Miina Sillanpään päivänä 1.10.2020 Turun ammatti-instituutin Ruiskadun kampuksella toteutettiin hyvinvointiteknologian tapahtumapäivä, joka oli suunnattu opiskelijoille ja opetushenkilökunnalle. Toteutuksen monipuolisen kattauksen mahdollistivat Turun kaupungin sosiaali- ja terveyspalveluiden ja vapaa-aika toimialan sekä kolmannen sektorin toimijoiden lisäksi ne yritykset ja yritysten edustajat, jotka ovat Roboreel-hankkeen yhteistyökumppaneina osallistuneet yritysvalmennukseen tai oppilaitoksen ja yrityksen yhdessä toteuttamaan kokeiluun. Nämä yrityskumppanit ovat Aistipaja Resonoiva Oy, Evondos Oy, Fysioline Oy, Meditas Oy, Menumat Oy, Motivire Oy, Robotie Oy, Interfii Oy ja JOKOJO Oy ja SeniorTek Oy.

Tapahtumapäivä toteutettiin hyvinvointiteknologiaa toisen asteen ammatillisessa koulutuksessa edistävien hankkeiden yhteisvoimin. Tällaisia hankkeita Roboreelin lisäksi ovat HyGGe, 365/12 Aina avoin ammatillinen oppilaitos sekä Roboboost. Yritysedustajien laite-esittelyt toteutuivat Ruiskadun kampuksen Oppimossa. Samaan aikaan kuultiin asiantuntijapuheenvuoroja koulutalon auditoriossa. Hankkeiden synergiaetuna saimme tapahtumapäivän rakentamiseen ja tekniikastakin vastaamaan avuksi tieto- ja viestintätekniikan perustutkinto-opiskelijoita Juhannuskukkulan koulutalolta. Sosiaali- ja terveysalan perustutkinnon opiskelijat olivat mukana päivän käytännön järjestelyissä sekä roolihahmoina turvateknologiaa havainnollistavassa simulaatiossa.

Laite-esittelyissä esillä kuntoutus ja turvallisuus

Pienryhmittäin opettajansa johdolla koulutalossa liikkuvat opiskelijat saivat kuulla teknologisista ratkaisuista kuntouttavassa hoitotyössä. Aistipaja Resonoiva Oy:n edustaja Mirja Linjama kertoi äänituntumateknologiasta asiakastyössä Humu- ja Taikofon-laitteiden avulla sekä siitä, miten erilaisten aistitilojen avulla asiakkaille voidaan tarjota rauhoittavia ja rentouttavia kokemuksia kuntouttavassa työssä. Evondos Oy:n Eetu Tanninen perehdytti opiskelijoita lääkerobotin toimintaan ja siihen, miten osalla kotihoidon asiakkaista voidaan robotin avulla toteuttaa onnistunut lääkehoito. Samalla hoitajan aikaa vapautuu asiakkaan kohtaamiseen.

Fysioline Oy:n Kimmo Korkola puhui tavoitteellisesta kuntoutuksesta ja siitä, miten teknologian avulla riittävillä toistomäärillä voidaan varmistaa esimerkiksi tasapainoa edistävä ja ylläpitävä kuntoutus. Fyysisen harjoittelun ja kokonaisvaltaisen hyvinvointivalmennuksen näkökulmaa valotti myös Motivire Oy:n Markus Hytti tuoden opiskelijoille kokeiltavaksi InBody-mittauslaitteen. Liikunnallista kokemusta opiskelijat saivat kokeilla myös Meditas Oy:n toimittamilla MotoTiles-liikuntalaatoilla, joiden käyttöä oli opastamassa Turun kaupungin lääkinnällisen kuntoutuksen fysioterapeutti Jani Seppä. Terveellisen ja onnistuneen ravitsemuksen merkitystä hyvinvoinnin tärkeänä peruspilarina oli avaamassa Menumat Oy:n Kati Nousiainen, ja Menumatin herkullista ateriaa pääsi ehkä joku opiskelijoista päivän aikana maistamaankin.

Turvateknologian mahdollisuuksista ikäihmisten kotihoidossa oli kertomassa SeniorTek Oy:n Pasi Nurmela, joka havainnollisti koulutalomme simulaatiotilassa KukkaTolppa-laitteen toimintaa. Mukana havainnollistamisessa oli kaksi ”pirteää senioria” eli viimeisen vuoden opiskelijaa. He olivat kuvitteellisina ikäihmisinä muuttaneet uuteen asuntoon, jossa oli asennettuna myös turvallisuutta edistävää teknologiaa, asukkaan liikettä ja aktiivisuutta seuraava SeniorTek Oy:n KukkaTolppa. Opiskelijat ja opettajat saivat viereisessä luokassa opastusta datan havainnointiin ja sen merkityksiin ikäihmisten turvallisuuden ja toimintakyvyn tukemisessa.

Edison-palvelurobotti tervehti iloisesti tapahtumapäivän vierailijoita Robotie Oy:n Tiina Källin ja JOKOJO Oy:n Juho Vainion ohjaamana. Edisonin avulla jätettiin opiskelijoille teknologiapäivän hengessä myös haaste: millaisissa asiakastilanteissa he palvelurobottia käyttäisivät ja millaisia ohjelmia tieto- ja viestintätekniikan opiskelijat voisivat siihen kehittää yhdessä ohjelmistoyritysten kanssa?

Puheenvuoroja ja vastakaikua

Oppimon laite-esittelyjen lisäksi auditoriossa pidetyt asiantuntijapuheenvuorot valottivat kuulijoille hyvinvointiteknologian hyötyjä niin fyysisessä asiakastyössä kuin etäkuntoutuksessakin. Vallitsevasta tilanteesta johtuen valtaosa kuulijoista seurasi esityksiä etäyhteydellä. Samoin asiantuntijoista osa oli tapahtumapäivässä mukana etäyhteydellä. Yleisölle streamatut puheenvuorot ovat katsottavissa osoitteessa https://www.polkuammattiin.fi/

Tapahtumapäivästä saatiin paljon positiivista palautetta opiskelijoilta ja myös opettajilta. Se, että päivän anti koettiin positiivisena ja teimme sen yhteisvoimin yritysten, kolmannen sektorin toimijoiden, Turun kaupungin ja hankkeiden kanssa, lämmittää hankkeessa kehittämistyötä tekevän opettajan mieltä. Siksipä loppuun lainaan Miina Sillanpään mietettä:

”Jokaiselle ihmiselle tekee hyvää, kun hän saa nähdä ja kuulla, että sydämen halulla tehty työ saa vastakaikua ja ymmärtämystä osakseen”

Kirjoittaja Teija Sorri, ft, TtM, on Turun ammatti-instituutin lehtori ja työskentelee sosiaali- ja terveysalan perustutkinnossa kuntouttavan hoitotyön ja vammaistyön opetuksessa Ruiskadun kampuksella.

Kuvat: Anne Aksentjev

Termiä digitaalinen kaksonen käytetään yleisesti teollisuudessa ja tiedeyhteisössä; käsitteen tarkka määritelmä on kuitenkin vielä tutkimuksen alla. Kaksosen käytön käsite on saanut alkunsa NASA:n Apollo-ohjelmasta 60-luvulta, jossa rakennettiin kaksi identtistä avaruusalusta, jolloin insinöörit pystyivät peilaamaan ja simuloimaan avaruusaluksen olosuhteet operaation aikana. Maan päälle jäänyttä alusta kutsuttiin kaksoseksi.

Apollo-kuualus (NASA)

Nykyään nimellä Digital Twin (DT) tunnettu konsepti otettiin käyttöön vuonna 2002 Michael Grievesin toimesta. Aikaisempien tutkimuksien DT-määritelmät korostavat, että kukin järjestelmä koostuu kahdesta järjestelmästä, fyysisestä järjestelmästä ja virtuaalisesta järjestelmästä, joka sisältää kaiken fyysistä järjestelmää koskevan tiedon.

Digital Twin -konsepti (Michael Grieves)

Esimerkiksi Siemens käyttää seuraavaa määritelmää: ”Digitaalinen kaksonen on fyysisen tuotteen tai prosessin virtuaalinen esitys, jota käytetään ymmärtämään ja ennustamaan fyysisen vastineen suorituskykyominaisuuksia. Digitaalisia kaksosia käytetään tuotteen koko elinkaaren ajan tuotteen ja tuotantojärjestelmän simulointiin, ennustamiseen ja optimointiin ennen fyysisiin prototyyppeihin ja omaisuuteen sijoittamista.”

Näin tehtiin aito Digital Twin, case Mevea

Digitaalisen kaksosen tekemistä päästiin kokeilemaan käytännössä projektissa Mevean kanssa. Mevea Oy on suomalainen simulointiohjelmia ja -tuotteita tarjoava yritys. Yrityksen päätuotteina ovat koulutus- ja tuotekehityssimulaattorit. Mevea järjestää joka vuosi asiakkailleen ison seminaarin. Projektissa oli tavoitteena kehittää autonomisen robotiikan demosovellus Mevean syksyn 2019 asiakasseminaariin.

Mevean simulaattorituotteeseen oli tullut uutena ominaisuutena mahdollisuus hyödyntää Unity-pelisimulaattoria. Metropolialla on ollut testilaitteena Clearpath Jackal ROS-pohjainen autonominen robotti. Näihin pohjautuen tavoitteena oli tehdä Jackal-robottiin pohjautuva demo, jossa hyödynnettäisiin Mevean uusia ominaisuuksia syksyn 2019 asiakaspäiville. Tekijöinä oli kaksi opinnäytetyön työntekijää Koneautomaation pääaineesta, Jaakko Pakarinen ja Jarmo Immonen, sekä kaksi Koneautomaation opettajaa, Antti Liljaniemi ja Heikki Paavilainen.

Jackal- autonomisesta robotista suunniteltiin 3D-malli NX CAD -järjestelmällä. Malliin  rakennettiin kinematiikka ja dynamiikka Mevean simulaatio-ohjelmistolla. Demoa varten rakennettiin 4 x 4 metrin demoareena. Areenasta tehtiin 3D-pelimaailma Unity-ohjelmistoon. Jackalin 2D laserskannerit (LiDAR) ja muut sensorit mallinnettiin virtuaalisina Unity/Mevea -ympäristöön.

Robotin Digital Twin seuraa oikean laitteiston liikettä ja anturointeja. Robotin Digital Twinistä voidaan ohjata robottia. Kehitettyä ominaisuutta voidaan hyödyntää esimerkiksi autonomisen robotin ohjausjärjestelmän kehitystyössä.

Demo rakennettiin onnistuneesti ja robotista saatiin tehtyä digitaalinen kaksonen. Samalla Mevean ohjelmistoon työstettiin yhteistyönä uusi ominaisuus. Näin robotista rakennettiin virtuaalinen kinematiikka- ja dynamiikkamalli, jossa myös sen toimintaympäristö mallinnettiin.

Robotiikan tehokas kehittäminen vaatii tuekseen Digital Twin -teknologiaa, jotta robottien ohjelmointi ja kehittäminen on mahdollista ilman fyysisiä laitteita. Yhteistyötä Mevean kanssa on tarkoitus jatkaa muun muassa ambulanssisimulaattooriprojektissa, jossa on tarkoitus mallintaa osa Helsinkiä ajoympäristöksi ja käyttää simulaattoria Ensihoidon koulutusohjelman opetusympäristönä. Olisi myös mielenkiintoista tutkia Digital Twin -teknologian hyötyjä oikeissa teollisissa autonomisen robotiikan projekteissa.

Lähteet

[1] M. Grieves, J. Vickers, Digital Twin: Mitigating Unpredictable, Undesirable Emergent Behavior in Complex Systems, Transdisciplinary Perspectives on Complex Systems, 2017, 85–113, DOI: 10.1007/978-3-319-38756-7_4

[2] M. Grieves, Product lifecycle management: the new paradigm for enterprises, International Journal of Product Development, 2(1/2), 71-84, 2005, DOI: 10.1504/IJPD.2005.006669

[3] https://history.nasa.gov/

[4] https://www.plm.automation.siemens.com/global/en/our-story/glossary/digital-twin/24465

[5] https://digisalama.metropolia.fi/

Kirjoittaja: Antti Liljaniemi työskentelee kone- ja autotekniikan lehtorina Metropolia Ammattikorkeakoulussa.

+358 400 240 756
Metropolia University of Applied Sciences
Finland

Suomalaiset elävät vanhemmiksi kuin koskaan. Lapsiluku perhettä kohden pienenee. Lopputuloksena Suomi kokonaisuutena ikääntyy ja vanhenee. Tätä korjaamaan etsitään kilvan ratkaisuita, mutta vauhti on ehkä liian hidas, ja toisaalta menetelmätkin voivat olla väärät. Tehdään asioita, jotka voidaan ”helposti” päättää, mutta mikä on niiden vaikuttavuus? Eläkeikää voidaan toki nostaa erilaisin lakimuutoksin vaikka loputtomiin, mutta jatkaako nosto oikeasti työuraa. Ja jos pakottaakin joitakin henkilöitä jatkamaan taloudellisin perustein, niin ovatko ne jatkamaan ”pakotetutut” henkilöt sitoutuneita, motivoituneita ja kyvykkäitä tekemään raskasta työtä? Minkä osan ratkaisee työperäinen maahanmuutto? Jo nyt SoTe-alueella muuttosaldo taitaa olla negatiivinen, kun Norjan vetovoima on selkeästi kotimaata suurempi. Ja samalla muu maahanmuutto vie resursseja lisää – ehkä.

0,5 – 0,7 – 0,?

Uusi hallitus tekee uudeksi hoitajamitoitukseksi 0,7. Hoivakodit joutuvat lisäämään henkilökuntaansa. Vanhassakin mitoituksessa jo oli tekemistä ja lehtitietojen mukaan siihen päästiin tulkitsemalla työtehtäviä luovasti. Kun mitoitusta alettiin todella seurata ja vaatia noudatettavaksi, tietyn oikean ammattinimikkeen omaavia toki lopulta palkattiin hoitokotiin, mutta samalla muuta henkilökuntaa irtisanottiin. Oikean nimikkeen omaavat tekivät lopulta osittain ”vääriä töitä”. Sitä saa mitä mittaa. Pääasia on, että mittari täyttyy, ja sitä kautta voidaan vannoa, että laatu on riittävää. Byrokraatit kiittävät ja pää on tukevasti pensaassa. Tarvitsemme kuitenkin noin 4000 uutta hoitajaa – onko niitä?

Kulut karkaavat käsistä

Mitoitusmuutokset johtavat automaattisesti kulujen kasvamiseen, mutta luultavasti tulovirta ei kasva vastaavasti.  Kun toiminta kilpailutetaan ja halvin tarjous voittaa, niin sillä mennään. Ostaminen on vaikeata ja erilaisten laatukriteerien laittaminen tarjouspyyntöön on hankalaa, vaikkakin mahdollista.  Mitä enemmän on laadullisia kriteereitä, sitä varmemmin saadaan aikaan valituksia, koska laatu on lopulta subjektiivinen käsite ja asetetut kriteeritkin voivat olla joidenkin mielestä tarkoitushakuisia.

Kuinka sitten tehostaa toimintaa ja saada se kannattavaksi? Normaaleissa yrityksissä se vaatii toiminnan tutkimista, investointeja tulevaisuuteen ja asioihin, jotka joko parantavat laatua tai tehostavat toimintaa ja sitä kautta pitävät yrityksen toiminnan elinvoimaisena.

Mahdollisuuksien dilemma

Erilaisilla automaatio-, tekoäly- ja robotiikkaratkaisuilla olisi todennäköisesti mahdollisuus tehostaa toimintaa huomattavastikin. Tehostaminen tarkoittaa useimmiten parempaa laatua, tehokkaampia prosesseja ja lopulta pienempää henkilökuntamäärää, kun asioita voidaan automatisoida. Mutta asialla on toinen puoli….

Jos tehostamme toimintaa teknologiaa hyödyntäen, voimme säästää henkilökunnassa. Siihen ei hoitajamitoitus taivu. Ja jos (kun) hoitajamitoitus tulee täyttää, ei investointeihin taida olla mahdollisuutta? Tällöin toiminta ei kehity. Menetelmät eivät kehity. Toimiala jää muun kehityksen kelkasta. Onko tämä todella tarkoitus?

Kokeillaan innovatiivisesti kompuroiden

Roboreel-hankkeemme mahdollistaa pienille toimijoille tulvaisuuden mahdollisuuksien testaamisen riskittömästi. Me testaamme robotiikan mahdollisuuksia pienten toimijoiden puolesta sekä yhdessä heidän kanssaan. Kaikilla ei ole varaa investoida. Kokeillen. Virheitä tehden, ja oppien. Mitä kannattaa ja voi tehdä – ja etenkin mitä ei kannata tehdä ja missä menee raja. Tällä hetkellä. Tulevaisuus voi näyttää jotain muuta, ja mielipiteet muuttuvat.

 

Kirjoittaja: Antero Putkiranta työskentelee tuotantotalouden yliopettajana Metropolia Ammattikorkeakoulussa.