Itseohjautuvat autot moraalisessa tienristeyksessä

Oppilaita AutoJoen kimpussa Oinride-projektissa   TKIO:lla tarkoitetaan tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoiminnan (TKI) yhdistämistä oppimiseen ja opetukseen (O). Nopeasti muuttuva, kompleksinen toimintaympäristö vaatii TKI-toimintaan ja oppimiseen uusia toimintamalleja ja uudenlaista ajattelua. Käynnissä on ns. neljäs teollinen vallankumous, jossa fyysinen ja digitaalinen maailma yhdistyvät kyberfyysisiksi järjestelmiksi. Hanketoiminnan yleistyessä ja TKIO:n hakiessa rooliaan on minulla ollut kunnia olla mukana erilaisissa hankkeissa PalRobista ja Roboreelista Digi-Salamaan ja lopulta Big-Flashiin. Yhteistä näissä on ollut, että niissä on yhdessä yritysten ja oppilaiden kanssa haettu mallia, miten robotiikkaa ja muuta uutta teknologiaa voitaisiin parhaalla mahdollisella tavalla testata sekä soveltaa haettaessa kilpailukykyä ja vihreää siirtymää. Selkeästi on havaittu, että tällaiselle TKIO-tekemiselle tarvitaan metodiikka eli tavat toimia ja toteuttaa erikokoisia projekteja yritysten kanssa. Lisäksi on luotava fasiliteetit laajamittaisille projekteille. Aikaisemmin projekteja on toteutettu opetuslaboratorioissa, mikä on tuottanut selviä haasteita. Näihin on vastattu perustamalla projekteille tarkoitetut Garage-tilat. Roboreelissä huomattiin, ettei TKIO-toiminnassa riitä, että oppilasryhmä laitetaan hommiin omin päin. Tarvitaan kunnon toimintatapoja ja suunnitelmallista tekemistä. Digi-Salama-hanketta varten kehitettiin Salama-projektimalli, joka osoittautui erittäin toimivaksi. Hankkeessa tehtiin Uudenmaan alueella 25 Salama-projektia. Yritysten kanssa pidetyissä työpajoissa tunnistettiin, mikä on ollut toimivaa ja mitä pitää kehittää. Lisäksi todettiin, että tarvitaan jotain ennen ja jälkeen Salama-projektien. TKIO Big-Flashin tapaan Aikaisempia kokemuksia ja palautetta hyödynnettiin, kun Big-Flash-hankkeessa toteutettiin järjestelmällinen lähestymistapa yritysten kehityskohteiden löytämiseksi ja luotiin uudet projektielementit Suvituuli ja Iso myrsky. Aikaisempaa Salama-projektikonseptia kehitettiin ja se tuotteistettiin osaksi Robo ja AIoT Garage - kohtaamojen palveluita. Hankkeen tajunnan räjäyttävä osuus oli tavoite toteuttaa 122 projektia, 100 Suvituulta, 20 Salamaa ja 2 Isoa myrskyä. Liiketoiminnan digitaalinen kehittäminen sisältää kaksi osuutta, A + B. Osuus A on tarvekartoitus, jonka avulla löydetään eri yritysten kehityskohteet. Tämä pohjautuu SPIN-menetelmään (Situation, Problem, Implication, and Need-Payoff). Osuus B on teknologiatyöpaja, jossa valitaan tekninen ratkaisu valitun kehityskohteen toteuttamiseksi sekä tehdään minidemo. Tässä sovelletaan teknologiasprint- menetelmää. Suvituuli on nopea teknologiakokeilu, jonka kesto on 1–3 kuukautta. Lopputulos on simulaatio ja laboratoriossa toteutettu demo, POC (Proof of Concept). Tämän toteutuksesta vastaa 1–3 projektiryhmää palkatun projektiassistentin johdolla Metropolian ja muiden asiantuntijoiden tukemana. Salama-projektissa rakennetaan Suvituuli-projektin demo prototyyppiasteelle. Projektin tekemisestä vastaa Metropolian asiantuntija yhdessä hankkeen projektiassistentin kanssa. Ensimmäisessä vaiheessa projektista tehdään esiselvitys, jonka perusteella kirjoitetaan vaatimusmäärittely ja suunnitellaan toteutus. Toisessa vaiheessa rakennetaan laajamittainen prototyyppi, jonka perustella voidaan laskea, kannattaako projekti toteuttaa investointiprojektina. Prototyyppi testataan tuotanto-olosuhteissa yrityksessä tai niitä vastaavissa Garage-pajoissa. Iso myrsky on laajamittainen toteutusprojekti. Iso myrsky -projektien tekemisestä vastaavat Metropolian asiantuntijat yhdessä projektiassistenttien ja yrityksen edustajien sekä teknologiatoimittajien kanssa. Projektiryhmää vahvistetaan eri korkeakoulujen oppilailla. Iso myrsky -projektien toteutusta avustavia oppilasryhmiä rekrytoidaan Laureasta, Haaga-Heliasta ja Aallosta sekä Variasta. Lisäksi tukiverkostona toimivat Robotiikkayhdistyksen, Automaatioseuran ja Suomen tekoälykeskuksen asiantuntijat. Garaget ovat pajoja, joissa yritykset voivat nostaa kilpailukykyään ja vastata globaaleihin haasteisiin robotiikan, tekoälyn ja uusien teknologioiden avulla. Tavoitteenamme on olla edelläkävijä robotiikan ja uusien teknologioiden hyödyntämisessä. Metropoliassa kehitetään ja sovelletaan Industry 4.0 -teknologioita. Robotiikka (teollisuusrobotiikka, kobotiikka ja mobiilirobotiikka), digital twin -teknologia, tekoäly ja koneoppiminen sekä VR ja AR ovat uusia sovelluksia, joita hyödynnetään niin opetuksessa kuin erilaisissa hankkeissa. Tekemisen keskiössä ovat Myyrmäen kampuksen Robo ja AIoT Garaget. Ne tarjoavat fyysisen lokaation, resursseja sekä laitteistoja nopeille ja pidemmille kokeiluille sekä laajamittaisille toteutusprojekteille. Toiminnan kiihdyttämiseksi alueelle tulee testikäyttöön myös 5G-verkko. Myyrmäen kampuksen Robo Garage Mitä saatiin aikaan? Kaksi vuotta myöhemmin Big-Flash on saatu päätökseen. 84 yritystä, 106 tehtyä projektia ja 684 oppilasta myöhemmin voidaan todeta, että ilman kehitettyä Garage-konseptia ja projektimetodiikkaa ei tekemisestä olisi tullut mitään. Hankkeessa kehitetyt toimintamallit ovat antaneet selkeän selkärangan tekemiselle ja jatkavat eloaan osana Garage-palveluita. Onpa oppien pohjalta jo syntynyt kaksi jatkohankeajatustakin, joissa metodiikkaa viedään pidemmälle tavoitteena kokonaisvaltainen teknologinen tiekartta. Hieman esimakua hankkeen lopputuloksista nähdään hankkeen päätösseminaarin videossa. Mitä kaikkea kahdessa vuodessa saatiinkaan aikaiseksi, sattui ja tapahtui, siitä enemmän blogissa Big-Flashin toimimalleilla TKIO haltuun / Osa 2.   Hienoa osaamista ja yhteistyötä Robo Garagen ja Urbanfarmlabin ammattilaisten kanssa ja projektiin omistautuneiden opiskelijoiden kanssa. Kaiken kaikkiaan ylivoimaisesti tuloksiltaan korkeatasoisin projekti, vaikka opiskelijat vielä matkalla oppivatkin paljon asioita. Valmistettu Demo toimi! Jarmo Lehtonen Metagrow Oy   Kirjoittaja Antti Liljaniemi / Kone- ja autotekniikka / Robo Garage -vastaava +358 400 240 756   antti.liljaniemi@metropolia.fi Metropolia Ammattikorkeakoulu   Lisää aiheesta Autotalleissa syntyy innovaatioita – Robo Garage avattiin Myyrmäen kampuksella. 2021. Verkkoaineisto. Metropolia Ammattikorkeakoulu. https://www.metropolia.fi/fi/metropoliasta/ajankohtaista/uutiset/autotalleissa-syntyy-innovaatioita-robo-garage-avattiin-myyrmaen-kampuksella. Luettu 5.9.2023. Big Flash – Kestävästi kohti kilpailukykyä. 2023. Verkkoaineisto. Metropolia Ammattikorkeakoulu, Big-Flash. https://bigflash.metropolia.fi/. Luettu 5.9.2023. Garage – Robotiikka- ja tekoälypajat. 2023. Verkkoaineisto. Metropolia Ammattikorkeakoulu. https://www.metropolia.fi/fi/tutkimus-kehitys-ja-innovaatiot/yhteistyoalustat/garage. Luettu 5.9.2023. Liljaniemi, A., & Paavilainen, H. 2020. Using digital twin technology in engineering education–course concept to explore benefits and barriers. Open Engineering, 10(1), s. 377–385. Liljaniemi, A.; Paavilainen, H. & Tuominen, T. 2023. Digi-flash pedagogy confronts new emerging technologies-Maturity level evaluation case study. Cogent Engineering, 10(1), 2186201. Teknologiat. 2021. Verkkoaineisto. Metropolia Ammattikorkeakoulu, Digi-Salama. https://digisalama.metropolia.fi/teknologiat/. Luettu 5.9.2023. Unkari-Virtanen, L., & Huhtaniemi, M. 2023. TKIO – tulevaisuuskestävää innovointia ja osaamista. Verkkoaineisto. Metropolia Ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/802360/2023%20Taito%20110%20TKIO%20Tulevaisuuskest%c3%a4v%c3%a4%c3%a4%20innovointia%20ja%20osaamista%20Unkari-Virtanen%20Huhtaniemi%20.pdf?sequence=5&isAllowed=y. Luettu 5.9.2023.      

Harrastustoimintaa, mobiilirobotin kokoamista Robo Garagessa  Yhteistyöalustat AIoT ja Robo Garage ovat nimensä mukaisesti autotallityyppisiä työtiloja, jotka mahdollistavat yritysprojektien lisäksi opiskelijoiden omat projektit. Autotalliprojektit syntyvät, kun muutama ystävä yhdistää voimansa ja saa inspiraation uuden asian kehittämiseen. Tällöin hyvät työtilat ja yhteishenki ovat välttämättömiä. Garage Club -toiminta pyrkii tukemaan talliprojekteja, mutta vielä tärkeämpänä tavoitteena on opiskelijoiden harrastustoiminnan kehittäminen ja ystävyyssuhteiden rakentaminen hauskan tekemisen kautta. Harrastetoiminnan väheneminen on huolestuttava trendi, joka näyttää vaikuttavan yhä useampaan korkeakouluopiskelijaan. Harrastukset tarjoavat kuitenkin mahdollisuuden uusien taitojen oppimiseen sekä vahvistavat sosiaalisia suhteita ja verkostoja. Kun opiskelijat voivat yhdistää opintonsa merkitykselliseen vapaa-ajan tekemiseen, he saavat paremman otteen ja tasapainon opiskeluun. Se antaa mahdollisuuden monelle opiskelijalle myös kehittää taitoja, jotka tukevat opintoja, ja vieläpä saman katon alla. Päivittäiset valintamme ylläpitävät hyvinvointiamme, ja siihen Garage-alustat tarjoavat niin sosiaalisen ympäristön kuin järjestystä päivään. Garagelaisten kesken käydään yhdessä syömässä ja vietetään muutenkin aikaa. Aivotyö on kuitenkin pajalla pääroolissa. Päivän askeleet taas saadaan kokoon jopa välillä robotteja pakoon juosten.       Garage tukee ja kannustaa eteenpäin Metropolian yhteistyöalustat Robo ja AIoT Garage tarjoavat opiskelijoille ainutlaatuisen mahdollisuuden yhdistää harrastustoiminta, opiskelu ja jopa työllistyminen. Näillä alustoilla opiskelijat voivat osallistua monenlaisiin harrastuksiin ja projekteihin, jotka tukevat heidän intohimon ja kiinnostuksen kohteitaan. Tilat on suunniteltu erityisesti opiskelijoiden projektityöskentelyn sekä harrastustoiminnan tueksi. Garageissa opiskelijat voivat saada tarvittaessa myös apua ja tukea. Robo-Garage keskittyy robotiikkaan, joka on kiehtova aihe nykyisessä yhteiskunnassamme. Toiminnalla yritämme tukea uuden teknologian oppimista niin projektien kuin harrastustoiminnan kautta. Samalla haluamme osoittaa kaikille kiinnostuneille, että teknologian ja robotiikan ymmärtämiseen tarvitaan vain kiinnostus ja rohkeus lähteä oppimaan, sillä Garagen väki on tässä tukena. Opiskelijoita myös kannustetaan osallistumaan myös robotiikkaan liittyviin kilpailuihin, sillä tavoitteellisuus ja kilpailuhenki edistävät ryhmähenkeä ja yhteistyön kehittymistä uusien innovaatioiden parissa.   Opiskelijoiden kertomaa “Tutustuin Garagen toimintaan kolmantena vuonna. Olin pitkään suunnitellut mekaanisen näppäimistön rakentamista, ja kampuksen automaatiolaboratoriosta minut ohjattiin Robo Garageen.” “Garageiden toiminta on tehnyt opiskelustani säännöllisempää. Vaikka minulla ei olisi luentoja, tulen tekemään yhteisiä ja omia harrasteprojekteja Garageille.” Piko, konetekniikan opiskelija “Tutustuin Robo Garageen nähtyäni ruokalan pöydällä mainoslappusen, josta kiinnostuneena lähdin katsomaan, mistä oli kyse. Kiinnostuin koulun ohella tapahtuvasta kerhotyyppisestä toiminnasta ja lähdin AutoJoe-projektiin mukaan.” “Olen saanut Garageista opiskelun ohelle harrastuksen, jonka parissa pääsen opettelemaan robotin suunnittelua, käyttöä sekä rakentamista.” Touko, elektroniikan opiskelija “Harrastaminen on vienyt paljon vapaa-aikaa mutta herättänyt myös kiinnostuksen harrastamiseen ja antanut konkreettisen kohteen, jonka parissa työskennellä, antaen siihen sekä välineet, apua, tilat ja rahoituksen. Harrastustoiminta on ollut myös täydellisenä vastapainona teoriapainotteiselle opiskelulle ja antanut mahdollisuuden soveltaa opittua.” Samuli, elektroniikan opiskelija   Yritys Oinride Oy ja Metropolian opiskelijat kokeilemassa AutoJoe-mobiilirobottia kaivosympäristössä (Oinride-yrityksen robotti)     Kirjoittaja: Daniel Korhonen Konetekniikan insinööriopiskelija, pääaineena automaatio Robo Garagen pajamestari ja harrastaja Daniel.korhonen@metropolia.fi Metropolia Ammattikorkeakoulu  

Robo Garage -työpaja luotiin ja varusteltiin keväällä 2021 Metropolia Ammattikorkeakoulun TKI-toiminnan yhteistyöalustaksi hanketoimintaa ja siihen sisältyviä yritysprojekteja varten. Tarkoituksena oli luoda tila, jossa oppilaitoksen, opiskelijoiden ja yritysten välistä toimintaa voitaisiin syventää käytännön toiminnan kautta. Näin voitiin kaventaa opiskelumaailman ja työelämän sekä yritysten välistä kuilua ja kartoittaa samalla yritysten tarpeita reaalimaailman osaamisesta. Garagen tärkeä asema yhteistyö- ja projektitilana kirkastui entisestään projektien edetessä: tila toimi Big-Flash -hankkeen aikana opiskelijoille ja toimintaan osallistuneille yrityksille sekä fyysisenä että henkisenä kohtaamispaikkana, jossa saatettiin työstää ratkaisuja yhteisesti työskentelyyn kannustavassa ympäristössä. Projekteille omistettu, nykyaikaisesti ja laadukkaasti varusteltu tila toi lisää vakuuttavuutta ja yhteistyöhalukkuutta toimintaan niin yritysten kuin opiskelijoidenkin osalta.  Projekteja toteutettiinkin yli 40 viimeisen kahden vuoden aikana. Asiallinen työpaja ja osaavan henkilökunnan tuki toivat esiin Garageen kerättyä osaamista ja tietotaitoa käytännössä. Säännöiltään vapaampi ja käytännöiltään muita kampuksen laboratoriotiloja joustavampi Robo Garage mahdollisti sujuvan pitkäaikaisemmankin projektityöskentelyn, kun opiskelijat ja yritykset saattoivat jättää keskeneräisen projektinsa tilaan tietäen voivansa jatkaa samasta pisteestä seuraavalla työskentelykerralla. Projektityöskentelytila Robo Garagessa Alusta alkaen yhteistyötilaa luodessa tärkeänä tavoitteena oli pidetty mahdollisuutta oppia kokeilemalla, tekemällä ja miksei epäonnistumallakin; ei haittaa, jos komponentti kärähtää tai suunniteltu ratkaisu ei toimikaan. Jokaisesta kokemuksesta ja kokeilusta on kuitenkin mahdollista ammentaa oppeja, joita opiskelija ei välttämättä opintojen aikana tulisi muuten saamaan. Tästä hyvänä esimerkkinä toimii 3D-tulostaminen ja sen Robo Garagelle mukanaan tuomat valmistustekniset mahdollisuudet: jo muutamassa tunnissa opiskelijat voivat tehdä suunnittelemastaan tuotteesta tai osasta konkreettisen fyysisen version, jonka toimintaa kokeilla ja kehittää. Korostamalla sitä, miten toimintaan osallistumiseen ei vaadita aiempaa osaamista, ja antamalla opiskelijoille käytännön mahdollisuuksia yrittämiseen ja epäonnistumiseen osallistumisen kynnystä on saatu madallettua. Se on näkynyt myös konkreettisesti osallistujien määrässä. Jo ensimmäisestä opiskeluvuodestaan lähtien useat opiskelijat ovat osallistuneet tilan toimintaan ja antaneet arvokkaan työpanoksensa useisiin Garagen projekteihin. Opiskelijoiden harrastetoimintana toteuttama 3D-tulostettu robottikäsi Helposti lähestyttävä tila on mahdollistanut myös muunlaista yhteistyötä: Garagella järjestettävä harrastetoiminta on tuonut eri alojen opiskelijoita yhteen niin mobiilirobottien kuin droonien ja ajosimulaattorinkin merkeissä. Tätä vapaaehtoista toimintaa tukemaan on saatu myös eri alojen yrityksiä, jotka osaltaan tuovat sekä osaamista että arvokkaita kontakteja niin harrastetoimintaan osallistuville opiskelijoille kuin itse Garagen ja oppilaitoksen henkilöstölle. Opiskelijoiden osalta Garagen harrastetoiminta on synnyttänyt myös ystävyyssuhteita ja häivyttänyt alakohtaisen osaamisen rajoja: monialaisen yhteistyön kautta tietotaitoa on saatu kartutettua ja jaettua laajemmalle yleisölle kuin suppeammilla projekteilla olisi pystytty tekemään. Kokonaisuudessaan Robo Garage on antanut oivan esimerkin siitä, miten käytännön työskentelyllä ja toimintaan soveltuvalla tilalla saadaan luotua ja ylläpidettyä suhteita niin oppilaitoksen, opiskelijoiden ja yritysten kuin eri alojen osaajienkin välillä. Yhteistyö ja sen mukanaan tuomat verkostot ja mahdollisuudet ovat varmasti arvokas resurssi, jota vaalia ja kehittää tulevaisuudessakin Garage-toiminnan eri muotojen kautta. Voisivatko vastaavat tilat toimia jatkossa siltana myös eri oppilaitosten välillä jakaen osaamista ja kannustaen monialaiseen yhteistyöhön ympäri maata tai jopa maailmaa?   Kirjoittaja: Toivo Parkkonen Konetekniikan insinööri, pääaineena koneensuunnittelu Big-Flash-hankkeen projekti-insinööri