Liikkuvien työkoneiden sähköistämisestä kilpailuetuja ja ilmastohyötyjä

– VTT ja Tampereen yliopisto kehittävät yhdessä teollisuuden kanssa tulevaisuuden sähköisiä ratkaisuja
  

Sähköistyminen ja autonomiset ratkaisut mahdollistavat liikkuvien työkoneiden kehittymisen ympäristöystävällisemmiksi, suorituskykyisemmiksi ja turvallisemmiksi. Johtavat suomalaiset työkonevalmistajat ja heidän teknologiakumppaninsa yhdessä VTT:n ja Tampereen yliopiston tutkijoiden kanssa kehittävät Future Electrified Mobile Machines (FEMMa) -hankkeessa vaativiin olosuhteisiin sopivia ratkaisuja, jotka lisäävät myös työkoneiden tuottavuutta.

Työkoneiden sähköistyminen tarkoittaa suurta muutosta kaivosteollisuudelle, maa- ja metsätaloudelle sekä logistiikalle. Vihreä siirtymä mullistaa työkoneiden ja koko työmaan toimintalogiikkaa. Yhteisessä hankkeessa yritykset, Tampereen yliopisto ja VTT tutkivat ja kehittävät kokonaisuutta, johon kuuluvat niin komponentit, työkoneet, työsyklit, työmaan koordinaatio kuin energianjakelu. 

– Sovellamme robotiikassakin käytettyjä menetelmiä, joiden avulla työkone pystyy autonomisesti käsittelemään raskaita työkuormia hyvällä paikoitustarkkuudella. Lisäksi hajautetulla ohjausjärjestelmällä voidaan hallita joustavasti ja räätälöidysti kokonaisia työkonelaivueita, kertoo professori Matti Vilkko Tampereen yliopistosta. 

Työkoneisiin kehitetään vaativia oloja kestävät sähköistysratkaisut

Työkoneissa akkujärjestelmät toimivat ankarissa olosuhteissa, koneet vaativat hetkellisesti suuria virtoja ja synnyttävät käytön aikana lämpöä. Hankkeessa syntyy yritysten tarpeisiin uutta tietoa akkujen ominaisuuksista ja toiminnan optimoinnista. 

– Kehitämme reaaliaikaisia menetelmiä akun dynamiikan ja lämmöntuoton havainnointiin sekä akkujen kunnonvalvontaan ja käytön optimointiin. Menetelmien avulla voidaan ohjata tarkemmin akkujen käyttöä ja työkoneen tehonhallintaa, mikä mahdollistaa nopeamman lataamisen ja paremman suorituskyvyn, sanoo hiilineutraalien ja älykkäiden laiteratkaisujen vetäjä Johannes Hyrynen VTT:ltä.

Akkujen käyttäytymisestä, ikääntymisestä ja säätöpotentiaalista saatua tietoa voidaan hyödyntää myös esimerkiksi sähkönjakelujärjestelmissä. Kehitystyön tulosten odotetaan poikivan myös uusia ylläpidon, diagnostiikan ja huollon ratkaisuja sekä liiketoimintamahdollisuuksia.

Alan tietotaitoa suunnataan tutkimuskeskuksissa

Osana hanketta Tampereen yliopistoon perustetaan Liikkuvien työkoneiden tutkimuskeskus, joka kokoaa yhteen alan tutkijat ja teollisuuden toimijat. Tarkoitus on myös käynnistää suomalaisvetoisia EU-hankkeita, joiden keskiössä on kotimainen työkoneteollisuus. Tutkimusryhmän tietotaitoa vahvistetaan lisäksi kansainvälisellä tutkimusyhteistyöllä.

– Toimialojen ja liiketoimintaympäristöjen muutoksen tulee näkyä arvoketjujen kehittämisessä, mukaan lukien tutkimus ja sen suuntaaminen. FEMMa -hanke on erinomainen esimerkki tästä, sanoo kaupallistamisen ja ekosysteemien vetäjä Miika Kaski Sandvik Research & Technology Developmentista.

Kuvassa: Sandvikin tekoälyä hyödyntävä AutoMine-konseptikone reitittää itse kulkunsa kaivostyömaalla. Kuva: Sandvik
 

Syyskuussa alkava kolmevuotinen Business Finland -rahoitteinen FEMMa-hanke on osa käynnistyneen, teollisuusvetoisen SIX Mobile Machines yhteenliittymän toimintaa. Hankkeella on yhteyksiä myös Sandvik Mining and Construction Oy:n Veturi -kokonaisuuteen. FEMMa toimii yhtenä tärkeänä projektialustana uudenlaiselle jatkuvalle yritysten ja tutkimuksen väliselle yhteistyölle liikkuvien työkoneiden kehittämiseksi.

Lisätietoja:

Matti Vilkko, professori, Tampereen yliopisto
040 833 2830
matti.vilkko@tuni.fi

Johannes Hyrynen, Lead, VTT
+358 40 833 6364
johannes.hyrynen@vtt.fi