Exact and Reliable Measuring is a Must in the Modern World

In 1960, important events took place, for example, seventeen African countries became independent, John F. Kennedy was elected as the president of the USA, and Fidel Castro held 4.5-hour marathon speech in the United Nations.

A less known event in 1960 was the redefinition of meter. It started a series of events which will be completed next year. Meter had been introduced already in 1799 and it was based on the length of one particular metal bar which is stored in Paris, France. The definition of meter was further defined a few times but in 1960 it was replaced with a definition based on the wavelength of krypton spectral lamp.

In 1983 the speed of light in a vacuum was declared as a physical constant. It has since formed the basis for the definition of meter. An exact constant offers the best possible definition for meter now and also in the future.

Next year is going to be big for measurement science. The International System of Units (SI) is going to be revamped and all units will be based on physical constants. SI units have always been based on the most exact methods available at the time. The new system will be published in the 26th meeting of the CGPM in Versailles and adopted on May 20th 2019 which is the annual World Metrology Day.

In addition to meter, SI units are kilogram, second, ampere, kelvin, mole, and candela. The new definitions of these units and their usage guidelines are already available for download.

For example kilogram will get a new definition next fall. At first, kilogram was defined as a cubic decimeter of water. At the end of the nineteenth century, a platinum-iridium prototype of kilogram was created and stored also in Paris. Kilogram has been the final obstacle for renewing the SI system. Over a hundred years old prototype has been the best way to define kilogram until these days.

In 2011 started a development work based on two methods, which enable adopting the new definition. These methods are based on watt, or Kibble, balance and the number of atoms in a silicon sphere. These new methods are linked together with Planck’s constant.

Defining SI units might feel quite distant for a layman. However, the more you think of it, the more important it starts to seem. The exact nature of units is in the core of science and you have to be able to trust them in calculations and applications built on top of those calculations. Well-functioning definitions also enable global collaboration. This is essential in modern industry, where products are assembled of components from all over the world.

There are dozens of application areas for measurement science. Trade and industrial production are the most traditional ones. The amount of measurement data grows at an accelerating speed also on other domains and exact methods enable better functioning applications. In some areas such as healthcare, energy, and aviation even the smallest measurement errors can lead to catastrophic consequences. New areas enter the field of measurement science all the time. At the moment such are for example environmental technologies and manufacturing.

As the national metrology institute, VTT has a special role in Finland regarding measurement science and SI units. It is VTT’s responsibility to maintain, develop, and control the SI system in Finland. And being a research institute, VTT naturally carries out several measurement science projects together with domestic and international partners.

The prototypes of meter and kilogram are these days secondary. You don’t have to base your calculations on them anymore. In 2018, as the new SI units will be introduced, measurement science will again jump to a next level.

MikkoM

Mikko Merimaa
Vice President, MIKES Metrology
mikko.merimaa(a)vtt.fi
Tel. +358 50 410 5517

www.mikes.fi/en
www.vttresearch.com/services/vtt-mikes-metrology

 

 

Tarkka ja luotettava mittaaminen on nykymaailmassa välttämätöntä

Vuoden 1960 tapahtumia maailmalla olivat mm. seitsemäntoista Afrikan maan itsenäistyminen siirtomaaisännistään, John F. Kennedyn valinta Yhdysvaltain presidentiksi ja Fidel Castron 4,5 tunnin maratonpuhe YK:n yleiskokouksessa.

Eräs vähemmän tunnettu vuoden 1960 tapaus oli metrin uudelleenmäärittely, historiallinen alkusysäys kehitykselle, joka saadaan päätökseen ensi vuonna. Metri oli lanseerattu jo vuonna 1799, ja se perustui pitkään Pariisissa säilytettävän metallipalkin pituuteen. Määritelmää tarkennettiin muutamaan otteeseen, mutta 1960 se vaihdettiin krypton-spektrilampun tuottaman valon aallonpituuteen perustuvaan määritelmään.

Vuonna 1983 valon nopeus tyhjiössä määriteltiin luonnonvakioksi, jolle annettiin tarkka arvo. Siitä lähtien pituusmittaukset ovat kytkeytyneet aikaan ja taajuuteen. Määrittely luonnonvakion kautta mahdollistaa metrin toteutuksen mahdollisimman tarkasti myös tulevaisuudessa.

Ensi vuonna tapahtuu taas: Mittayksikköjen SI-järjestelmään ollaan tekemässä isoa remonttia, jonka jälkeen myös muut yksiköt perustuvat luonnonvakioihin. SI-järjestelmän yksiköiden määritelmät ovat aina perustuneet kulloinkin käytössä olleisiin tarkimpiin menetelmiin.  Uuden järjestelmän käyttöönotosta päätetään marraskuussa 2018 Versailles’ssa, järjestyksessään 26. kansainvälisessä mittayksikköjen konferenssissa. Näillä näkymin uusi järjestelmä otetaan käyttöön maailman metrologiapäivänä 20. toukokuuta 2019.

Metrin lisäksi SI-järjestelmään kuuluvat perusyksiköt ovat kilogramma, sekunti, ampeeri, kelvin, mooli ja kandela. Näiden yksiköiden päivitetyt määritelmät ja ohjeet niiden käyttämisestä viestinnässä on jo ladattavissa verkosta.

Esimerkiksi kilogrammalle julkistetaan ensi syksyn konferenssissa uusi määritelmä. Aluksi kilogramma johdettiin desimetristä veden avulla. 1800-luvun lopulla platina-iridiumseoksesta valettiin kilogramman prototyyppi, jota säilytetään myös Pariisissa. Kilogramma on ollut viimeinen este mittayksikköjärjestelmän uudistukselle. Yli sata vuotta vanha prototyyppi on näihin päiviin asti ollut paras tapa määrittää kilogramma.

Vuodesta 2011 alkaen pitkä kehitystyö kahden eri uuden realisointitavan osalta on alkanut tuottaa tuloksia, jotka mahdollistavat uuden määritelmän käyttöönoton. Nämä tavat ovat sähkömagneettinen punnitus ja piipallon atomien lukumäärään perustuva menetelmä. Uusia realisointitapoja yhdistää kilogramman uudelleenmäärittelyn yhteydessä kiinnitettävä Planckin vakio.

Yksiköiden määrittely saattaa tuntua maallikolle etäiseltä. Tarkemmin pohdittuna ollaan kuitenkin tekemisissä erittäin tärkeiden asioiden kanssa. Mittayksiköiden ja suureiden täsmällisyys on tieteen tekemisen ytimessä, ja mittauksiin pitää voida luottaa eri laskelmissa ja laskelmiin pohjautuvissa sovelluksissa. Toimivat määritelmät myös mahdollistavat mittaamisen yhteismitallisuuden eri puolilla maailmaa. Tämä on välttämätön edellytys modernille teolliselle tuotannolle, jossa laitteet kootaan eri puolilta maailmaa hankituista komponenteista.

Mittaustekniikan sovellusalueita on lukemattomia. Kauppa ja teollinen tuotanto ovat näistä perinteisimpiä. Mittaustiedon määrä kasvaa kiihtyvällä vauhdilla myös muilla alueilla, ja täsmällinen mittaaminen mahdollistaa entistä paremmin toimivat sovellukset. Esimerkiksi terveydenhuollossa, energiateollisuudessa ja lentoliikenteessä pienilläkin mittausvirheillä voi olla katastrofaaliset seuraukset.  Myös uusia aloja tulee koko ajan mittaustekniikan piiriin. Tällä hetkellä esimerkiksi ympäristötekniikka ja valmistus hyödyntävät mittaustekniikkaa päivä päivältä enemmän.

VTT:llä on Suomessa erityinen rooli mittaustekniikan ja mittayksiköiden suhteen. Se on kansallinen metrologialaitos, jonka vastuulla on SI-mittayksikköjärjestelmän ylläpitäminen, kehittäminen ja valvominen Suomessa. Tämän lisäksi VTT:llä on toki merkittävä rooli myös metrologiaan pohjautuvassa tutkimuksessa yhdessä kotimaisten ja kansainvälisten yhteistyökumppaneiden kanssa.

Metrin ja kilogramman prototyypeillä on uusien määritelmien myötä enää välillinen arvo eikä niihin tarvitse perustaa laskelmia. Ensi vuonna mittaaminen ottaa jälleen yhden tärkeän askeleen eteenpäin, kun uudet määritelmät lanseerataan.MikkoM

 
Mikko Merimaa
Vice President, MIKES Metrology
mikko.merimaa@vtt.fi
Puh. +358 5041 05517
www.mikes.fi
www.vttresearch.com/services/vtt-mikes-metrology

 

Will robots make us better persons?

How will our society change as artificial intelligence and robotics develop? To what kind of new humanity will robotics liberate us? Will the added value brought by robots be available for the well-to-do only? We must start discussing ethics of new technology before this technology becomes an integral part of our everyday lives. The essential thing is to keep posing questions, even if there were no answers to be found right away.

Often it is even more essential to keep posing questions than finding answers to them. This is true at least when faced with ethical questions. Ethical questions related to the use and instilling of technology require asking questions, consideration and debate from versatile perspectives and at different levels. This is particularly important, when we are in the process of pushing people whose voice is not always very clearly heard in our society to use technology: those living in the margins of our society. They need us others, who might be able to give them a voice through our own deliberations.

Very seldom ethical consideration of matters reaches a fruitful level if they are discussed between own team members or colleagues only; Establishing a wider perspective requires views from various angles and stakeholders.

Ethical technology and many-voiced approach

I ran a workshop that VTT organised in collaboration with RoboBisnes operators, or the North Karelia Municipal Education and Training Consortium and Karelia University of Applied Sciences. With a group of 40 people, we spent a whole afternoon delving deep into the opportunities offered and the concerns raised by robotics and artificial intelligence. We sought perspectives, for example, from the everyday lives of older people and the mentally disabled.

Ari Tarkiainen, Project Manager at Karelia University of Applied Sciences, made an important observation at the session: “In a way, ethics is kind of an inherent part of new technology, since new applications and opportunities produce a lot of situations of which we have no previous experience. It is also descriptive of the current situation that such new situations have not been taken into account in legislation and no practices have been established for managing them. Therefore, ethical questions should be strongly highlighted all the time. VTT has been acting as a key expert and developer in this collaboration between ethics and technology”.

Technology is not black and white

Even though universal ethical values guide us to consider what is good and bad, or right and wrong, technology is never black and white. When we listen to each other – and also really hear what is being said – the border between black and white begins to waver and we begin to see bright colours and different shades of grey. In the hum of voices (and North Karelians are known for being eager to talk!), the values shared by most of us find a fairly comprehensible form within the Finnish framework.

After a while, that clarity fades away, when we keep on examining these values from a multicultural perspective:

  • Which values can take us forward?
  • What creates trust in society?
  • What kind of fringe areas does digitisation create, and who live in these fringes?
  • To what kind of new humanity would technology going beyond our thinking capacity liberate us?
  • Why does technology sometimes raise issues of insecurity and vulnerability regardless of the fact that it also opens up new enchanting paths in our everyday lives.
  • What is the ethical thread that will last until the end?

When discussing these questions, and going forwards and backwards, we came up with some positive visions of robotics. “Robots enable easy-to-use user interfaces and increase digital inclusion. Maybe, with the help of ugly robots, we also learn to accept the different appearances of people. It is great that robots do not know how to have tantrums! I could quite easily trust them with all cleaning duties.” Some female participants were also of the opinion that, luckily, robots are quite advanced, unlike human males, which are still being developed in the right direction in many households. Tears were running down people’s cheeks with laughter, and there was room for all kinds of opinions at the session venue, near the Joensuu market place.

Talking and laughing together, sharing our common experiences, does good to us people. That is something a robot is unlikely to be capable of any time soon. But robots can liberate us of from many dull tasks to having the kind of ‘quality time’ together as described above.

We will organise more similar workshops in the future. Consideration of the borders and framework conditions of humanity is important, and right now, in the middle of major changes, it is particularly important.

Read more at www.vttresearch.com/services/digital-society

jaana_leikas

Jaana Leikas
Principal Scientist, VTT
jaana.leikas(a)vtt.fi
Cell: +358 407 500 211

Tekeekö robotti meistä parempia ihmisiä?

Miten yhteiskuntamme tulee muuttumaan tekoälyn ja robotiikan kehittyessä? Millaiseen uuteen ihmisyyteen robotiikka meidät vapauttaa? Toteutuuko robottien tuoma lisäarvo vain hyväosaisille? Keskustelu teknologian etiikasta on aloitettava ennen kuin teknologia arkipäiväistyy. Oleellista on kysymysten esittäminen, vaikkei vastauksia aina heti löytyisikään.

Usein on oleellisempaa kysyä kysymyksiä kuin löytää vastauksia. Tämä on totta ainakin silloin, kun ollaan eettisten kysymysten äärellä. Teknologian käyttöön ja juurruttamiseen liittyvät eettiset kysymykset vaativat kysymistä, pohdintaa ja keskustelua monipuolisesti ja monella eri tasolla. Varsinkin silloin, kun teknologian käyttäjiksi ollaan istuttamassa heitä, joiden ääni ei kovin selvästi aina yhteiskunnassamme kuulu: yhteiskuntamme marginaaleissa eläviä. He tarvitsevat meitä muita, jotka voisimme antaa heille äänen kenties oman pohdintamme kautta.

Harvoin eettinen pohdinta pääsee riittävän hedelmälliselle tasolle pelkästään oman tiimin tai työtovereiden kanssa. Perspektiivin luomiseen tarvitaan näkökulmia monelta kantilta eri sidosryhmistä.

Eettinen teknologia ja moniäänisyys

Olin ohjaamassa työpajaa, jonka VTT toteutti yhdessä RoboBisnes-toimijoiden eli Pohjois-Karjalan koulutuskuntayhtymän ja Karelia-ammattikorkeakoulun kanssa. Vietimme neljänkymmenen hengen joukolla iltapäivän paneutumalla robotiikan ja tekoälyn tuomiin mahdollisuuksiin ja esiin nostamiin huoliin. Näkökulmaa haimme muun muassa ikäihmisten ja kehitysvammaisten arjesta.

Ari Tarkiainen, Karelia-ammattikorkeakoulun projektipäällikkö nosti esiin tärkeän havainnon tilaisuudessa: ”Etiikka on tavallaan seisäänrakentunut uuteen teknologiaan, koska uudet sovellukset ja mahdollisuudet tuottavat paljon tilanteita, joista ei ole aiempaa kokemusta. Kuvaavaa on myös se, että uusia tilanteita ei ole huomioitu lainsäädännössä eikä niitä varten ole menettelytapojakaan. Tämän vuoksi eettiset kysymykset on syytä pitää esillä vahvasti. VTT on ollut tässä etiikan ja teknologian yhteistyössä keskeinen asiantuntija ja kehittäjä”.

Teknologia ei ole mustavalkoista

Vaikka universaalit eettiset arvot ohjaavat meitä pohtimaan hyvää ja pahaa, oikeaa ja väärää, ei teknologia ole juuri koskaan mustavalkoista. Kun kuuntelemme toisiamme – ja myös oikeasti kuulemme – mustan ja valkoisen raja häilyy ja alammekin nähdä kirkkaita värejä ja harmaita sävyjä. Puheen porinassa (ja sitä Pohjois-Karjalassakin riitti!) yhteisiksi koetut arvot saavat kutakuinkin käsitettävän muotonsa suomalaisessa viitekehyksessä.

Hetken kuluttua tuo selkeys taas katoaa, kun pyörittelemme näitä arvoja monikulttuurisesta näkökulmasta:

  • Millä arvoilla voidaan mennä eteenpäin?
  • Mistä luottamus yhteiskunnassa syntyy?
  • Millaisia notkelmia digitalisaatio synnyttää ja ketkä näissä notkelmissa elävät?
  • Millaiseen uuteen ihmisyyteen ajatteluvoimamme ylittävä teknologia meidät vapauttaisi?
  • Miksi teknologia nostaa joskus esiin turvattomuuden ja haavoittuvuuden kysymyksiä, olkoonkin, että se avaa myös uusia hurmaavia polkuja arkeemme?
  • Mikä on se eettinen lanka, joka kestää loppuun saakka?

Näitä pohtien ja eteenpäin yhdessä soutaen ja huovaten päädymme makustelemaan robotiikan positiivisia visioita. ”Robotti mahdollistaa helpot käyttöliittymät ja lisää digiosallisuutta. Ehkä rumien robottien avulla opimme hyväksymään ihmistenkin erilaisia ulkonäköjä paremmin. Ihanaa, että robotti ei osaa kiukutella! Sille voi huoletta luovuttaa kaikki siivoustehtävät.” Olipa naisihmisillä ajatusta siitäkin, että onneksi robotti on jo aika kehittynyt, toisin kuin mies, jota vielä useassa taloudessa kehitellään oikeaan suuntaan. Silmät kostuivat naurun kyynelistä, ja katto oli aika korkealla siellä Joensuun torin kupeessa.

Yhdessä puhuminen ja nauraminen tekee meille ihmisille hyvää. Yhteisten kokemusten jakaminen. Siihenpä ei taida robotti ihan heti pystyä. Mutta robotti voi vapauttaa meidät monista tylsistä hommista tähän yhdessä olemisen ”laatuaikaan”.

Tällaisia työpajoja tulemme järjestämään jatkossakin. Pohdinta ihmisyyden rajoista ja reunaehdoista on aina tärkeää, ja juuri nyt, keskellä suuria muutoksia, se on erityisen tärkeää.

Lue lisää VTT:n palveluista osoitteessa:
www.vtt.fi/palvelut/terveys-ja-hyvinvointi/digitaalinen-terveys

jaana_leikas
Jaana Leikas
Johtava tutkija, VTT
jaana.leikas(a)vtt.fi
Puh. +358 407 500 211

 

 

Finland could be the next Silicon Valley: Lessons from Silicon Valley – speed, flexibility and boldness

piilaakso

Silicon Valley is a great place to see first-hand how technology can be turned into success stories. As a small, pilot-scale country and a pioneer in digitalisation, Finland is in an excellent position to take advantage of the growth opportunities presented by technological development.

I had the pleasure of attending the Silicon Valley Experience 2017 event in September. The momentum there is certainly mind-blowing. And thankfully also inspiring. I want to take this opportunity to share my experience with you and draw a few comparisons between the atmosphere in Silicon Valley and Finland’s current situation and possibilities.

Time is not your friend in innovation

Are we quick enough and does our culture encourage experimentation?

Finland has given birth to a wonderful start-up culture, with organisations such as Aalto University leading the way through the transformation. Thumbs up to them. We are on the right track. However, we need to be bolder and throw ourselves into new things even faster and on a more international scale.

How can we inject this same enthusiasm into larger corporations as well?

We were introduced to the philosophy and business of two Silicon Valley enterprises that still consider themselves start-ups. Google and Facebook are both growing at a rate of tens of thousands of employees per year. However, their corporate cultures are firmly rooted in open-minded experimentation, and the staff are led on the basis of targets and results, not procedures.

In our own work community, we made a decision to devote even more energy to the cultural transformation:

  • Setting ambitious goals and making sure that they are reached, but with freedom in the implementation.
  • Fewer written plans and reports.
  • More flexibility, learning and choices.
  • The first step was a decision taken by VTT’s management team there and then to radically revise the way we approach innovative research.

Thumbs up to us! 🙂

I am personally very keen on the idea that you need to be leaning forward by so much that you have no choice but to run. Otherwise you fall flat on your face.

Pay it forward

Would we Finns be able to work together in a new way?

In Silicon Valley they believe that altruistic good deeds come back to you when needed.

We know that there is immense potential in new ecosystems, i.e. organisations’ partnership networks, and their disruptive value networks. This refers to new technology that transforms business and markets by making old technology, techniques or business models redundant. As a small, pilot-scale country and a pioneer in digitalisation, Finland is in an excellent position to take advantage of these opportunities. This requires the courage to put enough data into circulation.Think about all the new start-ups and services that could be found in the gaps! Surely everyone, or at least enough people, would ultimately win. I cannot see anyone suffering great losses in any case.

Are we bold enough to throw ourselves in with different partners and see what happens? Without demanding too linear and short-term a return – paying it forward.

Artificial intelligence changes everything: “50% taking action”

Artificial intelligence, machine learning and virtual reality. Almost every message centred around these concepts. Silicon Valley is a firm believer in the role of new technologies in bringing about the next big transformation since the internet.  This is evident in absolutely everywhere.

To summarise a lesson from Google: 1.7 megabytes of new data are created every second for every person on the planet. By 2020, the speed of data creation will be 44 times greater than in 2007. While today the focus between data accumulation, reporting and analysis is split at a ratio of 50/40/10, in the very near future “taking action” will account for 50% and data accumulation and reporting for only 20%.

Finland’s big chance definitely lies in applying artificial intelligence. Google alone spends more than Finland’s national budget on the development of core artificial intelligence technologies. We have strong domain know-how (e.g. autonomous systems, smart energy, health, the forest value chain). We are top experts and users of digital technology, and we have a culture that fosters broad-based cooperation.

How could we create an opportunity for world-class innovation ecosystems that are carried by a culture of experimentation to be born in Finland? How could we give just enough support to networks to overcome the initial friction and get moving? We already have the building blocks. Innovation ecosystems are practice platforms. Now is the time to launch them!

The focus of Silicon Valley has widened, and the cost of being based there has got out of control. This could be a sign of an approaching Big Bang. How about we get our hooks in now? And not wait until tomorrow. Finland could be the next Silicon Valley!

A big thank you to Boardman and #SVExperience17 for the wonderful Silicon Valley 2017 experience!

Erja Turunen VTTErja Turunen
Executive Vice President, Smart Industry and Energy Systems
Cell +358 50 380 9671
erja.turunen@vtt.fi
Twitter @turunen_erja

Tehdään Suomesta seuraava Piilaakso: Piilaakson opit Suomeen – nopeammin, ketterämmin ja rohkeammin

piilaaksoPiilaaksossa pääsee kokemaan ja näkemään, miten teknologiasta tehdään menestystarinoita. Suomella on erinomainen paikka pienenä, pilottikoon maana ja digitaalisuuden edelläkävijänä iskeä kiinni teknologiamurrosten tarjoamiin kasvumahdollisuuksiin.

Minulla oli ilo päästä kokemaan ja aistimaan Piilaaksossa Silicon Valley Experience 2017 -tapahtuma syyskuussa. Kyllähän siellä oleva tekemisen meininki pistää ajattelemaan. Ja onneksi myös innostumaan. Jaan kanssanne tämän elämyksen, ja erityisesti peilaan Piilaakson tunnelmaa Suomen nykytilaan ja mahdollisuuksiin

Time is not your friend in innovation

Olemmeko me riittävän nopeita ja kokeilukulttuurihenkisiä?

Suomessa startup-kulttuuri on hienosti kehittynyt, ja esimerkiksi Aalto-yliopisto on ollut tässä murroksessa aivan edelläkävijä. Peukku sinne. Olemme hyvällä taipaleella. Tarvitsemme kuitenkin lisää rohkeutta heittäytyä entistä nopeammin ja kansainvälisemmin.

Miten hyödyntää sama tekemisen meininki myös isommissa korporaatioissa?

Piilaaksossa pääsimme tutustumaan kahden itseään edelleen kasvuyrityksenä pitävän yrityksen ajatteluun ja toimintaan. Google ja Facebook kasvavat molemmat vuodessa jopa kymmenien tuhansien henkilöstömäärillä. Kuitenkin kulttuuri on vahvasti ennakkoluulottoman kokeilukulttuurin puolella, ja ihmisiä johdetaan tavoitteiden ja tulosten – ei toimintatapojen kautta.

Omassa työyhteisössämme päätimme kiihdyttää kulttuurimuutostamme entisestään:

  • Asettaa kunnianhimoisia tavoitteita ja seurata niitä, mutta sallia vapauksia toteutustavoissa.
  • Vähemmän kirjallisia suunnitelmia ja raportteja.
  • Enemmän ketterää tekemistä, sen kautta oppimista ja valintojen tekemistä.
  • Ensimmäinen askel on, että päätimme saman tien VTT:n johtoryhmässä muuttaa radikaalisti
    uutta luovan tutkimuksemme toimintatapoja.

Peukku meille 🙂

Itse olen tykästynyt kovasti ajatukseen, että on otettava niin iso etukeno, että on pakko juosta. Muuten kaatuu rähmälleen.

Pay forward

Osaisimmeko me suomalaiset tehdä yhteistyötä uudella tavalla?

Piilaaksossa uskotaan, että pyyteettömästi toisen eteen hyvää tekemällä sama tulee myös omalle kohdalle, silloin kun tarvetta on.

Tiedämme, että uusissa ekosysteemeissä eli organisaatioiden yhteistyöverkostoissa ja niiden distruptiivisissa arvoverkoissa muhii isot mahdollisuudet. Tällä tarkoitetaan liiketoimintoja ja markkinoita muuttavaa uutta teknologiaa, joka tekee vanhan teknologian, menetelmät tai liiketoimintamallit välillä jopa tarpeettomiksi. Suomella on erinomainen paikka sekä pienenä pilottikoon maana että digitaalisuuden edelläkävijänä iskeä kiinni näihin mahdollisuuksiin. Tämä vaatii sen, että on rohkeutta laittaa riittävästi dataa liikkeelle. Mitä uusia startuppeja ja palveluita rajapinnoista voisikaan löytyä? Lopulta varmasti kaikki tai vähintään riittävän moni voittaisi.  En usko, että kukaan ainakaan pahasti häviäisi.

Onko meillä rohkeutta eri toimijoiden heittäytyä yhdessä ja katsoa mitä syntyy? Ilman liian suoraviivaista ja liian lyhytjänteistä takaisinmaksuvaadetta – Pay forward.

Artificial intelligence changes everything: ”taking action is 50 %”

Tekoäly, koneoppiminen ja virtuaalitodellisuus. Näiden ympärille rakentui lähes jokainen viesti. Piilaaksossa uskotaan vahvasti uusien teknologioiden rooliin aikaansaada seuraava iso muutos sitten internetin.  Tämä näkyy ihan kaikessa.

Referoin lyhyesti Googlelta opittua: 1,7 megatavua uutta dataa tuotetaan jokainen sekunti jokaista maapallon ihmistä kohti. Datan tuottonopeus tulee olemaan 44 kertaa suurempaa 2020 kuin 2007. Jos tänään fokus on datan keruussa, raportoinnissa ja analyyseissa suhteessa 50/40/10, niin aivan lähitulevaisuudessa datan hyödyntäminen ”taking action” on 50 % kokonaisuudesta ja datan keruun ja raportoinnin osuus on vain 20 %.

Suomen mahdollisuudet ovat aivan varmasti tekoälyn soveltamisessa. Itse ydinteknologioita tekoälyyn kehitetään pelkästään Googlella suuremmalla summalla kuin, mikä on Suomen valtion budjetti. Meillä on vahva domain-osaaminen (mm. autonomiset systeemit, älykäs energia, terveys, metsän arvoketju). Olemme huippuosaajia ja -soveltajia digitaalisuuden teknologiassa, ja meillä on kulttuuri tehdä laaja-alaista yhteistyötä.

Miten antaisimme mahdollisuuden sille, että Suomeen voisi syntyä maailmanluokan innovaatioekosysteemeitä, joissa kokeilukulttuuri on kantavana voimana? Miten voisimme sopivasti antaa verkostoihin tukea siihen, että alkukitka ylittyy ja saadaan vauhti päälle? Palikat ovat jo kasassa. Innovaatioekosysteemit ovat harjoitusalustoja. Laitetaan niitä nyt liikkeelle!

Piilaakson fokus on laajentunut, ja siellä asumisen kustannukset karanneet käsistä. Se voi olla merkki kohti uutta alkuräjähdystä. Mitä jo iskisimme omien ytimiemme kanssa kiinni nyt? Ei huomenna. Tehdään Suomesta seuraava Piilaakso.

Kiitos Boardman ja #SVExperience17 tästä Piilaakso 2017 -kokemuksesta!

Erja TurunenErja Turunen VTT
Älykäs teollisuus ja energiajärjestelmät -liiketoiminta-alueen johtaja
CELL: (+358) 50 380 9671
erja.turunen@vtt.fi
Twitter @turunen_erja

 

Voimalaitosten osat: pieni panostus tutkimukseen nyt voi tuottaa huomattavia säästöjä myöhemmin

Voimalaitosten tulistin- ja höyryputkistojen sekä muiden kriittisten komponenttien on oltava kestäviä ja toimittava moitteettomasti seuraavaan suunniteltuun huoltokatkokseen saakka. Jos tässä epäonnistutaan, se voi tulla kalliiksi. Voimalaitosten kriittisissä komponenteissa käytettävien materiaalien on kestettävä korkeita lämpötiloja ja äärimmäisiä olosuhteita. Komponenttien elinikä määräytyy pitkälti niiden materiaalien kestävyyden perusteella erilaisissa käyttöolosuhteissa.

Voimalaitoksissa käytetään usein ferriittis-perliittistä terästä, jonka mikrorakenteissa tapahtuu muutoksia korkeissa lämpötiloissa: perliitti liukenee, mikä johtaa karbidien muodostumiseen raerajoilla. Tämä heikentää materiaalin mekaanisia ominaisuuksia ja lyhentää komponenttien elinikää. Tiesitkö, että voimalaitoksen komponenttien elinikä voidaan määrittää näiden karbidimuodostelmien avulla?

Tutkijat ovat jo pitkään tiedostaneet karbidien muodostumisesta aiheutuvat ongelmat, mutta miten tietoa voidaan hyödyntää materiaalin eliniän ennustamisessa tai ongelman poistamisessa? VTT on kehittänyt laskennallisia malleja ja materiaalikirjastoja nimenomaan tähän tarkoitukseen. Niiden avulla voidaan ennustaa tarkasti materiaalien elinikä niiden käyttöolosuhteet ja vaatimukset huomioiden.

carbide formation

Perliitin liukenemisen aiheuttama karbidien muodostuminen raerajoilla näkyy teräksen mikrorakenteessa (vasemmanpuoleisessa kuvassa näkyvät tummat alueet).

Komponenttien elinikä voidaan määrittää tutkimalla karbidien muodostumista

VTT:n materiaalikirjastossa on tuhansia kuvia laboratorio-olosuhteissa altistettujen materiaalien mikrorakenteista, joiden mekaaniset ominaisuudet tunnetaan. Kentältä saadun materiaalinäytteen kuntoa voidaan arvioida vertaamalla sitä kirjastossa olevaan vastaavaan mikrorakenteeseen.

Karbidien muodostumista voidaan ennustaa matemaattisilla malleilla, joissa huomioidaan esiintymispaikka, materiaalin käyttöolosuhteet sekä materiaaliin kohdistuvan rasituksen määrä. Tietojen perusteella voidaan määrittää komponentin jäljellä oleva elinikä eli mitata, miten pitkään se kykenee vielä toimimaan vaatimusten mukaisesti. Tämä on erittäin tärkeä tieto voimalaitoksen keskeytymättömän ja turvallisen toiminnan kannalta – puhumattakaan siitä, miten suuri taloudellinen riski ei-toivottuihin toimintakatkoksiin liittyy.

Mallien avulla voidaan myös vähentää karbidien muodostumista

Laskelmien avulla voidaan myös vähentää karbidien muodostumista, sillä käyttöympäristön lämpötilaa ja painetta voidaan säätää niiden mukaisesti. Korkeista lämpötiloista aiheutuvia vaurioita voidaan vähentää myös materiaalivalinnoilla: 10Mo3-teräs voidaan esimerkiksi korvata 13CrMo44-teräksellä, joka sisältää vähän enemmän kromia. Molempien hinta on samaa luokkaa, mutta jälkimmäisellä on parempi korroosionkestävyys korkeissa lämpötiloissa.

Komponenttien elinikää ei tietenkään voi ennustaa pelkästään materiaalin mikrorakenteen perusteella. Esimerkiksi putkinäytteitä arvioitaessa on otettava huomioon muitakin tekijöitä. Putkissa kulkee usein kuumia nesteitä, joten tällaisten komponenttien käyttöiän arvioinnissa tulee huomioida myös vesikemia, materiaalin hapettuminen sekä korroosio.

Voimalaitokset ovat tärkeitä energian ja lämmön tuottajia, ja käyttökatkosten hinta nousee helposti satoihin tuhansiin tai jopa miljooniin euroihin. Tämän vuoksi suunnittelemattomat katkokset halutaan laitoksilla pitää minimissä ja kaikki tarpeelliset huolto- ja ylläpitotyöt (myös ennakoivat toimet) pyritään tekemään suunniteltuina aikoina. Pieni tutkimuspanos nyt voi tuottaa huomattavia säästöjä myöhemmin!

Lisätietoja: www.vttresearch.com/properscan

Timo J. Hakala VTT

Timo J. Hakala
tutkija

Continue reading