Profilaatioalat esittelyssä: Autonomisista liikkuvista työkoneista yhä tehokkaampia ja turvallisempia

System-on-Chip and Wireless Technology for Intelligent Machines -profiloitumisalue rakentuu kolmesta suuresta itsenäisestä tutkimusalueesta Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteen sekä informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnissa. Aidosti älykkään, tehokkaan, kestävän ja turvallisen autonomisen raskaan kaluston luomiseksi on tärkeää yhdistää langattoman tietoliikennetekniikan, järjestelmäpiirien (SoC) ja robotiikan asiantuntemus.

Monitieteisen tutkimuksen avulla voidaan edistää erityisesti liikkuvien työkoneiden autonomisuutta ja energiatehokkuutta. Suurten ja raskaiden työkoneiden avulla rakennetaan koteja, tuotetaan ruokaa, kuljetetaan tavaroita ja louhitaan mineraaleja kaivoksissa, ja samalla ne myös kuluttavat paljon energiaa ja lisäävät ilmastonmuutosta päästöillään. Omalta osaltaan älykkäät sähköistetyt työkoneet siten vauhdittavat vihreää siirtymää. Kolmen tutkimusalueen yhdistetty osaaminen mahdollistaa saumattomasti yhteensopivan järjestelmän kehittämisen.

Yhteisen alustan avulla voidaan luoda uusia teknologiaratkaisuja, jotka vievät tulevaisuuden älykkäät koneet uudelle aikakaudelle parantaen merkittävästi niiden tilannetietoisuutta, kestävyyttä, tehokkuutta ja turvallisuutta. Tällä on suuri strateginen merkitys sekä suomalaiselle teknologiateollisuudelle että yliopiston tekniikan alan tutkimukselle.

Tampereella löytyy jo nyt merkittävää tutkimusta ja liiketoimintaa langattoman tietoliikennetekniikan, SoC:iden ja älykkäiden koneiden aloilla. Uusi profilointialue pyrkii vahvistamaan osaamista entisestään.

Sirut ja langaton teknologia tukemaan autonomisia koneita

Modernin yhteiskunnan ja sen digitalisoinnin perusta on tehokkaassa ja luotettavassa viestinnässä. Järjestelmäpiireistä onkin tullut erittäin kriittinen hyödyke maailmanlaajuisesti. EU:n Chips Actin tavoitteena on nostaa eurooppalaisen sirujen valmistuksen osuus globaaleista markkinoista 10 prosentista 20 prosenttiin vuoteen 2030 mennessä.

Tampereella syntyy maailman älykkäimpiä työkoneita, joiden markkinaosuus esimerkiksi kaivostoiminnassa, satama- ja metsäteollisuudessa on jopa 20–40 prosenttia globaaleista markkinoista.

Tutkimusalojen yhdistämisessä on myös muita etuja. Timo Hämäläinen, tietokonetekniikan professori ja yksi SoCHub-ekosysteemialoitteen perustajista, kertoo, että algoritmit ovat nykyään hyvin vaativia.

– Tarvitsemme uudenlaisia siruja, jotka voivat ratkaista nykyiset suorituskykyongelmat. Itse langaton viestintä on mahdotonta ilman räätälöityjä siruja. Näiden sirujen valmistaminen raskaalle kalustolle antaa kehitystyöllemme konkreettisen perustan, hän sanoo.

Automaatio- ja konetekniikan professori Reza Ghabcheloo sanoo, että tulevaisuuden älykkäät koneet toimivat ihmisten hyväksi ja ihmisten kanssa.

– Tulevaisuudessa työkoneet ovat enimmäkseen avustajia, joita ihmiskäyttäjät valvovat. Ihmisiä ei tarvitse vaarantaa, kun koneet voivat heidän sijastaan mennä vaarallisiin ja likaisiin paikkoihin, joissa ympäristöolosuhteet ovat huonot, hän sanoo.

– Uusi teknologia ei välttämättä ole halvempaa kuin vanha, mutta se on turvallisempaa ja tehokkaampaa. Valmistamalla koneita, jotka pystyvät suoriutumaan tehtävistä 24/7, voimme luoda ihmisille miellyttävämpiä ja järkevämpiä työtehtäviä, Hämäläinen lisää.

Rekrytointia ja koulutusten suunnittelua

Profiloitumisrahoitus on tarkoitettu pääasiassa uransa alkuvaiheessa olevien tutkijoiden urien tukemiseen, kansainvälistymisen lisäämiseen ja tutkimuksen kehittämiseen.

Monitieteisellä tutkimusalustalla ja uutta ammattitaitoista henkilöstöä rekrytoimalla profiloitumisalue pyrkii parantamaan tieteellisen tutkimuksensa laatua ja vaikuttavuutta, vahvistamaan Tampereen yliopiston kansainvälistä profiilia sekä erottautumaan akateemisista kilpailijoista.

– Pyrimme tavoitteisiin parantamalla keskeisten tutkimusinfrastruktuurien hyödyntämistä ja jatkokehittämistä, varmistamalla tutkimuksen korkea laatu sekä luomalla monitieteistä osaamista, joka yhdistää SoC-teknologian, langattoman viestinnän, sensorit ja älykkäät työkoneet, sanoo tietoliikennetekniikan professori Mikko Valkama.

Keväästä 2023 lähtien profilointialueelle on palkattu jo kaksi tutkimusympäristöasiantuntijaa (staff scientist). Parhaillaan etsitään kahta tenure track -professoria, ja lisää rekrytointeja on tulossa ensi keväänä.

Vierailijaohjelma ja tutkimusyhteistyön alusta ovat myös käynnissä. Ensi syksynä tutkimusalueiden koulutustoimintaa terävöitetään ja yhdenmukaistetaan. Teollisuuden kysynnästä riippuen on mahdollista perustaa jopa uusi koulutusohjelma.

– Tavoitteenamme on olla kansainvälisesti tunnustettu monitieteinen tutkimuskokonaisuus, joka luo ja soveltaa uutta teknologiaa seuraavan sukupolven älykkäisiin koneisiin, professorit kiteyttävät.

Lue lisää PROFI7-rahoituksesta Suomen Akatemian verkkosivuilta.

Lisätiedot

Timo Hämäläinen
040 849 0777
timo.hamalainen [at] tuni.fi

Reza Ghabcheloo
040 849 0346
reza.ghabcheloo [at] tuni.fi

Mikko Valkama
040 849 0756
mikko.valkama [at] tuni.fi