Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

​​​

Voimaa potkurikehitykseen

Antti J. Lagus | 8.5.2014

Meriteollisuuteen monipuolisia ratkaisuja toimittava Wärtsilä on ottanut käyttöön uuden testilaitoksen Tuusulassa. Laitosta käytetään kääntyvien potkureiden tuoteperheen validointiin. Täällä sovelletaan myös uutta lähestymistapaa tuotekehitystoiminnassa – yhdessä innovointia.

Potkurit ovat osa propulsiojärjestelmää, jonka avulla laiva liikkuu eteen- ja taaksepäin. Aluksia liikuttava työntövoima tuotetaan potkureilla, jotka voivat olla kiinteälapaisia, kääntyvälapaisia (CPP = controllable pitch propeller) tai kääntyviä potkurilaitteita (thrusters). 

Wärtsilä on yhdessä VTT:n kanssa kehittänyt uutta kääntyvien potkureiden tuoteperhettä. Niiden avulla laivan ohjailtavuus paranee. ­Tällaisia potkureita käytetään etenkin hinaajissa ja huoltoaluksissa sekä jäissä kulkevissa aluksissa, kuten jäänmurtajissa.

Wärtsilän Hollannin toimipiste suunnittelee propulsiojärjestelmiä, joiden tuotanto sijaitsee Italiassa ja Kiinassa. T&k-toiminta merkitsee yrityksen propulsiojärjestelmien ja -teknologioiden johtajalle Elias Boletikselle kolmea asiaa: tuotekehitystä, teknologian kehitystä sekä yleisluontoisempaa tutkimusta erityisesti muiden osapuolten kanssa. Wärtsilä tekee yhteistyötä VTT:n kanssa kaikilla kolmella osa-alueella.

Viime marraskuussa käyttöönotettu testilaitteisto Tuusulassa on uusi huippupiste Wärtsilän ja VTT:n yli 18 vuotta kestäneessä yhteistyössä, jonka aikana on tutkittu muun muassa laivamoottoreiden ja diesel-generaattorijärjestelmien värähtelyä ja melun hallintaa. Yhteistyö propulsioyksikön kanssa alkoi vuonna 2010. Uuden sukupolven tuotteiden valmistelussa ilmeni, että tarvitaan hyvä kokeellinen ympäristö.


Ekosysteemi rakenteilla

– Yritämme luoda tämän testilaitteiston ympärille eräänlaisen ekosysteemin ja tuoda sinne mahdollisimman paljon osallistujia testaamaan laitteistojaan tai komponenttejaan. Yritämme myös yhdistää tulokset hankkijoidemme ja asiakkaidemme tulosten kanssa. Mallissa ideoita heitellään ympäriinsä ja jalostetaan, Boletis sanoo.

Boletiksen mielestä työskentelyilmapiiri VTT:n kanssa on ollut erittäin hyvä. VTT on myös kyennyt toimittamaan tilatut työt aikataulussa ja laatu on ollut hyvä.

Koelaitos päätettiin rakentaa Suomeen, sillä VTT:llä on erinomainen kokemus kokeellisesta tutkimuksesta, koeympäristön rakentamisesta ja operoinnista. VTT:llä on myös käytettävissään tarvittavat mittalaitteet ja kokemusta mittaamisesta. 

Kyseessä on ohjelma, johon kuuluu useita projekteja, joista jokainen liittyy erikokoiseen potkuriin tai sovellukseen. Osa tuotteista on jo myynnissä. VTT:ltä ohjelmaan osallistuu parikymmentä henkilöä.

Koelaitteisto sijoitettiin Suomen puolustusvoimilta vuokrattuun teollisuushalliin. Rakennusta käytettiin aiemmin panssaroitujen ajoneuvojen huoltoon. Silti sen lattiaa piti vahvistaa, sillä koelaitteisto painaa noin sata tonnia.


Tiukka validointiprosessi

Koelaitoksessa potkuri on kytketty, aivan kuten laivassakin, generaattoriin ja taajuusmuuttajiin. Erona oikeaan ympäristöön verrattuna on, että Tuusulassa potkuri ei ole vedessä. Täällä vesijäähdytys hoidetaan sen sijaan suihkuilla. ­Potkuriin kohdistuvia voimia simuloidaan hydraulisylintereiden avulla. 

– Tuusulan koelaitteistoa käytetään tuotteiden validointiin. Ennen kuin uusia propulsio­järjestelmiä tuodaan markkinoille, ne läpikäyvät tiukan validointiprosessin. Tässä testilaitteisto auttaa meitä todella paljon, Boletis sanoo.

Vaikka kolmen kuukauden toiminta-aika ei ole kovin pitkä, uusille testeille on jo saatu aikaan vertailupohja. 

– Olemme käyttäneet kääntyviä potkureita nykyisessä tuotevalikoimassamme. Testeissä olemme myös kokeilleet uusia ympäristöystävällisiä voiteluaineita. Nämä voiteluaineet ovat jo käytössä esimerkiksi Yhdysvalloissa. Halusimme varmistaa, kuinka voiteluaineet vaikuttavat kääntyviin potkurilaitteisiimme, mihin meni puolisentoista kuukautta. Nyt voimme rakentaa menettelytavat, jotka auttavat meitä ja loppu­asiakkaitamme, Boletis sanoo.

Tulokset auttavat Wärtsilää tekemään järjestelmämuutoksia, jotka varmistavat, että voiteluaineet toimivat oikein. Boletiksen mukaan kysymyksenasettelu ei ole mustavalkoinen, mutta lähtökohtana oli rakentaa uusia menettelytapoja.


Tulevaisuuden tuotteet ideoidaan yhdessä

Yhteistyössä Wärtsilän kanssa kokeillaan uutta toimintatapaa: yhdessä innovointia. Ohjelmaan osallistuu myös yliopistoja ja toimittajia. Muun muassa Tampereen teknillinen yliopisto, Luulajan teknillinen ylipisto, Dresdenin teknillinen yliopisto ja Münchenin teknillinen yliopisto osallistuvat ohjelmaan. Yrityksistä mukana ovat muiden muassa SKF ja ATA Gears. Ohjelmassa kertyvän aineiston perusteella on tarkoitus tehdä muun muassa akateemisia väitöskirjoja.

VTT:n Älykäs teollisuus ja energiajärjestelmät -liiketoiminta-alueen johtaja Jouko Suokas kertoo, että perinteisesti projektit on vedetty Tekes- ja EU-hankkeina, joista on edetty tuotteiden kehittämiseen. Nyt istutaan yhteisen pöydän ääreen ja kukin tuo omat ideansa yhteiseen innovointiin sen sijaan, että yksi päämies sanoisi, mitä tehdään.

Suokas pitää Wärtsilän yhteistyötä erinomaisena esimerkkinä strategisen kumppanuuden kehittämisestä. Nyt saadaan paljon lisää aivokapasiteettia työstämään ongelmia. Tämä on täysin uudenlainen tapa toimia, johon Wärtsilän ­ympäristö antaa erinomaisen kokeellisen kehitystyön mahdollisuuden.​

Tavoitteena tehokkaampi ja kevyempi laitteisto

Teknologiapäällikkö Pekka Koskinen VTT:ltä lisää, että VTT toimii missionsa mukaisesti ja pyrkii luomaan Suomeen teollisia työpaikkoja. Yhdessä kehittämisen ekosysteemi on tulevaisuuden tapa tuottaa tulevaisuuden tuotteita. Kun aiemmin asioita lähestyttiin eri näkökulmista, nyt näkökulmat yhdistetään yhdeksi kokonaisuudeksi.

– Pyrimme rakentamaan tehokkaampia ja kevyempiä laitteistoja, jotka kuluttavat vähemmän ja jotka tuottavat vähemmän häviöitä sekä käyttävät ympäristöystävällisiä voiteluaineita, Koskinen sanoo.

Testilaitteisto auttaa ymmärtämään veden ja jään potkurilaitteisiin kohdistamia voimia. Ohjelma pyrkii tekemään entistä kompaktimpia tuotteita ja nostamaan laitteistojen luotettavuutta. Tämä on merkittävää myös laitteistojen huollon kannalta. Wärtsilä panostaakin alusten reaaliaikaiseen tarkkailuun huoltokeskustensa kautta.


 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Impulssi 2/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
Brasilia viitoittaa bioenergian tietähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Brasilia-viitoittaa-bioenergian-tieta.aspxBrasilia viitoittaa bioenergian tietä
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Tositoimia Suomen nostamiseksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tositoimia-Suomen-nostamiseksi.aspxTositoimia Suomen nostamiseksi
Digitalisaatio tasoittaa erojahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisaatio-tasoittaa-eroja.aspxDigitalisaatio tasoittaa eroja
Maailma kuluttajien silminhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
Mitä kuuluu Australiaan?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mita-kuuluu-Australiaan.aspxMitä kuuluu Australiaan?
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
Uutta virtaa elektroniikkateollisuuteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uutta-virtaa-elektroniikkateollisuuteen.aspxUutta virtaa elektroniikkateollisuuteen
Tuottoisaa käyttöä Suomen biomassoillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoisaa-kayttoa-Suomen-biomassoille.aspxTuottoisaa käyttöä Suomen biomassoille
Joustavan energiatuotannon kärkimaaksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Joustavan-energian-karkimaaksi.aspxJoustavan energiatuotannon kärkimaaksi
Suomi on hyvä investointihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Kaikki katseet uudistumiseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaikki-katseet-uudistumiseen.aspxKaikki katseet uudistumiseen
Laitteet kämmenen kokoisiksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laitteet-kammenen-kokoisiksi.aspxLaitteet kämmenen kokoisiksi
Mahdollisuus piilee haasteissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mahdollisuus-piilee-haasteissa.aspxMahdollisuus piilee haasteissa
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
VTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuuttahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nuoret-tutkijat-tekevat-tulevaisuutta.aspxVTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuutta
Ydinjätehuollon uranuurtaja Posivahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ydinjätehuollon-uranuurtaja-Posiva.aspxYdinjätehuollon uranuurtaja Posiva
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa
Tulevaisuuden sensorihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Digitalisoimalla biotalous uudelle tasollehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisoimalla-biotalous-uudelle-tasolle.aspxDigitalisoimalla biotalous uudelle tasolle
Asiakasasenteen airuethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asiakasasenteen-airuet.aspxAsiakasasenteen airuet
Kestävästi lankaa puukuidustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestavasti-lankaa-puukuidusta.aspxKestävästi lankaa puukuidusta
Tuottoa sijoituksillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoa-sijoituksille.aspxTuottoa sijoituksille
Hybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/hybridimenetelmilla-uusia-ratkaisuja-metallien-kierratykseen.aspxHybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseen
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
Täydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristöhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Taydellinen-arktisten-ratkaisujen-pilottiymparisto.aspxTäydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristö
Uusia ratkaisuja kaupunkitulvien ehkäisyynhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusia-ratkaisuja-kaupunkitulvien-ehkaisyyn.aspxUusia ratkaisuja kaupunkitulvien ehkäisyyn
ChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Chemsheet-innovaatioilla-tietä-uusille-ratkaisuille.aspxChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuille
Optinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Optinen-isotooppispektroskopia-kehittynyt-merkittavasti.aspxOptinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteesta
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
Tulevaisuuden arkkitehdit asiallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-arkkitehdit-asialla.aspxTulevaisuuden arkkitehdit asialla
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Samaa säätöä seuraavat 100 vuottahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Samaa-säätöä-seuraavat-100-vuotta.aspxSamaa säätöä seuraavat 100 vuotta
Avoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Avoimen-lahdekoodin-infrastruktuuri-sahkomekaanisen-alan-tuotekehityksessa.aspxAvoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessä
Vanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FiR-1-tutkimusreaktori-poistetaan-kaytosta.aspxVanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteilla
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Puhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puhtaampaa-kaupunkiliikennetta-puupohjaisella-dieselilla.aspxPuhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillä
Elintarvikkeet muutoksessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elintarvikkeet-muutoksessa.aspxElintarvikkeet muutoksessa
SMACC – älyä koneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/SMACC-alya-koneisiin.aspxSMACC – älyä koneisiin
Kasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kasvua-ja-uusia-mahdollisuuksia-piifotoniikassa.aspxKasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassa
Terveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveytta-ja-tehokkuutta-ruuan-laadusta-tinkimatta.aspxTerveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättä
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?