Sisälogistiikan työvaiheita voidaan automatisoida robottien avulla. Transval tutkii ja kehittää robotiikkaa yhdessä Jyväskylän ammattikorkeakoulun JAMKin Robotics Centerin kanssa.

Teksti Anne Penttilä, kuvat Mikko Vähäniitty

Esineiden Internet, Internet of Things eli IoT on jo vanha keksintö. Termi on peräisin vuosituhannen vaihteesta, mutta Robottien internetistä alettiin puhua vasta muutama vuosi sitten, vuonna 2014.

Internet of Robotic Things eli IoRT ei kuitenkaan tarkoita tekoälyä, joka suunnittelee maailmanvalloitusta robottien avulla, vaan esineiden internetin ja robotiikan yhdistämistä.

IoRT liittää yhteen robotit ja niiden käyttöjärjestelmät, internetin kautta hallittavat koneet, laitteet ja niiden sensorit sekä tietolähteet. Tietolähteitä ovat esimerkiksi tuotannonohjausjärjestelmä (ERP), työjonodata ja muut digitaalisen päivittäisjohtamisen työvälineet.

– IoRT-alustan kautta voi esimerkiksi hallita laitteita molempiin suuntiin, käsitellä dataa tallennettavaksi eri tietolähteisiin sekä muodostaa roboteille tehtäviä tietolähteistä tai laitteista saatavan tiedon perusteella, määrittelee Markku Viljanen, Head of Development, Industry Services, Transval Group.

Transval pilotoi IoRT-alustan hyödyntämistä mobiilirobottien tehtävien luomisessa JAMKin Robots on Road -hankkeessa.

– Robotiikka alkaa vähitellen arkipäiväistyä samoin kuin tietotekniikalle kävi: aluksi vain asiantuntijoiden käyttämästä tekniikasta lähes jokaisen käyttöön, toteaa lehtori Ville Pahlsten JAMKista.

– Robotiikan ja tietojärjestelmien yhdistäminen ei kuitenkaan ole yrityksissä vielä tavanomaista, millä oli tärkeä merkitys yhteistyöllemme Transvalin kanssa.

Robotti noutaa rullakon tai tyhjentää jäteastian

Sisälogistiikan tarpeisiin kehitettävät mobiilirobotit suorittavat yksinkertaisia tehtäviä, kuten esimerkiksi noutavat rullakon tavaraa haluttuun pisteeseen silloin kun sitä tarvitaan.

Tässä käyttötapauksessa IoRT tarkoittaa sitä, että rullakkoon on asennettu IoT-sensori, jonka synnyttämän olosuhde- ja paikkatiedon perusteella rullakon noutotehtävä voidaan luoda mobiilirobotille automaattisesti. Robotti voi esimerkiksi viedä aina tietystä sijainnista noudetun rullakon tiettyyn pisteeseen, tai lukea rullakon QR-koodin ja viedä sen perusteella rullakon oikeaan määränpäähän

Tiedot tarpeista ja tapahtumista päivittyvät reaaliaikaisesti tietojärjestelmiin ja raporteille.

Toinen Transvalin ja JAMK:n pilotoima tehtävä on jäteastian tyhjentäminen. Jäteastiassa on täyttöaste-, olosuhde- ja paikkatietosensorit. Kun jäteastia alkaa täyttyä, robotti saa IoRT-alustan kautta tehtävän siirtää täysi astia pois ja viedä tyhjä tilalle.

Mitä hyötyä roboteista on sisälogistiikassa?

Teollisuusrobottien hyödyt tunnetaan. Valmistava teollisuus käyttää robotteja tehostamaan työtä ja korvaamaan ihmistyöntekijöille vaikeita, raskaita tai työterveyden kannalta haitallisia työvaiheita.

Miksi yritys investoisi robotteihin sisälogistiikassa? Samoista syistä kuin se investoi teollisuusrobotteihinkin. Tehostamaan sisälogistiikan toimintaa, jolloin tuotannon arvoketjun virtaus tehostuu. Palvelemaan työntekijää, jotta hän voi keskittää työpanoksensa tärkeämpään.

Ville Pahlstenin mukaan lähtökohta on, että robotiikka tehostaa toimia yrityksessä. Siellä on mietittävä, mitä kohtaa voidaan tehostaa materiaalivirtaa, ja osoitettava robotille tietty tehtävä.

– Robotin suorittaman työvaiheen tai liikkeen tulee olla toistettava. On myös mietittävä, kuinka sen kanssa tehdään töitä, myös turvallisuusnäkökulmasta.

– Jos robotti ottaa tavaran, tarttuu asioihin tai työstää jotakin millä tahansa työkalulla, se on aina arviointia vaativa turvallisuusriski. Usein se edellyttää robotin eristämistä suojausten tai turva-anturoinnin taakse. Sen sijaan asioiden tuominen ihmisen käyttöön on robotille helpompaa, tällaisen yhteistyörobotin ei tarvitse osata ja suorittaa monimutkaisia asioita.

Markku Viljasen mukaan Transvalin tutkimissa käyttötapauksissa ihmisen kanssa työskentelevä yhteistyörobotti voisi hoitaa 70-80 prosenttia työstä, ja työntekijät voisivat keskittyä poikkeamatilanteiden hoitamiseen sekä prosessin kehittämiseen.

– Lisäksi tämän tyyppiset robotit ovat jo varsin helppoja ottaa käyttöön ja ohjelmoida, paketista oton jälkeen robotti voi olla käytössä parissa tunnissa. Teollisuusrobotin ohjelmointiin ei kuka tahansa saa edes koskea.

Kun robotti tuli töihin

Robottien käyttöönottoon saatetaan suhtautua yrityksissä ennakkoluuloisesti. Pahlstenin mukaan robotiikan arkipäiväistymistä hidastaa yleensä mielikuvituksen puute sovelluskohteiden valinnassa, huoli investoinnin kokonaiskustannuksista ja kokemuksen puute robotiikan käyttöönotosta.

– On tiedon puutetta teknologian skaalautuvuudesta ja joustavuudesta ja huolta ohjelmoinnin ja ohjelmamuutosten monimukaisuudesta. Koetaan, ettei yrityksessä ole riittävästi osaavaa henkilöstöä käyttämään ja ylläpitämään robotteja.

Robotteihin suhtaudutaan ennakkoluuloisesti myös, koska pelätään niiden vievän työpaikkoja. Näistä syistä on käynnistetty Robotti tuli töihin -hanke. Hankkeessa selvitetään, mitä on huomioitava integroitaessa robotiikkaa työhön.

– Sen sijaan, että yritysjohto pohtii, löytyykö työntekijöitä enää jatkossa tiettyihin tehtäviin, tai työntekijät ovat huolissaan työpaikoistaan, voitaisiin miettiä, kuinka robotiikkaa hyödyntämällä saadaan ihmisille mielekkäitä työtehtäviä. Suunnitellaankin mitä hyötyjä olisi saavutettavissa, jos otetaankin se robotti ja pidetään myös se työntekijä.

Pahlsten kuitenkin lisää, että aina se ei onnistu – yrityksissä on tästä sekä hyviä että huonoja kokemuksia.

– Esimerkiksi tavaroita kuljettavan mobiilirobotin työprosessin pitää olla todella vakioitu, painottaa myös Viljanen.

Viljasen mukaan tämä on vielä kokeilua. Vaikka mobiilirobotti toimiikin odotetusti, sen ominaisuudet eivät vielä aivan vastaa monien teollisten toimintaympäristöjen vaatimuksia.

– Mobiilirobottien toimintakyky on kehittynyt viime vuosien aikana merkittävästi dynaamisesti muuttuvassa ympäristössä. Uskomme, että vastaavan kehityksen jatkuessa, mobiilirobotit tulevat lähitulevaisuudessa osaksi myös vaativia teollisia toimintaympäristöjä. Tämän potentiaalin käyttöönottoon Transval Teollisuuspalvelut varautuu kehittämällä IoRT-ohjelmointiratkaisua, joka mahdollistaa entistä automatisoidumman mobiilirobottien ohjauksen.

Robotiikan testausympäristö yritysten käyttöön

Edellä mainittuja ongelmia ja ennakkoluuloja taklaamaan on perustettu JAMK Robotics Center, joka tarjoaa robotiikan testausympäristön yritysten käyttöön ja myös robotiikan kokeilupalvelua yrityksen tiloissa. Lisäksi se tarjoaa yrityksille asiantuntijapalveluita ja koulutusta robotiikan soveltamisessa, seuraa robotiikan kehitystä ja jakaa tieto myös uusille toimialoille.

Robots on Road -hankkeessa kokeillaan koneiden palvelemista roboteilla, materiaalin keräilyä nivelvarsi- ja mobiilirobotin yhdistelmällä, kuormalavojen siirtämistä mobiilirobotilla, robottiavusteista kokoonpanotyötä, kappaleiden poimintaa robotilla, tuotteiden laaduntarkkailua, jossa yhdistyy konenäkö ja yhteistyörobotti, rakennuseristeiden leikkausta ja ladontaa, sekä reunan tai railon seurantaa.

Hankkeessa modernisoidaan JAMK Robotics Centerin testaus- ja pilotointiympäristöä, jota yritykset voivat hyödyntää jatkossakin.

Transvalille yhteistyö JAMKin kanssa on tärkeää, sanoo Markku Viljanen.

– Meidän ei tarvitse tehdä yksin viime vuosina käynnistettyjä robotiikan kehityshankkeita. Nytkin meillä on kaksi opinnäytetyön tekijää tekemässä työohjeiden digitalisointia ja robotiikkaa. Löydämme myös uusia osaajia palvelukseemme tätä kautta.

Ville Pahlsten toteaa, että JAMKille Transval-yhteistyö on merkittävää, koska robotiikkaan liittyviä kokeiluja voidaan tehdä sellaisen yrityksen kanssa, jolla on jo kokemusta robotiikasta.

– Yritysyhteistyön kautta henkilöstömme pysyy mukana siinä mitä yritykset tekevät, ja samalla saamme näkymää myös tulevaisuuteen ja yritysten tarpeisiin. Meillä automaatioinsinööreiksi opiskelevat saavat työllistymismahdollisuuksia sekä harjoittelupaikkoja.

Robotiikan tulevaisuus

Nyt robotti tunnistaa yleensä kaksi ulottuvuutta: jotakin joko on tai ei ole. Jatkossa ne tunnistavat adaptiivisesti ja tarkasti, onko jokin riittävän hyvä vai ei. Esimerkiksi onko pinta riittävän tasainen, sanoo Pahlsten.

Tulevaisuudessa robotit voivat olla tarkistuksia tekeviä droneja.

– Robotti voi myös olla ohjelma, joka käyttää muita ohjelmia ja toimii siinä kuin ihminen. Esimerkiksi käyttää robotteja, jotka siirtävät tavaroita paikasta toiseen, visioi Viljanen.

Vain mielikuvitus on rajana robotiikan käytölle tulevaisuudessa, ja ideoita saadakseen kannattaa aina vilkaista myös oman alan ulkopuolelle.

——————————————-

Kiinnostuitko? Lataa tästä Transvalin sisälogistiikkaopas

Haluatko keskustella sisälogistiikkapalveluista? Ota yhteyttä, niin kartoitetaan yhdessä mahdollisia ratkaisumalleja toimintaanne

Lue lisää Transvalin sisälogistiikkapalveluista