Autoja ja traktoreita kootaan kohta datalasit päässä. Lisätty todellisuus auttaa tekemään koneista yksilöllisiä.





Linkistä www.vtt.fi/kuvat/projektit/imgaugasse/tty_ar_2.swf löytyy Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen demovideo, joka kertoo, miten kootaan traktorin hydrauliikkablokki uudella tavalla.

Ei kannata ihmetellä, mikä oikeastaan on hydrauliikkablokki - parasta katsoa vain.

Vihreät kolmiulotteiset piirrokset liikkuvat ilmassa kuin ufot ja näyttävät työntekijälle, mikä osa asennetaan, mihin ja millä työkalulla. Esimerkiksi työvaiheessa 21 asennetaan pikaliitin työntövarren tukeen. Pikaliittimen kuva liikkuu kohti kiinnityskohtaa; asentajan tarvitsee vain seurata liikettä. Sitten ohje näyttää, että työvaiheessa 22 on kiristettävä liittimen mutteri. Teksti kertoo, että oikea työkalu on 27 millimetrin kiintoavain.

Vihreät piirrokset lisäävät todellisuuteen eli tavalliseen videokuvaan kulloinkin tarvittavaa tietoa. Asentaja näkee kaiken datalaseilla. Hän voi tietenkin katsoa näkymää myös tietokoneen ruudulta.


Tehdas tuunaa tuotteensa

Uuteen tekniikkaan ajaa työn muuttuminen. Kaukana takanapäin ovat ajat, jolloin tehdas teki pitkän sarjan esimerkiksi samanlaisia traktoreita ja puski niitä sitten markkinoille.

Nyt traktorit ovat yksilöllistyneet. Esimerkiksi Valtran kotisivulla on pitkä luettelo varustevaihtoehtoja. Voi valita monenlaisia nostolaitteita, kuormaimia, rehukahmareita ja kauhoja. Ohjaamoon saa halutessaan ilmastoinnin ja tietenkin mp3-soittimen.

Tuote kasataan standardi¬osista, mutta osien yhdistelmiä on tähtitieteellinen määrä. Siksi jokaisen traktorin varusteet kootaan eri tavalla. Työ on vaivalloista, koska kokoonpanijoiden on toistuvasti opeteltava uusi työjärjestys.


Kun sanat eivät riitä

Hydraurauliikkablokin kokoaminen on hyvä esimerkki uudenlaisesta työskentelystä. 
 
Hydrauliikkablokki on pienehkö mötikkä traktorin kyljessä. Työlaitteisiin siirretään tavallisesti tehoa hydraulisesti eli nesteen avulla, ja hydrauliikkablokki ohjaa tätä siirtämistä. Blokin rakenne vaihtelee traktorin  varustelun mukaan.

On vaikea selittää sanoin, miltä hydrauliikkablokki näyttää ja miten se kootaan. Mutta kun pannaan datalasit päähän ja otetaan lisätty todellisuus avuksi, kaikki selviää. Jopa ummikolle.

Lisätty todellisuus on yleisin suomalainen käännös englanninkielisestä termistä augmented reality. Puhutaan myös laajennetusta, vahvistetusta tai tehostetusta todellisuudesta.

Videokamera kuvaa jatkuvasti todellista työpistettä. Siihen on kiinnitetty merkkejä, jotka tietokone osaa tunnistaa videokuvasta. Näin ohjelma pystyy kytkemään yhteen lisätyn ja oikean todellisuuden eli sijoittamaan ohjeet juuri sinne, minne pitääkin.


Työ nopeutuu, laatu paranee

Lisätty todellisuus auttaa erityisesti silloin, kun työtehtävät vaihtelevat, ja nykyajan teollisuudessa ne yleensä vaihtelevat.

- Jokainen haluaa auton omilla herkuillaan, sanoo erikoistutkija Tapio Salonen VTT:stä. - Siksi manuaalisia työvaiheita on tullut entistä enemmän.

Salonen tutkii tuotantoprosesseja ja on vetänyt hanketta, jossa kokoonpanoon sovellettiin lisätyn todellisuuden tekniikkaa. Hankkeeseen osallistuivat VTT:n, Tampereen teknillisen yliopiston ja Tekesin lisäksi Valtra, Wärtsilä, Metso, Kalmar ja Sandvik sekä Deltatron.

- Lisätyn todellisuuden tekniikka auttaa työntekijää kuin navigaattori autoilijaa, vertailee Salosen kollega, erikoistutkija Juha Sääski.

Kokoonpanotyö nopeutuu, parhaimmillaan kymmenkertaisesti. Silti työ kevenee. Myös laatu paranee, kun työntekijät oppivat tekemään työn täsmälleen samalla tavalla.


Ensin pelit, sitten työ

Lisätty todellisuus auttaa kokoonpanon lisäksi myös koneistamisessa eli koneenosien työstämisessä. Pakkaus- ja huoltotöitäkin se voi helpottaa. Koulutus on lupaava sovellusalue, ja varmasti sairaanhoidossa, esimerkiksi leikkauksissa, on vastaisuudessa hyötyä uudesta työtavasta.

- Voidaan myös kuvitella, että indonesialainen huoltomies laittaa datalasit päähän ja saa Suomesta verkon välityksellä  huolto-ohjeet, Salonen mainitsee esimerkkinä.

Lisätty todellisuus on vasta tulossa teollisuuteen, Salosen ja Sääsken mukaan asia on vielä monelle insinöörillekin uusi. Tekniikka on ollut kallista, ja varaa siihen on ollut vain armeijoilla. Lisättyä todellisuutta on hyödynnetty hävittäjä- ja helikopterilentä­jien kypärissä.

Peliteollisuuden kehitys on nyt muuttamassa tilanteen. Pelaajat tarvitsevat datalaseja massoittain. Massatuotanto pudottaa hinnat.

Salosen mukaan suomalaiset ovat kehityksen kärjessä. Vielä maailmassa ei ole tehtaita, joissa paiskitaan töitä datalasit päässä. Pian näemme, syntyykö Suomeen ensimmäinen sellainen. 


Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Korvautuuko vapriikki vapperilla? Kotitehdas on kolmilulotteinen tulostin, jonka voi rakentaa itsekin. Katso harrastajien tuotteita:
fabathome.org/wiki/index.php?title=Main_Page 


Pientuotteita pöydänkulmalta

Teollisuuden rannattoman tuotevalikoiman valmistuksessa tarvitaan monenlaista tekniikkaa. Paraskaan viisastenkivi ei ratkaise jokaista ongelmaa. Jo tuotteiden mitat vaikuttavat paljon.

Mitä järkeä on valmistaa pikkusormen kynnen kokoisia mikropiirejä kymmenientuhansien kuutiometrien puhdastiloissa? Ei mitään, vastaavat mikrotehtaiden kehittäjät.

Tampereen teknillisen yliopiston tutkijat ovat professori Reijo Tuokon johdolla rakentaneet mikrotehdasmoduulin, jonka mitat ovat 30x20x22 senttiä. Moduuleista voidaan koota pöytäkoon tehtaita.

Mikrotehdas voi valmistaa esimerkiksi kännyköiden kaiuttimia tai kirurgisia implantteja.

Yhdysvaltalaisen Cornellin yliopiston apulaisprofessori, robotiikan tutkija Hod Lipson uskoo, että kotiinkin tulee mikrotehdas eli fabberi (sanasta fabrication). Taskulamppu, kellon ranneke, lego-pyörä ja kuminen pullo ovat esimerkkejä tuotteista, joita valmistetaan kuin digivalokuvia.


Virtuaali höystää oikeaa


- Virtual reality, VR - virtuaalitodellisuus eli kuviteltu, tietokoneella luotu maailma.

- Augmented reality, AR - lisätty todellisuus eli oikea maailma, johon on lisätty virtuaalisia osia.

- Augmented assembly - kokoonpano lisätyn todellisuuden avulla, ohjattu kokoonpano.