Virtuaalitesti korvaa prototyypin

Virtuaalitesti korvaa prototyypin

Epanet-professori Asko Ellmanin tutkimusryhmä tekee koneista ja laitteista virtuaalisesti totta.
Miten työkone käyttäytyy töyssyisellä pellolla ja miten ajotuntuma kauhakuormaajan hytissä muuttuu, kun etukauhaan lisätään sata kiloa kiviä? Miten varmistetaan, että työkoneen monimutkainen ohjausjärjestelmä toimii oikein kaikissa tilanteissa?

Työkoneiden ohjaamot, ohjauskeskukset ja erilaiset laitteet muuttuvat häkellyttävän todentuntuisiksi virtuaalimaailmoissa, joita Tampereen teknillisen yliopiston professorin Asko Ellmanin tutkimusryhmä tekee yrityksille Seinäjoen yliopistokeskuksessa.

Virtuaalimalleja soveltamalla uudet tuotteet voidaan suunnitella ja testata ilman konkreettisia prototyyppejä.

– Virtuaalimalli on apuväline, jolla tuotteiden suunnitteluun ja testaukseen saadaan nopeutta ja tarkkuutta. Se on hyvä kilpailuetu globaaleilla markkinoilla, jossa menestyvät sellaiset toimijat, jotka pystyvät ensimmäisenä tuomaan toimialalleen jotain uutta, Ellman mainitsee.

Asiakas mukaan

Virtuaalisuunnittelulla on käytössään laaja kirjo menetelmiä ja tekniikoita, joissa tuotteiden ominaisuuksia kuvataan erilaisten matemaattisten mallien avulla. Tekniikoista yksi on virtuaalitodellisuus, jota Ellmanin työryhmä on kehittänyt ja soveltanut yhdessä Seinäjoen ammattikorkeakoulun kanssa.

SeAMKin virtuaalilaboratoriossa tarkasteltavat kohteet näkyvät kolmelta seinältä sekä katossa ja lattiassa kolmiulotteisina ja luonnollisen kokoisina. Virtuaalimaailmaan saadaan lisättyä myös äänimaailma ja toimintoihin liittyvä fysiikka, esimerkiksi liike.

Laboratoriota ja Ellmanin työryhmän osaamista on hyödyntänyt muun muassa työkoneiden ohjaamoita valmistava Fortaco Oy.

– Tavoite on, että testissä otetaan huomioon kaikki työn tekemisen kannalta olennaiset asiat, kuten kynnöspellon töyssyt ja myös kuljettajien ammattitaito. Maailmoista on tullut niin todentuntuisia, että kaikki eivät uskalla ajaa virtuaalikoneella päin seinää, Ellman kuvaa.

Virtuaalitodellisuus mahdollistaa eri osapuolten osallistumisen tuotteen suunnitteluun.

– Laboratoriossa tuotetta pääsevät testaamaan käyttäjät ja suunnittelijat sekä myöhemmin myyjät ja ostajat. Virtuaalimaailma auttaa ymmärtämään asiakkaan toiveita ja lisäämään tuotteeseen nopeasti uusia piirteitä, kun tekniikka kehittyy. Se tuo tuotteelle lisäarvoa, jota ei ehkä kilpailijoilla ole.

Ellmanin työryhmä Etelä-Pohjanmaalla tarjoaa yrityksille yksittäisiä tutkimuksia ja palveluita suoraan tilaustöinä. Isompiin hankkeisiin voidaan hakea esimerkiksi Tekes-rahoitusta.

– Koko ajan pidämme isot tuntosarvet pystyssä ja tunnustelemme, mitä maailmalla tapahtuu ja toisaalta, mitä yritykset täällä tarvitsevat.

Seuraavaksi Ellmanin hankkeissa kehittyy muun muassa uusi aisti virtuaalimaailmaan: käsine, jonka avulla virtuaalista todellisuutta on mahdollista kosketella myös käsin. Virtuaalinen kosketustunto auttaa ymmärtämään virtuaalisten esineiden kokoa ja muotoa ja tuo siten lisäarvoa virtuaaliseen testaukseen.

Asko Ellman

– Tampereen teknillisen yliopiston professori tuli virtuaalitekniikan tutkimusryhmän johtajaksi Seinäjoen yliopistokeskukseen ja Epanet-verkostoon vuonna 2003.

– Hän tutkii parhaillaan muun muassa tuulivoimalapuistojen simulointia ja työkoneiden vaatimusmäärittelyyn perustuvaa suunnittelua.

– Digitaalisuuden lisääntyminen koneenrakennuksessa mahdollistaa jatkuvasti uusia tekniikoita ja menetelmiä, joita yritykset ottavat kykynsä mukaan käyttöön. Ellmanin tutkimusryhmä on mukana auttamassa yrityksiä näiden haasteiden ja mahdollisuuksien kohtaamisessa.

 

Teksti: Anne Kohtala
Kuva: Matti Hautalahti
I-print | plus