Lisäävä valmistus, AM (Additive Manufacturing, kansanomaisesti 3D-tulostus) tulee muuttamaan radikaalisti teollista tuotantoa lähivuosina. Tuotannon suunnittelu ja toteutus samoin kuin toimitusverkostot joutuvat mukautumaan uuden teknologian haasteisiin. Suurin muutos tulee kuitenkin tapahtumaan itse tuotteiden kehityksessä ja suunnittelussa. Teollisuuden toimijoilta edellytetään uudenlaista osaamista, minkä tulee luonnollisesti näkyä heidän koulutuksessaan.

Ajatellaanpa esimerkiksi insinöörikoulutusta. Koulutus kestää noin neljä vuotta, joillakin pidempään, jotkut valmistuvat jo aikaisemmin. Normaalisti insinöörin opetussuunnitelma on lyöty käytännössä lukkoon tulevien neljän vuoden osalta jo siinä vaiheessa, kun hän opiskelunsa aloittaa. Nykymaailmassa neljän vuoden aikana ehtii kuitenkin tapahtua paljon. Esimerkiksi lisäävän valmistuksen osalta on todennäköistä, että se on teollisuuden arkipäivää siinä vaiheessa, kun nyt opintiensä alkutaipaleella olevat opiskelijat valmistuvat.

Suunnittelussa ja tuotekehityksessä on perinteisessä insinöörikoulutuksessa nojauduttu pääosin siihen faktaan, että tuotteissa käytetään hyväksi määrämuotoisia raaka-aineita ja työkaluja. Aihiot ovat usein levyjä, putkia, tankoja ja akseleita. Suunnittelu on jouduttu toteuttamaan näiden asettamien reunaehtojen puitteissa, jolloin valmiissa tuotteissa usein nähdään suorakulmaisia ja ympyrämäisiä muotoja. Lisäävän valmistuksen yhteydessä tällaisia rajoitteita ei ole ja tuotteen muoto on vapaasti tai ainakin vapaammin valittavissa. Suunnittelussa tulee perinteisen, valmistusmahdollisuudet huomioivan ajattelun sijasta keskittyä toiminnalliseen suunnitteluun ja parempaan asiakkaan tarpeiden huomiointiin.

Ongelmaksi tuleekin juuri valinnanvapaus. Kun aihiot ja työkalut aiemmin rajasivat suunnitteluavaruuden jo valmiiksi, ei insinöörille jäänyt paljoa tai ainakaan liikaa valinnan mahdollisuuksia. Uudessa ajattelussa suunnitteluavaruus onkin melkein ääretön ja ongelmana on löytää suurten valintamahdollisuuksien joukosta juuri se oikea, joka toteuttaa optimaalisesti asiakkaan tarpeen ja on mahdollisimman helppo ja edullinen valmistaa. Asiakas tulee ottaa mukaan tuotteen kehitysprojektiin jo aikaisessa vaiheessa ja kustannuksia tulee tarkastella pelkän valmistusvaiheen sijasta laajemmin tuotteen elinkaarinäkökulmasta.

Lisäävä valmistus tulee näin ollen vaikuttamaan insinöörikoulutukseen monella tapaa. Perinteisiin valmistusmenetelmiin pohjautuvat opetussuunnitelmat tulee ripeästi muuttaa vastaamaan teknologian kehittymistä. Ongelmatonta tämäkään ei tule olemaan, koska perinteiset valmistusmenetelmät tulevat ainakin jossain määrin säilymään, jolloin niidenkään opettamista ei voida unohtaa. Rajalliset ja yhä pienenevät resurssit asettavat myös omat haasteensa. Eikä pidä myöskään unohtaa teollisuuden ja oppilaitosten henkilökunnan kouluttamista.

Esa Hietikko
yliopetteja
esa.hietikko@savonia.fi

Lisäävä valmistus muuttaa insinöörikoulutusta

Leave a Reply

Your email address will not be published.