Savon ammattiopisto vei CNC-opetusta virtuaaliympäristöön – DMG MORI Run My Virtual Machine tuo oikean koneen työpöydälle

– DMG MORI Run My Virtual Machine -virtuaaliympäristössä opiskelija voi harjoitella koneen käyttöä, ohjelmointia ja työstöprosessia hyvin lähellä todellista konetta – mutta ilman oikealla työstökoneella tapahtuvan harjoittelun kolari- ja vahinkoriskiä, kertovat opettaja Jari Tuhkanen ja lehtori Jukka Marttinen.

Savon ammattiopisto on ottanut CNC-koneistuksen opetuksessa käyttöön DMG MORI Run My Virtual Machine -ympäristön ja kaksi fyysistä ohjelmointiasemaa. Virtuaaliympäristössä opiskelija voi harjoitella koneen käyttöä, ohjelmointia ja työstöprosessia hyvin lähellä todellista konetta – mutta ilman oikealla työstökoneella tapahtuvan harjoittelun kolari- ja vahinkoriskiä. Järjestelmää hyödynnetään jo myös WorldSkills-harjoittelussa ja yhteistyössä teollisuuden kanssa.

Savon ammattiopiston koneistuksen opetus on saanut uuden työkalun, kun käyttöön on otettu DMG MORI Run My Virtual Machine -virtuaaliympäristö sekä kaksi ohjelmointiasemaa. Järjestelmässä käytetään Siemens Sinumerik One -ohjausta. Siemensin valintaan vaikuttaa sen käyttö lähialueen yrityksissä: tavoitteena on vastata yritysten osaamistarpeisiin ja antaa opiskelijoille työelämään siirtymistä tukevaa osaamista.

Kahdesta ohjelmointiasemasta toinen on oppilaitoksen opetuskäytössä. Toinen on tällä hetkellä opiskelijalla, joka harjoittelee sen avulla kotona tulevia Kiinassa käytäviä WorldSkills-maailmanmestaruuskilpailuja varten. DMG MORIn koneita on ollut useita kertoja käytössä WorldSkills-kilpailuissa, joten virtuaaliympäristö palvelee samalla kilpailuihin valmistautumista.

Virtuaalikone toimii kuin oikea kone

– Run My Virtual Machinen keskeinen ero pelkkään käyttöpaneeliharjoitteluun on se, että ympäristössä päästään simuloimaan varsinaisen koneen toimintaa, kertoo opettaja Jari Tuhkanen. Savon ammattiopiston järjestelmässä ovat tällä hetkellä käytettävissä DMG MORI CLX 450 TC, DMG MORI DMU 40 sekä DMG MORI CTX 350. Lisäksi selvitetään mahdollisuutta saada virtuaaliympäristöön muitakin, esimerkiksi vaakakaraisia koneita.

– Virtuaaliympäristön motoriikka, napit ja valikot vastaavat oikean koneen käyttöä, ja sillä voidaan tehdä todellista ohjelmointia. Ympäristö mahdollistaa myös CAM-ohjelmien simuloinnin sekä koneistusratojen tuonnin Mastercam-ohjelmistosta. Järjestelmässä on lisäksi oma vuorovaikutteinen ShopTurn- ja ShopMill-ohjaus, valaisee lehtori Jukka Marttinen ja jatkaa:
– Fyysisen koneistuksen värinät ja äänet jäävät virtuaaliympäristössä luonnollisesti kokematta, mutta koneen käyttämisen näkökulmasta harjoittelu vastaa hyvin läheisesti todellista työskentelyä.

Virtuaaliympäristöön voidaan tuoda valmistajien aineistoista todellisuutta vastaavia työkaluja. Samoin sinne voidaan rakentaa puristimet ja aihiot sekä niiden 3D-mallit. Näin harjoittelu ei rajoitu yksittäisten painikkeiden tai komentojen opetteluun, vaan opiskelija pystyy käsittelemään työstöprosessin eri osia virtuaalisesti.

Ensin perusteet, sitten virtuaalikone

Virtuaaliympäristö ei korvaa koneistuksen perusteiden opiskelua. – Ennen Run My Virtual Machineen siirtymistä opiskelijoille opetetaan ISO-koodilla ohjelmointia ja rakennetaan ymmärrystä CNC-ohjelmoinnin perusteista. Sen jälkeen osaamista voidaan viedä virtuaaliympäristöön, sanoo Tuhkanen.

– Yksi virtuaalisen harjoittelun hyödyistä tulee esiin ennen oikealle koneelle siirtymistä. Koneen toimintaa voidaan opetella ympäristössä ilman oikealla työstökoneella tapahtuvien kolareiden ja vahinkojen riskiä. Kun opiskelija myöhemmin siirtyy fyysiselle koneelle, ohjelmoinnin ja koneen käytön perusteet ovat jo hallussa. Tuntuman saaminen todelliseen koneeseen vie edelleen oman aikansa, mutta lähtötaso käytännön harjoitteluun on korkeampi, arvioi Marttinen.

– Sama ominaisuus avaa mahdollisuuksia myös teollisuudelle. Todellisia työstöprosesseja voidaan simuloida virtuaaliympäristössä ennen tuotantoon viemistä, mikä voi nopeuttaa uusien koneiden ja prosessien ylösajoa. Yritykset voivat käyttää ympäristöä simulointiin myös yhteistyössä meidän kanssamme, miettii Marttinen. 

Yritysten osaamistarpeet
näkyvät opetuksessa

Savon ammattiopistossa koneistuksen opetusta kehitetään vastaamaan teollisuuden muuttunutta konekantaa ja osaamistarpeita. Lehtori Jukka Marttisen mukaan CNC-tekniikka on muuttunut hänen 18-vuotisen opettajauransa aikana merkittävästi. – Aikaisemmin opetuksessa oli enemmän yksittäisiä CNC-koneita ja manuaalisorveja. Nyt CNC-koneiden osuus on kasvanut, manuaalisorvauksen opetus vähentynyt ja CAM-ohjelmoinnin merkitys vahvistunut.

Teollisuudessa käytetään nykyisin paljon 4- ja 5-akselisia koneita sekä pyörivillä työkaluilla varustettuja koneita, ja tähän kehitykseen Savon ammattiopisto pyrkii vastaamaan omassa opetuksessaan. Oppilaitoksella onkin useita 4–5-akselisia koneita ja CNC-sorveissa on pyörivät työkalut. Käytössä on myös koordinaattimittauskone, ja koordinaattimittausta opetetaan osana kokonaisuutta. Mittaustekniikassa käytössä on lisäksi muun muassa laserskanneri.

Run My Virtual Machine täydentää tätä kokonaisuutta tuomalla mukaan virtuaalisen koneenkäytön ja simuloinnin.

Teollisuusyhteistyö järjestelmän ympärillä on jo alkanut. Virtuaaliympäristöä on hyödynnetty yhdessä rekrytointikoulutuksessa, ja toisesta vastaavasta yhteistyöstä on käyty keskusteluja. Tavoitteena on, että todellisia teollisuuden tarpeita ja Siemens-ohjausta harjoitellut opiskelija pääsee työelämään siirtyessään nopeammin kiinni yrityksen koneisiin.

Koneistus kiinnostaa opiskelijoita

Savon ammattiopiston Kuopion yksikön kone- ja tuotantotekniikan koulutuksessa on noin 200 opiskelijaa, joista noin 50 opiskelee koneistuksen parissa. Lisäksi Varkauden yksikössä koneistuspuolen opiskelijoita on lisäksi noin 20. 

– Koneistus ja metalliala kiinnostavat Kuopiossa nuoria. Metalliala on yhä useammin monelle nuorelle ensimmäinen vaihtoehto, kertoo Tuhkanen ja jatkaa: – Meiltä työllistyminen on ollut hyvää ja parhaat osaajat ”viedään käsistä”. Virtuaaliopetuksen tarkoituksena on osaltaan monipuolistaa opiskelijoiden osaamista entisestään.

WorldSkills toimii
myös osaamisen mittarina

Run My Virtual Machine -ohjelmistolla on Savon ammattiopistossa erityinen rooli WorldSkills-harjoittelussa. Opettaja Jari Tuh­ka­sella on kilpailuista omaa kokemusta sekä kilpailijana että eksperttinä, ja Jukka Mart­tinen on toiminut kilpailuissa useita kertoja tuomarina.

Savon ammattiopisto on ollut World­Skillsissä omalla tiimillään mukana jo useita kertoja. Kansainvälinen kilpailutoiminta nähdään samalla opettajien osaamisen kehittämisen välineenä: maailmalla päästään näkemään, millä tasolla alan huippuosaaminen ja teknologia kulloinkin ovat. 

DMG MORI on tulossa myös Suomessa järjestettävään tulevaan Taitaja-kilpailuun neljällä koneella. Savon ammattiopisto järjestää kilpailussa koneistuslajin, ja Jukka Marttinen toimii lajivastaavana.

DMG MORI -virtuaaliympäristö ensimmäisiä maailmassa

Savon ammattiopiston käyttöön otettu DMG MORI Run My Virtual Machine kuuluu järjestelmän ensimmäisiin käyttöönottoihin maailmassa. 
– Käyttöönotto saa meiltä kiitokset: DMG MORIn toimitus sujui hyvin ja Saksasta saatu tuki on ollut hyvää.

Marttisen ja Tuhkasen kuvaamassa kokonaisuudessa uuden teknologian tehtävä ei ole pelkästään opettaa yksittäisen koneen käyttöä. Tavoitteena on kouluttaa osaajia, jotka ymmärtävät koneistusta laajemmin ja pystyvät soveltamaan oppimaansa työelämässä.

– Me halutaan täällä Savon ammattiopistossa tehdä ihmisiä, jotka osaavat soveltaa ja tehdä asioita, kiteyttävät Marttinen ja Tuhkanen haastattelun ­lopuksi.