Junttanin paalutuskoneen muotoilu ja Mixed reality –simulaattori

Tuotekehityssprojekti oli laaja 2,5-vuoden kokonaisuus, jonka aloitimme 3D Talon (teolliset muotoilijat Pauli Rissanen, Matti-Juhani Pekkanen ja Jouni Silfver) kanssa täysin uudistuvan työkoneen exterior- ja interior-muotoilulla. Molemminpuoleisen luottamuksen kasvettua työtehtävät moninaistuivat, ja huomasimmekin kohta tekevämme muotoilun lisäksi täysin uudentyyppistä Mixed Reality –simulaattoria, käyttöliittymäsuunnittelua sekä 3D- ja 360-viewereitä. Lopulta 3D Talo tarjosi osaamistaan muotoilun lisäksi simulaattorikehityksessä, ohjelmoinnissa, käyttöliittymäsuunnittelussa ja laserkeilauksessa.

Paalutuskone on kaivinkoneen kaltainen työkone, joka kaivamisen sijaan paaluttaa rakennusten ja rakennelmien perustuksia. Paalutuskoneen tunnistaa useita kymmeniä metrejä korkeasta mastosta (keili).”

Massiivisen projektin aikana ratkaisimme kymmeniä, ellei jopa satoja haasteita, mikä onkin tyypillistä isoissa tuotekehitysprojekteissa. Keskeisenä tavoitteena oli luoda Premium-luokan paalutuskone. Liiketoiminnassa kustannussäästöt ja tehokkuus ovat toistuvia teemoja, eikä tämä projekti ollut poikkeus. Tehokas ja läpinäkyvä kommunikointi oli osa-alue, jonka ansioista onnistuimme tekemään todellisia säästöjä projektin edetessä. Kiitos tästä kuuluu tasokkaalle työryhmälle sekä virtuaalitodellisuuden työkaluille. Kun kaikille ymmärrettävä VR-sisältö monimutkaisesta ja moniulotteisesta kokonaisuudesta oli kaikkien nähtävillä, olimme koko ajan samalla sivulla projektin aloituksesta loppupalaveriin asti.

Tuotekehitys ponnisti Junttanin vuosikymmenten kokemuksen ja ammattitaidon sekä 3D Talon nuoren innovatiivisen muotoilutiimin pohjalta. Tämä kombinaatio osoittautui erittäin toimivaksi. Suunnittelun ytimeen päästiin kysymällä niin sanottuja tyhmiä kysymyksiä ja sitä kautta saimme ravisteltua ja haastettua aikaisempia suunnitteluratkaisuja.

XR-Suunnitteluprosessi

Kehitimme projektin aikana täysin uudenlaisen XR-avusteisen suunnitteluprosessin, jossa hyödynnettiin VR- sekä MR-tekniikoita. XR-teknologia mahdollisti mitä villeimpien ideoiden toteuttamisen. Testaaminen oli nopeaa ja edullista verrattuna vanhanaikaisiin fyysisiin prototyyppeihin. Saimme lisäksi kerättyä ja jaettua tietoa tehokkaammin projektin eri osapuolten välillä, suunnittelijoista valmistajiin ja kuljettajiin.

Projektin eräs antoisimmista hetkistä oli se, kun pääsimme haastattelemaan paalutuskoneen kuljettajia. Loimme kysymyspatteriston valmiiksi, jonka keskiössä oli kysymykset, kuten: Mitkä asiat ovat toimivia nykyisessä koneessa? Mitä ominaisuuksia kaipaisit paalutuskoneeseen? Mitä vaaratilanteita on sattunut nykyisen koneen kanssa ja mistä ne ovat johtuneet?

Haastattelusession lopuksi näytimme virtuaalilaseilla kuljettajille senhetkisen suunnitelmamme koneesta ja pyysimme siitä palautetta. Arvokas kuljettajia osallistava hetki avasi meille muotoilijoille paalutuskoneenkuljettajan arjen ja aloimme ymmärtää syvällisemmin työmaalla tapahtuvia eri työvaiheita. Kuljettajien kommentit ohjasivat merkittävästi suunnitteluamme projektin loppuun asti.

Virtuaalitodellisuuden rinnalla kulkee edelleen muotoilijan työkaluna kynä ja paperi. Loimme projektin aikana satoja luonnoksia koneesta. Nopeat luonnokset ovat, teknologiakehityksestä huolimatta, edelleen tehokas tapa kommunikoida uusista ideoista. Virtuaalitodellisuus tarjoaa jatkumon tähän, jolloin luonnostelua voidaan jatkaa virtuaalisesti.

Haastavimmat paikat

Monimutkainen ja monipuolinen simulaattori koostuu useista eri sovelluksista, kymmenistä metreistä johtoja, liikealustasta, piirilevyistä ja rajapinnoista. Suurimmat haasteet liittyivät eri toimijoiden(3D Talon, Mevean ja Exertus) järjestelmien väliseen kommunikointiin. Rajapintojen oli toimittava sulavasti, sillä käyttäjäkokemuksen tuli olla mahdollisimman realistinen, miellyttävä ja reaaliaikainen.

Haasteista selvittiin luovuudella, määrätietoisuudella ja monialaisuudella sekä “Entä jos..” -kysymyksiä esittämällä ja niihin vastauksia etsimällä.”

Lisähaasteen toi halu toteuttaa simulaattori täysin uudella tavalla, hyödyntäen Mixed Reality-teknologiaa, jossa simulaattorin kuljettaja voi nähdä virtuaalimaailmassa omat kätensä ja päästä käyttämään oikeita ohjainlaitteita. Tämä aiheutti aluksi riemullisia haasteita ja kova takaisku oli se, kun vuorasimme kokonaisen merikontin green screen kankaalla vain todetaksemme, että ko. tekniikka ei toimi ja maskauksen taso ei ollut riittävän tarkka. Tämä saatiin käännettyä onneksi voitoksi ohjelmoijamme oivalluksella ja 3D maskaus-tekniikan avulla. Yrityksen ja erehdyksen kautta pääsimmekin onnistuneesti maaliin.

Haasteista selvittiin luovuudella, määrätietoisuudella ja monialaisuudella sekä “Entä jos..” -kysymyksiä esittämällä ja niihin vastauksia etsimällä. Pioneereilla on aina kovimmat haasteet, mutta niistä selvittiin tälläkin kertaa. Mitä nöyrin kiitos Junttanille uskalluksesta tarttua haasteeseen.

Projektin loppu

Projektin onnistumista pystytään tyhjentävästi arvioimaan vasta kun tuote on markkinoilla, mutta asiakkaan kanssa käydyssä palautekeskustelussa toimintaamme oltiin erittäin tyytyväisiä. Vaikuttaa siltä, että saimme täytettyä valmistajan esteettiset, kaupalliset ja tuotannolliset vaatimukset omalta osaltamme.

Jos lopputestit, markkinointi ja myynti onnistuvat, en näe mitään syytä sille, etteikö tuotteesta tulisi menestys.

Karkeasti voidaan laskea, että virtuaalinen prototyyppi on ainakin viisi kertaa fyysistä prototyyppiä edullisempi.”

Yksi merkittävimmistä, jo nyt tiedetyistä luvuista tuotekehityksen kannalta on fyysisen prototyypin ja virtuaalisen prototyypin välinen kustannusero. Karkeasti voidaan laskea, että virtuaalinen prototyyppi on ainakin viisi kertaa fyysistä prototyyppiä edullisempi. Lisäksi se mahdollistaa monipuolisesti ideoiden testaamisen jo hyvin varhaisessa vaiheessa suunnitteluprosessia. Ilmeisin kustannussäästö asiakkaalle tuli siitä, kun fyysisten prototyyppien määrä saatiin karsittua minimiin ja kalliit muottiosatkin uskallettiin tilata ilman massiivisia Mock-Up ja prototyyppi-kierroksia.

Projekti oli minun ja yhtiökumppanini Matti-Juhani Pekkasen toistaiseksi laajin, haastavin ja upein projekti. Upea sen vuoksi, että ympärillämme oli fiksuja, rohkeita ja yhteistyökykyisiä ihmisiä. Lisäksi on sanottava, että onhan tuon kokoluokan työkoneet todella hienoja ja vaikuttavia koneita. Projekti oli hyvin johdettu ja dynaaminen tiimi jakoi yhteisen vision: Maailman paras paalutuskone oli tehtävä!

Pauli Rissanen
Design Director, XR-Prototyping
3D Talo Finland Oy

Kolme nostoa ja löydöstä projektista

  1. Nopeampi, läpinäkyvämpi ja tehokkaampi suunnitteluprosessi ja kommunikointi. Kaikki osapuolet ymmärtävät virtuaalista maailmaa. Sen sijaan suunnittelusovellukset, kaaviot ja suunnittelukuvat vaativat harjaantunutta silmää.
  2. Virtuaalinen prototyyppi – Virheet kannattaa tehdä virtuaalisesti, ei todellisessa maailmassa. Virtual Fail – Real Success, säästää rahaa ja resursseja.
  3. Junttan osoitti edelläkävijyyttä täysin uudentyyppisen Mixed Reality-simulaattorin avulla. Loimme Bauma-konemessujen (München) edistyksellisimmän simulaattorin.