Sign In

Uudet nopeat teknologiat vievät optisen kuvantamisen ja mittauksen tulevaisuuteen

1.7.2019

Suomen talouden kehittyminen on pitkään tukeutunut korkeatasoiseen teknologiseen osaamiseen sekä laajaan teknologiateollisuuden yrityskantaan. Tulevaisuudessa Aasian talousmahtien noustessa kohtaamme kuitenkin yhä enemmän haasteita sekä kansainvälistä kilpailua myös teknologian alalla. VTT:n, Tampereen yliopiston ja Oulun yliopiston hankkeen tavoitteena on parantaa suomalaisen elektroniikkateollisuuden kilpailukykyä ympäristön hahmottamisen sekä materiaalitunnistuksen parissa ja synnyttää alalle uudenlaista liiketoimintaa.

Uudet optisen kuvantamisen ja mittauksen tavat tehostavat muun muassa ajoneuvojen hallintajärjestelmiä, teollisuusprosessien ohjaus- ja säätöjärjestelmiä, sotilas- ja turvallisuussovelluksia sekä kuluttajaelektroniikkasovelluksia. Business Finlandin rahoittama 3D-LIDAR-ekosysteemihanke kokoaa yhteen 14 suomalaisyritystä, joiden kanssa VTT sekä Tampereen ja Oulun yliopistot tekevät kaksivuotisessa hankkeessaan tutkimusta aikaerotteisten mittaussovellusten parissa.

Aikaerotteisilla tekniikoilla pystytään toteuttamaan optiseen mittaustekniikkaan, kuten laser-tutkaan pohjautuvia ratkaisuja, joita hyödynnetään esimerkiksi teräksenvalmistuksessa sulan metallin pinnankorkeuden mittaamisessa sekä kuonan metallipitoisuuden mittaamisessa. Ratkaisuilla vähennetään ympäristön aiheuttamaa taustasignaalia ja häiriöitä sekä auto-fluoresenssin vaikutusta.

- Ratkaisumme pohjautuvat ympäristön havainnoinnin sekä pinnan tunnistuksen osalta LIDAR-tekniikkaan ja materiaalitunnistuksessa RAMAN-spektroskopiaan. Mittausolosuhteet ovat prosessiteollisuudessa tyypillisesti erittäin haastavia mm. korkean lämpötilan ja pölyn vuoksi. Samoin lumi- ja vesisade vaikeuttavat LIDARin toimintaa ajoneuvosovelluksissa. Olemme lähteneet ratkaisemaan tätä haastetta uudenlaisen aika-erotteisen LIDAR- sekä RAMAN-tekniikan sekä uudenlaisen komponenttitekniikan avulla, kertoo johtava tutkija Pentti Karioja VTT:ltä.

Hankkeessa kehitettäviä ratkaisuja testataan terästeollisuuden prosessien monitoroinnissa kuten Outokummun Tornion terästehtaan sulatolla sekä itseajavien ajoneuvojen ympäristössä.

 - Ratkaisujen avulla voimme ohjata materiaalivalmistusprosessia siten, että energiakulutus pienenee, raaka-aine käytetään tehokkaammin ja lopputuotteen laatu paranee. Ajoneuvosovelluksissa tavoite on tunnistaa suhteellisen kaukana oleva este vaikeissa ympäristöolosuhteissa, kuten esimerkiksi lumisateessa. Kehitämme teknologiaa ennen kaikkea teknologiateollisuuden sekä valmistavan teollisuuden parissa toimivien toimittajien tarpeisiin, lisää Karioja.

Hankkeessa on mukana koko arvoketju tutkimuksesta tuotekehitykseen sekä tuotteistamiseen.

- Näin haluamme varmistaa, että uutta teknologiaa todella hyödynnetään myös uuden liiketoiminnan luomiseen. Hankkeessa kehitettävän teknologian pohjalta pystymme tarjoamaan tulevaisuudessa teollisuudelle uudenlainen aikaerotteiseen RAMAN-spektroskopiaan perustuva mittalaite prosessiohjauksen avuksi, kertoo vanhempi tuotekehitysasiantuntija Petteri Aitta Timegate-yrityksestä.  Konsortiossa mukana olevat loppukäyttäjä- ja systeemi-integraattoriyritykset täydentävät arvoketjun, lisää Aitta.