Energiatehokkuus ja matala hiilijalanjälki eivät ole enää pelkkiä tavoitteita, vaan myös keskeisiä kilpailutekijöitä teollisuudessa. Raskaiden työkoneiden perinteiset polttomoottorit ja hydrauliset voimansiirtoratkaisut ovat vähitellen väistymässä, ja tilalle nousevat sähkö- ja hybriditeknologiat, jotka mullistavat alan energiatehokkuuden.
Työkoneiden uusi aikakausi näkyy vahvasti myös Oulun ammattikorkeakoulussa, jossa on oma tutkimusohjelmansa autonomisten työkoneiden kehittämiselle.
Oamkin Linnanmaan kampukselta löytyykin koko Pohjoismaiden mittapuulla täysin ainutlaatuinen laboratorio, jossa kehitetään ja testataan uuden aikakauden työkoneita. Oamkin NUVE-LAB tukee suomalaisen työkoneteollisuuden kilpailukykyä tarjoamalla testaus- ja kehitysympäristön energiatehokkaille, autonomisille ja nollapäästöisille työkoneille.
"Suomi on työkoneiden maa, ja suomalaiset työkonevalmistajat tunnetaan maailmalla hyvin. Meillä Pohjois-Suomessa on loistavat mahdollisuudet edistää alaa ja kehittää ympäristön kannalta kestäviä ja lähes päästöttömiä työkoneita", Oamkin kehittämispäällikkö Jukka Säkkinen summaa.
Strategisesti tärkeä investointi
Ensimmäiset suunnitelmat NUVE-LABista saivat alkunsa jo vuonna 2017, jolloin Oulun ammattikorkeakoulussa tehtiin strateginen päätös keskittyä työkoneiden kehittämiseen ja testaukseen. Kymmenen vuoden pitkäjänteisen työn tuloksena autonomisten työkoneiden tutkimusohjelma on tällä hetkellä Oamkin kolmesta tutkimusohjelmasta hankekannaltaan suurin.
Tiiviissä yhteistyössä yritysten kanssa toteutettu tutkimusympäristö syntyi alun perin hankekokonaisuudella, jonka rahoitukseen osallistuivat lukuisat yritykset, Pohjois-Pohjanmaan liitto, Region Norrbotten sekä Lapin Liitto, Oulun kaupunki, Oulun ammattikorkeakoulu sekä Oulun yliopisto.
NUVE-LAB vihittiin käyttöön loppuvuodesta 2022, ja nyt Jukka Säkkinen uskaltaa jo sanoa, että päätös työkoneisiin siirtymisestä on ollut täysin oikea.
”Ammattikorkeakoulun TKI-hankkeilla rakennetaan tulevaisuutta. NUVE-LAB ei olisi onnistunut ilman paikallisen elinkeinoelämän tukea – tämä on loistava esimerkki siitä, kuinka tiivis yhteistyö elinkeinoelämän ja oppilaitosten kesken tuottaa merkittäviä konkreettisia tuloksia, josta kaikki hyötyvät”, Säkkinen sanoo.
Autonomisten työkoneiden tutkimusohjelman ja NUVE-LABin rakentaminen on osoittautunut Oamkille erittäin kannattavaksi investoinniksi. Se on tuonut yli 10 miljoonaa euroa ulkoista rahoitusta, ja ympäristöön liittyvien hankkeiden kokonaisbudjetti on noussut yli 30 miljoonaan euroon. Nykyinen 5,7 miljoonan hankekanta takaa toiminnan täystyöllisyyden vuoden 2026 loppuun asti.
Laboratorioon luodaan reaaliaikainen testausympäristö
Yksi NUVE-LABin keskeisistä innovaatioista on Vehicle in the Loop (VIL) -simulaatioympäristö, joka mahdollistaa työkoneiden digitaalisen testauksen todellisia käyttöolosuhteita vastaavissa tilanteissa.
Esimerkiksi terminaalitraktorin käyttöä tietyssä satamassa tai metsäkoneen työtä halutussa metsässä voidaan simuloida yhdellä napin painalluksella, kun realistinen miljöö on mallinnettu simulaatioympäristöön.
"Pystymme tuomaan testattavan työkoneen ajovastuksen ja maaperän kitkaolosuhteet suoraan testausympäristöön, mikä antaa realistiset ja tarkat tulokset ilman kenttätutkimusten tuomaa vaihtelua", Säkkinen kuvailee.
NUVE-LABissa tutkitaan työkoneiden käytettävyyttä energiatehokkuuden osalta. Kunkin työkoneen testaus kestää yleensä noin 2–4 viikkoa.
”Voimme esimerkiksi tutkia ja testata, minkälainen akkupaketti olisi optimaalisin työkoneen lopullisessa työympäristössä. Tavoitteenamme on tukea kone- ja laitevalmistajien siirtymistä polttomoottoreista sähköiseen voimalinjaan ja vahvistaa Pohjoismaiden elinkeinoelämän sitoutumista energiatehokkaisiin ratkaisuihin”, Säkkinen kertoo.
Kohti energiatehokkaita ja autonomisia työkoneita
Autonomisten työkoneiden tutkimusohjelma on parhaillaan mukana INTERROB-hankkeessa, jossa kehitetään sähköisiä voimansiirtoratkaisuja työkoneille. Business Finlandin rahoittama hanke toteutetaan Oamkin, Oulun yliopiston, LUT-yliopiston sekä alan johtavien yritysten yhteistyöllä.
”Hankkeessa rakennettavat ratkaisut lyhentävät uusien, testattujen tuoteratkaisujen markkinoille tuloaikaa ja vähentävät testauksen kustannuksia yrityksille merkittävästi. Hanke tukee koko Suomen työkonesektorin kilpailukykyä jatkossa”, Säkkinen kertoo.
Julkisten tutkimus- ja kehityshankkeiden ohella noin viidesosa NUVE-LABin toiminnasta palvelee kaupallisia asiakkaita.
"On hienoa olla mukana tukemassa Suomen neljänneksi suurinta vientiteollisuuden alaa. Tavoittelemme Suomelle edelläkävijyyttä maailman johtavana autonomisten työkoneiden testausmenetelmien ja työkalujen kehittäjänä”, Säkkinen sanoo.
NUVE-LAB on määrätietoisen ja jatkuvan yhteistyön tulos, joka vie työkoneteollisuutta kohti autonomista, kestävämpää ja hiilineutraalia tulevaisuutta. Siitä Jukka Säkkinen on aidosti ylpeä.
”Ei voi olla kuin kiitollinen siitä luottamuksesta, mitä olemme saaneet rahoittajilta ja yhteistyökumppaneiltamme. Suuri kiitos kuuluu tietysti myös Oulun ammattikorkeakoulun johdolle, jolla on ollut rohkeutta lähteä toteuttamaan tämän kokoluokan hanketta.”