Tekniikan akateemiset TEK ja Tekniska Föreningen i Finland TFiF jakavat vuosittain Suomalaisen insinöörityöpalkinnon henkilölle tai työryhmälle, joka on huomattavasti edistänyt teknillistä osaamista Suomessa. Palkinto on arvoltaan 30 000 euroa.

Suomalainen insinöörityöpalkinto 2018 -tunnustuksen saajaksi oli ehdolla 25 kiinnostavaa innovaatiota, joista shortlistalle on nyt valittu kuusi työtä. Mukana on monipuolinen kattaus suomalaista tekniikan osaamista.

Palkinto jaetaan Finlandia-talolla 15.5. Tech Day in Finland -tapahtuman yhteydessä. Valintaraatina toimiva TEKin teknologiavaliokunta vastaa ehdokasasettelusta ja lopullisen päätöksen tekevät TEKin ja TFiF:in hallitukset.

Lue lisää shortlistalle valituista ehdokkaista (klikkaa linkkiä) :

• Finalisti 1: Aalto-1 ja IcEye-satelliittiohjelmat
• Finalisti 2: Genelec 8351 -kaiutin
• Finalisti 3: Linkker-sähköbussi
• Finalisti 4: Sulapac – täysin biohajoava pakkausmateriaali kosmetiikalle
• Finalisti 5: Visedo Oy:n tehoelektroniikka työkoneiden sähköistämiseksi
• Finalisti 6: Innovaatio meriteollisuuden alalta ei halunnut julkisuuteen vielä tässä vaiheessa.

Suomalainen insinöörityöpalkinto 2018 finalistit:

Finalisti 1: Aalto-1 ja IcEye -satelliittiohjelmat

Aalto-yliopiston satelliittiohjelma käynnisti avaruusbisneksen

Maan ensimmäisen Aalto-1 -opiskelijasatelliitin kehitystyöstä käynnistynyt avaruusohjelma on nostanut suomalaisen avaruusosaamisen uudelle tasolle. Nyt avaruustutkimuksesta ovat innostuneet niin tutkimuslaitokset kuin yksityiset yritykset. Reaktor Space Labin ja IcEye:n ensimmäiset kaupalliset satelliitit nousevat avaruuteen vuoden 2018 aikana.

Vuonna 2011 käynnistynyt Aalto-opiskelijasatelliitin kehitystyö on nostanut Suomen avaruusosaamisen nopeasti aivan uudelle tasolle. Käytännön opiskelijaprojektit, joiden tuloksena syntyivät Suomen ensimmäiset avaruuteen päätyneet satelliitit Aalto-1 ja Aalto-2, ovat synnyttäneet Suomeen kokonaisen avaruustekniikan toimialan ja kouluttaneet joukon uuden sukupolven avaruustekniikan osaajia.

Halvat CubeSat-nanosatelliitit on tuoneet avaruusalalle samanlaista vipinää kuin 1960-luvulla kuuta valloitettaessa. Ennen CubeSateja pieninkin satelliitti maksoi kymmeniä miljoonia, nyt vain sadasosan siitä. Aalto-yliopiston apulaisprofessori Jaan Praks oivalsi CubeSat-teknologian mahdollisuudet yliopisto-opetuksessa. Toimivan satelliitin rakentaminen olisi jotain aivan muuta kuin pelkkä teorian opiskelu.

Avaruustekniikan opiskelijaprojekteihin on osallistunut yli 100 Aalto-yliopiston opiskelijaa. Uutta on ollut myös satelliittihankkeen aktiivinen viestintä. Opiskelijoiden itse rakentamat piensatelliitit ovat saaneet runsain mitoin mediahuomiota ja innostaneet yhä uusia opiskelijoita avaruustekniikan pariin.

Opiskelijasatelliitin rakentajat luovat jo omia kaupallisia avaruushankkeitaan

Samaan aikaan kun Aalto-1 lähettää dataa kiertoradaltaan 500 kilometrin korkeudesta, luovat ensimmäisen opiskelijasatelliitin rakentajat jo omia kaupallisia avaruushankkeitaan.

Reaktor Space Lab keskittyy kustannustehokkaiden nanosatelliittien suunnitteluun ja rakentamiseen asiakkaille. Toinen startup-yritys ICEYE taas lähetti tammikuussa 2018 pykälää isomman, 70 kilogramman painoisen ICEYE-X1-satelliitin avaruuteen. Sen on määrä demonstroida yrityksen SAR-tutkateknologiaa, joka sopii esimerkiksi jääolosuhteiden tai öljypäästöjen seurantaan.

Suomen Akatemia on perustanut uuden CubeSateja käyttävän huippuyksikön, jonka teknologia ja kokemus perustuvat vahvasti Aalto-1 -satelliittiohjelmaan. Business Finlandin New Space Economy -ohjelma taas tarjoaa rahoitusta uusille avaruusalan yrityksille. Vuoden 2018 alussa Suomi sai uuden avaruuslain, joka luo puitteet avaruustoiminnalle. Aalto-1:n viitoittamana piensatelliittiala kasvaa sekä yliopistoissa että teollisuudessa. Mukaan ovat tulleet VTT, Ilmatieteen laitos, Turun ja Helsingin yliopistot ja monet muut tahot, jotka suunnittelevat uusia satelliittimissioita.

Ehdokkaat:

• Antti Kestilä, TkT, Tutkija, Aalto-yliopisto
• Jaan Praks, TkT, Apulaisprofessori, Aalto-yliopisto
• Tuomas Tikka, DI, Tohtoriopiskelija, toimitusjohtaja, Reaktor Space Lab
• Rafal Modrzewski, tekn. Yo, Toimitusjohtaja, perustaja, IceEye Oy
• Pekka Laurila, tekn. Yo, perustaja, IceEye Oy

Finalisti 2: Genelec 8351 -kaiutin

Studiokaiutin, joka laittoi kaiutinsuunnittelun periaatteet uusiksi

Genelec 8351 on symmetrinen kolmitiekaiutin, joka sopeutuu erilaisiin kuuntelutiloihin. Tinkimättömän insinöörityön tuloksena syntyi ennennäkemätön kaiutinrakenne – ja erinomainen ääni erittäin kompaktista kotelosta.

Kun Genelecin The Ones-tuoteperheen ensimmäinen malli, 8351,-kaiutin tuli myyntiin 2015, äänialan ammattilehdet ympäri maailmaa eivät säästelleet arvioissaan ylisanoja. Uutuuskaiutin toi suuren äänen pieniinkin studiotiloihin.

Genelecin tuotekehittäjien haaveena oli tarkkailukaiutin, jonka voisi hankalissakin studiotiloissa sijoittaa varsin vapaasti. Äänen tasainen suuntaavuus saavutettaisiin sijoittamalla kaikki kaiutinelementit samalle akselille. Koaksiaalisen rakenteen edut tunnettiin, mutta teknisten haasteiden takia rakennetta ei oltu huippukaiuttimissa vielä nähty. Genelec päätti rakentaa jotain ennennäkemätöntä, täysin symmetrisen kolmitiekaiuttimen. Rima suorituskyvylle oli korkealla, sillä Genelecin tuotteet ovat ääniammattilaisten tunnustamia työkaluja.

Suunnittelutehtävä oli haastava, sillä se edellytti rakenneratkaisuja, joita kaiutinteollisuudessa ei ollut aiemmin nähty. Esimerkiksi etulevyn alle kätketyt bassoelementit päädyttiin lopulta valmistamaan itse kalvomateriaalista alkaen.

Yksi maailman tunnetuimmista kaiutinvalmistajista

Suunnittelun tuloksena syntyi suorituskykyinen kolmitiekaiutin, jonka voi asettaa vaakaan tai pystyyn, ja jota voi tarvittaessa kuunnella hyvin läheltä. Kaiuttimen rakenne on myös erittäin kompakti. Ennen vastaavan äänentoiston rakentaminen on edellyttänyt huomattavasti suurempaa koteloa.

Kaiutinsuunnittelun vaikeusastetta nostaa se, että äänentoistoon vaikuttaa voimakkaasti kuuntelutila. Genelec on koko historiansa luottanut aktiivikaiutinperiaatteeseen, jossa jokaiselle kaiutinelementille on oma vahvistimensa, Näin ääntä voi muokata erilaisiin tiloihin ja olosuhteisiin sopivaksi. 8351-sarjassa avuksi on otettu digitaalinen signaalinkäsittely ja ohjelmistotekniikka. Automaattisen huonekorjauksen avulla kaiutin voidaan kalibroida soimaan optimaalisesti missä tahansa tilassa.

Vuonna 1978 perustettu Genelec on maailman johtava tarkkailukaiuttimien valmistaja. Se tunnetaan myös yrityksenä, joka panostaa tuotekehitykseen. Genelec 8351 on kokonaisuudessaan suomalaista insinöörityötä. Sen kotelo, akustiset ratkaisut, elementit sekä elektroniikka ja ohjelmistot – on suunniteltu ja valmistettu Genelecin omalla tehtaalla Iisalmessa.

8351 sai vuonna 2017 rinnalleen pienemmät 8341 ja 8331-mallit. Sarjan pienin 8331A on maailman pienin kolmitiekaiutin. “The Ones”-tuoteperheen vuosien teknisestä etumatkasta kertoo se, ettei yhdelläkään kilpailijalla ole vielä vastaavaa tuotetta. Kehitystyö on vaatinut huippuluokan insinööriosaamista ja vuosikymmenien tuotekehityksen.

Ehdokkaat:

• Ilpo Martikainen, DI (1947–2017)
• Jussi Väisänen, FM, Engineering Team Leader, akustiikka, Genelec Oy
• Jaakko Nisula, DI, Engineering Team Leader, mekaniikkasuunnittelu, Genelec Oy

Finalisti 3: Linkker-sähköbussi

Suomalaisyritys tähtää isoksi peluriksi ensiaskeleitaan ottavassa sähköbussiliikenteessä

Linkker Oy jalosti VTT:n eBus-hankkeessa syntyneestä prototyyppibussista ja kotimaisesta sähköajoneuvo-osaamisesta kaupallisen tuotteen, jota on myyty jo Suomeen, Tanskaan, Singaporeen ja Ruotsiin.

Energiatehokkaista ja saasteettomista täyssähköisistä busseista odotetaan mullistusta kaupunkien joukkoliikenteeseen. Esimerkiksi Helsingissä, Espoossa ja Turussa voi jo törmätä suomalaisvalmisteisiin Linkker-sähköbusseihin, joiden poikkeavasta voimanlähteestä juoruaa vain bussin katolle asennettu virranotin.

Suomalaisen sähköbussin kehitystyö alkoi vuonna 2005, kun VTT demonstroi hybridibussia yhdessä korivalmistaja Kabusin kanssa. Vuonna 2011 VTT:n koordinoimassa eBUS-tutkimushankkeessa syntyi ensimmäinen täyssähköisen bussin prototyyppi. Onnistuneen prototyypin kehitys jatkui hankkeen kaupallistamiseksi perustetussa Linkker Oy:ssä. Ensimmäiset alumiinirunkoiset, päätepysäkeillä pikaladattavat sähköbussit toimitettiin Helsinkiin, Kööpenhaminaan ja Turkuun kesällä 2016, ja Linkkerin sarjatuotanto käynnistyi.

Laajasti suomalaista teknologiaa

Bussi hyödyntää laajasti suomalaista teknologiaa. Kevyt kori suunnitellaan ja valmistetaan Suomessa, sähkömoottorit ja invertterit toimittaa sähköisiin voimalinjoihin erikoistunut suomalaisyritys Visedo. Linkkerin perustajat edustavat maan parasta sähköajoneuvo-osaamista. Saadut tilaukset kertovat, että komponenteista on syntynyt toimiva kokonaisuus.

Linkkerin sähköbussikonseptin kulmakivet ovat kevyt alumiinirakenteinen kori, mahdollisimman energiatehokkaaksi suunniteltu voimalinja sekä nopea pikalataus. Päätepysäkeillä tehtävät muutaman minuutin pikalataukset vähentävät kalliin akkukapasiteetin tarvetta. Linkkerin uusin kehityshanke on täysmatalalattiabussi, jota suunnitellaan yhdessä singaporelaisen asiakkaan kanssa.

Vielä toistaiseksi sähköbussit ovat harvinaisuuksia, mutta muutaman vuoden kuluttua niitä ennustetaan myytävän globaalisti kymmeniä tuhansia vuodessa. Jo muutaman prosentin markkinaosuus merkitsisi miljardibisnestä. Esimerkiksi Helsingin seudun joukkoliikenteestä vastaava HSL linjaa, että vuoteen 2025 mennessä kolmannes kalustosta, siis noin 400 autoa, on päästöttömiä – käytännössä siis sähkökäyttöisiä. Linkker tähtää merkittäväksi toimijaksi sähköbussien nopeasti kasvavilla markkinoilla.

Ehdokkaat:

• Sami Ruotsalainen, DI, Toimitusjohtaja, Linkker Oy
• Kimmo Erkkilä, DI, Liiketoiminnan kehitysjohtaja, Linkker Oy

Finalisti 4: Sulapac – täysin biohajoava pakkausmateriaali kosmetiikalle

Täysin biohajoava pakkausmateriaali haastaa kertakäyttöpakkausten muovin

Puuhakkeesta ja sideaineista valmistettavalla Sulapac-pakkausmateriaalilla on edellytykset haastaa muovi tärkeimpänä pakkausmateriaalina. Ensimmäiset Sulapac-tuotteet ovat kosmetiikkapakkauksia, mutta patentoitu ekomateriaali sopii myös massavalmistukseen, elintarvikepakkausten tai lelujen raaka-aineeksi.

Sulapac sai alkunsa, kun kaksi biomateriaalialan suomalaistohtoria havahtui vuonna 2015 maailman merien muovijäteongelmaan. Ensimmäiset muovia korvaavat kaupalliset Sulapac-tuotteet ovat kosmetiikkapakkauksia. Ne ovat muovin tapaan veden, hapen ja öljyn kestäviä, mutta hajoavat kompostiin päätyessään jopa muutamassa viikossa. Materiaali on myös kierrätyskelpoista, sillä se voidaan ruiskuvalaa uudelleen.

Sulapac Oy pyrkii 800 miljardin euron globaaleille pakkausmarkkinoille. Merien saastuminen hajoamattomasta muoviroskasta on herättänyt valtavan mielenkiinnon biohajoavia pakkausmateriaaleja kohtaan. Kestävän kehityksen mukaisten pakkausmateriaalien aikakausi on vasta alkamassa, ja niiden kysyntä on nopeassa kasvussa. Kysyntää saattaa kasvattaa myös lainsäädäntö. Esimerkiksi EU pohtii parhaillaan muovien kierrätettävyyden parantamista ja jopa muovisten kertakäyttöpakkausten täyskieltoa.

Materiaali on valmis massatuotantoon

Vuonna 2016 perustettu startup-yritys on onnistunut kahdessa vuodessa kehittämään reseptit, joilla biohajoava Sulapac saadaan vastaamaan PP-, PE- ja PET-muoveja niin mekaanisia ominaisuuksiltaan kuin hapen- ja öljynkestävyydeltään. Sulapac on valinnut strategiakseen kaupallistaa tuotettaan ja rakentaa brändiä käsi kädessä tuotekehityksen kanssa.

Pitkälle kehittyneen muoviteollisuuden kanssa on vaikea kilpailla hinnalla, joten Sulapac-pakkausten ensimmäiseksi sovellusalueeksi valittiin kosmetiikkateollisuus, jossa ekologisuus ja design ovat pakkausraaka-aineen hintaa merkittävämpi kilpailuvaltti. Sulapac on tehnyt tuotekehitysyhteistyötä esimerkiksi Lumenen kanssa, ja neuvottelee parhaillaan L’Orealin kaltaisten globaalien kosmetiikkajättien kanssa.

Seuraava Sulapacin potentiaalinen sovellusalue ovat elintarvikepakkaukset. Materiaali on valmis massatuotantoon, sillä Sulapac-pakkauksia voi myös valmistaa nykyisillä muovipakkausten tuotantolinjoilla. Materiaalin ydinteknologioille on haettu maailmanlaajuista patenttia. Materiaali lanseerataan globaaleille markkinoille lisensoitavaksi arviolta vuonna 2020.

Ehdokkaat:

• Suvi Haimi, Ph.D, Toimitusjohtaja, Sulapac Oy
• Laura Kyllönen, Ph.D, Teknologiajohtaja, Sulapac Oy

Finalisti 5: Visedo Oy:n tehoelektroniikka työkoneiden sähköistämiseksi

Sähköinen voimalinja tuo lisää tehoa ja parantaa työkoneiden hyötysuhdetta huimasti

Visedo on noussut nopeasti maailman johtavaksi työkoneiden sähköisten voimalinjojen toimittajaksi. Sen monikäyttöisillä tehoelektroniikkakomponenteilla ja ohjelmistoilla on sähköistetty pyöräkuormaajia, kuorma-autoja, kivenmurskaimia ja laivoja.

Hybriditekniikka on tuttua henkilöautoista, mutta työkoneissa sähköisen voimalinjan hyödyt ovat usein kertaluokkaa suuremmat. Kun koneen kuormituspiikit hoidetaan sähköllä, paranevat niin laitteen energiatehokkuus kuin käyttöominaisuudet. Esimerkiksi kuorma-autovalmistaja Sisun esittelemä, Visedon tekniikalla sähköistetty Sisu Polar Hybrid siirtää raskaiden kuorma-autojen teholukemat uudelle tuhatluvulle. Sähkömoottorin ja superkondensaattorien avustuksella dieselmoottorin teho hetkellisesti lähes tuplaantuu 1 140 hevosvoimaan.

Asiakkaat ovat raportoineet Visedon sähköistämien työkoneiden polttoaineenkulutuksen pudonneen 30-50 prosenttia perinteiseen dieselkoneeseen verrattuna. Samalla tuottavuus työtuntia kohden on noussut parhaimmillaan jopa 40 prosenttia.

Taajuusmuuttuja taipuu moniin työtehtäviin

Visedo Oy:n suunnittelemat työkoneiden sähkökäyttöjärjestelmät koostuvat yhtiön itse suunnittelemista ja valmistamista komponenteista. Näitä ovat PowerMaster-invertterit ja -verkkovaihtosuuntaajat, PowerCombo-multikonvertterit, PowerBOOST-DC/DC-konvertterit, PowerCAP-superkondensaattorit ja PowerDISK-kestomagneettitahtikoneet, jotka toimivat niin moottorina kuin generaattorina.

Työkoneiden sähköisen voimalinjan suuri haaste on ohjata yksittäisiä komponentteja niin, että ne muodostavat yhdessä saumattomasti toimivan järjestelmän. Visedon ratkaisu on ohjelmistolla erilaistettava tehoelektroniikkajärjestelmä. Visedon työkonekäyttöön suunniteltu taajuusmuuttaja voidaan ohjelmoida hyvin erilaisiin työtehtäviin.

Sitä käytetään esimerkiksi Volvo LX1-hybridipyöräkuormaajassa, Logsetin hybridiharvesterissa, Rocksterin hybridikivenmurskaimessa, lentokentän matkalaukkukuljettimessa ja E-RA-sähköautossa, joka ajoi vuonna 2015 sähköautojen nopeimman kierroksen Nürburgringin radalla. Visedon uusin aluevaltaus on pienten laivojen sähköiset potkurijärjestelmät. Esimerkiksi Suomen vanhin lautta Föri liikennöi nykyisin Turun Aurajoen poikki sähkömoottorin voimin.

Visedon liikeideana on suunnitella omista komponenteista ohjelmiston avulla mukautettu sähkönkäyttöjärjestelmä juuri asiakkaan tarpeisiin. Avainasiakkaita ovat olleet Volvo CE, Kone, Cargotec, Logset, Sisu Auto ja Atlas Copco. Vuonna 2009 perustetun lappeenrantalaisyrityksen omistajaksi tuli syksyllä 2017 Danfoss. Yrityksen tuotekehitys on nyt entistä leveämmillä hartioilla, samaan aikaan kun työkoneiden sähköistämisestä on tulossa valtavirtaa.

Ehdokkaat:

• Kimmo Rauma, TkT, Vice President, Visedo Oy
• Tero Järveläinen, DI, Director R&D, Visedo Oy
• Matti Iskanius, DI, R&D Manager, Electronics, Visedo Oy
• Antti Tarkiainen, TkT, Software Architect, Control, Visedo Oy
• Risto Tiainen, TkT, Software Architect, Visedo Oy

>> Lue lisää Suomalaisesta insinöörityöpalkinnosta ja tutustu aiempiin voittajiin.