Kaivukone lastaa hiekkaa maansiirtoautoon.
Puskutraktori tasoitti maansiirtoauton tuoman maan, ja tiivistyskone kovettaa sen.
Insinööri-lehti

Työkoneet rakensivat tietä automaattisesti

Neljä työkonetta toimivat ensi kertaa itsenäisesti messunäytöksessä.

Hyvinkään lentokentälle rajatulla alueella odottaa neljä työkonetta: kaivukone, maansiirtoauto, puskutraktori ja tiivistyskone. Vierellä seisoo joukko ihmisiä, etunojassa hankkeen vetäjä, professori Rauno Heikkilä.

– Työntekoon mars! Heikkilä käskee.

Kaivukone alkaa syöttää maansiirtoautolle hiekkaa, jonka maansiirtoauto kuljettaa ja laskee tiepohjalle. Puskutraktori tasoittaa uuden hiekan tien jatkoksi ja tiivistyskone täryttää pohjan kovaksi.

Yleisöstä ehtii kuulua tällä välin aika monta ironista kommenttia työkoneiden vauhdista.

– Meilläpäin tuota kutsutaan hitaudeksi, yksi tokaisee.

Tahti on kieltämättä varovainen, mutta se ei kerro koko totuutta. Kerta on ensimmäinen, kun työkoneiden parvi on saatu toimimaan Suomessa itsenäisesti ja yhteistyössä keskenään. Yhdenkään koneen ohjaamossa ei istu ketään.

Tekniikkaa esitellään tänään torstaina maarakennusalan Maxpo-messuilla Hyvinkään lentokentällä. Näytöksen toteuttavat Destia, Gim Robotics, Nokia, Noptel, Novatron, Oulun yliopisto, Satel, Sensible4, Sisu Truck ja Sandvik.

Maanrakennus kehittyy

Kehittäjistä muodostettu paneeli uskoo automatiikan lisääntyvän maanrakennusalalla, kunhan saadaan osoitettua, että tekniikka ratkaisee todellisia ongelmia, on kustannustehokas ja turvallinen.

– Alan vetovoima kasvaa, kun uusia teknologioita otetaan käyttöön, uskoo näytöstä edeltävässä paneelissa puhunut johtava asiantuntija Nina Raitanen Infra ry:stä.

Esitteillä oleva Swarm co-innovation -hanke kehittää väylärakennustyömaan työkoneparven tietomallintamiseen ja reaaliaikaiseen ympäristöhavainnointiin perustuvaa automaattista ohjausta.

Vaikeaa ei ole niinkään koneiden saaminen toimimaan itsenäisesti vaan tekemään turvallisesti ja tehokkaasti yhteistyötä muiden työkoneiden kanssa. Lisäksi koneiden pitää tulevaisuudessa sopeutua manuaalisen työn vaiheisiin ja ihmisiin. Tässä näytöksessä työmaalla ei toiminut samanaikaisesti ihmisiä.

Työmaan prosessit on nykyään suunniteltu ihmisille. Kun autonomiset koneet yleistyvät, prosesseja on kehitettävä niin, että autonomiset työkoneet on huomioitu koko prosessissa.

Lisäksi työkoneet dokumentoivat jatkuvasti työn jälkeä, päivittävät tietomallia ja siten tarkentavat koko ajan sitä, mitä työmaalla on tehty ja tehdään seuraavaksi.

Anturit seuraavat edistystä

Työkoneet on varusteltu muun muassa puomianturein, videokameroin, laserkeilaimin. Havaintolaitteet on kytketty koneenohjausjärjestelmään, ja koneita ohjataan erillisestä varustellusta kauko-ohjausvaunusta.

Järjestelmää täydentävät ilmasta työmaan maastomallia mittaavat sekä työnaikaiseen seurantaan ja valvontaan käytettävät droonit. Mallintamisessa auttavat Unity- ja Algoryx-fysiikkasimulointiohjelmat.

Tiedonsiirto koneiden välillä tapahtuu yksityisen 5g-testiverkon välityksellä, wlan-verkkoja ja muita verkkoratkaisuja.

Viiden miljoonan euron Swarm-hanke päättyy syksyllä. Kehitys jatkuu myöhemmin tänä vuonna alkavassa Business Finlandin rahoittamassa yhdeksän miljoonan euron AI4Machinery-hankkeessa.

Näytöksen lopussa Heikkilä on selvästi helpottunut. Kaikki koneet toimivat suunnitelman mukaan.

– Pelättiin demoefektiä, mutta kyllä etukäteen varmistettiin, että kaikki toimivat.

Teksti ja kuvat: Janne Luotola