Teknologinen singulariteetti tarkoittaa hypoteesiä, jonka mukaan ihmiskunnan teknologinen kehitys on niin nopeaa, että tapahtuu niin iso kehitysaskel, että se aiheuttaa pysyvän muutoksen toimintamalleissa ja -tavoissa. Teknologisten murrosten yhteydessä tyypillistä on, että jokin asia muuttuu niin radikaalisti, ettei kehitysaskelta ole pystytty ennustamaan.

Blogitekstin tunnuskuvassa (yllä) on kuvattu Teolliset vallankumoukset ja ennakoitu tulevaa kehitystä [1]. Ensimmäinen teollinen vallankumous voidaan katsoa sijoittuneen 1700- ja 1800-lukujen vaihteeseen. Vesi- ja höyryvoiman käyttöönotto koneellisti useita töitä ja mahdollisti tuotteiden tekemisen teollisesti entisen käsityövaltaisen tekemiseen sijaan. Tämän seurauksena agraariyhteiskunta muuttui teolliseksi ihmisten muuttaessa laajamittaisesti maaseudulta kaupunkeihin.

Toinen teollinen vallankumous käytti sähköä hyödykseen, ja tuotteita alettiin valmistaa sarjatuotantolinjoilla massatuotantona. Tästä usein käytetty esimerkki on T-Fordien valmistuslinjat. Aikaisemmin juuri kellään ei ollut varaa autoihin ja kulkupeleinä olivat hevoset. Yhtäkkiä autojen hinnat laskivat niin, että niihin olikin varaa isolla osalla ihmisiä ja autot syrjäyttivät hevoset logistisina tapoina liikkua. [2.]

Kolmas teollinen vallankumous kulminoituu nykyisenkaltaisen automaation laajamittaiseen käyttöönottoon. Ns. Turingin kone oli nykyisten tietokoneiden 2. maailmansodan aikana kehitetty esi-isä. 1970-luvun alussa tietokoneet olivat kehittyneet siinä määrin, että ensimmäiset teolliset ohjainlaiteet eli ohjelmoitavat logiikat otettiin käyttöön ohjausjärjestelmiksi. Nämä syrjäyttivät aiemmat pneumaattiset, hydrauliset sekä releohjaukset.

Käynnissä on ns. neljäs teollinen vallankumous, jossa fyysinen ja digitaalinen maailma yhdistyvät kyberfyysisiksi järjestelmiksi. Industry 4.0 – teollisuuden digitalisaatio mullistaa teollisuuden kentän tuotannosta toimintamalleihin. Mikä tulee olemaan tämän vallankumouksen iso muutos? Teknologinen singulariteetti selviää todennäköisesti vasta jälkikäteen, kenties muutos on jo tapahtunut, mutta me emme sitä tiedä. [3.]

Oikea tie on kuitenkin rohkeasti lähteä mukaan aallonharjalle tutkimaan, kehittämään ja soveltamaan uutta teknologiaa. Teollisten murrosten yhteydessä on tyypillistä, että uutta ja osin kypsymätöntä teknologiaa on tarjolla, mutta yritykset sekä alan toimijat eivät vielä tiedä, miten ja missä vaiheessa teknologioita tulisi ja kannattaisi lähteä soveltamaan.

Suomella on loistava tilaisuus aloittaa teknologian hyödyntäminen nyt, kun siitä voi vielä saada merkittävää kilpailuetua lokaalisti ja globaalisti. Yrityksillä on selkeä tarve kehittää osaamistaan, kokeilla sekä puntaroida uusia ratkaisuja ja sitä kautta saada tietoa päätöksenteon tueksi. Yksi tällainen kokeilu tiedon kartuttamiseksi oli Roboreel-hankkeeseen sisältyvä projekti Case Meconet.

Case Meconet  − Kobotiikasta potkua kilpailukykyyn

Meconet on pohjoiseurooppalainen jousien, lanka-, puristin- ja syvävetotuotteiden valmistaja. Meconetin valmistus tapahtuu kuudessa omaan osaamisalueeseen keskittyvässä tehtaassa: Vantaalla, Äänekoskella, Pihtiputaalla, Tallinnassa, Tukholmassa ja Pietarissa [4].

Projektin tavoitteena oli automatisoida karkaisulinjan pääty niin, että se kykenisi itsenäiseen työskentelyyn 24/7. Tämän vuoksi linjaston alkupäähän tarvitaan Universal Robotics (UR) -tyyppinen yhteistyörobotti eli kobotti, joka lajittelisi kappaleet hihnalle määrätyin ohjein.

Tarkoituksena oli suunnitella toteutuskelpoinen robottisolu, joka kykenee lajittelemaan suunniteltuja kappaleita karkaisulinjastolle. Työn toteuttivat koneautomaation opiskelijat Niko Rötkö, Karim Ben Hassen, Cabdiraxiim Osman ja Eetu Auramo yhdessä ohjaavan opettajan Antti Liljaniemen kanssa. Työ tehtiin osittain opintojaksolla Automatisointiprojekti.

Laadittua suunnitelmaa on projektin jälkeen tarkoitus käyttää yrityksen tuotantokapasiteetin kohentamiseen, jotta yritys kykenee vastaamaan asiakkaidensa lisääntyneisiin tilauspyyntöihin. Aikaisemmin linjaston päähän on tarvittu työntekijä lajittelemaan tuotteet linjastolle manuaalisesti, jonka jälkeen ne kulkeutuvat uunin kautta jäähdytysaltaaseen ja lajittelukoriin.

Alkupään robottisolusta rakennetiin 3D-malli Siemens NX -ohjelmistolla. Toiminnasta tehtiin 3D-simulaatio. Laboratorion UR3-robotin avulla tehtiin POC-tasoinen (Proof of Concept, ratkaisun todennus) demo. Tässä vaiheessa konenäköä ei saatu integroitua mm. ajanpuutteen vuoksi.

Alun perin tehtävään ajateltu robotti UR10 vaikuttaisi soveltuvalta. Ennen varsinaista toteutusta olisi hyvä testata se suunnitellun konenäkökameran kanssa, lisäksi pitäisi selvittää soveltuvat tarttujat kaikille tuotteille.

Projektia jatkettiin syksyllä 2019 Innovaatioprojektina. Tekijöinä olivat sähköautomaation opiskelijat Joonas Paljakka, Panu Sutela, Teemu Niiranen ja Juha Ketola. Tässä jatko-osuudessa Sickin Inspector PIM60 -konenäkökamera liitettiin UR3-robottiin ja laboratoriossa tehtiin protosovellus, jossa mallikappaleita noukittiin kameran avulla.

Suositeltavaa olisi seuraavaksi testata tarttujaa ja kameraa kaikilla eri tuotteilla ja selvittää, soveltuvatko ne kaikkien kappaleiden poimintaan sekä vertailla vielä muita tarttuja- ja kameravaihtoehtoja. Tällainen sopisi hyvin johonkin toiseen projektiin tai opinnäytetyöksi. Projektissa saatiin joka tapauksessa todennettua, että kobotti soveltuu ko. kohteeseen.

Kuva 2. Kappaleiden poimintaa UR3-kobotilla.

Video 1 / Lajitteludemo – Onnistuuhan se!

Viisasten kivikö…?

Meconetin kokeilu on yksi monien joukossa, mutta sen ja muiden kaltaistensa merkitystä voi ajatella laajemminkin.

ST1:n omistaja Mika Anttonen on todennut: ”En ole huomannut, että ihmiset olisivat valmiita tinkimään yhtään mistään. On ihan kiva, että meillä on hiilivapaa Mynämäki, mutta ei sitä kannata tehdä mihin hintaan tahansa, vaan miettiä ratkaisuja, jotka voidaan ottaa käyttöön muuallakin. Nyt avaruudesta katsottuna näkyy, kuinka tuossa yksi sulkee hiilivoimalan ja tuossa toinen rakentaa uuden.” [5.]

Anttonen ehdottaa ratkaisuksi hajautettua energiantuotantoa, koska raaka-aineita ei kannata kuljettaa. Hän ajattelee, että jatkossa karjatilat voivat muuttaa lantaa lannoitteiksi ja biokaasuksi ja käyttää sitä omaan ja tilan lähistöllä käyvien ajoneuvojen ja työkoneiden tankkaukseen [5].

Kuva 3. Kasvihuonekaasut/-päästöt maailmanlaajuisesti [6].

72 % maailman kasvihuonekaasuista syntyy energiantuotannosta, ja tästä valtaosa sähkön- ja lämmöntuottamisesta, rakentamisesta, teollisesta tuotannosta sekä liikkumisesta ja logistisesta tavaroiden liikuttelusta. Samaan aikaan Suomen ja Euroopan pitäisi pysyä kilpailukykyisenä ja pystyä vastamaan globaaleihin haasteisiin. [5.] Mitä jos pystyisimmekin hyödyntämään ja kehittämään uutta teknologiaa tavoitteena kilpailukyky ja vihreät arvot?

Voisiko Anttosen ajattelumallia soveltaa muuallekin? Mitä jos pyrimme tuottamaan tarvitsemamme lämmön ja sähkön lähellä käyttöpaikkoja hyödyntäen ja kehittäen uutta teknologiaa niin, että voimme myös viedä sitä muualle? Tuottamalla tavarat, elintarvikkeet ja hyödykkeet lähellä pidämme työpaikatkin lähellä ja samalla minimoimme tarpeen liikutteluun toiselta puolelta maapalloa. [7.]

Nyt olemme keskellä uutta vallankumousta. Teknologinen kehitys todennäköisesti kiihtyy edelleen. Tämän vuoksi kokeilut, kuten case Meconet, ovat tärkeitä. Ne antavat yrityksille mahdollisuuden kokeilla uutta teknologiaa, oppia uutta ja kääntää nämä kivet kilpailuedukseen.

Kenelläkään ei ole vielä tarkkaa tietoa siitä, millaiseksi maailma muuttuu alussa mainitun neljännen vallankumouksen aikana. Varmaa kuitenkin on, että se tulee vaikuttamaan globaalisti kaikkialla ja kaikkeen. Jospa tämän vallankumouksen singulariteetti onkin siirtyminen hajautuksen aikaan, jolloin tuotamme tarvitsemamme asiat siellä, missä olemme. Kyberfyysinen maailma mahdollistaa työn tekemisen jo ajasta ja paikasta riippumattomasti. Yhdistämällä tämän hajautetun tuotannon ajatteluun voisimme pitää työn ja tuotannon paikallisina soveltaen uutta ja vihreää teknologiaa.

Se olisikin jo Vallankumous isolla V:llä!

Lähteet

[1] Roser, Christoph. 2021. Fourth Industrial Revolution. Saatavana osoitteessa: <https://www.allaboutlean.com/industry-4-0.> Luettu 15.2.2021.

[2] Schwab, K. 2018. The Fourth Industrial Revolution, World Economic Forum 2016.

[3] Metropolia AMK, Digi-Salama 2021. Verkkosivusto. Saatavana osoitteessa: <https://digisalama.metropolia.fi/teknologiat/>.  Luettu 15.2.2021.

[4] Meconet Oy, Yritysesittely. Verkkosivusto. Saatavana osoitteessa: <https://www.meconet.net/>.  Luettu 15.2.2021.

[5] Anttonen, Mika. 2021. Vihreä kasvu on suurta huijausta. Verkkosivusto. Saatavana osoitteessa: <https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/talous/artikkeli-1.1298249>. Luettu 15.2.2021.

[6] C2ES, Global Emissions. Verkkosivusto. Saatavana osoitteessa: <https://www.c2es.org/content/international-emissions/>.  Luettu 15.2.2021.

[7] Talouselämä. Tuottavuushypyt koronan harvoja valopilkkuja. Saatavana osoitteessa: <http://lehdet.talentum.fi/a60830ac-2422-4f72-a2eb-3ca053d27474/8>. Luettu 15.2.2021.

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

+358 400 240 756
Metropolia University of Applied Sciences
Finland

Jussi Marttisen teoksen Palvelukseen halutaan robotti. Tekoäly ja tulevaisuuden työelämä (Aula & Co 2018) otsikko on paljon puhuva mutta samalla osin kyseenalainen. Se niputtaa yhteen hengenvetoon kaksi asiaa – robotit ja tekoälyn –, joita olisi oikeastaan hyvä tarkastella erikseen. Niin kirja tekeekin.

Marttinen esittelee kirjassaan historiallisen katsauksen ja nykytila-analyysin meneillään olevasta, teollisuus 4.0:ksi kutsutusta teollisesta vallankumouksesta. Ensimmäinen teollinen vallankumous toi maailmaan mekanisaation eli erilaiset koneet ja laitteet, toinen vallankumous puolestaan liukuhihnan ja massatuotannon. Kolmannen teollisen vallankumouksen saivat aikaan muun muassa tietokoneet ja ohjelmoitavat logiikat. Kukin vallankumous on vaikuttanut työhön ja työntekoon. Jokaiseen murrokseen on liittynyt huolta työn riittävyydestä ja työntekijöiden kohtalosta. Niin on nykyäänkin.

Teollisuus 4.0:n uudet teknologiat eivät ole niinkään fyysisiä laitteita sinänsä, vaan pikemminkin aineettomia, uudenlaisia ilmiöitä, kuten pilvipalvelut, tekoäly, big data ja esineiden internet, itseohjaavat autot, 3D-tulostus, nanoteknologia ja lisätty todellisuus. Ne vievät aikaisemmat vallankumoukset entistä pidemmälle, mikä on saanut yhteiskunnallisista vaikutuksista aikaan laajamittaisen mediakeskustelun. Muutokset tuntuvat olevan entistä nopeampia, ja niiden nostattamat uhkakuvat näyttävät toisinaan mahdollisuuksia suuremmilta.

Ei syytä teknopessimismiin

Marttinen kirjoittaa viidestä eri -saatiosta, jotka ovat parhaillaan meneillään ja joiden vaikutukset limittyvät, vaikka niiden painopisteet vaihtelevatkin: aiheena ovat automatisaatio, robotisaatio, digitalisaatio, tekoälysaatio ja mcdonaldisaatio. Viimeksi mainittu lienee sanana oudoin. Se tarkoittaa palveluiden muuttumista itsepalveluksi mm. automaation lisääntyessä. Aikaisemmin palvelutyöntekijän tekemä työ muuttuu näin asiakkaan itsensä hoitamaksi.

Jokaisessa luvussa käsitellään puheena olevan ilmiön uhkia ja mahdollisuuksia, ja jokaisen luvun lopussa Marttinen kiteyttää kunkin aiheen hyvät puolet tietolaatikkoon otsikolla ”Hyviä syitä olla murehtimatta X:stä”. Automaatio pikemminkin muuttaa töiden sisältöä kuin aiheuttaa niiden katoamista. Robotiikan kehitys puolestaan saattaa tehdä koneet aikaisempaa riippuvaisemmiksi ihmisistä eikä päinvastoin. Digitalisaation saralla Suomella on maailmankin mittakaavassa yhdet parhaista edellytyksistä kääntää ilmiö eduksi. Tekoäly toimii parhaiten ihmisten kanssa yhteistyössä, mikä sekin avaa ovia uudenlaisille työtehtäville.

Teknopessimismiin ei Marttisen mukaan ole syytä eikä oikein varaakaan. Aikaisemmat teolliset vallankumoukset ovat osoittaneet monet pelot turhiksi, ja ilman niiden luomia uusia keksintöjä maailma olisi jäänyt junnaamaan paikoillaan. Sen sijaan että uhrattaisiin energiaa automaatio- tai robotiikkamörköjen taivasteluun, olisi parempi ryhtyä minimoimaan katoavien ja maksimoimaan syntyvien työpaikkojen määrää, jotta teollisuus 4.0:n yhteisvaikutus olisi mahdollisimman edullinen.

Tieteiskirjailija William Gibson on ilmaissut Marttisen käsittelemän asiakokonaisuuden napakasti: ”Tulevaisuus on jo täällä – se on vain epätasaisesti jakautunut”. Yksi Roboreel-hankkeen tavoitteista on juuri tämä: jakaa tulevaisuutta tasaisemmin ja auttaa yrityksiä kehittämään uusia tuotteita ja palveluja teollisuus 4.0:n -saatioiden kiehtovassa maailmassa. Näin on mahdollista luoda tulevaisuuden asiakaskokemuksia jo tänään – nopeammin, paremmin ja korkeammalle kurottaen!

Kirjoittaja: Pasi Lankinen työskentelee suomen kielen ja viestinnän yliopettajana Metropolia Ammattikorkeakoulussa.