Tutkimus

Liikkuvien työkoneiden sähköistämisestä kilpailuetuja ja ilmastohyötyjä – Tampereen yliopisto ja VTT kehittävät yhdessä teollisuuden kanssa tulevaisuuden ratkaisuja

Sandvikin tekoälyä hyödyntävä AutoMine-konseptikone kaivostyömaalla.
Sandvikin tekoälyä hyödyntävä AutoMine-konseptikone reitittää itse kulkunsa kaivostyömaalla. Kuva: Sandvik.
Sähköistyminen ja autonomiset ratkaisut mahdollistavat liikkuvien työkoneiden kehittymisen ympäristöystävällisemmiksi, suorituskykyisemmiksi ja turvallisemmiksi. Johtavat suomalaiset työkonevalmistajat ja heidän teknologiakumppaninsa yhdessä Tampereen yliopiston ja VTT:n tutkijoiden kanssa kehittävät Future Electrified Mobile Machines (FEMMa) -hankkeessa vaativiin olosuhteisiin sopivia ratkaisuja. Nämä ratkaisut lisäävät myös työkoneiden tuottavuutta.

Työkoneiden sähköistyminen tarkoittaa suurta muutosta kaivosteollisuudelle, maa- ja metsätaloudelle sekä logistiikalle. Vihreä siirtymä mullistaa työkoneiden ja koko työmaan toimintalogiikkaa. FEMMa-hankkeessa teollisuus, Tampereen yliopisto ja VTT tutkivat ja kehittävät yhdessä kokonaisuutta, johon kuuluvat niin komponentit, työkoneet, työsyklit, työmaan koordinaatio kuin energianjakelu. Yhdessä tekeminen ja monitieteisyys ovat keskeisessä roolissa FEMMa:n toteutuksessa.

– Sovellamme hankkeessa robotiikassakin käytettyjä menetelmiä, joiden avulla työkone pystyy autonomisesti käsittelemään raskaita työkuormia hyvällä paikoitustarkkuudella. Lisäksi hajautetulla ohjausjärjestelmällä voidaan hallita joustavasti ja räätälöidysti kokonaisia työkonelaivueita, kertoo professori Matti Vilkko Tampereen yliopistosta.

Työkoneisiin kehitetään vaativia oloja kestävät sähköistysratkaisut

Työkoneissa akkujärjestelmät toimivat ankarissa olosuhteissa, koneet vaativat hetkellisesti suuria virtoja ja synnyttävät käytön aikana lämpöä. FEMMa-hankkeessa syntyy yritysten tarpeisiin uutta tietoa myös akkujen ominaisuuksista ja toiminnan optimoinnista.

– Kehitämme reaaliaikaisia menetelmiä akun dynamiikan ja lämmöntuoton havainnointiin sekä akkujen kunnonvalvontaan ja käytön optimointiin. Menetelmien avulla voidaan ohjata tarkemmin akkujen käyttöä ja työkoneen tehonhallintaa, mikä mahdollistaa nopeamman lataamisen ja paremman suorituskyvyn, sanoo Low Carbon & Smart Machines Lead Johannes Hyrynen VTT:ltä.

Akkujen käyttäytymisestä, ikääntymisestä ja säätöpotentiaalista saatua tietoa voidaan hyödyntää myös esimerkiksi sähkönjakelujärjestelmissä. Kehitystyön tulosten odotetaan poikivan myös uusia ylläpidon, diagnostiikan ja huollon ratkaisuja sekä liiketoimintamahdollisuuksia.

Tutkimuskeskuksessa kehitetään alan tietotaitoa

Osana hanketta Tampereen yliopistoon perustetaan Liikkuvien työkoneiden tutkimuskeskus, joka kokoaa yhteen alan tutkijat ja teollisuuden toimijat. Tarkoitus on myös käynnistää suomalaisvetoisia EU-hankkeita, joiden keskiössä on kotimainen työkoneteollisuus. Tutkimusryhmän tietotaitoa vahvistetaan lisäksi kansainvälisellä tutkimusyhteistyöllä.

– Toimialojen ja liiketoimintaympäristöjen muutoksen tulee näkyä arvoketjujen kehittämisessä, mukaan lukien tutkimus ja sen suuntaaminen. FEMMa -hanke on erinomainen esimerkki tästä, sanoo Commercialization & Ecosystem Lead Miika Kaski Sandvik Research & Technology Developmentista.

Syyskuussa alkava kolmevuotinen Business Finland -rahoitteinen FEMMa-hanke on osa käynnistyneen, teollisuusvetoisen SIX Mobile Machines yhteenliittymän toimintaa. Hankkeella on yhteyksiä myös Sandvik Mining and Construction Oy:n Veturi -kokonaisuuteen. FEMMa toimii yhtenä tärkeänä projektialustana uudenlaiselle jatkuvalle yritysten ja tutkimuksen väliselle yhteistyölle liikkuvien työkoneiden kehittämiseksi.

Lisätiedot

Matti Vilkko
040 833 2830
matti.vilkko [at] tuni.fi

Harri Nieminen
050 568 5081
harri.nieminen [at] vtt.fi

Uusimmat uutiset kategoriassa Tutkimus

Uusimmat uutiset