25.08.2020

Robotiikan ja automaation tulevaisuus sekä standardisointi Suomessa

Robotiikan ja automaation kehitys on ollut viimeisen vuosikymmenen aikana huimaa, vaikka 1900-luvun science fiction visioissa onkin jääty monessa mielessä jälkeen. Harvalta meistä löytyy lentävää autoa, saati Polaroideja Marsin lomista. Meitä kuitenkin palvelevat robotit, vaikkemme vielä omistakaan henkilökohtaisia robottihovimestareita.

Robotit ovat jo pitkää olleet olennainen osa teollisuutta ja arkipäiväistä elämää. Robotit kokoavat käyttämiämme hyödykkeitä, monitoroivat ja ylläpitävät järjestystä. Staattisten teollisuusrobottien lisäksi varastologistiikan hoitamisesta roboteilla on tullut monissa isoissa varastoissa jo arkipäivää. Pienempiä vempeleitä pörrää ja surisee monessa kodissa – tavallaan henkilökohtaisina robottipalvelijoina – esimerkiksi automaattisten imurien ja älyjääkaappien muodossa, ruohonleikkureina ja kauko-ohjattavina leluina.

Osa suurista nettikaupoista on jopa väläytellyt massiivisten, täysin automatisoitujen varasto- ja toimituskeskusten rakentamista. Näistä keskuksista robottilennokit sitten toimittaisivat tuotteet tilaajilleen välittömästi tilauksen jälkeen. Vastaavanlaisia pieniä droneja näkee paitsi armeijoilla, valvonta-tai harrastuskäytössä, myös viihdytystehtävissä. Muutama kaupunki maailmalla on korvannut epäekologiset ja väkijoukossa vaaralliset ilotulitusraketit upeilla, automatisoiduilla lennokkivaloesityksillä.

Robotiikan positiiviset puolet on havaittu myös lääketieteessä. Aiemmin isot ja vaaralliset kirurgiset operaatiot voidaan tulevaisuudessa hoitaa mikrokirurgisesti, käyttäen tarkkoja robotteja. Viime vuonna eräs kiinalainen kirurgi jopa suoritti tarkkuutta vaativan leikkauksen etänä, hyödyntäen kirurgirobottia ja 5G-yhteyttä.

Viime aikoina tapahtunut robotiikan ja automaatio kehitys näkyy myös sen kasvavassa globaalissa markkina-arvossa. Vuonna 2018 robotiikan kansainväliset markkinat olivat yhteensä noin 42 645 miljoonaa dollarin arvoiset ja vuoteen 2024 mennessä niiden odotetaan kasvavan yli 180 000 miljoonaan dollariin.

Täysin ongelmatonta tämä kasvu tosin ei ole ollut. Nopea kehitys on herättänyt muun muassa paljon huolta siitä mitä tulee tapahtumaan tulevien vuosien aikana työpaikoille Suomessa. Tullaanko hoitolaitoksissa tarvitsemaan yhtä paljon lääkäreitä ja hoitajia kuin ennen? Korvataanko satamien ahtaajat älykkäillä roboteilla ja josko hitsaamisen voisi tyystin automatisoida telakoilla?

Nämä uhkakuvat ovat suureksi osaksi turhia. Vaikka automaatio ja robotit ovat nousseet julkisen keskustelun valokeilaan viimeisen vuosikymmenen aikana, ei robotiikka ole mitenkään uusi ilmiö tekniikan ja tuotannon historiassa. Teollisuuden automaation historia alkoi jo vuonna 1745 automaattisten kangaspuiden kehityksen myötä, ja itse teollisuusrobottien historia alkoi 1960-luvulla Yhdysvaltojen autoteollisuudessa. Vaikka tämäkään rakennemuutos ei sujunut kasvukivuitta, robottien määrä ei pitkällä tähtäimellä johtanut massatyöttömyyteen, vaan työn laadun ja tehtävien kehittymiseen. Uudenlainen osaamistarve johti uudenlaisen osaamisen tarjontaan – suorittavat tekniset työt vähenivät, mutta muuttuivat turvallisemmiksi, kun taas uudenlainen insinööriosaamisen tarve loi uuden sukupolven insinöörejä.

Vaikka robotteja voidaan tulevaisuudessa hyödyntää laajemmin monissa tehtävissä staattisten teollisuushallien ulkopuolella, ihmisiä tullaan silti yhä tarvitsemaan joko valvomaan tai ohjastamaan näiden robottien toimintaa. Esimerkiksi vaikka hitsausprosessi voidaan automatisoida, tulee valmiit hitsit silti tarkastaa ja hyväksyä ihmisen toimesta. Itse itseään ajava auto vaatii edelleen kyytiinsä kuljettajan – ainakin etänä valvomoon. Vastaavasti vaikka robottia voidaan hyödyntää raskaissa sairaiden hoito- ja valvontatoimenpiteissä, ei sairaalarobotti pysty itse analysoimaan sairauden syitä ja päättämään tarvittavaan hoitotoimenpiteitä. Lisäksi koska useimmat näistä valvonta ja tarkastus toimista vaativat kehittyneitä taitoja, ovat monet asiantuntijat vakuuttuneita etenevän robotisaation jopa tuovan osan aiemmin halpatuotantomaihin siirretyistä tehtävistä takaisin Suomeen ja muihin Euroopan maihin.

Vaikka robotisaatio tulee varmasti haastamaan työntekijöitä kehittämään omaa osaamistaan eteenpäin, se ei tule hävittämään teollisuuden tai muidenkaan alojen työpaikkoja, ja saattaa jopa luoda täysin uusia työpaikkoja Eurooppaan.

Kansainvälisesti robottien standardisoinnista vastaa ISO:n alainen tekninen komitea TC 299 Robotics joka tekee yhteistyötä automaatiosta vastaavan teknisen komitean TC 184 Automation systems and intergration kanssa. Tekninen komitea 299 perustettiin vuonna 2015 sen irtautuessa omaksi tekniseksi komiteakseen. Irtautuminen tehtiin, jotta robotiikan standardit ja standardisointi saisivat enemmän näkyvyyttä alan merkityksen kasvaessa teollisuudessa. Tällä hetkellä komiteaan kuuluu edustajia useista robotteja valmistavista ja käyttävistä yrityksistä sekä kansallisia tahoja, jotka edustavat Euroopan, Aasian sekä Pohjois-Amerikan suuria teollisuusmaita.

Tietoruutu: Suomessa robotiikan standardisointia edistää kansallinen komitea 310 Robotiikka ja automaatio järjestelmät. Komiteaan kuuluu laaja läpileikkaus niin Suomen teollisuuden kuin ammattikorkeakoulujen ja yliopistojen edustajia. Komitean kokoontuu vuosittain, ottaa aktiivisesti kantaa kansainvälisiin standardiehdotuksiin ja osallistuu vuosittaisiin kansainvälisiin komiteakokouksiin. Kansallista komiteaa toimintaa hallinnoi Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys METSTA ry, joka on yleishyödyllinen standardisointiin keskittynyt yhdistys. METSTA ry vastaa Suomessa myös monista muista teknologiateollisuuteen kuuluvien kone- ja metallituoteteollisuuden, metallien jalostuksen, talotekniikan sekä energianhallinnan eurooppalaisesta ja kansainvälisestä sekä kansallisesta standardisoinnista.

Kansainväliset robotiikan ja automaation standardit ovat olennaisia turvallisen robotisaation etenemisen takaamiseksi, sekä robottien turvallisen suunnittelun, käytön ja toiminnan varmistamiseksi. Robotiikan standardisointiin kuuluvat itse robotin, sen testauksen ja valmistuksen, turvallisen käytön ja robottien välisten yhteisvaikutusten standardisointi.

Itse työn päätavoitteena on teollisuuden ja henkilökohtaisen hoidon robottien turvallisuusstandardit. Tällä hetkellä julkaistuja standardeja on 22. Ne käsittelevät robotiikkaa aina virallisen termistön määrittelystä robottien testaamiseen ja käyttöön, turvalliseen suunnitteluun ja henkilökohtaisen hoidon robottien turvallisuuteen.

Osa robotiikan ISO-standardeista vahvistetaan EN ISO -standardeiksi. Näin tarkoituksena on luoda konedirektiivin mukaan yhdenmukaistetut standardit ja joita noudattamalla valmistaja voi osoittaa täyttävänsä konedirektiivin mukaiset vaatimukset. Tällöin valmistaja voi kiinnittää CE-merkinnän tuotteeseensa. Näiden yhdenmukaistettujen robottistandardien joukkoon kuuluvat teollisuusrobottien turvallisuutta käsittelevä EN ISO 10218-1, robottisolun ja linjan turvallisuutta käsittelevä EN ISO 10218-2 ja henkilökohtaisen hoidon robottien turvallisuusstandardi EN ISO 13482. Näistä EN ISO 10218-1 ja EN ISO 10218-2 on myös käännetty suomeksi. Näiden lisäksi kirurgisissa operaatioissa käytettävien robottien turvallisuudesta ja toiminnallisuudesta on tänä vuonna julkaistu standardi IEC 80601-2-77.

Suomen osalta standardisointi tapahtuu kansallisen komitean kautta. Komiteaan osallistuminen on avointa kaikille kiinnostuneille tahoille. Liittymisen jälkeen komitean jäsenet pääsevät äänestämään kansallisessa äänestysportaalin kautta robotiikkaan ja automatisaatioon liittyvissä standardisointi äänestyksissä. METSTAn kautta on myös mahdollista hakea matka-avustusta vuosittain järjestettäviin kansainvälisiin kokouksiin.

Tulossa olevia robotiikan standardeja:

• Robotiikan sanastostandardin ISO 8373 päivitetty versio.
• Teollisessa ympäristössä toimivien robottien turvallisuuteen liittyvä standardi ISO 10218-1.
• Palvelurobottien suorituskykykriteerejä ja niiden testausmenetelmiin keskittyvä standardi 18646. Sen eri osissa käsitellään muun muassa aina robottien liikettä, käsittelylaitteita ja puettavien robottien vaatimuksia.
• Palvelurobottien modulaarisuuden yleisiä vaatimuksia käsittelevä standardi ISO 22166-1.
• Tekninen raportti henkilökohtaisen hoidon robottien turvallisuusstandardin soveltamisesta robotiikan turvallisuustestauksessa ISO/TR 23482-1.

Jos kiinnostuit standardisoinnista tai haluat saada enemmän tietoa robotiikan ja automaation standardisointiin vaikuttamisesta Suomessa, ota yhteyttä:

Frans Nilsén, TkT

frans.nilsen(a)metsta.fi

Alkuperäinen artikkeli on julkaistu Suomen Hitsausteknillisen Yhdistyksen ”Hitsaus Tekniikka” -lehden numeron 1/2020 pääkirjoituksena