|
|
|
Hankekoodi: A73509
Hankkeen nimi: Mixed Reality and Collaborative Robotics
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2018 ja päättyy 31.5.2020
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pirkanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Seinäjoen Ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2539767-3
Jakeluosoite: Tekniikan yksikkö, PL 64
Puhelinnumero: 0201243000
Postinumero: 60101
Postitoimipaikka: Seinäjoki
WWW-osoite: http://seamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Ari Sivula
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkimus- ja kehittämispäällikkö
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: ari.sivula(at)seamk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0408300360
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Perinteiset teollisuusrobotit on kehitetty suuren tuotantovolyymin tarpeisiin ja ovat yleensä ammattilaisten ohjelmoimia. Markkinoille tulleet yhteistyörobotit ovat vastaus pk-yritysten robotisoinnin tarpeisiin. Yhteistyörobotit luovat joustavuutta tuotantoon sekä tarjoavat helppokäyttöisen tavan robottien ohjelmoinnille. Pk-yrityksissä tuotantomäärät ja -sarjat ovat usein pieniä ja tästä syystä perinteisen robotin investointi usein jää toteuttamatta kustannussyistä. Yhteistyörobotiikan piiriin kuuluvat myös mobiilirobotit, joiden päätehtävänä on vähentää ihmisten turhaa liikkumista yritysten sisällä eri työvaiheiden välissä.
Päälle puettavien VR (virtual reality)-lasien ja robottisimulointiohjelmiston integraatio luo täysin uusia ulottuvuuksia robotin käytössä ja ohjelmoinnissa sekä tarkasteltaessa ihmisen ja yhteistyörobotin välistä toimintaa tuotantotilanteessa. Johtavissa teknologia-alan yrityksissä on jo alettu testata kyberfyysisten ympäristöjen käyttöä robottien ohjelmoinnissa (mixed reality). Tämä tarkoittaa sitä, että käyttäjä astuu virtuaaliseen robottisoluun VR-lasien avulla.
Hankkeessa kehitetään Mixed Reality and Collaborative Robotics -demonstraatioympäristö tukemaan teknologian käyttöönottoa ja soveltamista alueen pk-yrityksissä. Demonstraatioympäristön kehittäminen edellyttää investointeja yllä mainittuihin teknologioihin ja niiden haltuunottoa.
Hankkeessa tehdään lisäksi esiselvitys kansainvälisistä sosiaali- ja terveysalan robotiikkasovelluksista ja alan oppilaitosten järjestämistä robotiikan koulutuksista sekä eteläpohjalaisten hyvinvointialan yritysten tarpeista ja valmiuksista robotiikan hyödyntämiseksi toiminnassaan.
Hankepari koostuu toisiaan tukevasta investointi- ja kehittämishankkeesta. Toteutus on koottu seitsemään työpakettiin siten, että TP1 toteutetaan investointihankkeessa ja TP2-7 kehittämishankkeessa:
Työpaketti 1: Investointien toteutus
Työpaketti 2: Teknologiaselvitys
Työpaketti 3: Demonstraatioympäristön luonti
Työpaketti 4: Yritysaktivointi ja teknologiatiedon siirto
Työpaketti 5: Sosiaali- ja terveysalan robotiikan esiselvitys
Työpaketti 6: Workshopit yrityksille
Työpaketti 7: Viestintä, raportointi, hankkeen johto ja hallinto
Hankkeen tuloksia esitellään pk-yrityksille pop-up –tapahtumissa, workshopeissa ja Robotiikkapolku-tapahtumassa. Näin pyritään madaltamaan robotiikan käyttöönottokynnystä. Ympäristöä käytetään myös AMK-insinöörikoulutuksessa. Myöhemmin voidaan tukea yrityksiä yhteistyörobotiikan ja virtuaalitekniikan soveltamisessa käyttämällä demonstraatioympäristöä niiden henkilökunnan koulutuksessa.
Pitkällä aikavälillä demonstraatioympäristöä käytetään perehdyttämään yrityksiä teknologian hyödyntämisessä heidän omissa tuotannonkehitysprojekteissaan. Näin hanke parantaa tuottavuutta hankealueen pk-yrityksissä yhteistyörobottien (sekä olemassa olevan robottikannan) ja nykyaikaisen virtuaalitekniikan yhdistämisellä.
Varsinaisia kohderyhmiä ovat yhteistyörobotiikkaa hyödyntävät tai sitä suunnittelevat teknologiateollisuuden, elintarvikealan sekä sosiaali- ja terveysalan pk-yritykset maakunnassa. Lisäksi kohderyhmiä ovat SeAMKin tekniikan yksikkö, Ruoka yksikkö sekä sosiaali- ja terveysalan yksikkö sekä niiden henkilökunta.
SeAMKin opiskelijat teknologiateollisuuden, elintarvikealan sekä sosiaali- ja terveysalan tutkinto-ohjelmissa.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 141 700
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 141 547
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 202 640
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 202 422
Maakunnat: Etelä-Pohjanmaa
Seutukunnat: Kuusiokuntien, Suupohjan, Seinäjoen, Järviseudun
Kunnat: Vimpeli, Ähtäri, Alajärvi, Soini, Lapua, Teuva, Karijoki, Lappajärvi, Kauhajoki, Kauhava, Kurikka, Seinäjoki, Isojoki, Alavus, Evijärvi, Ilmajoki, Kuortane
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 3 | 8 |
| Robotisoituvassa yhteiskunnassa säästöjä aiheutuu mm. siitä, että robotit eivät tarvitse toimiakseen samanlaista toimintaympäristöä kuin ihmiset. Robotit eivät tarvitse välttämättä valoa, työtilojen lämpötila voi olla selkeästi alhaisempi ja tuotantoa voidaan tehdä 24/7. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 0 |
| Ei relevantti tässä hankkeessa | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Ei relevantti tässä hankkeessa | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 0 |
| Ei relevantti tässä hankkeessa | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Ei relevantti tässä hankkeessa | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 1 | 6 |
| Robotit toteuttavat niille ohjelmoituja tehtäviä samalla tavalla kerrasta toiseen ja tarvittaessa 24/7, jolloin saadaan materiaalien ja energian säästöä tuotettua kappaletta tai palvelua kohti. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Ei relevantti tässä hankkeessa | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 2 | 8 |
| Robotiikan hyödyntäminen oikeissa tehtävissä nostaa yritysten tuottavuutta ja tuloksentekoa sekä sitä kautta kasvua ja työllistymistä. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 2 | 3 |
| Hanke edistää virtuaaliteknologian ja lisätyn todellisuuden teollisten sovellusten syntymistä pitkällä aikavälillä ja luo siten pohjaa uusille palvelutuotteille. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 4 | 6 |
| Robottien aika ei mene työmatkoihin. Niiden työsuoritukset voidaan raportoida ja analysoida etänä, samoin niiden uudelleen ohjaus tai ohjelmistopäivitykset. Liikkuminen vähenee, ruuhkat helpottuvat ja päästökuormitus vähenee | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 2 | 8 |
| Teollisuustyön kuormittavuus vähentyy rutiinitehtävien hoidon siirtyessä enenevässä määrin roboteille. Työturvallisuus kasvaa, kun roboteille voidaan ohjata vaarallisia töitä. Sosiaali- ja terveysalalla työn määrä lisääntyy jatkuvasti väestön vanhentuessa. Samanaikaisesti palvelutuotantoa kohtaan kohdistuu säästöpaineita. Robotiikan hyödyntäminen edesauttaa henkilöstön hyvinvointia, ja mahdollistaa, että rutiinityön sijaan resursseja keskitetään vuorovaikutukseen asiakkaan kanssa. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 3 | 4 |
| Hanke pyrkii tunnistamaan sukupuolten erilaiset näkökulmat robotiikan hyödyntämisessä ja ohjelmoinnissa osana oppimisympäristön kehittämistä. Sosiaali- ja terveysala on lähtökohtaisesti hyvin naisvaltainen. Perinteisesti robotteja on hyödynnetty miesvaltaisilla toimialoilla helpottamassa työtaakkaa. Tasa-arvon kannalta on merkityksellistä, että uuden teknologian tuomat hyödyt eivät kohdennu segregoidusti ainoastaan miesvaltaisille aloille. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 2 | 3 |
| Tuomalla robotiikan sovelluksia sosiaali- ja terveysalalle voidaan edesauttaa, että erilaiset yhteiskunnalliset ryhmät hyötyvät uuden teknologian ja robotiikan tarjoamista mahdollisuuksista. | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ei relevantti tässä hankkeessa | ||
| Ympäristöosaaminen | 0 | 0 |
| Ei relevantti tässä hankkeessa | ||
Hankeparin (A73520, investointi ja A73509, kehitys) tavoitteena oli pyrkiä edistämään hankealueella toimivien pk-yritysten robotisaatiota ja tuotannon kehittymistä, sekä varmistamaan alueellisen osaamisen kehittymisen rakentamalla Mixed Reality and Collaborative Robotics -demonstraatioympäristö teknologiatiedon ja -osaamisen levittämiseksi.
Hankkeen ytimen muodosti Mixed Reality and Collaborative Robotics -demonstraatioympäristö, jonka rakentamisen yhteydessä toteutettiin myös laajempi robotiikan ja konenäön uudelleen järjestäminen SeAMK Tekniikassa, jolloin rakennetusta tilasta tuli hyvin kokonaisvaltainen TKI-ympäristö, joka mahdollistaa myös hankkeen jälkeisen laajentumisen ja jatkokehityksen. Ympäristön monikäyttöinen ja mobiili laitekanta mahdollisti matalan kynnyksen yhteistyörobotiikan kehittämisen niin pk-yritysten kuin toteuttajankin näkökulmasta. Lisäksi demonstraatioympäristö otettiin hyvin nopeasti käyttöön myös SeAMK Tekniikan opetuksessa, koska myös tämä tuki alueellisen osaamisen kehittymistä ja teknologiatiedon jakautumista alueen pk-yrityksiin.
Hankkeen välittömät tulokset työpaketeittain:
TP1. Investoinnin toteuttaminen
Investoinnit toteutettiin hankesuunnitelman mukaisesti vuonna 2018. Demonstraatiympäristöön hankittiin kaksi yhteistyörobottia (UR5 ja UR10), näille 2- ja 3-sormi tarttujat, konenäkö yhteistyörobotille, mobiilirobotti (Omron LD-90), neljät VR-lasit ja näille tietokone. Lisäksi hankittiin erilaista liitännäisteknologiaa, kuten näyttö jalustoineen, turvaskanneri roboteille ja pursotin- ja imukuppitarttujan komponentit. Elintarvikepursotin päätettiin kehittää komponenteista. Roboteille suunniteltiin ja hankittiin liikuteltavat pöydät, että niitä voitiin hyödyntää koko hankealueen tapahtumissa. Lisäksi hankittiin muutakin logistiikkaa helpottavia ratkaisuja. Kokonaisuutena investointihanke eteni suunnitelman mukaisesti ja kaikki investoinnit toteutettiin vuoden 2018 aikana onnistuneesti.
TP2. Teknologiaselvitys
Työpaketissa haastateltiin alueella teknologiasta kiinnostuneita tai jo kokemuksia omaavia yrityksiä, joiden pohjalta määriteltiin osa toteuttavien demonstraatioiden aiheista. Teknologiatietoutta ja -osaamista haettiin mm. Tallinnan teknillisestä yliopistosta, European Robotics Forum 2018 -tapahtumasta ja monista muista kansallisesta tapahtumista.
TP3. Demonstraatioympäristön luonti
Järjestettiin SeAMK Tekniikasta sopiva tila ympäristölle ja samassa yhteydessä toteutettiin myös muuta robotiikkaan ja konenäköön liittyvää uudelleen järjestämistä, jolloin demonstraatioympäristö intgroitui jo olemassa oleviin teknologioihin ja mahdollisti laaja-alaisemman kehitystyön. Demonstraatioympäristöön hankittiin laaja-alainen laitekanta, joka mahdollisti teknologian hyötyjen ja ominaisuuksien demonstroimisen kohderyhmälle. Hankkeessa toteutettiin yhteensä 10 demonstraatiota ja niistä päätettiin tuottaa jokaisesta erillinen videojulkaisu, jotka olisivat julisteita huomattavasti monikäyttöisempi ja informatiivisempia tiedonlevityksessä. Demomovideot ovat nähtävillä hankkeen verkkosivuilla https://www.seamk.fi/yrityksille/tki-projektit/mixed-reality-and-collaborative-robotics/
TP4. Yritysaktivointi ja teknologiatiedon siirto
Hankkeen aikana suunniteltiin ja toteutettiin 5 pop-up-tapahtumaa (Seinäjoki, Kauhajoki, Alavus, Alajärvi, Kauhava). Neljässä pop-up-tapahtumassa vieraili yhteensä 80 henkilöä, Seinäjoen pop-up toteutettiin Pohjanmaan teollisuus 2019 -messuilla, jossa vierailijoita ei laskettu. Kokonaisuutena arvioiden pop-up-tapahtumat tavoittivat 100 henkilöä. Pop-up-tapahtumat olivat iltapäivän pituisia tapahtumia, joissa oli mahdollisuus vierailla vapaasti. Tapahtumissa oli esillä demonstraatioympäristön laitteistoa ja niillä kehitettyjä demonstraatiota.
Hackaton-menetelmää pilotoitiin 3D-CAD-opintojaksolla opiskelijaryhmällä, joille annettiin tehtäväksi suunnitella imukuppitarttuja niistä komponenteista, joita hankkeelle hankittiin. Hackaton-pilotti onnistui todella hyvin ja tuloksena syntyi 54 erilaista imukuppitarttujan ratkaisua, joiden perusteella varsinainen tarttuja rakennettiin. Tehtävä oli myös opiskelijoille mieleinen, koska pääsi kehittämään oikeaa tuotetta, joka tulisi oikeaan käyttöön.
TP5. Sosiaali- ja terveysalan robotiikan esiselvitys
Kevään 2018 aikana toteutettiin esiselvitys kansallisista ja kansainvälisistä sosiaali- ja terveysalan robotiikan sovelluksista, jotka voisivat soveltua eteläpohjalaisten hyvinvointialojen pk-yritysten käyttöön. Selvityksessä löydettiin useita kymmeniä asiakkaan omahoidossa fyysisenä, sosiaalisena tai kognitiivisena apuna käytettäviä robotteja sekä kuntoutuksessa, hoitajien työssä ja organisaatioissa/laitosympäristöissä hyödynnettäviä robotteja. Selvityksen tuloksia on hyödynnetty Tekoäly, mHealth ja robotiikka hyvinvointialan uudistajina Etelä-Pohjanmaalla -hankkeen (Etelä-Pohjanmaan HyteAI) robotiikan investointien suunnittelussa. Hankkeen aikana on osallistuttu useisiin robotiikka-alan seminaareihin ja tehty tutusmiskäyntejä sidosryhmien kanssa. Hankkeen aikana SeAMKin sosiaali- ja terveysala pääsi mukaan ammattikorkeakoulujen yhteiseen AMK Hyteairo-verkostoon.
Keväällä 2019 toteutettiin yhdessä Etelä-Pohjanmaan HyteAI -hankeen kanssa selvitys Etelä-Pohjalaisille hyvinvointialan pk-yrityksille heidän tiedoistaan, käsityksistään ja valmiuksistaan ottaa käyttöön palvelurobotiikkaa.
TP6. Workshopit yrityksille
Hankkeessa toteutettiin seuraavat workshopit:
- Collaborative Robotics seminar & workshop
- Onko roboteista hyötyä? -workshop
- Simuloinnilla tehokkuutta tuotantoon -workshop
- Universal Robots+ Workshop -kiertue
Yhteensä workshopit tavoittivat vähintään 35:n eri yrityksen edustajia. Viides workshop-tilaisuus siirtyi hankkeen jälkeiseen aikaan koronatilanteen vuoksi. Kokonaisuutena workshopit tavoittivat todella hyvin osallistujia ja synnyttivät mielenkiintoisia keskusteluja.
TP7. Viestintä, raportointi, hankkeen johto ja hallinto
Hankkeen ohjausryhmä kokousti hankkeen aikana viisi kertaa, joka oli sopiva määrä tässä hankkeessa. Demonstraatioympäristössä vieraili useita yrityksiä ja sidosryhmien edustajia koko hankkeen ajan. Lisäksi hanketta esiteltiin erilaisissa SeAMKin sisäisissä tapahtumissa. Hankkeessa kirjoitettiin artikkeleita hankesuunnitelmaa enemmän, joka osaltaa tukee myös hankkeen erinomaisia tiedonlevitystuloksia. Alla listatut artikkelit kirjoitettiin hankkeen puitteissa ja sen toimintaan liittyen. Julkaisujen linkit ovat hankkeen verkkosivuilla, koska osa artikkeleista julkaistaan loppuraportin julkaisun jälkeen: https://www.seamk.fi/yrityksille/tki-projektit/mixed-reality-and-collaborative-robotics/
-@SeAMK: Yhteistyörobotiikalla vauhtia pk-yritysten robotisointiin
-@SeAMK: Robotiikan hyödyntäminen hoivapalveluissa
-Yrittävä Lakeus 2/2019: Yhteistyörobotiikalla mukaan robotisaatioon
-SeAMK SosTerin kokoomateos 2019 (Kohtaamisen oppimista ja osaamisen kehittämistä sosiaali- ja terveysalalla): Työkaverina robotti - robotiikan mahdollisuudet sosiaali- ja terveysalalla
-SeAMK Tekniikan kokoomateos 2020 (Innovaatioekosysteemit opetuksessa ja TKI-toiminnassa): Yhteistyörobotiikkaa Etelä-Pohjanmaalle, julkaistaan syksyllä 2020
-SeAMK Tekniikan kokoomateos 2020 (Innovaatioekosysteemit opetuksessa ja TKI-toiminnassa): 10-vuotiaat digitaaliset kaksoset, julkaistaan syksyllä 2020
-Artikkeli Finnish Journal of eHealth and eWelfare: Julkaisu varmistunut, julkaistaan vuonna 2020
Lisäksi demonstraatioympäristössä on tehty hankkeen aikana seuraavat opinnäytetyöt:
-Materiaalipursottimen ohjaus Raspberry Pi -tietokoneella
-Hihnakuljettimen automatisoitu energiakulutuksen optimointi tekoälyalgoritmin avulla
-Konenäköjärjestelmän käyttäminen robotin ohjauksessa kappaleen poiminnassa
Hankkeessa kehitetty demonstraatioympäristö jää hankkeen jälkeen toimivaksi laboratorio- ja TKI-ympäristöksi osaksi SeAMKin toimintaa. Se palvelee opetusta SeAMK Tekniikassa ja Ruoka-yksikössä, ja sen laitteistoa voidaan hyödyntää myös soveltavin osin terveysteknologian alueella. Demonstraatioympäristöä hyödynnettiin opetuksessa jo hankkeen aikana, joten luonnollisesti tämä toiminta jatkuu enenevissä määrin hankkeen jälkeenkin. Opiskelijoilta saadun palautteen mukaan ympäristöön on helppo päästä sisälle ja lyhyessä ajassa saa paljon aikaiseksi. Tämä toiminta mahdollistaa hankkeen tiedon- ja osaamisen jalkautumisen hankealueelle myös hankkeen jälkeen.
TKI-toiminnassa yritysten kanssa demonstraatioympäristöä voidaan hyödyntää hankkeen jälkeen pilotointi- ja menetelmätestausympäristönä yritysten omien tuotannonkehitysideoiden toteuttamisen suhteen. Demonstraatioympäristön mixed reality -teknologian avulla yritysten robotisointi ja tuotannonkehitysratkaisuja voidaan suunnitella ja tarkastella virtuaalisesti hyödyntäen simulointiohjelmistoja ja VR-teknologiaa. Lisäksi mixed reality -teknologia mahdollistaa erilaiset virtuaaliset tilatarkastelut ja etäkokoukset, jotka tukevat globaalia toimintaa ja esimerkiksi koronan asettamia erityisvaatimuksia kommunikoinnille. Kokonaisuutena demonstraatioympäristö ja hankkeessa syntynyt osaaminen ja tieto tulevat palvelemaan maakunnan pk-yrityksiä niin SeAMKin opetuksen kuin TKI-toiminankin kautta. Nämä seikat mahdollistavat pk-yritysten liiketoiminnan kehittymisen tuottavuuden ja joustavuuden kautta.