Lehti 2-2003 (Elektroniikka- ja laitevalmistus)

Pääteemana elektroniikka- ja laitevalmius

  Osaamiskeskuksia ei riitä kaikkialle
Elektroniikka-ala on kiinnostava, kehittyvä ja uusia mahdollisuuksia sekä työpaikkoja tarjoava teollisuudenala. Itse myyn, asennan ja ohjelmoin mm. hälytys-, kameravalvonta- ja sairaalajärjestelmiä – joskus myös kiinteistöautomaation rajapinnan ylittäen. Räätälöin järjestelmiä asiakaskohtaisesti eli teen itse asiassa loppukokoonpanoa ja tuotteistusta.

Alan komponenttien ja laitteiden kehitys sekä valmistus vaativat paljon pääomia, osaavaa henkilöstöä, rivakkaa päätöksentekoa, nopeaa tuotteistusta, korkeaa laatua ja kunnossa olevaa logistiikkaa. Tuotesukupolvet ovat lyhyitä, ja moni hyväkin keksintö on vanhentunut jo markkinoille tullessaan. Nopeus takaa tuottavuuden.

Asiakkaan toivomaa tuotetta ei aina löydy valmiina. Halutut toiminnot joutuu rakentamaan kokoamalla laitteiston valmiista komponenteista. Se sopii meille yrittäjävetoisille nyrkkipajoille, mutta ei massatuotteiden valmistajille. Jokaisella on oma sarkansa. Pienillä järjestelmäintegraattoreilla voi olla tärkeä osa myös työllistäjinä.

Elektroniikka-alan osaamiskeskuksia ja koetehtaita toimii ja on rakenteilla eri puolilla maata. Monissa on taustavaikuttajina suuryrityksiä, alan todellisia osaajia. Niillä on menestymisen eväät. Pienin pääomin pystytetty maakunnallinen hanke on usein tuomittu kuihtumaan, koska ei ole varaa pitää edes konekantaa ajanmukaisena. Koetehdas on yleensä vajaakäytössä, eikä sen palveluja osata markkinoida. Minusta olisikin järkevää tukea tuotekehitystä tekeviä yrityksiä mahdollistamalla niille jo toimivien virtuaali- ja koetehtaiden sekä testaus- ja valmistuslinjojen palvelujen ostaminen. Kaikki osapuolet hyötyisivät.

Ilkka Porkka
päätoimittaja
porcat@sci.fi

 Elektroniikka- ja laitevalmistus sopii hyvin Suomeen
Elektroniikka- ja laitevalmistus on lunastanut ja osin moninkertaisesti ylittänyt odotuksia, joita siihen kohdistettiin kymmenen viisitoista vuotta sitten. Alalle on muodostunut voimakas teollinen klusteri, joka on nykyisin merkittävämpi kuin esimerkiksi metsäteollisuus, perinteinen suomalainen vahvuusalue.

Uusimman kehityksen lippulaivana ja veturina on toiminut tietoliikenne-elektroniikkaan ja -laitteisiin erikoistunut Nokia. Pääosin juuri Nokian imussa on syntynyt ja kasvanut runsaasti muuta elektroniikkatuotannon toimitusketjussa tarvittavaa teollisuutta, kuten piirinlevyvalmistajia, elektroniikan sopimusvalmistajia sekä tuotantoautomaation valmistajia ja toimittajia.
Vaikka Nokia on nykyisin ylivoimaisesti näkyvin suomalainen elektroniikkateollisuuden yritys, on syytä muistaa, että Suomessa on ollut myös muita hyvin menestyviä yrityksiä ja maailmanlaajuisesti tunnettuja tuotteita elektroniikka- ja laitevalmistuksen alueella. Näistä voi mainita esimerkiksi Vaisalan ja säähavaintoinstrumentit, Vaisalasta alunperin lähteneen VTI Technologiesin ja sen mikromekaaniset ja -elektroniset anturit sekä suomalaisen taajuusmuuttajateknologian, jota nykyisin edustavat ABB ja Vacon.

 Hyvä tuotteeseen liittyvä teknologiaosaaminen on tietysti avainasemassa menestystä ajatellen, mutta se ei yksin riitä. Tarvitaan myös tuotantoteknologian, tuotannon ja markkinoinnin osaamista. Menestykseen markkinoilla vaikuttavat paitsi tuotteen ominaisuudet ja hinta, myös tuotteen markkinoille tulon ajoitus ja saatavuus. Tuotannon ja tuotantotekniikan osaamisella ja hallinnalla on ratkaiseva vaikutus siihen, että uusi tuote saadaan halutun ajoituksen puitteissa markkinoille ja pystytään valmistamaan riittävän edullisilla kustannuksilla, jotta liiketoiminnasta muodostuu kannattavaa.

Tuotannon hallintaan kuuluu tuotantoteknologian hallinnan ohella myös koko tuotantoon liittyvän toimitusketjun hallinta. Toimitusketjut muodostuvat yritysverkostoissa, ja olennaista on, että toimitusketjuun kuuluu useita eri yrityksiä. Logistiikan ja laadun hallinta toimitusketjujen puitteissa muodostavat omat haasteensa.

Toimitusketjujen ja tuotannon hallinnan parantamiseksi on kehitetty ja otettu käyttöön erilaisia menetelmiä ja apuvälineitä. Esimerkkeinä voi mainita yrityskohtaisten tietojärjestelmien tuottaman informaation välityksen eri keinoin toimitusketjun puitteissa sekä tuotannonohjauksen tukemisen tuotannon simuloinnin avulla. Yrityskohtaisten tietojärjestelmien informaatiota, kuten esimerkiksi toiminnanohjausjärjestelmästä saatavan tilauskannan tietoja, voidaan asettaa toimitusketjussa olevien alihankkijoiden nähtäväksi vaikkapa webbiliittymän kautta, jotta alihankkijat voivat käyttää tietoja hyväkseen oman tuotantonsa suunnittelussa. Toimitusketjuissa tapahtuvaa tuotanto- ja tilaustietojen välitystä voidaan myös automatisoida sähköisen liiketoiminnan keinoin. Tästä on esimerkkinä Nokian käynnistämä RosettaNet-teknologian soveltaminen toimitusketjuissa.

Laadunhallinnan ja jäljitettävyyden kehittämisessä eräs avainasia on tarvittavan tiedon saaminen lattiatason valmistus- ja testausvaiheista. Tätä varten on alan teollisuuden toimesta mm. pyritty määrittelemään ja standardoimaan tuotantolaitteissa käytettäviä tietoteknisiä liitäntöjä ja rajapintoja. Tuotannosta kertyvän raakadatan määrä on kuitenkin valtava, joten sen jalostaminen laadunhallinnassa ja prosessien parantamisessa käyttökelpoiseksi informaatioksi vaatii omat menetelmänsä ja järjestelmänsä.

Kilpailukykyisen aseman säilyttäminen tuote- ja tuotantoteknologiassa vaatii jatkuvia ponnisteluja ja riittäviä panostuksia tutkimus- ja kehitystyöhön. Eräs merkittävä hanke, josta myös tässä lehdessä on kirjoitus, on Vantaalle rakennettavan Technopolisin yhteyteen suunniteltu elektroniikan valmistuksen koulutus- ja koetehdas.

Elektroniikka- ja laitevalmistuksessa voidaan tietotekniikan ja erityisesti ohjelmistojen suhteellisen osuuden arvioida kasvavan edelleen. Tuotteeseen sulautetut ohjelmistot muodostavat jatkossa yhä merkittävämmän osan tuotteen toimintojen toteuttamisesta. Samalla ohjelmistojen koko ja niiden kehittämiskustannukset kasvavat. Toisaalta tietotekniikkaa ja tietoteknisiä järjestelmiä tarvitaan yhä enemmän myös tuotannon automaatiossa ja toimitusketjujen hallinnassa.

Elektroniikka- ja laitevalmistus on osoittautunut hyvin sopivaksi Suomeen ja muodostaa tällä hetkellä jo yhden keskeisen teollisen tukijalan kansantaloudessa. Yksi tärkeä menestymisen edellytys on ollut Suomen hyvä koulutustaso. Tämän turvaaminen jatkossakin riittävillä panostuksilla koulutukseen ja tutkimukseen on ensiarvoisen tärkeää kilpailukyvyn säilyttämiseksi myös tulevaisuudessa.

Kari Koskinen
Teknillinen korkeakoulu
Automaation tietotekniikka
kari.o.koskinen@hut.fi

 Ari Kukkonen, Akutek Oy
 Automaatio- ja tuotantoteknologiaa futuristisessa ympäristössä
ABB:n uuden taajuusmuuttajien tuotantolinjan vihki käyttöön tammikuussa tasavallan presidentti Tarja Halonen samaan aikaan kun kansalaiset kävivät Ateneumissa hänen yhtä lailla uudenlaiseen muotokuvaansa.

Ari Lehto, TKK ja Jouni Jokelainen, EVTEK
 Elektroniikan valmistuksen koulutus- ja koetehdas toteutuu
Nykyaikaisten elektroniikan valmistusmenetelmien hallinta asettaa suuria vaatimuksia yritysten henkilöstön osaamiselle ja kehittämiselle. Elektroniikan massavalmistuksessa henkilöiden koulutustarve kohdistuu pääasiassa automaattisten tuotantolinjojen käyttöön ja loppukokoonpanomenetelmiiin. Elektroniikan valmistuksen koulutus- ja koetehdas otetaan käyttöön Vantaalla vuonna 2004.

 Ari Pihlajavesi, Predisys Oy
 Laadun kehittämisen uudet haasteet elektroniikkateollisuudessa
"Uusi tuoteperheemme myöhästyi tärkeimmästä myyntisesongista tuotannon aloituksessa ilmenneistä ongelmista johtuen – menetimme myynnissä koko vuoden". Tällaisia lauseita tapaa tänä päivänä jopa elektroniikkayritysten johdon julkisuuteen antamissa lausunnoissa. Myöhästyminen markkinoilta onkin tämän päivän toimitusjohtajan pahin painajainen ja samalla myös laadunhallinnan haaste elektroniikkateollisuudessa.

Niko Siltala, Tampereen teknillinen yliopisto, Tuotantotekniikan laitos ja Hannu Ronkainen, JOT Automation
 Uusi tiedonsiirtostandardiperhe elektroniikan kokoonpanossa
Tehokas ja käytettävä tuotannon tietojärjestelmä on avainasemassa, kun tuotannon tehokkuutta pyritään seuraamaan ja parantamaan. CAMX-standardiperhe on kehitetty alunperin piirilevyjen valmistuksen tarpeisiin, mutta nyt työryhmämme on laajentanut sen vastaamaan (elektroniikan) kokoonpanoautomaation tarpeita. Uuden standardiperheen keskeinen tavoite on vähentää integrointikustannuksia ja -aikaa, tarjoten samalla tarkempaa ja täsmällisempää tietoa tuotannosta ja sen tilasta.

Jukka Hemilä, VTT Tuotteet ja tuotanto
 E-logistiikan palvelukokonaisuuksilla kilpailuetua elektroniikan sopimusvalmistukseen
Verkottuminen on muodostunut jo lähes välttämättömäksi tuotannollisessa liiketoiminnassa, ja yhä enemmän on siirrytty kohti strategista kumppanuutta. Toimitusketjujen jäsenet toimivat usein tiiviissä yhteistyössä, ja strategiset kumppanit yrittävät alati tehostaa materiaalivirtojaan. Tämä vaatii myös informaatiovirtojen tehostamista, jolloin yhdeksi kilpailukeinoksi on noussut e-logistikka ja sen ympärille rakennettavat lisäarvopalvelut.

 Lauri Kinnunen, Teknotietämys Oy
 Asiakas saa tuotteen ajallaan; Dynaaminen simulointi aukoo tuotannon pullonkaulat
VTT on kehittänyt dynaamisen simulointiohjelmiston asiakasohjautuvaan tuotantoon. Ohjelmisto laskee tunnuslukuja ja tekee jatkuvasti ehdotuksia tehokkaimmasta mahdollisesta tuotantotavasta. Se on jo tuotantokäytössä muun muassa Stalatube Oy:ssä, joka valmistaa putkia asiakastilausten mukaan.

Mika Ahlqvist, Tampereen teknillinen yliopisto, Tuotantotalouden laitos
 IEEE 1394 (FireWire) suorituskykyisenä tiedonsiirtoväylänä robotisoidussa kokoonpanossa
IEEE 1394 -tiedonsiirtoväylä (tunnettu myös nimellä FireWire ja i.Link) on noussut esiin etsittäessä uusia tekniikoita elektroniikan ja laitevalmistuksen kokoonpanoautomaatioon. Reaaliaikainen, nopea ja monikäyttöinen väylä yksinkertaistaa kokoonpanosolujen kaapelointia mahdollistaen samalla entistä suorituskykyisemmät ja modulaarisemmat laitteet.

Antti Soini, Satakunnan ammattikorkeakoulu
 Konenäön kehitysnäkymiä
Suomessa konenäön liiketoiminnalla on pitkät perinteet aina 1970-luvulta alkaen. Liiketoiminta on jatkuvasti kasvanut huolimatta komponenttien ja järjestelmien yksikköhintojen jatkuvasta laskemisesta. Myös viime vuosien matalasuhdanteesta konenäön liiketoiminta on selvinnyt kohtuullisesti ja ennusteet tälle vuodelle ovat jo varsin rohkaisevia. Suomessa konenäön liiketoiminta nousi viime vuonna yli 80 miljoonan euron, mikä edustaa yhtä prosenttia koko maailman markkinoista. Konenäön julkisrahoitteisilla tutkimushankkeilla on ollut merkittävä piristävä vaikutus sekä liiketoiminnan kehittymiseen että yritysten lukumäärään ja niiden kansainvälistymiseen. Vuodesta 1995 Konenäköjaos (Vision Club of Finland = VCF) on toiminut aktiivisesti Suomen Automaatioseura ry:n osana.

Ari Salmi ja Kari Rahkola, Siemens Osakeyhtiö
 Älykäs konenäköjärjestelmä
Konenäköön perustuva mittaus, tunnistus ja laadunvalvonta muodostavat nykyisin jo kiinteän osan modernia valmistusautomaatiota. Sen sijaan konenäön menestyksellinen käyttöönotto on tähän asti edellyttänyt vähintäänkin kohtuullista asiantuntemusta. Jokaiseen sovellukseen tehtiin aikaisemmin räätälöity ratkaisumalli, jolloin kustannustaso määräytyi suunnittelu- ja käyttöönottovaiheen työmäärien mukaan. Esittelemme seuravassa laitekonseptin, jossa kustannukset ovat merkittävästi pienemmät.

 Jari Vehmas ja Raimo Markkula, Metso Automation
 Sakeuden hallinta, Osa 2; Kuinka valitaan lähetin ja venttiili?
Ensimmäisessä osassa tutustuimme yleiseen problematiikkaan sakeuden hallinnassa. Tässä osassa perehdymme sakauslähettimien valintaperusteisiin, asentamiseen sekä venttiilivalintoihin. Viime kerralla todettiin, että mikä tahansa lähetin toimii, jos vain sakeus muuttuu prosessissa. Erilaiset häiriölähteet kuitenkin tekevät laitevalinnasta haasteellisen. Mahdollisten häiriölähteiden tunnistaminen jo kenttälaitteita valittaessa on erittäin tärkeää.

Jaakko Pöyhonen, Heureka
 Tiedekeskusväylä: Lumilautaohjaus simulaattorissa
Heurekan "Helppoa elämää – automaatio palveluksessamme" -näyttelyyn tulee myös hyvin vauhdikkaita kohteita. Yksi näistä on lumilautasimulaattori. Tarkoitus on esittää,että tekniikan kehittyessä toimintaa yhä uusilla elämänalueilla voidaan simuloida. Samalla tavoitteena on antaa esimerkki siitä, että teknisellä uralla työskentelevä törmää mitä mielenkiintoisimpiin hankkeisiin.

Kristian Lukander, Teknillinen korkeakoulu, Automaatio- ja systeemitekniikan osasto
 Opintoväylä: Nousevan auringon excu antaa vauhtia tulevan syksyn opintoihin
Teknillisen korkeakoulun Automaatio- ja systeemitekniikan opiskelijat lähtevät ensimmäiselle pitkälle ulkomaan excursiolle Japaniin syksyllä 2003.

 Matkaväylä:
Hannu Lehtinen, VTT Tuotteet ja tuotanto
33rd ISR, Tukholma 7.-11.10.2002; Viihderoboteissa voimakasta kasvua
Teollisuusrobotteja on käytössä noin 800 000 kappaletta. Niidet markkinat heiluvat investointien kehittymisen mukaan – viime vuosina jopa hitaammin. Palvelurobottien määrä on 12 000, mutta kaksinkertaistunee neljässä vuodessa. Kodinhoitorobotteja on nyt 21 500, mutta kasvaa 700 000:een neljässä vuodessa. Viihderoboteissa kasvu on suurinta – nykyisestä 155 000:sta neljässä vuodessa 1,2 miljoonaan.

Antti Soini, Konenäköjaoksen hallituksen jäsen, Kehittämis- ja palvelukeskus O'Sata, Satakunnan ammattikorkeakoulu
Konenäön kattojärjestöä puuhataan Eurooppaan
Syyskuun 19. päivänä 2002 olin Konenäköjaoston kutsuttuna edustajana Zürichissä kokouksessa, jonka tavoitteena on toisaalta laatia periaatteellinen rakenne perustettavalle Euroopan konenäköjärjestölle, englanniksi European Machine Vision Association (EMVA), ja toisaalta suunnitella ensimmäistä eurooppalaista konenäön bisneskonferenssia ensi kevääksi Barcelonaan.