Aalto-yliopiston kurssilla opiskelijat kehittivät ratkaisuja taimien istutukseen ja silikoonituubien kierrätyksen. Parhaimmille haettiin patenttia.
Kuusi päivää projektin deadlineen. Se näkyy perjantai-iltapäivänä Aalto-yliopiston Design Factoryssa. 17 kymmenhenkistä tiimiä viimeistelee tuotekehitysprojektikurssin töitään.
Lukuvuoden mittainen kurssi huipentuu loppugaalaan, jossa luomukset esitellään. Uusia innovaatiota on taas putkessa.
”Viime vuonna kurssi tuotti kuusi patenttihakemusta, tänä vuonna niitä on neljä”, Aalto-yliopiston tuotekehityksen professori Tua Björklund kertoo.
Miinadrone
Kenties ajankohtaisimman työn tilaaja on Saab. Opiskelijat kehittivät dronen, jonka avulla löydetään myös muovimiinat.
Miinanetsintää tehdään Ukrainassa pääasiassa metallinilmaisimiin perustuen. Tiimi etsi ratkaisua, millä perhosmiina PFM-1 löydettäisiin.
”Testasimme kolmen kuukauden ajan maatutkaa (gpr), mutta sen tuottama data oli liian sotkuista”, projektipäällikkö Marta Ligaj kertoo.
Ratkaisussa päädyttiin neljän rgb-kameran ja yhden lämpökameran käyttöön. Rgb-kamerat tunnistavat miinan muodon, joka on opetettu 5 000 kuvan avulla.
”Perhosmiinassa on nestemäinen räjähdysaine, joka lämpenee eri tavalla ympäristön tahtiin. Lämpökamera tunnistaa lämpötilaeron.”
Dronea lennätetään noin kahden metrin korkeudella. Se kuvaa 2,5 x 2,5 metrin kokoista aluetta.
Kierrätä tuubi
Italialainen Torggler on tuskastunut 1960-luvulta saakka samanlaisina pysyneiden silikonituubien heikkoon kierrätysasteeseen. Tuubeista kertyy vuosittain 600 miljoonaa kappaletta muovijätettä.
Kierrätystä haittaa kuivuneen silikonin vaikea erottaminen muoviputkesta.
Tiimi lähti etsimään ratkaisua kahdella tavalla, jotka mahdollistavat käytön nykyisillä silikonipuristimilla.
Ensimmäinen ratkaisu pohjautui origamityyliin kokoon painuvaan pahvi- ja alumiinipohjaiseen pakkaukseen.
Toinen ratkaisu oli hyödyntää ohutta muovikalvoa ja muokata nykyisiä muovihylsyjä niin, että kalvo saadaan poistettua sisältä käytön jälkeen. Hylsyt jäisivät puhtaiksi ja ne voisi käyttää uudelleen tai kierrättää.
”Käytimme protoissa pakastepussia. Vaikein oli saada liitettyä pussi suutinosaan. Se voitaisiin tehdä esimerkiksi ultraäänihitsauksella”, projektipäällikkö Amanda Lahtinen kertoo.
Pussiratkaisu on nousemassa jatkoon pääseväksi vaihtoehdoksi.
”Se toimii nykyisillä puristimilla, ja pussitusta lukuun ottamatta valmistuslinjat ovat valmiina. Jatko riippuu gaalasta. Perheyritys juhlii syksyllä 160-vuotista taivaltaan ja nämä esitellään myös siellä.”
Virtaa paine-eroista
Team Waumer kehitti etäluettavan vesimittarin, joka kerää lähettämiseen tarvittavan energian vesiputkistossa tapahtuvasta paineen. Etäluettavilla mittareilla pystytään havaitsemaan vesivuodot heti, kun ne syntyvät. Vuotohävikki Etelä-Euroopassa voi olla jopa 30 prosenttia.
Mittarin tuli toimia pitkään, vaikka vettä kohteessa ei juoksutettaisi. Tämä vaikeuttaa energian keräämistä, koska sitä ei voi tehdä virtaamasta.
”Etäluettavissa mittareissa akku voi kestää 15 vuotta, mutta se riippuu, miten usein mittari lähettää tietoja”, projektipäällikkö Oguzhan Taskin kertoo.
Energia on kerättävä verkon paineenvaihtelusta, joka on keskimäärin 0,5 baria.
”Testasimme muun muassa pietsoelementtejä ja lineaarijousia. Ne eivät keränneet riittävästi energiaa. Päädyimme ratkaisuun, jolle haemme patenttia.”
Tiimi suunnitteli kotelon, jonka sisälle kaikki tarvittava tekniikka sijoitettaisiin.
”Vaikeinta oli saada kaikki paineenvaihtelusta tuleva energia valjastettua käyttöön.”
Näyttö on toteutettu e-kirjoista tutulla sähkömusteella, joka ei vie virtaa, jos lukema ei muutu. Näyttöosa on pyöritettävä, joten sen voi kääntää helposti luettavaan asentoon.
Pottitaimet
Metsäkauppaa tekevän Tornatorin toimeksianto oli automatisoida metsänhoitoa. Tiimi rakensi siihen kolme prototyyppiä. Se asensi anturipaketin pottitaimien istutusputkeen. Laite kerää sijainnin lisäksi ilman lämpötilan ja kosteuden.
Raivaussahaan tiimi kehitti laskuria, joka selvittää katkaistujen runkojen määrän kiihtyvyysanturin avulla ja lidarilla niiden paksuuden. Tämä helpottaisi raivausurakoiden laskuttamista.
Päätuote on kuitenkin mönkijän perään asennettava istutuslaite.
”Tarkoitus olisi istuttaa samalla kun mätästys tehdään, ettei tarvitsisi ajaa kahdesti”, projektin jäsen Jaakko Laitinen kertoo.
Laitteen runko on lainattu polttomoottorikäyttöisestä kevytkaivurista, johon on asennettu kulma-anturit ja ohjausventtiilit on sähköistetty. Kauhan korvaa pottiputki, jota syöttää 80-paikkainen taimimakasiini.
”Laitteesta on tarkoitus tehdä jatkuvatoiminen, joka kulkee noin kävelyvauhtia. Kun makasiinin läppä aukeaa, taimi putoaa. Laite viimeistelee istutuksen tamppaamalla”, projektipäällikkö Aaro Uitto kertoo.
Vaahto tasaa kosteuden
Archibiofoam-projekti kehittää biohajoavaa vaahtoa, jota voidaan käyttää kertakäyttöisten materiaalien korvikkeena rakennusteollisuudessa.
Tässä tapauksessa pursotettu biovaahto toimii passiivisena kosteudenhallintajärjestelmänä rakennussovelluksissa.
Kosteudenhallintasovellus muuttui dynaamiseksi sisustuselementiksi. Projekti kehitti verhon, joka nousee ja laskee ilman kosteuden mukaan.
"Tämä oli enemmänkin materiaalitekniikan projekti. Testattavaa on paljon. Jopa yksinkertaisessa kerrostetussa rakenteessa pelkkä lämpötilan vaihtelu tuo muuttujia. Kahdesta kerroksesta koostuva elementti on vielä vaikeampi hallita", sanoo projektipäällikkö Jordan Danae Dornak.
Vaahdot projektille toimittaa Woamy, joka on kehittänyt tekniikkaansa samaisella kurssilta.
”Sponsoreille lupaamme, että otamme rahat. Parhaat tulokset ovat projekteista, joissa on annettu vapaat kädet.”
Robotti reagoi
Tiedekeskus Heurekan projektissa ryhmä kehitti uutta käyttöä teollisuusrobotille. Tavoite oli tehdä interaktiivisen ja uteliaan robotin konsepti.
”Saimme ABB:lta vuokrattua robotin, joka on pienempi malli Heurekan vastaavasta”, projektipäällikkö Viivi Alitalo kertoo.
Kamera tunnistaa näyttelyvieraan käsimerkkejä ja tämän jälkeen robotti reagoi omilla eleillään ja tarttujaan kiinnitetyn lampun väreillä.
”Vaikeinta oli luoda robotille luonnollisen kaltaisia liikkeitä. Koska kyseessä oli teollisuusrobotti, ei nivelille voinut käsin opettaa eri asentoja.”
Osallistuja saa enemmän
Tua Björklund jatkaa kurssin kehittäjän, tuotekehityksen professori Kalevi Ekmanin vuodesta 1997 luotsaamaa kurssia. Ekman on nyt Aallossa senior advisor.
Björklund tuntee kurssin hyvin. Hän oli itse projektipäällikkö vuonna 2008.
PdP-kurssilla avainasemassa on juurikin projektipäällikkö, jonka löydettävä kymmenestä erilaisesta ihmisestä parhaat puolet.
”Ryhmäkoko on tarkoituksella yli viisi. Silloin vaikeusaste nousee. Montako vapaamatkustajaa sinulla on?”, Björklund kysyy.
Noin kymmenen henkilön ryhmässä kaikki eivät voi tehdä samaa, vaan on erikoistuttava. Suurempi ryhmä mahdollistaa useita ideoita, ja se näkyy tämän vuodenkin töissä.
”Vain harvalla on tuotekehityskokemusta tai erikoisasiantuntemusta, mutta kurssilla niitä saa, jos on intoa ja kiinnostusta. Projektipäällikön haasteena on saada aloitteita tiimiläisiltä. Paikalle ilmestyminen ei riitä työpanokseksi.”
Björklund muistuttaa, että jokaisen tiimiläisten vastuulla on löytää tapoja hyödyntää ja kehittää omaa asiantuntijuuttaan sekä nostaa esiin ideoitaan. Se on osa tuotekehittäjien ammattitaitoa.
Kurssi maksaa yrityksille 15 000 euroa. Kurssin laajuus on 10–15 opintopistettä, joten tilaaja saa tuotekehitystä 1,5–2 päivää viikossa 10 hengeltä yli puolen vuoden ajan.
”Sponsoreille lupaamme, että otamme rahat. Parhaat tulokset ovat projekteista, joissa on annettu vapaat kädet. Jos tarkkaan speksattua työtä haluat, kannattaa tilata se insinööritoimistosta.”
Kurssi on yrityksille pieniriskinen tuotekehitysspurtti. Nyt myös pienet yritykset ja tutkimuslaitokset ovat löytäneet kurssin.
”Varsinkaan pienillä yrityksillä ei ole virherekrytointiin varaa. Silti saat palkata kurssilaisia töihin.”
Tilaajan on oltava opiskelijoiden tavoitettavissa, muuta pakkoa ei ole.
”Sen verran saa, kun laittaa sisään. Suurin osa tilaajista tapaa tai soittelee opiskelijatiimien kanssa joka toinen viikko.”
”Toivomme yrityksen edustajan olevan vähintään yhtä innostunut asiasta kuin opiskelijat”, Ekman lisää.
Projektit esitellään perjantaina 16.5. Espoon Otaniemessä Aallon Design Factoryn tiloissa klo 9–15. Lisätiedot tapahtuman kotisivuilla.
