulaite, jolla hitsausarvot saadaan tallennettua.

Kuvassa 5. EWM-laitteiston koulutuksessa hitsataan näytettä, jolle tehdään myöhemmin aineenkoetuskokeet Lapin AMKin rikkovan aineenkoetuksen testauslaboratoriossa. Lapin AMKilla on myös mikroskooppilaboratorio, jonka laitteisiin sisältyvät mm. FESEM- ja valomikroskooppi sekä kovuusmittauslaitteet mahdollistaen myös hitsausnäytteiden syvällisemmän tutkimuksen.

Kuva 5. EWM:n Titan XQ 500 hitsauslaitteen testausta Älypajan hitsaustilassa

Edellä mainittujen lisäksi älypajaan hankittiin plasmaleikkuri, jonka toimittaja oli Swift-Cut (kuva 6.). Laite täydentää hyvin älypajan kalustoa, sillä voidaan leikata niin särmättäviä kuin hitsattavia materiaaleja, hiiliteräksen osalta aina 12 mm:n paksuuteen saakka. Myös alumiinin ja ruostumattoman teräksen leikkaus laitteella onnistuu.


Kuva 6. CNC-plasman käyttöönoton jälkeen päästiin tekemään tarvittavia osia tuleviin testauksiin

 

Älypaja-hanke

Älykäs tuotantotekniikan oppimis- ja kehittämisympäristö - ÄLYPAJA-hanke toteutettiin Lapin AMKin Uudistuva teollisuus -osaamisryhmässä 1.1.2018 - 31.12.2020. Hankkeen tavoitteena oli luoda Lapin ammattikorkeakouluun uudenlainen kehittämisympäristö, jossa insinöörikoulutukset, TKI- ja palveluliiketoiminta sekä alueen yritykset kohtaavat.

Hankerahoitus saatiin Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) Vipuvoimaa EU:lta rahoituslähteestä Lapin Liiton myöntämänä. Hankkeesta löytyy tietoa myös hankkeen verkkosivulta. Projektipäällikkönä toimi hankkeessa Jukka Joutsenvaara Lapin AMKista.

 

> Siirry Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Lapin ammattikorkeakoulu hankki IRIS-M liikkeenvahvistuskameran käyttöönsä syksyllä 2020. Tarve uuden teknologian hankkimiselle lähti käynnissäpidon tutkimusryhmän havainnosta kasvattaa kunnossapidon osaamista kunnonvalvonnan osalta.

Kameraa hyödynnetään meneillään olevissa TKI -hankkeissa, jotka ovat MOTa (Motion Amplification) ja Arinka II (Arctic Railway Infrastructure in Kolarctic II). Opetuksessa liikkeenvahvistuskameraa voidaan hyödyntää mm. kunnossapidon opintojaksoilla. TKI-toiminnan ja opetuksen integrointi toteutuu kahdessa konetekniikan insinööriopinnäytetyössä, joiden aiheet liittyvät liikkeenvahvistusteknologiaan.

Liikkeenvahvistusteknologian oleellisimmat komponentit ovat kamera ja menetelmä (algoritmi). Kameralla (kuva 1.) kuvataan valittua kohdetta, jonka näkymätöntä liikettä vahvistetaan patentoidulla algoritmilla. Kuvauksen jälkeen videosta nähdään kuvatun koneen tai rakenteen värähtelykäyttäytyminen.

Kuvaamista voidaan soveltaa useisiin eri tarkoituksiin erityisesti rakenteille, putkilinjoille ja pyöriville koneille. Kameran etuna on, että se ei tarvitse fyysistä kontaktia mitattavaan kohteeseen, joten siihen ei tarvitse asentaa kiinteitä mittausantureita. Kuvauksesta saadusta tallenteesta nähdään kohteen liike. Lisäksi saadaan spektri, aikataso- ja ratakäyrät. (IRIS M Liikkeenvahvistuskamera 2020.) Lapin ammattikorkeakoulun IRIS-M järjestelmän laitteisto näkyy kuvassa 2.

Kuva 1. IRIS-M liikkeenvahvistuskamera (Ailinpieti 2020.)

Kuva 2 Lapin ammattikorkeakoulun IRIS-M laitteisto (Ailinpieti 2020.)

 

Mikä on MOTa-hanke?

MOTa (Motion Amplification) - Liikkeenvahvistuskamerateknologian hyödyntäminen uusille alueille -hankkeen tarkoituksena on kokeilujen avulla löytää uusia kohteita teknologian hyödyntämiseen.

Hankkeessa tehdään kokeiluja teollisuuden kunnossapidossa sekä raideliikenteen ympäristössä. Lisäksi tavoitteena on löytää potentiaalisia kohteita, joita ei pystytä mittaamaan perinteisillä värähtelytekniikoilla. Kyseinen teknologia ei ole vielä kovin hyvin tunnettua, ja sen kaikkia hyödyntämismahdollisuuksia ei välttämättä ymmärretä eikä tunnisteta.

MOTa-hankkeen toteutusaika on 1.1. - 30.11.2020. Se on saanut rahoituksen Lapin liiton alueelliset innovaatiot ja kokeilut- ohjelmasta ja budjetti on noin 56 000 €.

 

Kokeilu teollisuuden kunnossapidossa

Kevät 2020 osoittautui haasteelliseksi Covid-19 epidemian vuoksi. Se sotki hankkeen etenemistä ja suunnitelmia. Keväällä sovitut kokeilutestaukset paikallisiin teollisuusyrityksiin peruuntuivat turvallisuusohjeiden vuoksi ja siirtyivät myöhemmälle ajankohdalle.

Kesälomien jälkeen suunniteltiin uudet kokeilutestaukset ja sovittiin ajankohdat testaukselle teollisuuden kunnossapidon kohteisiin.
Ensimmäinen teollisuuden testauskokeilu sovittiin kumppanuusyritykseemme Outokummun Tornion tehtaalle kunnossapidon alueelle. Lokakuinen testauspäivä oli intensiivinen sisältäen seitsemän etukäteen valittua erilaista kohdetta.

Testauskokeilu aloitettiin tehtaan ulkona sijaitsevien puhaltimien kuvaamisella. Tämän lisäksi liikkeenvahvistuskuvausta tehtiin erilaisissa halliympäristöissä. Haasteita kuvaukselle toivat pimeät ja pölyiset ympäristöt. Jo testauksen aikana huomattiin valaistuksen tärkeys haastavissa tiloissa ja vakaan kuvausalustan merkitys.

Seuraava kokeilu sovittiin teollisuuden kunnossapitoon marraskuun puoliväliin. Tuloksia näistä hankkeen kokeiluista julkaistaan hankkeen päättymisen jälkeen. Kokeilusta on kirjoitettu myös kokeilunpaikka.fi -alustalle. Sivustolla voi ideoida kokeiluja ja levittää oppeja avoimesti kaikkien käyttöön. Kokeilun paikka kokoaa yhteen kokeilijat ja kokeilujen rahoittajat. (Kokeilun paikka 2020.)

Lähteet

IRIS M Liikkeenvahvistuskamera. MLT Machine & Laser Technology Oy. Viitattu 3.11.2020 https://www.mltfinland.fi/iris-m/.

Kokeilun paikka. 2020. Motiva. Viitattu 4.11.2020 https://www.kokeilunpaikka.fi/fi.

Digitalisaatio tarjoaa haasteita ja mahdollisuuksia prosessiteollisuudelle. Muutos mahdollistaa teknologisesti kehittyneille ja osaaville pk- ja mikroyrityksille tilaisuuden toimia suuryritysten kumppaneina. Näiltä pienyrityksiltä vaaditaan kuitenkin vahvaa taustaa ja toiminnan jatkuvuutta sekä tietoa teollisuuden toimialasta ja teollisesta ympäristöstä.

Prosessiteollisuudessa tarvitaan paljon eri osa-alueen asiantuntijoita ja osaamista, joita hankitaan mm. toimittajien ja kumppanuuksien kautta, sillä suuryritykset haluavat keskittyä ydinliiketoimintaansa ja ydinprosesseihinsa. Suurteollisuus on perinteisesti tehnyt yhteistyötä suurten toimittajien kanssa ja pyrkinyt hankkimaan heiltä isoja kokonaisuuksia. Tässä on havaittavissa muutosta. Viime vuosina yhteistyötä ja digitalisaation kehitystyötä on tehty yhä enemmän myös pk- ja mikroyritysten kanssa.

Kumppanuuksiin ja yhteiskehitysprojekteihin päädytään pk- ja mikroyritysten kanssa esimerkiksi silloin, kun niiltä löytyy prosessiteollisuuden tarpeisiin vastaavaa korkeaa teknologista osaamista, ketteryyttä ja joustavuutta.

Käynnissä olevassa yhteispohjoismaisessa DigiProcess-hankkeessa haastateltiin keväällä 2020 seitsemää Pohjois-Suomen prosessiteollisuuden suuryritystä. Tässä blogissa tuodaan esille hankkeen suuryrityshaastatteluissa esiin nousseita digitalisaation avainalueita, joihin suuryritykset ovat panostaneet viime vuosien aikana ja mihin tulevaisuudessa tullaan investoimaan mm. tuotannon ja kunnossapidon alueilla. Pk- ja mikroyritykset voivat hyödyntää tätä tietoa liiketoiminnan suunnittelussa.

DigiProcess-hankkeen (1.10.2019 - 30.9.2022) päätavoitteena on tukea digitaalisten palvelujen ja palveluekosysteemien kehittämistä pk-yrityksissä, jotka tuottavat palveluita teollisuudelle. Tavoitteen saavuttamiseksi projektissa tunnistetaan teollisuus- ja pk-yritysten tarpeita ja niiden tarjoamia mahdollisuuksia kehittämällä niitä edelleen soveltuvalle tasolle hankekumppaneiden tuella. Tärkeänä tavoitteena on laajentaa teollisuudenala- ja maakohtaista yhteistyötä sekä alojen että maiden rajat ylittäväksi.

Hanketta koordinoi Lapin AMK. Hankekumppanit ovat Luulajan teknillinen yliopisto (SE), IUC Norr AB (SE), Oulun yliopisto, Nivala-Haapajärven seutu NIHAK ry ja Digipolis Oy. Rahoittajana toimii Interreg Nord 2014-2020 ja Lapin liitto. Hankkeen kokonaisbudjetti on 1 825 621 EUR.

Digitalisaation avainalueet prosessiteollisuudessa

Teollisuuden suuryrityksissä halutaan pitää sisäisen osaamisen taso korkealla ja tärkeimpien ydinprosessien ja -liiketoimintojen tieto hallussa. Säilyttääkseen kilpailuedun suuryritykset ovat investoineet digitalisaation avainalueiden tutkimukseen ja kehitykseen mm. erilaisten hankkeiden ja pilottien kautta. Haastatteluiden pohjalta esiin nousi keskeisiä digitalisaation avainalueita, joihin teollisuusyrityksissä panostetaan (kuvio 1).



Kuvio 1. Digitalisaation avainalueet

Data-alusta

Teollisuuden suuryrityksillä on tyypillisesti oma data-alusta (data platform), pilvipalvelualusta, jonka rakentamiseen he panostavat.

Digitaalisia palveluja tarjoavilta toimittajayrityksiltä odotetaan, että he käyttäisivät suuryritysten data-alustaa ja voisivat tuoda mm. oman datansa tai applikaationsa yrityksen pilvialustalle tiettyjen vaatimusten mukaisesti. Alustojen päälle pyritään liittämään yrityksen ulkopuolelta hankittavat digitaaliset ratkaisut, joilla pyritään hyödyttämään tuotantoa.

Data-alustat ovat pohjana kehittyvälle data-analytiikalle ja koneoppimisille, ja niihin liittyen yrityksissä tarkastellaan erinäköisiä ratkaisuja. Data-alustan osalta kehitys liittyy sen päälle liittyvään data-analytiikkaan, datan hallintaan, -käytettävyyteen ja -luotettavuuteen.

Data-analytiikka
Suurteollisuuden yksi eniten kehittyvistä avainalueista on haastattelujen pohjalta tunnistettu olevan data-analytiikka ja siihen liittyvät erilaiset ohjaavat mallit sekä ennakoiva- (tai ennustava) ja opastava- (tai neuvova) analytiikka tuotantoprosesseissa ja niiden sovellukset. Analysoinnilla ja koneoppivien mallien avulla voidaan jalostaa prosessidataa ymmärrettävään muotoon mm. visualisointien avulla.

Data-analytiikka toimii päätöksenteon tukena ja ohjaa tekemisiä eli luo tilannekuvaa ja nostaa esiin poikkeamia. Ennakoivan ja opastavan analytiikan kehitystä tuotantoprosesseissa viedään eteenpäin ja se edistää mm. prosessin käyntivarmuutta, prosessin ja kunnossapidon optimointia, ennakoivaa huoltoa ja vikaantumisien ennustamista. Tämä auttaa suuryrityksiä estämään suunnittelemattomat seisokit tuotantoprosessissa. Esimerkkejä suuryrityksissä esiintyvistä kohteista, johon data-analytiikkaa voidaan käyttää:

• vikaantumisien ennustaminen esim. pohjautuen neuroverkkomalleihin
• ennustava- ja neuvova-analytiikka mm. ratakatkojen ennustamiseen
• neuvova palvelu laadun ylläpitoon
• poikkeamien syy-yhteyksien löytäminen datamassasta
• käyntivarmuuteen liittyvät anturoinnit ja analytiikkaa.

Tekoäly
Haastateltujen teollisuusyritysten joukossa tekoälyn (Artificial Intelligence, AI) käyttö on yleisesti ottaen alkumetreillä. Sitä on kokeiltu ja siihen tullaan kuitenkin panostamaan tulevina vuosina.

Tekoälyllä haetaan muun muassa rutiinitehtävien automatisointia, jossa toistuva työ voitaisiin hoitaa käyttämällä mm. ohjelmistorobotteja. Resursseja voitaisiin vapauttaa tarpeellisimpiin kohteisiin.

Suunnitelmissa on myös kartoittaa, millä osa-alueilla koneoppimista ja tekoälyä voitaisiin hyödyntää. Eräässä suuryrityksessä on keskusteltu ja suunniteltu tilaus-toimitusketjun tekoälyavusteisesta toteutuksesta ja tekoälyn ottamista käyttöön työnsuunnittelun prosessissa.

AR ja VR
Lisätty todellisuus (Augmented Reality, AR) ja virtuaalitodellisuus (Virtual Reality, VR) ovat eräitä suuryritysten kehityksen avainalueista. Sovelluksien kehitystä on tehty yhdessä pienten yritysten kanssa. Suuryrityksissä on luotu kehityssuunnitelmia pitkälle tulevaisuuteen.

Yleisesti AR:n ja VR:n hyödyntämisessä ollaan suuryrityksissä melko alkuvaiheessa. Sovellukset perustuvat yleensä kaupalliseen teknologiaan. Suuryritykset voivat hyödyntää AR/VR:ää esimerkiksi henkilöstön turvallisuuskoulutuksissa ja työhön perehdyttämisissä.

Robotiikka, konenäkö ja digitaalinen kaksonen (digital twin) nousivat esiin muutamissa haastatteluissa. Eräs yritys panostaa robotiikkaan yhtenä suurena avainalueenaan. Yrityksellä on suunnitelmissa lähteä kokeilemaan tulevaisuudessa autonomisia eli itsenäisesti toimivia joustavia älyrobotteja.

Suuryritykset miettivät yhdessä suurempien toimittajayritysten kanssa erilaisia konenäköratkaisuja. Haastattelujen perusteella yrityksissä on tarkoitus käynnistää konenäön sovelluksiin liittyviä investointeja, jotka tukevat mm. laadun hallintaa ja prosessin ohjausta ja hallintaa. Mietinnässä on investoida tuotantolinjoille perustason sovelluksiin ja edistyneempiin konenäkösovelluksiin.

Isompien toimittajayritysten kanssa on pohdinnassa digitaalisten kaksosten hyödyntämiseen liittyvää kehitystä. Suuryrityksellä on toiveena digitaalinen ympäristö, jossa voidaan simuloida ja verrata digitaalisessa maailmassa pyörivää prosessia ja teollisuuden todellista prosessia. Tarkoituksena on helpottaa prosessin operaattorien tekemistä ja tarjota ennustettavuutta prosessiin.

Autonominen tuotanto
Toimintaympäristön muutokset ja etäinen sijainti vaativat panostamaan etäyhteyksiin ja -ohjauksiin sekä autonomiseen tuotantoon. Teknologian hyödyntämisen suhteen yritykset haluavat olla kehityksen kärjessä. Digitaaliset, autonomiset- ja automaattiset ratkaisut voivat olla tuotannon kannattavuuden vuoksi jopa elinehto tietyn tyyppisille yrityksille.

Autonomiseen tuotantoon liittyen kehitys on etenemässä, joten tästä syystä on oltava kehittynyttä teknologiaa. Osa työkoneista toimii jo etäohjauksella, mutta kehitystoimia ja investointeja tarvitaan, jotta päästäisiin autonomisesti toimivaan tuotantoon.

Yhteenveto

Digitalisaation kehityksen kärjessä pysyminen vaatii osaamista ja resursseja. Suurteollisuus on panostanut sisäisesti erilaisiin kehitystoimiin ja pilotointeihin. Mikro- ja pk-yritykset sekä suuret toimittajayritykset ovat tukeneet tätä kehitystyötä ja tuottaneet erilaisia ratkaisuja suurteollisuuden tarpeiden pohjalta.

Suurteollisuuden teknologinen kehitys ja panostus uusien teknologioiden kehittämisiin ja kokeiluihin avaa ovia kyvykkäille mikro- ja pk-yrityksille. Tässä on mahdollisuus pienille yrityksille, joilla on prosessiteollisuuden tarpeisiin vastaavaa korkeaa teknologista osaamista, ketteryyttä ja joustavuutta.

Haastattelujen perusteella suurteollisuuden digitalisaation avainalueet painottuvat useaan eri osa-alueeseen, joihin eri yritykset ovat panostaneet viime vuosien aikana ja joihin tullaan panostamaan lisää teknologisen kehityksen myötä.

 

Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmään kuuluva Arctic Steel and Mining (ASM) -tutkimusryhmä tekee työtä terästen konepajakäytettävyyteen liittyvissä hankkeissa sekä tuottaa erilaisia testauspalveluja yhteistyökumppaneille.

Ryhmän ydinosaamisaluetta ovat mm. erikoislujien terästen hitsattavuus ja muovattavuus. Kemissä sijaitsee rikkovan aineenkoetuksen laboratorio, jossa on erilaisia terästen muovattavuuden testaukseen soveltuvia laitteita. Viimeisen vuoden aikana ryhmän toimesta on mm. tehty runsaasti levyn reunan muovattavuuden tutkimukseen liittyviä testejä, joiden kehityksestä ja käyttöönotosta on julkaistu Pohjoisen tekijät -blogissa aiemmin blogiartikkeli [1].

Tämän lisäksi ryhmä toimii Torniossa ammattiopisto Lappialla, missä on erityisesti terästen särmättävyyden testaukseen soveltuvia laitteita. ASM tutkimusryhmä on ollut viime vuosina vahvasti mukana teräsyhtiö SSAB:n kehittäessä lujia teräksiä ja niiden ominaisuuksia. Ryhmän toiminta on laboratoriostandardin SFS-EN ISO/IEC 17025 mukaisesta ja toiminta on myös auditoitu SSAB:n toimesta.

Erikoislujat teräkset

SSAB on pitkälle erikoistunut, maailmanlaajuisesti toimiva teräsyhtiö, joka kehittää erikoislujia teräksiä ja on niiden maailmanmarkkinoiden johtava tuottaja. Erikoislujien terästen lujuus on n. 2 - 4 kertaa suurempi kuin ns. tavallisten rakenneterästen. Suuremman lujuuden ja alhaisemman sitkeyden vuoksi niiden työstäminen konepajoissa on haastavampaa ja vaatii annettujen ohjeiden noudattamista tarkasti.

Niiden käyttö rakenteissa ja muissa sovelluksissa antaa kuitenkin etuja verrattuna tavalliseen rakenneteräkseen. Niiden avulla rakenteita voidaan keventää, mikä vaikuttaa laitteiden suorituskykyyn ja vähentää kustannuksia sekä pidentää laitteiden käyttöikää. Erikoislujien rakenneterästen tyypillisiä sovelluskohteita ovat mm. nostureiden puomit ja runkorakenteet, kuorma-autojen ja niiden lavojen rungot ja pankot ja autojen turvakehikon osat, kuva 1 [2].

Kuva 1. Erikoislujien rakenneterästen tyypillisiä sovelluskohteita, kuva: Vili Kesti SSAB [2]

Erikoislujien terästen sovelluskohteissa komponenttien valmistus vaatii lähes poikkeuksetta särmäämistä eli levyn taivuttamista, joka onkin yleisimmin käytetty muovausmenetelmä. Erikoislujille teräksille se on usein myös paras tai jopa ainoa menetelmä muovaukseen.

Moderneissa lujista teräksistä valmistettavissa rakenteissa (esim. uuden sukupolven puomi- ja lavarakenteet) särmäämistä käytetään enenevissä määrin hyödyksi, ja sillä korvataan esim. hitsausta. Tällöin saavutetaan usein huomattavasti parempi rakenteen väsymiskestävyys, ja samalla myös osien tuotantokustannukset pienenevät.

Terästen lujuuden kasvaessa niiden taivutus tulee kuitenkin haasteellisemmaksi, ja on tärkeää hankkia tietoa niiden särmättävyydestä ja siihen vaikuttavista tekijöistä. Kun lujia teräksiä käytettäessä on tavoitteena mahdollisimman tehokas ja ongelmaton konepajaprosessi, särmäysohjeistuksen ja sen noudattamisen merkitys korostuu.

Tästä johtuen on tärkeää tutkia särmättävyyttä ns. täyden mittakaavan kokeilla, jotka suoritetaan oikeilla konepajasärmäimillä ja riittävän suurilla näytteillä. Tällöin pystytään antamaan asiakkaalle oikeanlaista käytännön ohjeistusta. Lapin ammattikorkeakoulu ja ammattiopisto Lappia pystyvät yhteistyössä tarjoamaan tarkoitukseen sopivia laitteita ja osaamista.

Särmättävyyden tutkimus

Särmättävyyden tutkimus ammattikorkeakoululla alkoi noin vuosikymmen sitten, jolloin ASM tutkimusryhmä osallistui särmäykseen liittyviin hankkeisiin Jalosärmä (Tutkimus ruostumattomien terästen särmättävyydestä sekä konenäön soveltamisesta) sekä KuURaK (tutkimus Kuumavalssattujen Ultralujien Rakenne- ja Kulutusterästen käytettävyydestä) [3,4].

Hankkeissa luotiin pohja työlle ja hankittiin tarvittava osaaminen, jota alettiin hyödyntää särmättävyyden tutkimuksessa. Myös SSAB:lla ja Oulun yliopistolla on kehitetty samanlaisia testausmenetelmiä, joten tuloksia on voitu vertailla keskenään ja saatua tulosaineistoa on hyödynnetty yhteistyössä tehdyissä tutkimuksissa ja julkaistu alan konferensseissa ja lehdissä [5-12].

Uusien terästuotteiden särmättävyyttä testataan myös jatkuvasti ja niiden perusteella SSAB laatii teräksiä käyttäville asiakkailleen ohjeita. Särmäystesteissä hyödynnettiin aluksi ammattiopisto Lappialla koulutuskäytössä olleita ”normi” särmäyspuristimia, mutta nykyisin käytössä on jo monipuolisempi laitekanta. Särmäyskokeiden suorittamisesta ja tulosten analysoinnista on kerrottu enemmän mm. Materia-lehdessä julkaistussa artikkelissa [2].

Hydromuovaimen käyttöönotto

Testattavien terästen lujuuden ja paksuuden kasvaessa alkoivat käytössä olleet särmäyspuristimet, joissa levynpaksuus voi teräksen lujuudesta riippuen olla maksimissaan noin 15 - 20 mm, käymään liian pieniksi. SSAB ja sen asiakkaat, jotka teräksiä käyttävät, kaipaavat tietoa myös erittäin paksujen, jopa 80 mm:n terästen särmättävyydestä.

Alettiin miettiä erilaisia vaihtoehtoja voimakkaamman puristimen hankkimiseksi testeihin. Syntyi ajatus, että Torniossa ammattiopisto Lappialla sijaitsevaa hydromuovainta voitaisiin käyttää myös särmäyskokeisiin.

Kuva 2. Hydromuovain Torniossa ammattiopisto Lappialla

Kuvassa 2 nähdään Torniossa Lappialla sijaitseva hydromuovain (suurpainemuovain), jonka historia juontaa juurensa 2000-luvun alkuun, jolloin toteutettiin Jaloterässtudio-hanke. Siinä hankittiin mm. erilaisia muovauslaitteita prototyyppivalmistusta varten. Laitteella putki tai levy voidaan muovata korkean jopa 5000 bar nestepaineen avulla haluttuun muotoon.

Laite oli alun perin hankittu VTT:lle Lappeenrantaan, mutta koska muovattavuuden tutkimus siellä lopetettiin, tuli laitteen sijoituspaikaksi lopulta Jaloterässtudio. Hankkeen jälkeen laite pysyi edelleen VTT:n omistuksessa, mutta myöhemmin se siirtyi ammattiopisto Lappian omistukseen.

Kuvassa 3 nähdään eräs esimerkki hydromuovaamalla valmistetusta kappaleesta. Teräsputkesta on valmistettu T-haarakappale, joita käytetään putkiliitoksissa. Perinteisesti kappale valmistetaan hitsaamalla liitäen kahdesta osasta, mutta hydromuovaamalla kappale voidaan valmistaa yhdestä putkesta ilman saumoja, mikä parantaa huomattavasti tuotteen mekaanisia ominaisuuksia. Tähän tarvitaan kunkin kappaleen mittojen mukaan valmistettu muotti, kuva 3.

Kuva 3. Hydromuovauksen periaate ja muotti [13] sekä Tornion hydromuovaimella valmistettu T-haarakappale

Koska paine hydromuovauksessa on erittäin korkea, suljetaan muotti laitteessa olevalla suurella puristimella, jossa voimaa on jopa 3000 tonnia. Laitetta on sen olemassaolon aikana käytetty suhteellisen vähän sen varsinaiseen tarkoitukseen eli hydromuovaukseen. Testejä on tehty erilaisissa muovaukseen liittyneissä tutkimushankkeissa ja sillä on tehty myös joitakin teollisuuden asiakkaiden tilaamia prototyyppejä.

Laajamittaista käyttöä on rajoittanut lähinnä muottien suhteellisen korkeat valmistuskustannukset. Ollakseen kannattavaa, valmistus hydromuovaamalla vaatisi suuria sarjakokoja. Näin ollen laitteen käyttö onkin rajoittunut pääasiassa perinteiseen muovaukseen hyödyntäen pelkästään em. suurta puristinta.

Kun idea puristimen käyttämisestä särmäystesteihin oli saatu, alettiin sitä kehittää eteenpäin. Projektin työnimenä oli ”ultimaattinen särmäri”, joksi laitetta usein edelleen kutsutaan. Aiemmin käytössä olleissa puristimissa maksimivoima oli noin 100 - 200 tonnia, nyt kehitettävällä uudella konseptilla tavoitteena oli päästä yli kymmenkertaiseen puristusvoimaan aiempaan verrattuna. Särmäyskokeita varten suunniteltiin työkalut ja ne rakennettiin tarkoituksenmukaisesta lujasta teräksestä.

Työkalujen valmistuttua ne otettiin käyttöön ja testaustoiminta saatiin käyntiin. Testausta on tehty jo viitisen vuotta ja tuloksena on saatu runsaasti tietoa paksujen terästen särmättävyydestä.

Kuvassa 4 nähdään särmäyskokeen suoritusta työkaluineen sekä taivutettuja levyjä, joiden paksuus on 30-60 mm. Paksuimmat taivutetut levyt ovat olleet jopa 80 mm, jolloin niiden paino nousee yli 300 kg. Sekä työkalujen että testattavien levyjen siirto onnistuu trukin avulla.

Tähän mennessä suoritetuissa testeissä suurimmat käytössä olleet voimat ovat olleet vasta n. neljännes laitteen maksimaalisesta 3000 tonnin kapasiteetista, joten terästen paksuutta ja lujuutta voidaan vielä kasvattaa.

Kuva 4. Hydromuovaimen särmäystyökalut ja taivutettuja teräsnäytteitä

Vastaavan suuruusluokan testauslaitteistoja on maailman mittapuullakin melko harvassa ja uuden laitteen käyttöönoton ansiosta sekä Lapin ammattikorkeakoulusta että ammattiopisto Lappiasta on tullut merkittävä toimija alalla. SSAB:lla yhteistyötä on luonnehdittu tärkeäksi yhtiössä tehtävän lujien terästen kehitystyön kannalta ja yhteistyön uskotaan jatkuvan tiiviinä myös tulevaisuudessa.

Särmäyskokeiden lisäksi Hydromuovaimen puristinta on käytetty välillä muuhunkin tarkoitukseen. Eräs konepaja tarvitsi U:n muotoon taivutettuja 50 mm:n terästangosta valmistettuja kappaleita ja tiedusteli, pystyisikö hydromuovaimella valmistamaan sellaisia. Vastasimme, että emme tiedä, mutta uskoisimme sellaisen olevan mahdollista. Taivuttamista kokeiltiin ja niinhän siinä kävi, että viisaampi antoi periksi.

Kuvassa 5 ASM tutkimusryhmässä mm. särmäyskokeiden parissa työskentelevä projekti-insinööri Esa Koskela juuri taivuttamansa tangon kanssa.

Kuva 5. Projekti-insinööri Esa Koskela ja hydromuovaimella taivutettu 50 mm:n terästanko

Lähteet

1. Ruoppa, R., Vierelä, R., Rautio, P., Uusia menetelmiä terästen tutkimukseen, Pohjoisen Tekijät blogikirjoitus, Lapin ammattikorkeakoulu 2019, https://www.lapinamk.fi/blogs/Uusia-menetelmia-terasten-tutkimukseen/dottwdnc/04ace245-c854-48cc-af1c-bbd560d4e75e

2. Ruoppa, R, Keltamäki, K., Toppila, Kesti, V., Ultralujien ja kulutuskestävien terästen käytettävyys. MATERIA 3/2017, ss. 54.59, Helsinki 2017, https://vuorimiesyhdistys.fi/wp-content/uploads/2019/09/Materia_2017-3.pdf

3. Toppila, R., Joutsenvaara, J., Tutkimus ruostumattomien terästen särmättävyydestä sekä konenäön soveltamisesta. Lapin AMKin julkaisuja, Sarja B. Raportit ja selvitykset 25/2014

4. Ruoppa, R., Sipola, J., Maronen, J., Ultralujien terästen särmättävyyden ja takaisinjouston määritys konenäön avulla sekä taivutusvoimat, KuURaK -projektin särmäyskokeet. Kemi-Tornion ammattikorkeakoulun julkaisuja, Sarja B. Raportit ja julkaisut 23/2013

5. Kaijalainen, A., Kesti, V., Heikkala, J., Ruoppa, R., Porter, D., Kömi, J., Bendability of shot blasted ultrahigh-strength steels. Thermec 2018, Paris, France, 9-13 July 2018.

6. Ruoppa, R., Vierelä, R., Ylitolva, M., Toppila, R., Kesti, V., Bending tests of very thick plates with advanced research techniques and equipment. METNET Seminar 2017, Cottbus, Germany, 11-12 October 2017.

7. Ruoppa, R., Keltamäki, K., Toppila, R., Kesti, V., Research of ultra-high-strength and wear-resistant steels using advanced techniques. METNET Seminar 2016, Castellon, Spain, 11-12 October 2016.

8. Kesti, V., Kaijalainen, A.J., Mourujärvi, J., Ruoppa, R., Bendability and microstructure of Optim® 700 MC Plus. Nordic Steel Construction Conference, Tampere, Finland, 23-25 September 2015

9. Arola, A-M., Kesti, V., Ruoppa, R., The Effect of Punch Radius on the Deformation of Ultra-High Strength Steel in Bending. Proceedings of the 16th International Conference on Sheet Metal, pp 139-146, Erlangen, Germany, 16-18 March, 2015

10. Ruoppa, R., Toppila, R., Kesti, V., Arola, A_M., Bendability tests for ultra-high-strength steels with optical strain analysis and prediction of bending force, Proceedings of the METNET Seminar 2014, Moscow, Russia, 21-22 October 2014.

11. Siltanen, J., Kesti, V., Ruoppa, R., Longitudinal bendability of laser welded special steelsin a butt joint configuration, Proceedings of International Congress on Applications of Lasers & Electro–Optics, October 19-23, San Diego, USA, 2014.

12. Kesti, V., Kaijalainen, A., Väisänen, A., Järvenpää, A., Määttä, A., Arola, A-M., Mäntyjärvi, K., Ruoppa, R., Bendability and microstructure of direct quenched Optim 960QC. Materials Science Forum Vols. 783-786 (2014) pp 818-824, Trans Tech Publications, Switzerland.

13. Ray, P and Mac Donald, P.J., Experimental study and finite element analysis of simple X- and T-branch tube hydroforming processes. International Journal of Mechanical Sciences Volume 47, Issue 10, October 2005, Pages 1498-1518.

 

Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Matkailu on Lapin alueelle kärkiala, joka osaltaan mahdollistaa hyvinvointia ja taloudellista kasvua pohjoisella alueella (Lappi-sopimus 2018-2021).

Lapissa on myös vahva perinne teollisuudessa; Meri-Lapissa sekä metsäteollisuus että terästeollisuus ovat jo vuosikymmeniä luoneet hyvinvointia ja työpaikkoja alueelle. Alueella on myös paljon pienempiä teollisuusyrityksiä erilaisilla toimialoilla. Teollisuusmatkailun konseptointi –hankkeessa pyritään luomaan kestävää yhteistyötä näiden alojen välille.

 

Matkailualan muutosten tuulet

Viimeisen kymmenen vuoden ajan Lapin matkailu on kasvanut eksponentiaalisesti aina alkuvuoteen 2020 saakka. Erityisen suurta kasvu on ollut kansainvälisen matkailun osalta. Talvikaudesta 2019 - 2020 odotettiin taas ennätystulosta, mutta maailmanlaajuinen koronakriisi lamaannutti matkailun keväällä 2020 (UNWTO 2020; Niestadt 2020).

Globaalina ja suhdanneherkkänä toimialana matkailuala on kärsinyt kriisissä paljon. Joidenkin ennusteiden mukaan matkailualan toipumiseen menee vuosia (UNWTO 2020; Niestadt 2020; Lapin matkailuelinkeinon liitto ja Lapin kauppakamari 2020).

Vaikka kriisin vakavuutta ei voi mitenkään vähätellä, hiljaisempi aika on antanut myös aikaa uusille, innovatiivisille ajatuksille matkailualan tulevaisuutta ajatellen.

Liikehdintä on ollut aaltomaista, kesäkuussa matkustusrajoituksia ja muita rajoituksia purettiin, jonka myötä matkailuala hieman piristyi. Elokuun alussa matkustusrajoituksia jälleen kiristettiin joidenkin maiden osalta (Business Finland 2020a). Eritoten kotimaan matkailu näyttää lisääntynee kesän 2020 aikana (Satokangas 2020).

Lapin ammattikorkeakoulu ja Lapin liitto ovat käynnistäneet EAKR-rahoitteisen, Vipuvoimaa EU:lta Lapin matkailun koronatoipumisen tilannehuone -hankkeen, jonka tavoitteena on koota, tulkita sekä jakaa tietoa matkailutoimijoille tietoa kriisistä toipumisen tueksi.

Matkailijoiden arvojen ja kulutuskäyttäytymisen muutosta koronanjälkeiselle ajalle on ennakoitu eri foorumeilla. On arvioitu, että kriisin jälkeen matkailijat arvostavat entistä enemmän “hyviä” arvoja edustavia matkakohteita, jotka noudattavat esimerkiksi kestävän ja vastuullisen matkailun periaatteita (Yle uutiset 2020).

Teollisuusmatkailu ja sen konseptoiminen vastuulliseksi ja elämykselliseksi matkailutuotteeksi voi olla yksi mielenkiintoinen kehittämisen kohde. Meri-Lapin alueella onkin jo upeita esimerkkejä teollisuusmatkailutuotteista. Kuvassa 1 on Kemin matkailun järjestämä elämysmatka matkailijoille Jäänmurtaja Sampolla.

Kuva 1. Jäänmurtaja Sampo. Lähde: Kemin Matkailu Oy / Experience365

 

Teollisuusmatkailu muualla maailmassa

Euroopassa teollisuuteen liittyvä matkailu on kasvattanut suosiotaan ja teollisuusmatkailupalveluita on kehitetty sekä olemassa oleviin kohteisiin että käyttämättömiin perintökohteisiin, esimerkiksi entisiin kaivoksiin.

Luulajassa sijaitseva Ruotsin pohjoisin tiedekeskus Teknikens Hus keskittyy alueen teollisuuteen. Siellä voi tutkia esimerkiksi terästeollisuutta, metsäteollisuutta sekä astronomiaa. Ruotsissa on myös muutamia kaivoskohteita, joissa voi vierailla. Taalainmaalla on Falunin kuparikaivokset ja LKAB:N rautamalmikaivos Kiirunassa, joissa molemmissa järjestetään ohjattuja kierroksia.

Saksassa lähellä Hannoveria sijaitsevassa Rammelsbergin kaivosmuseossa on myös mahdollista vierailla. Museossa esitellään kaivostyöläisten arkea alueella.

 

Meri-Lapin alueen teollisuusmatkailu - Mitä ja kenelle?

Meri-Lapin alueen matkailuun haetaan uusia ideoita Teollisuusmatkailun konseptointi -hankkeen avulla, jonka tavoitteena on kehittää alueen matkailua ja reagointikykyä muuttuvaan kuluttajakäyttäytymiseen. Hankkeen avulla voidaan hyödyntää kattavasti alueen potentiaalia yhdessä teollisuudessa ja matkailussa toimivien yrittäjien ja toimijoiden kanssa yli toimialarajojen.

Hanke käynnistyi Kemin kaupungin tarpeesta kehittää Meri-Lapin alueen matkailua. Hankkeessa Meri-Lapin alueelle on jo syntynyt monialainen verkosto, johon kuuluu matkailuyritysten edustajia, teollisuuden toimijoita, yhdistysten jäseniä sekä muita sidosryhmiä. Tässä verkostossa teollisuusmatkailun konseptia kehitetään yhdessä korkeakouluorganisaatioiden kanssa. Kuvassa 2 on esitetty hankkeen posteri.

Kuva 2. Teollisuusmatkailun konseptointi –hankkeen posteri.

 

Vastuullista teollisuusmatkailua kehittämässä

Teollisuusmatkailukonseptia kehitettäessä tulee huomioida vahvasti turvallisuus ja kestävä kehitys. Luonnon hyödyntäminen edellyttää toimintojen vastuullisuutta luontoa ja kulttuuriympäristöä kunnioittaen.

Meri-Lapin alueen elinkeinojen tasapainoinen kehitys ja kannattava liiketoiminta paranee entisestään, kun kestävän kehityksen käytännöt saadaan sisällytettyä vahvemmin yritysten kaikkiin toimintoihin.

Vastuullisuus on tulevaisuudessa yhä tärkeämpää sidosryhmille ja asiakkaille sekä pitkäjänteisen toiminnan takaamisen vuoksi. Asiakkaat ovat yhä enemmän tietoisia vastuullisuuden merkityksestä ja tällä hetkellä maailmaa muokkaavan koronaviruksen vaikutukset tulevat todennäköisesti lisäämään asiakkaiden kiinnostusta korkeaa laatutasoa kohtaan. (Business Finland 2020.)

Hankkeella edistetään etenkin uusien alueen teollisiin ominaispiirteisiin, kansainvälisesti tunnustettuihin kärkiosaamisalueisiin ja kulttuuriperintöön pohjautuvien laadukkaiden teollisuusmatkailupalveluiden syntymistä eri vuodenajoille. Teollisuusmatkailu mahdollistaa koko alueen näkemisen uudesta ja erilaisesta näkökulmasta ja tarjoaa paljon mahdollisuuksia. Hankkeessa ideoita ammennetaan alueen omista vahvuuksista esimerkiksi kulttuuriperintöön, arktiseen teollisuuteen ja matkailupalveluihin liittyen.

Teollisuusmatkailun kehittäminen edistää ympärivuotisten matkailupalveluiden tarjontaa ja antaa keinon laajentaa alueelle saapuvaa kansainvälistä asiakaspohjaa. (Lapin Yrittäjät 2020; Miettunen 2018.)

 

Verkostoista vauhtia kehitykseen

Hankkeen verkostossa valitut kehittämisen teemat ovat kulttuuriperintö, kiertotalous ja vastuullinen teollisuus sekä elintarviketeollisuus sisältäen maatilamatkailutyyppisen toiminnan. Näiden teemojen kautta tuodaan esiin alueen identiteettiä, historiaa ja alueen teollisuuden erikoisosaamista.

Kehittämällä teollisuusmatkailuun liittyviä palveluita säilytetään palanen historiaa; historian esiintuonti matkailijoille edesauttaa matkailijoiden kiinnostusta aluetta kohtaan (Meri-Lapin Kehittämiskeskus 2020). Matkailijoille halutaan tarjota elämyksiä ja historian havinaa. Teollisuusmatkailukonsepti on onnistunut silloin kun saadaan historia ja nykyisyys kohtaamaan mielenkiintoisella tavalla.

Teollisuusmatkailusta voi kehittyä Meri-Lapin alueelle yksi tulevaisuuden matkailualan vetonauloista. Matkailijat haluavat innovatiivisia ja autenttisia matkailuelämyksiä. Kehitettyjä konsepteja voidaan hyödyntää hankkeen jälkeen myös muualla Suomessa. Alueen yritykset, toimijat ja teollisuudenalat haluavat vastata tarpeeseen kehittämällä omia palveluitaan yhdessä muiden toimijoiden kanssa.

Hankkeen tavoitteista ja tuloksista viestitään hankkeen aikana monipuolisesti eri kanavissa. Perinteisen median lisäksi käytössä on digitaalisen median kanavia kuten LinkedIn, Lapin AMKin verkkosivut sekä hanketoimijoiden muut viestintäkanavat. Tavoitteena on saavuttaa Meri-Lapin alueen toimijat ja yritykset. Hankkeen Kick Off –tilaisuudesta on kirjoitettu tiedote Lapin AMKin sivuille ja paikallislehtiin.

Teollisuusmatkailun konseptointi –hanke on rahoitettu Lapin liiton myöntämällä Euroopan aluekehitysrahaston, Vipuvoimaa EU:lta tuella (276 853 €), kokonaisbudjetin ollessa 346 069 euroa. Hanke on alkanut 8/2019 ja päättyy 12/2021. Hankkeen päätoteuttajana on Lapin ammattikorkeakoulu ja osatoteuttajana Lapin yliopisto.

 

Lähteet

Business Finland 2020. Kestävyys matkailuvalttina. Haettu osoitteesta 18.5.2020 https://www.businessfinland.fi/suomalaisille-asiakkaille/palvelut/matkailun-edistaminen/vastuullisuus/kestava-matkailu-lyhyesti/

Lapin Yrittäjät 2020. Haettu osoitteesta 20.5.2020. https://www.yrittajat.fi/lapin-yrittajat/a/blogit/teollisuusmatkailu-matkailun-seuraava-megatrendi

Lappi-sopimus 2018-2021. Hankittu osoitteesta 25.5.2020 http://www.lappi.fi/c/document_library/get_file?folderId=3589265&name=DLFE-32814.pdf

Meri-Lapin Kehittämiskeskus. 2020 Haettu osoitteesta 20.5.2020 http://www.meri-lappi.fi/fi/asuminen/historia/alueen-teollisuuden-historia/
Miettunen, M. 2018. Meri-Lapin Teollisuusmatkailu -esiselvitys.

Niestadt, M. 2020. European Parliamentary Research Service. Haettu osoitteesta 19.5.2020. https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/ATAG/2020/649368/EPRS_ATA(2020)649368_EN.pdf

Satokangas, P. 2020. Pohjoisen tekijät blogi. Lapin ammattikorkeakoulu. Haettu osoitteesta 14.8.2020. https://www.lapinamk.fi/blogs/Kesa-lievensi-matkailun-korona-ahdinkoa---syksy-ja-talvi-ratkaisevan-tarkeita/40628/5403550e-4877-44ab-b5ea-f315e43ff2a3

UNWTO 2020. World Tourism Barometer. 18 (2). Haettu osoitteesta 19.5.2020. https://www.unwto.org/market-intelligence

 

Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle

Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmään kuuluva Arctic Steel and Mining (ASM) tutkimusryhmä tekee työtä terästen konepajakäytettävyyteen liittyvissä hankkeissa sekä tuottaa erilaisia testauspalveluja yhteistyökumppaneille.

Kemissä sijaitsevassa rikkovan aineenkoetuksen laboratoriossa on terästen muovattavuuden testaukseen soveltuvia laitteita kuten Erichsen hydraulinen pullistin sekä GOM Aramis/Argus optinen venymämittausjärjestelmä.

Tutkimusryhmä on ollut viime vuosina vahvasti mukana teräsyhtiö SSAB:n kehittäessä lujia teräksiä ja niiden muovattavuutta.

 

Levyn reunan muovattavuuden tutkimus ASM-tutkimusryhmässä

Eräs muovattavuuden tutkimuksen osa-alue käsittää teräslevyn reunan muovattavuuden. Tietämystä tarvitaan erityisesti ajoneuvoteollisuudessa, jossa valmistetaan suuria sarjoja erilaisia komponentteja, joissa yhdistyvät usein mekaaninen leikkaus ja muovaus.

Yleensä osien valmistuksessa pyritään siihen, että muovauksen jälkeen tuote on kerralla valmis, eikä tarvita enää reunan rajaamista tms. jatkokäsittelyä. Tällöin usein levyn reunan muovattavuus muodostuu kriittiseksi ja mikäli se on riittämätön, syntyy reunaan murtumia ja komponentti joudutaan hylkäämään valmistusprosessissa.

Kuvassa 1 nähdään leikkaamalla ja muovaamalla valmistettu henkilöauton alustan komponentti, jossa reunan muovaus on hyvin onnistunut.

Kuva 1. Leikkaamalla ja muovaamalla valmistettu auton henkilöauton kolmiotukivarsi, kuva: SSAB, Vili Kesti

Levyn reunan muovattavuuden määrittämiseen on perinteisesti käytetty ns. reiänlaajennustestejä, joissa tietyn muotoisella painimella laajennetaan lävistämällä valmistettua reikää, kunnes reiän reunaan syntyy murtuma. Mitä suurempi reikä saadaan aikaan, sitä parempi tulkitaan reunan muovattavuuden olevan. Eräs tällainen testausmenetelmä on standardin ISO/FDIS 16630 mukainen testi, jossa käytetään kartion muotoista paininta.

Testin perusteella määritellään materiaalin soveltuvuus erilaisiin muovausmenetelmiin ja niillä tapahtuvaan komponenttien valmistukseen. Menetelmää on kuitenkin kritisoitu sen tulosten suuren hajonnan vuoksi.

Menetelmä on standardisoinnista huolimatta hyvin herkkä olosuhteiden aiheuttamille muutoksille, kuten tutkittavan levyn reunan laadulle sekä itse testausprosessissa tapahtuville muutoksille, kuten työkalujen kulumiselle.

Olemassa olevien tutkimusmenetelmien kartoitus

SSAB:n taholta esitettiin, että Arctic Steel and Mining tutkimusryhmän kanssa yhteistyössä alettaisiin kehittää levyn reunan muovattavuuden tutkimiseen uusia menetelmiä, joilla saataisiin kattavampia ja luotettavampia tuloksia pienemmällä hajonnalla.

Työtä varten koottiin yhteen muovattavuuden kanssa Lapin AMK:lla tekemisissä olevat henkilöt ja SSAB:n puolelta projektiin osallistui DI Vili Kesti, joka työskentelee SSAB:n Knowledge Service Centerissä. Lisäksi mukana oli muutama muu henkilö SSAB:n tutkimusorganisaatiosta.

Työ aloitettiin kirjallisuusselvityksellä, jossa kartoitettiin olemassa olevia reunan muovattavuuden tutkimiseen käytettäviä menetelmiä. Niitä löydettiin melko runsaasti ja ne koottiin yhteen sekä ryhmiteltiin niiden edustaman tyypin mukaan.

Eräs tapa luokitella testausmenetelmä on määritellä sen muovauksen aikana levyn reunaan kolmeen eri pääsuuntaan syntyvät venymät, kuva 2. Venymien suuruudessa tapahtuvien muutosten avulla voidaan kuvata erilaisissa muovaustesteissä syntyviä muodonmuutostiloja, joista muutamasta erilaisesta nähdään myös esimerkki kuvassa 2.


Kuva 2. Levyn reunan muovauksessa syntyvät venymät sekä erilaisia reunan muovattavuuden testejä ja niissä vallitseva muodonmuutostila.

Kirjallisuustarkastelun pohjalta alettiin suorittamaan valintaa löydettyjen menetelmien joukosta.

Muodonmuutostilan lisäksi valinnassa käytettiin eräitä muitakin kriteerejä, kuten työkalujen valmistettavuus, näytteiden valmistettavuus, mahdollisuus optiseen venymämittaukseen, suurin materiaalin paksuus/lujuus, mahdollisuus varioida leikkausvälystä, jne. Huolellisen analysoinnin tuloksena valittiin jatkoon viisi erilaista testiä.

Uusien menetelmien käyttöönotto

Valittujen menetelmien testausta varten suunniteltiin ja valmistettiin työkalut niiltä osin kuin oli tarvetta ja valmisteltiin näytteet SSAB:n toimittamista kolmesta eri koemateriaalista sekä toteutettiin testaukset yksi kerrallaan.

Kuvassa 3 nähdään esimerkkinä ns. Diabolo-testissä käytetyt työkalut ja näyte testauksen jälkeen sekä optisen venymämittauksen avulla saatu venymäjakauma.

Kuva 3. Diabolo-testin työkalu, näytteitä sekä optisella venymämittauksella saatu venymäjakauma.

Projektin lopputulos ja johtopäätökset

Kun kaikki testaukset oli suoritettu, niiden tulokset koottiin yhteen ja analysoitiin. Kuvassa 4 on esitetty tuloksena eri testeissä saadut maksimivenymät ja niistä laskettu hajonta sekä verrattu niitä perinteisellä ISO HE-testillä saatuihin tuloksiin ja hajontaan. Em. tapauksessa viidestä testistä kahdessa tulosten hajonta on erittäin pieni ja kahdessa muussakin uudessa testissä selvästi pienempi kuin ISO HE-testissä.


Kuva 4. Eri testimenetelmillä saatu reunan muovattavuuden arvo ja tulosten hajonta, kuva: SSAB, Vili Kesti

Projektin loppupäätelmä oli, että uusien testien käyttöönotto oli onnistunut. Tuloksia esiteltiin lokakuun alussa Suomen Levynmuovauksen Yhteistyöryhmän FinDDRG ry:n järjestämillä Levytekniikan teemapäivillä Riihimäellä, missä ne herättivät suurta mielenkiintoa alan ammattilaisten keskuudessa.

Uusia tutkimuksia ollaan jo aloitettu ja suunnitelmissa on myös julkaista niiden tuloksia yhdessä SSAB:n kanssa esim. tulevissa IDDRG:n eli International Deep Drawing Research Groupin konferensseissa.

Yritysten on jatkuvasti parannettava tuottavuutta ja lisättävä kilpailukykyään niin kotimaisilla, pohjoismaisilla kuin globaaleillakin markkinoilla. Asiakkaiden tyytyväisyyttä ja markkinaosuutta pyritään parantamaan monin eri tavoin ja uusin ratkaisuin unohtamatta omaan yritykseen satsattuja resursseja ja kilpailukykyä.

Tuotteita valmistaneista pk-yrityksistä osa on siirtynyt pelkästään palvelua tuottaviksi yrityksiksi. Suuryrityksille myytävä palvelu voi liittyä moneen asiaan, muun muassa prosessin osaan tai kunnossapitoon ja -huoltoon.

Pitkälle kehittyneet palvelut ovat kokonaan palvelujen tarjoamista ja myymistä, jolloin itse tuotetta ei myydä vaan sen tuottamaa hyödykettä aikayksikössä; esimerkiksi sähkömoottorin käyttötunteja tai pumpun pumppaamaa nestekuutioita.

Yhteispohjoismaisessa Process SME -hankkeessa (1.9.2016–31.8.2019) päätavoitteena on parantaa niiden pk-yritysten kilpailukykyä, joiden asiakkaina on eri teollisuusalojen yrityksiä. Tavoitteena on auttaa heitä löytämään uusia asiakastarpeita ja liiketoimintamahdollisuuksia, kehittämään uusia liiketoimintamalleja, rakentamaan eurooppalaisia kumppanuuksia, auttaa hakemaan EU-tason rahoitusta, ja edelleen kehittää pk-yritysten tuotteita ja palveluja.

Suomen puolella hankkeessa edettiin pk-yrityshaastatteluista suuryrityshaastatteluihin. Vuoden 2017 kevään ja syksyn aikana haastateltiin 31 pk-yritystä Suomessa Interreg-alueella. Tästä aiheesta kirjoitin 25.10.2017 Pohjoisen tekijät -blogiin artikkelin: PK-yritysten avainhaasteet: osaaminen, myynti ja markkinointi sekä rahoitus.

Lisäksi syksyn 2017 aikana haastateltiin seitsemän suurteollisuuden yritystä, jotka jakautuvat kaivosteollisuuden, terästeollisuuden ja metsäteollisuuden- sekä kunnossapitopalvelu yrityksiin. Suuryrityksissä on mahdollisuuksia palvelullistamisen lisäämiseen. Haastatteluissa nousi esille kehittyneiden palveluiden mahdollisuuksia, hyötyjä ja haasteita, joita esitellään seuraavissa kappaleissa.

Kuva 1. Avolouhos, kuvaaja: Leena Parkkila, 2017

Kehittyneet palvelut

Palvelut voidaan jaotella peruspalveluihin, lisäpalveluihin ja kehittyneisiin palveluihin.

Peruspalvelut sisältävät yleensä tuotteen, asennuksen ja takuuhuollon. Lisäpalveluissa on mukana tuotetuki, huolto- ja varaosapalvelu, korjauspalvelu ja kunnostuspalvelut. Näillä pyritään vahvistamaan suhdetta asiakkaaseen, saamaan liikevaihtoa tuotteen elinkaaren ajalle ja samalla ylläpitämään asiakassuhdetta.

Kehittyneissä palveluissa asiakas ostaa kyvykkyyttä, tuloksia, ratkaisuja ja palvelutasoa. Maksu tapahtuu laitteen käytön mukaan, jolloin asiakkaalla ei ole omistajuutta laitteeseen. Maksu suoritetaan taatusta suorituskyvystä, sitoumuksesta kustannusten vähentämiseen tai suorituskyvyn nostoon.

Kehittyneet palvelut takaavat pitkän aikavälin kumppanuuden ja sopimukset. ”Kehittyneitä palveluja tarjoava yritys sitoutuu syvälliseen asiakasyhteistyöhön ja tuottaa yhteiskehittämisen kautta korkeaa tason lisäarvoa asiakkaalle.” (Muhos, 2016)

Kuva 2. Palveluiden kehittäminen, lähde: Pixabay, 2018

Kehittyneiden palveluiden mahdollisuudet suurteollisuudessa

Suurten teollisuusyritysten haastatteluissa tiedusteltiin palvelujen hankinnan syitä ja etuja. Varsinkin sitä, mitkä ovat mahdollisuudet ja hyödyt kehittyneissä palveluissa.

Suuryrityksissä nähdään, että kilpailukyvyn parantamiseksi tuotantoprosessin kustannustehokkuutta täytyy parantaa. Tässä pk-yrityksillä on annettavaa, jolloin esimerkiksi suuryrityksen omat resurssit vapautuvat ydinliiketoimintaan ja toimittajayritys voi tehdä työn kustannustehokkaammin kuin suuryrityksen oma väki.

Suuryrityksissä on myös huomattu, että palveluprosessia täytyy kehittää yhdessä toimittajayrityksen kanssa. Tämän vuoksi on huomioitava, että vaihdettaessa kehittyneempien palvelujen ostamiseen täytyy molemmilta puolilta heti alussa löytyä hetkellisesti enemmän resursseja. Asiaa helpottaa, jos toimittajayritys on tuotteistanut palveluprosessin.

Suuryritykset näkevät kehittyneiden palveluiden hankinnan hyötynä sen, että kiinteät kustannukset vaihtuvat muuttuviksi kustannuksiksi. Esimerkiksi laitetoimittajayritys ei myy laitetta suuryritykselle vaan laitteeseen liittyvää palvelua, jolloin laite pysyy toimittajayrityksen taseessa.

Ongelmaksi muodostuu pk-yrityksen rahoitusvaikeudet, koska käyttöpääomaa joudutaan puskuroimaan laitteen valmistamiseksi. Pk-yrityksen palvelujen myynnistä saatava tulo voi jakautua useammalle vuodelle. Tämä asia tulee huomioida alusta alkaen palvelun hinnoittelussa.

Ratkaisevana ostovaatimuksena suuryritykset näkevät tuotannolle asetetun käytettävyyden saavuttamisen. Mikäli määriteltyä käytettävyyttä ei saavuteta, siitä seuraa sanktio. Käytettävyyden ylityksestä voi joissakin tapauksessa saada bonuksen.

Esimerkkejä kehittyneiden palveluiden eduista ja molemminpuolisista hyödyistä toimittaja-asiakas suhteessa ovat muun muassa:

- Perustason ylittävästä tuotannon tehokkuudesta tuotto jaetaan win-win periaatteella.
- Joistakin kemikaaleista maksetaan € / tuotettu nettopaperitonni.
- Ostetaan lopputuotteen puhtaustasoa, jotta tuote sopii elintarvikekäyttöön. Maksetaan € / tuotettu kartonkitonni.
- On kokonaisuuksien toimitussopimuksia, jossa toimittajalle maksetaan tuotannon mukaan eli euroa per tuotettu tonni -käytäntö. Käytäntö on käytössä isojen toimittajayritysten kanssa.
- Ulkopuolinen pk-yritys hoitaa tavaramassojen, raaka-aineiden tai välituotteiden siirron ja saa korvauksen tonniperusteisesti.

Kaiken kaikkiaan pk-yrittäjän on tarpeen ymmärtää kokonaiskuva asiakasyrityksestä, yrityksen liiketoiminnasta ja tuotannon heilahteluista. Suuryrityksissä toivottiin, että pk-yritys muuttaa toimintatavat päämiehen mukaisiksi eikä toisinpäin.

Kehittyneiden palveluiden haasteet

Haastattelun tuloksina havaittiin useita haasteita. Suuryrityksellä haasteena voi olla toimittajan löytyminen ja siihen sitoutuminen. Myös pk-yrityksen osaaminen tai kyvykkyys isompien kokonaisuuksien haltuunottoon voi olla haasteellista. Lisäksi pk-yrityksissä on hyvä olla tietyn alan erikoisosaamista.

Haastatteluissa nousi esille myös se, että pk-yrityksillä riskitekijänä ovat usein resurssikysymykset, niiden määrä ja laatu. Kapasiteetti voi olla myyty pitkäksi aikaa, jolloin on puutetta henkilöresursseista. Vakituinen toimittaja voi joutua nopeasti rekrytoimaan henkilöitä vaadittuun työhön, jolloin osaamisen taso voi olla heikkoa. Lisäksi riskinä on avainhenkilön sairauslomat tai yrittäjän kuolema. Yrityksen pienuus voi olla myös ongelma, jolloin isä, poika ja pakettiauto eivät aina riitä.

Toimittajan on tehtävä työnsä hyvin, etteivät seisokit veny ja että yritys saa laskutettua työnsä. Joskus on tultu tilanteeseen, ettei työtä ole tehty niin kuin on sovittu. Suuryritykselle on tullut tappioita, koska töitä on jouduttu tekemään uudestaan. Myös kunnossapidon kehittyneissä palveluissa on ollut ongelmatilanteita, jolloin sopimusten osapuolten vastuut eivät ole olleet selvillä. Lisäksi on ollut tapahtuma, jolloin alihankkijalla olevan alihankkijan osaaminen ei ole ollut riittävällä tasolla. Tällaisissa tapauksissa vastuukysymykset ja osaamisen varmistaminen tulee tehdä vastuussa olevan osapuolen tai osapuolten toimesta.

Haastatteluissa havaittiin, että palvelullistaminen ja varsinkin paljon puhuttu palvelujen ulkoistaminen lähtee tarpeesta. Jos suuressa yrityksessä omat resurssit ovat tiukoilla ja työntekijät eivät ehdi tekemään kaikkia vaadittuja tehtäviä, tullaan tilanteeseen, jolloin tarvitaan lisäresursseja. Ihmisten mielikuva työn ulkoistamisesta on tällöin paljon positiivisempi, koska palvelullistaminen lähtee työntekijöiden kokemasta tarpeesta.

Yhteenveto

Kehittyneiden palveluiden hankinnan mahdollisuudet suurteollisuudelle ovat muun muassa tuotantoprosessin kustannustehokkuudessa ja käytettävyydessä. Palveluita tuotetaan kustannustehokkaasti ja suuryrityksen resurssit vapautuvat ydinliiketoimintaan. Pitkälle kehittyneissä palveluissa koneet tai laitteet eivät rasita suuryrityksen tasetta. Yrityksen kilpailukyky säilyy ja jopa paranee.

Suuryritysten täytyy saavuttaa tietyt tuotannon käytettävyysvaatimukset, jotta myös toimittajayritykset hyötyvät ja saavat bonusta hyvästä tuotannosta. Toimittajayritykset hyötyvät pääosin tonniperusteisesti eli € / valmistettu tuotetonni.

Haastatteluiden tuloksina havaittiin useita haasteita kehittyneissä palveluissa. Haasteina ovat toimittajan löytyminen ja siihen sitoutuminen, pk-yrityksen osaaminen tai kyvykkyys isompien kokonaisuuksien haltuunottoon, pk-yritysten resurssikysymykset sekä niiden määrä ja laatu. On huomattu, että palvelullistaminen ja lähinnä tiettyjen töiden ulkoistaminen lähtee työntekijöiden kokemista tarpeista. Yksinkertaisesti siitä syystä, että suuryrityksen oma väki ei ehdi tekemään kaikkia töitä.

Toimittajan on tehtävä työnsä hyvin ja siten kuin ollaan sovittu. Sopimusten osapuolten vastuukysymykset on oltava selvillä. Pk-yrityksissä tulee myös ymmärtää asiakasyrityksen liiketoiminnan kokonaiskuva sekä tuotannon heilahteluiden muutokset. Lisäksi on huomioitava asiakasyrityksen toimintatavat ja toimittava niiden mukaan.

Lainatut lähteet

Muhos, M. (2016). ProcessSME hankkeen sisältö ja toimintasuunnitelma pk-yrityksille prosessiteollisuuden pohjoismaisessa verkostoissa. Nivala. Haettu 2. 2. 2018