Browsing by Subject "automaatio"

Teknisen kehityksen vaikutukset työn tulevaisuuteen ovat herättäneet paljon keskustelua viime vuosina. Yhtä aikaa maalaillaan uhkakuvia työttömästä tulevaisuudesta ja nähdään mahdollisuuksia työllisyyden kasvuun teknologisten innovaatioiden vauhdittamana. Tällainen keskustelu ei ole sinänsä uutta, vaan teknologinen kehitys on aina herättänyt kysymyksiä työn tulevaisuudesta. Tässä tutkimuksessa käsitellään tulevaisuuden työelämässä tarvittavia taitoja ja valtion henkilöstön valmiutta automaation ja digitalisaation ohjaamaan työn muutokseen. Automaation ja digitalisaation vaikutuksista työn tulevaisuuteen on runsaasti vaihtelevia arvioita. Joissain tutkimuksissa arvioidaan, että jopa yli puolet nykyisistä työtehtävistä voi kadota seuraavan vuosikymmenen aikana, kun taas optimistisimmissa arvioissa teknisen kehityksen nähdään tuovan lisää töitä. Joka tapauksessa työelämä tulee muuttumaan voimakkaasti, mikä vaikuttaa myös työelämässä tarvittaviin taitoihin. Tulevaisuuden työelämän keskeisiä merkitystään kasvattavia taitoja ovat sosiaaliset taidot, digitaaliset taidot, vaativat kognitiiviset ja systeemiset taidot sekä pärjäämistaidot. Vastaavasti merkitystään menettäviä taitoja ovat fyysiset ja manuaaliset taidot sekä perustason kognitiiviset taidot, kuten yksinkertainen datan käsittely. Tutkimuksessa tarkasteltiin regressiomallien avulla koettuja sosiaalisia taitoja ja pärjäämistaitoja valtion henkilöstöllä. Tutkimusaineistona hyödynnettiin vuoden 2017 VMBaro henkilöstökyselyä, ja regressiomallien selittävinä muuttujina käytettiin sukupuolta, henkilöstöryhmää, ikää, koulutusta ja palvelussuhteen vakinaisuutta. Henkilöstöryhmä vaikuttaa voimakkaasti koettuun sosiaalisten taitojen ja pärjäämistaitojen tasoon. Erot toistavat hierarkiarakennetta selkeästi, eli johtajilla koetut sosiaaliset taidot ja pärjäämistaidot ovat parhaimmat, esimiehillä koetut taidot ovat paremmat kuin asiantuntijoilla, ja muulla henkilöstöllä koetut sosiaaliset taidot ja pärjäämistaidot ovat heikoimmat. Korkeasti koulutetut kokevat sosiaaliset taidot ja pärjäämistaidot vahvempina kuin matalasti koulutetut. Ikäryhmittäisessä tarkastelussa 30–39-vuotiaat erottuvat hieman heikompina muihin ikäryhmiin nähden, ja yli 60 vuotiaat erottuvat muista vahvempien pärjäämistaitojen myötä. Miehet kokevat sosiaaliset taidot ja pärjäämistaidot hienoisesti paremmiksi kuin naiset. Määräaikaiset, eli tyypillisesti vakinaisia työntekijöitä uudemmat työntekijät, kokevat nämä taidot hieman vahvemmiksi kuin vakinaiset työntekijät. Tutkimuksen tulosten tulkinnassa on tärkeää olla suhteellisen varovainen. Objektiivisia ja kattavia mittareita henkilöstön taidoista on hankala rakentaa, ja tässäkin tutkimuksessa työntekijän pärjäämistaitoja ja sosiaalisia taitoja arvioidaan subjektiivisten kyselyvastausten perusteella. Tulevaisuuden työelämässä tarvittaviin taitoihin saattaa voimakkaasti vaikuttaa teknisen kehityksen lisäksi myös muut yhteiskunnalliset kehitysajurit. Sosiaalisten taitojen ja pärjäämistaitojen merkityksen kasvu on kuitenkin jo pidempiaikainen kehityskulku eikä vain arvailua tulevaisuudesta, mikä tuo pohjaa tutkimuksen tulosten hyödyntämiselle. Tämän tutkimuksen perusteella valtion organisaatioiden kannattaa kiinnittää huomioita erityisesti asiantuntijoiden ja toimihenkilöiden valmiuksiin kohdata tulevaisuuden työelämän vaatimukset. Kun työuria pyritään pidentämään, on tärkeää myös huolehtia, että pitkään samassa organisaatiossa pysyvien työntekijöiden taidot pääsevät kehittymään ja ikääntyneiden työntekijöiden vahvuudet, kuten tässä tutkimuksessa esiin nousseet vahvat pärjäämistaidot, osataan hyödyntää. Työelämä tulee joka tapauksessa muuttumaan voimakkaasti, ja vahva osaaminen antaa mahdollisuudet pärjätä työn murroksessa. Tämä luo selkeät kannustimet tulevaisuuden työelämässä tarvittavien taitojen kehittämiselle niin yksilöille kuin myös organisaatioille ja koko yhteiskunnalle.

Soil compaction has a major effect on the soil fertility. It is important to find the compacted regions in the field for preventive actions. With a soil penetrometer, it is possible to find compactions from the soil. Hand-operated penetrom- eters are physically demanding to operate. By automating the measurement with a machine, the stress can be removed from the user, acquire higher amounts of data and achieve more accurate and consistent data, in comparison to manual measurement techniques. Machine automation achieves constant penetration speed and higher forces than manual op- eration while being not dependent on the user. The built automated penetrometer (AP) can be attached to an ATV or other small offroad machine such as a field robot. The automated penetrometer was built using a S-force sensor and ballscrew operated by a stepper motor. The force sensor is mounted on a sled running on linear guiderails. The system control is done with an Arduino-microcontroller and data processing with a RasberryPi – minicomputer. Surface moisture is measured with the Meter Teros 10 – capac- itive soil moisture sensor during the operation. Initial tests were done in the Viikki research farm, Helsinki, Finland on a perennial grass ley field. The same measure- ments were done from the same areas with proven commercial Eijelkamp soil penetrologger. AP was found to be prac- tical and useful measurement device. With the material costs of 2000 euros, it is significantly cheaper compared to the commercial device. AP data had smaller variance compared to Eijelkamp. Open-source code makes easy to do modifi- cations and changes on the machine. Integrated computer makes real time data collection and processing easy. The developed measurement device will be later implemented to an automated field robot use.

Hannah Arendtin toiminnan teorian käsitteellisiä resursseja hyödyntäen voi pohtia inhimillisen toiminnan mahdollisuuksia ja ehdollistuneisuutta nykyisessä automaation historiallisessa kontekstissa. Neljännen teollisen vallankumouksen myötä on mahdollista automatisoida kognitiivisia ja affektiivisia työtehtäviä. Taloustieteen perspektiivistä tämä tarkoittaa teollisen tuotannon muuntumista yhä teknologiakeskeisemmäksi. Samanaikaisesti modernina teollisena aikana työ on noussut keskeisimmäksi yksilön yhteisöllistä toimintaa määritteleväksi tekijäksi, joka määrää niin yksilön sosioekonomista asemaa kuin identiteetin muodostamisen tilaa. Tämä yhtälö on nostanut automaatioahdistusta yksilö- ja yhteisötasolla. Tämän tutkielman tarkoituksena on hahmotella ja analysoida Arendtin käsitystä työn ilmiöstä ja luonteesta nykyteknologian kontekstissa, kun tarkastellaan nimenomaan syväoppivien algoritmien vaikutusta työn organisointiin. Neljännen teollisen vallankumouksen ilmiötä analysoidaan teoreettisesti Hannah Arendtin poliittisen ajattelun ja työn merkityksen fenomenologisen analyysin näkökulmasta. Käsitteellisenä lähtökohtana toimii Arendtin jaottelu työhön, valmistamiseen ja toimintaan sekä hänen tilallinen erottelunsa yksityiseen, sosiaaliseen ja julkiseen alueeseen. Arendtin ajattelua työstä on käsitelty kriittisesti. Kritiikin mukaan Arendtin ajattelun ei nähdä soveltuvan nykyiseen keskusteluun työstä ja yhteiskunnasta. Tutkielmassa väitetään Arendtin olevan edelleen ajankohtainen ajattelija työn institutionaalisen merkityksen analyysissä. Arendtin teoksia käytetään empiirisenä pohjana pohdinnoille inhimillisen toiminnan tilasta nykyisessä maailmassa. Nykyhetkellä vain yhteiskuntiemme keskeisimpien käsitteiden, kuten työn ja vapauden, institutionaalisessa tarkastelussa on mahdollista löytää yhteiskunnallisista muutoksista ja ilmiöistä emansipatorisia kulkusuuntia. Arendtin antropologisen lähestymistavan avulla on mahdollista syvällisesti tutkia inhimillisen toiminnan mahdollisuuksia nykyautomaation kontekstissa. Automaation merkitys Arendtin ajattelussa on ollut tutkimusten marginaalissa siitä huolimatta, että automaatiolla on huomattava vaikutus Arendtin ajatteluun. Tutkielman tilallinen analyysi osoittaa Arendtin vievän työn ilmiön tutkimisen institutionaaliselle tasolle. Näin ollen Arendtia tulkitaan työn olemassaolon ehtojen teoreetikkona. Työn tilallisia ehtoja ovat materiaalisuus, uniikkiuden mahdollistaminen ja maailmallisuus. Nämä työn tilalliset merkitykset syntyvät yksilölle kolmen ulottuvuuden kautta, joita ovat työ paikan ottamisena, aseman omistamisena ja kannanottamisena. Työn tilallisen analyysin kautta on mahdollista arvioida työn yhteisöllistä ja poliittista merkityksellisyyttä. Nykykontekstissa työn merkitys yksilötasolla on sallia jokaiselle yksilölle mahdollisuus julkiseen tilaan. Automaation ja vapauden välisen suhteen analyysin mukaan Arendtin toiminnan teoria tarjoaa resursseja analysoida inhimillistä ehdollistuneisuutta ja institutionaalisen vapauden mahdollisuutta nykyisessä historiallisessa kontekstissa. Näin edistetään kuvaa Arendtista automaation ajattelijana. Arendtilaisesta näkökannasta katsottuna automaation tarkoitus on toimia neutraalina institutionaalisen vapauden mahdollistajana. Arendt ei näe uusia teknologioita, kuten palvelurobotteja, uhkana ihmisten väliselle toiminnalle. Arendtin mukaan vain inhimillinen ajattelu, erotettuna kognitiosta ja loogisesta päättelykyvystä, voi toimia historiallisuuden, merkityksen ja inhimillisen olemassaolon kirkastajana. Ajattelua vaativien töiden tehtävänä on auttaa yhteiskuntajärjestelmää maailmallisuuden ja kestävyyden ylläpitämisessä maailmassa, jossa tekoäly ja automaatio toimivat yhteiskunnan organisatorisen rationaalisuuden pohjana.

The increasing stock sizes and generalization of automatic milking systems have decreased the contacts between animals and humans and also decreased the amount of working time that can be used to observe cow’s condition. Especially in large stocks body condition scoring is very laborious. Body condition scoring can provide useful information of the cow’s energy reserves and help the farmer to optimize the cow’s feeding and thus milk production. Various studies based on automatic image analysis present that body condition scoring can be automated. There is also a commercial application for automatic body condition score. The aim of this study was to develop an automatic machine vision-based body condition scoring (BCS) system in feeding station for dairy cows, determine which variables can affect to the reliability of image analysis and how well the rear area of the cow’s back and cow’s height correlate to the cow’s BCS. 17 holstein- and 4 ayshire-cows were filmed and measured in Natural Resources Institute Finland’s research farm. A video camera was installed above to feeding stations entrance to film the cow’s rear back area and an ultrasonic-sensor was installed inside the feeding station to measure cow’s height. An algorithm was developed by using a Matlab-platform for the image analysis to detect and extract the cow’s rear back from the image and to measure the area of the cow’s rear back. The image analysis managed to detect and extract reliably only brown-white ayshire-cows from the image. A problem occurred with the black-white holstein-cows. The hue and contrast between the holstein’s black color and the background of the image was not sufficient. The lack of hue and contrast was mainly caused because of the dim light conditions of the barn. Because of the failure in image acquisition and image analysis only 7 observations of the cow’s back area were sufficient. In the present studies the number of observations was not enough to model cow’s body condition score reliably. However the method used in this study confirms the challenges in image analysis and results observed in previous studies. The use of cow’s rear back’s area and height in BCS is plausible, but the method needs more observations and better placement of the filming and measuring devices.

Grain drying requires a lot of work and monitoring on farms during harvesting season. The amount of work required on dryers could be reduced with the help of an appropriate automation solution. It could also be possible to reduce drying expenses with accurate control. Grain dryers are often very different. Even between batch type dryers there are lots of differences. Variation between different dryers is caused by different sizes, fan counts and heating methods. Sometimes the dryers are also expanded with new silos, elevators or dividers. For these reasons versatile and adaptive automation solutions are needed on grain dryers. There are often also differences between the users of the dryers. Users can be young or old and their habits and experiences of the use of automation could be very different. For this reason, user interfaces made for controlling grain dryers should be user friendly and versatile. It is also profitable to develop user interfaces for grain dryers because it increases customer satisfaction and reduces calls to customer services. The aim of this study was to develop a new automation control system and user interface for grain dryers manufacturing company Antti-Teollisuus Oy located in Salo. The automation was required to be easily adaptable and reliable. The user interface was required to be user-friendly. User research was used in aid of development and it also gave us a picture what kind of user interface farmers would prefer. Automation was programmed at the same time as the user research and the user interface were being developed. 10 dryers were deployed for the first season in 2018. 12 more dryers were deployed for the second season in 2019. The same control system was installed on every dryer despite their structural differences. Different bugs were fixed from the system during the deployments. The fault reports given by farmers later aided us in finding problems, fixing problems and developing the system. With help of an end survey and farmer feedbacks we got more references of the level of success of the development. From the feedbacks we could conclude that the user research was useful, and we achieved the objectives we set for the system. This study could be useful in development of new automation systems and user interfaces for grain dryers. In future automation systems could have better combability between each other and the data collected by the systems could be used to automatically find better control variables.

Automaattiset järjestelmät ovat tulleet maatalouden eri osa-alueille vaihtoehtoina perinteisille menetelmille. Seosrehuruokinnan automatisointi on yksi keino vähentää maatilan työmäärää, ja ruokinnasta aiheutuvia muuttuvia kustannuksia. Kustannusten hallinta on tiukassa taloustilanteessa maatiloilla tärkeää. Tutkimuksen tavoitteena olikin selvittää, voiko seosrehuruokinnan automatisointi olla taloudellisesti kannattava vaihtoehto perinteiselle apevaunulla tehtävälle ruokinnalle. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena Pohjois-Pohjanmaalla sijaitsevalla, noin 160 lehmän lypsykarjatilalla. Tilan ruokintajärjestelmän käyttökustannukset selvitettiin, ja niitä verrattiin automaattisen järjestelmän käyttökustannuksiin. Kustannusten selvittämiseksi mitattiin tilan ajettavan seosrehuvaunun polttoaineenkulutusta viikon ajan huhtikuun 2019 alussa. Lisäksi pidettiin kirjaa ruokintaan käytetystä työajasta. Automaattisen järjestelmän käyttökustannukset laskettiin aiemmissa tutkimuksissa todetun sähkönkulutuksen, sekä työajasta tehtyjen arvioiden perusteella. Järjestelmien kannattavuutta arvioitiin laskemalla niiden investointikustannusten välinen ero tilanteessa, jossa elinkaarikustannukset 8 vuoden ajalta olisivat samat. Tähän hyödynnettiin ASABE:n standardia koneiden kustannusten laskennasta. Tuloksille suoritettiin herkkyysanalyysi, jossa tarkasteltiin tavanomaisen järjestelmän polttoaineenkulutuksen, automaattisen järjestelmän sähkönkulutuksen, sekä polttoöljyn ja sähkön hinnan vaikutusta kannattavuuteen. Tilan seosrehuvaunun polttoaineenkulutus oli keskimäärin 21,7 l/h, ja työaikaa kului yhteen ruokintakertaan keskimäärin 60 min. Pienkuormaajan käyttämiseen kului 1 l/vrk bensiiniä ja rehunsiirtorobotin sähkönkulutukseksi arvioitiin 0,28 kWh/vrk. Vuotuiset käyttökustannukset olivat yhteensä 11968 € toteutuneilla polttoaineen ja energian hinnoilla. Automaattisen järjestelmän vuotuiset käyttökustannukset olivat 5356 €, kun sen sähkönkulutukseksi oletettiin 22,9 kWh/vrk, polttoaineenkulutukseksi 8 l/h ja työajaksi 0,8 h. Näillä vuotuisilla kustannuksilla automaattisen järjestelmän investointikustannukset voisivat olla noin 41 300 € suuremmat kuin tavanomaisen, jotta vuotuiset kokonaiskustannukset olisivat samat. Kannattavuuteen vaikutti herkkyysanalyysin perusteella eniten tavanomaisen järjestelmän polttoaineen kulutus, ja toiseksi eniten polttoaineen hinta. Sähkön hinta tai automaattisen järjestelmän sähkönkulutus eivät olleet yhtä merkittäviä tekijöitä. Tulosten perusteella automaattinen seosrehuruokinnan kannattavuus 160 lehmän tilakokoluokassa on paljon riippuvainen olosuhteista, etenkin polttoöljyn hintakehityksestä. Samoin merkitystä on käytettävissä olevilla koneilla ja niiden käyttötavalla. Automaattinen seosrehuruokinta voi olla kannattava vaihtoehto tutkimukseen osallistuneella, mutta etenkin sitä suuremmilla tiloilla.

Tiivistelmä/Referat - Abstract Työnteko on murroksessa neljännen teollisen vallankumouksen alkaessa. Määrällisiä tutkimuksia muuttuvista työelämätaidoista on tehty paljon, mutta laadullisesta näkökulmasta tutkimuksia ei ole tarpeeksi. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, minkälaista teknistä osaamista teknologiayritykset tarvitsevat eniten tulevaisuudessa vuonna 2030. Tämän lisäksi tutkittiin sitä, minkälaiset tekniset ammatit ovat automatisoitavissa ja minkälaisia teknisiä työtehtäviä teknologiayrityksissä ylipäätään tehdään tulevaisuudessa. Tutkimusta lähestyttiin resurssiperusteisen teorian näkökulmasta, eli teknistä osaamista tarkasteltiin resurssina. Tutkimus oli laadullinen tulevaisuustutkimus ja tutkimusmenetelmänä käytettiin teemahaastattelua. Tutkimuksessa haastateltiin viittä nopeimmin kasvavien teknologiayritysten johtotason henkilöä. Haastattelujen apuna käytettiin tutkimuksen viitekehyksenä toiminutta tulevaisuustutkimuksen työkalua Future Signals Sense-making Framework -arviointimatriisia. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys rakentui muiden aiheeseen liittyvien tutkimusten perusteella, joiden johtopäätöksinä oli, että digitalisaatio ja automaatio tulee muokkaamaan tulevaisuuden työntekoa radikaalisti. Aihetta tarkasteltiin siis erityisesti digitalisaation ja automaation näkökulmasta. Tämän tutkimuksen perusteella digitalisaatio ja automaatio eivät tule lähitulevaisuudessa vähentämään ihmisten tarvetta teknisissä työtehtävissä, vaikka ne muokkaavat tehtävänkuvia radikaalisti. Tulevaisuudessa tekniset työntekijät keskittyvät työssään uuden luomiseen. Luovaan ja innovatiiviseen työskentelyyn keskittyminen tarkoittaa ihmisten tekemien teknisten työtehtävien tehostumista, eli samalla panoksella saadaan entistä isompi tuottavuus jatkossa. Työtehtävät pirstaloituvat ja muuttuvat entistä heterogeenisemmiksi. Työtehtävät siirtyvät samalla lähemmäksi asiakasrajapintaa ja liiketoimintaa, jolloin inhimilliset taidot, kuten sosiaalinen ja luova älykkyys sekä havainnointi- ja käsittelykyky korostuvat. Digitalisaation ja automaation kehitys näyttää kuitenkin kiihtyvän niin voimakkaasti, että yksittäisiä tulevaisuudessa tarvittavia taitoja ei pystytä ennustamaan - eikä niiden ennustaminen ole välttämättä järkevää muutosnopeuden takia. Sen sijaan, että yrityksien kannattaisi hankkia yksittäisiä teknisiä taitoresursseja, niiden kannattaa keskittyä etsimään ja hankkimaan tietynlaisia ihmistyyppejä. Tällaiset ihmiset ovat sopeutuvia, heterogeenisia taitoja (kuten sosiaalinen ja luova älykkyys sekä havainnointi- ja käsittelykyky) omaavia henkilöitä, jotka ovat kykeneväisiä hyödyntämään uusia digitaalisia teknologioita.

Since the Great Depression of 1930s technological unemployment debates have re-emerged every 20 years. This thesis examines the automation debates in Finland in the late 1970s and early 1980s, and again in the mid-1990s. The aim is to understand, why the debate re-emerges and what is the nature of the debate? The sources of the study consists of articles published in 1977–1999 in Helsingin Sanomat. Newspaper articles are complemented with other documents referred to by Helsingin Sanomat. Text analysis is used to study the documents and emerging narratives are incorporated with international context. A public debate on technological unemployment begins in situations where high unemployment combines with technological revolution. Automation anxiety was especially caused by the penetration of automation into new sectors of the economy. Technological unemployment has served as a tool for political mobilization calling for solutions to threats from new technology. In this work these solutions are referred as mediation mechanisms of technological change. Reducing working hours, education and redefining the concept of work are examples of these mediation mechanisms that emerged in the debate. The recurrence of the automation debate tells about the dynamics of techno-economic development, adaptation to change, and the production of new socio-institutional structures. From this point of view ‘the end of work’ or the threat of mass unemployment do not appear as false predictions but as arguments for required and necessary mediation mechanisms of technological change. Technological unemployment is a potential consequence of political choices and development of the society.