Professor Tauno Otto on Tallinna tehnikaülikooli (TTÜ) tootmistehnika professor tenuuris ja inseneriteaduskonna arendusjuht. Ta töötab mehaanika ja tööstustehnika instituudis ning juhib integreeritud tehnoloogiate programmi. Lisaks juhib ta Eesti teaduse teekaardi objekti „Nutika tootmise tuumiktaristu“. Tauno Otto peamised uurimisvaldkonnad hõlmavad tööstuse digitaliseerimist, sealhulgas tarka tootmist, tööstus 4.0/5.0 lahendusi ja digitaalseid kaksikuid.
Täheldatud on korrelatsiooni elatustaseme tõusu ja matemaatika ning sellel baseeruvate insener-tehniliste erialade populaarsuse kahanemise vahel. Selle probleemiga ei ole kimpus ainult Eesti, vaid kogu arenenud maailm. Olete insenerimõtte eesliinil, seetõttu on paslik küsida – mida teha, et veenda noori inimesi pühendama oma hariduse- ja erialavalikut valdkondadele, mis nõuavad märksa rohkem pühendumist, intellektuaalset energiat, töökust?
Talentide leidmine on tehnikaülikoolide peamisi strateegilisi eesmärke mitte ainult meil Eestis, vaid üle maailma. Tehnikaülikooli roll ühiskonnas on võimaldada ka kiiret majandusarengut – praegu on Taani majanduse peamine vedur Novo Nordisk, mis on tuntud kaalulangetusravimi Ozempic väljatöötajana. Ülikoolide kaudu reinvesteerib Taani riik kasvanud maksutulusid ja võimaldab ettevõttel kiirelt kasvada – tootmise laiendamine vajab uusi hooneid, uusi tootmisseadmeid, rohkem eri valdkondade spetsialiste. Paraku on nii, et kui „käed“, s.t tootmine, liiguvad riigist välja, siis varsti järgnevad sellele ka ajud – see on üks põhjusi, miks nii Euroopa kui ka USA püüavad tootmist tagasi tuua. Teen igal aastal uute tudengite vastuvõtul intervjuusid kandidaatidega üle maailma, reeglina on varasem kogemus ja huvi juba koolist kaasa saadud. Eesti suur pluss on Robotex – see on võimaldanud noortes arendada robootikahuvi, juba pakuvad ka lasteaiad nelja-aastastest alates joonejärgimisrobotite programmeerimiskursusi.
Eestis annab tööstus märkimisväärse osa eksporditulust, aga tehased on koondunud linnalähedastesse tööstusparkidesse, toodang läheb valdavalt ekspordiks ja rahvale Eesti tehnoloogiline võimekus väga teada pole. Maaelu edendamiseks on ühiskonnas hästi vastu võetud avatud talude päevad. Mais korraldas Eesti Masinatööstuse Liit Tartus pilootprojektina avatud tehaste päeva, eesmärgiga anda koolilastele võimalus tehaseid külastada ja näha, mida kõike Eestis osatakse valmistada ja kuivõrd moodne võib tänapäeva tootmine olla. Need osutusid väga populaarseks, seega noortel huvi on. Tehnikaülikoolile on tähtis samm inseneriakadeemia käivitumine eesmärgiga suurendada inseneeria valdkonnas vastuvõttu ja vähendada väljalangevust. Algus on olnud edukas. Tehnikaülikool peab arvestama ka konkurentsiga: põhjanaabritest on Aaltol tahe kasvada rahvusvahelise vastuvõtu suurendamisega, Turu ülikool rajas hiljuti tehnoloogiateaduskonna ja vajab tudengeid laevaehituse huve silmas pidades. Kui lõuna poole vaadata, siis Riia tehnikaülikool on endaga liitnud väiksema pedagoogikaülikooli ja laieneb jõudsalt. Leedu majandus areneb ülikiirelt, Gediminase-nimelisel Vilniuse tehnikaülikoolil valmis just uus inseneeriamaja ja vajadus inseneeriatudengite järele on veel suurem kui Eestis.
Jätkuküsimus. Hiinas lõpetab igal aastal ülikoolides insener-tehnilistel erialadel veidi alla kahe miljoni, Indias üle pooleteise miljoni noore inseneri, rääkimata ülejäänud Aasiast, kus samuti pööratakse palju tähelepanu insener-tehniliste erialade populariseerimisele. Kas Eestil või kogu Euroopal on maailmas üldse võimalusi?
Ka TTÜsse kandideerib professuurikohtadele arvukalt Hiina kandidaate, vahel on nende CVs mingi perioodi kohta salapäraste numbritega tähistatud uurimisorganisatsioonid ja ettevõtted. Ei saa unustada, et Hiinas on tugev sõjatööstus ja vastavad kinnised uurimisorganisatsioonid. Statistikast rääkides: ka OSCE ei arvesta tööstusindeksi puhul Hiina näitajaid, kuna nende kogumise metoodika pole läbipaistev ega vasta rahvusvahelistele standarditele. Me ei tea, mis on Hiinas odavtootmise hind. Olen näinud Kasahstanis ettevõtteid, mille riik on andnud pikaks ajaks Hiinale rendile. Sellest tulenevateks probleemideks on keskkonnanõuete tähelepanuta jätmine, kohalike ülikoolidega koostöö lõpetamine ja kogu inseneeria sissetoomine Hiinast. Hiina suur siseprobleem on elanikkonna vananemine ja ühelapsepoliitika järelmid. Nad on leidnud, et robotiseerimise jätkamiseks vajatakse rohkem insenere, kui ülikoolid ette valmistavad.
India puhul on küsimus ka hariduse kvaliteedis. Ülikoole on palju, paljudel juhtudel on tegu nn haruülikoolidega. Olen ka Aafrikas näinud 100 000 tudengiga ülikoole, paljuski pakutakse e-õpet, kuid inseneerias ei ole võimalik ainult e-õppele tugineda ja laborid on hädavajalikud. Enamasti ei võimalda Aasia ja Aafrika ülikoolid tudengitele ka koostööprojekte või praktikat tööstusettevõtetes, selles osas on Euroopa nr 1. Ülikoolide edetabelitesse tuleks samuti suhtuda ettevaatusega, kuna tabelipidajatel on ärihuvid ning rikastel riikidel ja ülikoolidel võimalus osta nn toetajapakette, mis võimaldavad soovitada sobivaid hindajaid, kellega on varasemaid koostöökogemusi. Lääne insenerikultuur on seniajani väga tugev tänu iduettevõtetele ja innovatsioonile. USAs, Saksamaal, Soomes ja mujal on maailma juhtivad tehnoloogiafirmad (Google, Tesla, Apple, ASML, SpaceX), mida Aasia alles püüab järele teha.
Küll aga investeerib Hiina tugevalt AIsse, robootikasse, 5Gsse, kvantarvutustesse ja kosmosetehnoloogiasse. Samuti on Hiinal talentide toetamise süsteem, näiteks saavad tippteadlased välisriikides toetusi oma iduettevõtete loomiseks jms. Maailma parimate ajude tõmbamiseks saab ka Eesti rohkem ära teha, üks võimalus on ülikoolide ingliskeelsed õppekavad. TTÜ on toetanud Ukrainast tulevaid õppureid tasuta õpet võimaldavate stipendiumidega ja paljud jäävad pärast lõpetamist siia ka tööle, sh teadustööle.
Tallinna tehnikaülikooli rektor emeeritus Andres Keevallik tõi ühes oma esinemises välja, et oleme ülikoolides küll vaeva näinud igati heade doktorikursuste väljaarendamisega, kuid paradoksaalselt ei taha sinna õppima tulla eestlased ja rohkem täidetakse neid võõrkeelt rääkivate tudengitega. Kas tehnikaülikoolis on see probleem eriti terav?
Eesti alustas pärast taasiseseisvumist 5+2+4 süsteemiga, kus ka diplomiõppe läbinutelt nõuti enne doktorantuuri magistrikraadi tegemist. Sellest hiljem siiski loobuti, aga aastakäik potentsiaalseid teadlasi loobus ja siirdus tööstusse. Tööstusse minek näib lihtsam ja kiiremini tasuv ka praegu, mistõttu vähesed valivad teaduse. Kuid tööstuses tuleb varsti nn klaaslagi vastu ja kui pole just ettevõtte osanik, siis palgad teatud tasemest enam ülespoole ei tõuse. Akadeemiline karjäär on alguses rahulikuma tempoga, kuid edasine sõltub igaühe võimekusest ja töötahtest.
Meil kasutusel olevat 3+2+4 süsteemi on välishindajad kritiseerinud, kuna paljudes maades on doktorantuur kolm aastat, ka Marie Curie programm doktoriõppe edendamiseks soosib kolmeaastast doktoriõpet. Eesti areng on olnud ülikiire ja enamik meie tudengeid on tehnika- ja IT-valdkonna õpingute kõrvalt tõmmatud ettevõtetesse tööle. Neli aastat doktorantuuris on paljudele kestuse tõttu väljakutse ja nii kandideerivadki vakantsetele kohtadele Aasiast tulnud kandidaadid, keda doktorandi-nooremteaduri palk rohkem motiveerib. Samal ajal ei ole Eestis järeldoktorantuuri piisavalt oluliseks peetud, aga see ongi proovikivi, mis peegeldab motivatsiooni akadeemiliseks karjääriks. Lisaks on Eesti innovatsioonisüsteem võrdlemisi kulukas. Kui Lätis ja Leedus kehtib patenditaotlustel taotluspõhine süsteem, siis Eestis valiti kunagi ekspertiisipõhine ehk kontrollisüsteemil põhinev. Selle tulemusena läbib iga Eestis esitatud patenditaotlus põhjaliku sisulise kontrolli, mis võib kesta kuni kolm aastat, samal ajal kui teistes Balti riikides on patendi saamine tänu taotlusprotsessi lihtsusele märkimisväärselt kiirem. Kuna patenditaotlusi võrdsustatakse doktorantuuris teadusartiklitega, võiks ka innovatsioonisüsteemi muutmine odavamaks ja kiiremaks suurendada doktoriõppe mõju majandusele ning tõhustada ettevõtetega tehtavat koostööd.
Mais valiti Tiit Land teiseks ametiajaks Tallinna tehnikaülikooli rektoriks. Millised on inseneeria suundade õppejõudude ootused uuele rektoriperioodile?
Eelmised valimised olid viie aasta eest enne COVIDi pandeemiat ja enne sõjategevust Ukrainas. Akadeemiline maailm on selle ajaga palju muutunud, akadeemilise edukuse kõrval hinnatakse rahvusvaheliselt üha enam mõjukust (ingl impact) nii ülikoolide hindamisel kui professorite valimistel. Eestis on tunda vastandumist Tartu ülikool vs. tehnikaülikool, aga me oleme täiesti eri kategooriates. Kui vaadata edetabeleid, siis Balti riikides on klassikaliste ülikoolide kategoorias Tartu ülikool nr 1 ja tehnikaülikoolide kategoorias on nr 1 Tallinna tehnikaülikool. Põhjamaad ja Balti riigid koos moodustavad tinglikult nn Uus-Põhjamaa (New Nordic) ja selles keskkonnas on mõlemal piisavalt arenguruumi esinumbriks saamiseni. Ka on riigi ootused erinevad: Tartu ülikoolil on haridus- ja teadusministeeriumi otserahastusel 12 nn rahvusprofessuuri, Tallinna tehnikaülikoolil kaheksa tehnikaprofessuuri. Olen ühe neist – tootmistehnika professuuri – hoidja ja ootan, et tehnikavaldkondi vastavalt riigi ootustele ka jätkuvalt eelisarendataks. Õppelaborite uuendamiseks riigi meetmeid ei ole, teaduse teekaart toetab teadusaparatuuri soetamist, ASTRA+ on pehme meede ettevõtluskoostöö toetamiseks. Et konkurentsis püsida, vajab ülikool oma taristufondi. Venemaa sõjategevus on muutnud palju ja teine ootus on rahvusvahelistumise strateegial. Varem tuli palju välistudengeid Petserimaalt ajaloolistelt Eesti aladelt, samuti Peterburist. Sooviksin Ukraina tudengkonna toetamise jätkamist, aga ka rohkem rahvusvahelisi õppekavu ja talentide Eestisse toomist. Paljud meie talendid kandideerivad edukalt Inglismaa ja USA ülikoolidesse ja õpinguaastateks kaovad riigi radarilt. Ka Erasmuse vahetustudengite bilanss on paigast ära – siia tuleb välissemestriks Saksamaalt, Itaaliast ja Prantsusmaalt rohkem huvilisi, kui Eestist semestriks välismaale läheb. Ülikooli suurlisaväärtus on, et siit saadakse õpingute käigus peale teadmiste ja oskuste kogu eluks kaasa ka sõprus- ja suhtluskond, ja mida laiem ja avaram see on, seda suuremad on edaspidi ka äriedu võimalused. Eesti majandus põhineb suures osas tööstustoodangu ekspordil.
Eelmisel aastal saadi esimest korda viimastel aastakümnetel valitsuskabinetti minister, kelle ametinimetuses sisaldub sõna „tööstus“. Kuidas hindate tootmistehnika professorina tootmise ja tööstuse suundumusi?
Eesti majanduse kuvand on seni olnud tugevalt IT- ja teenusepõhine, samal ajal on tööstuse ja tootmise osa olnud alahinnatud. Leedu oli kiirem. Nad lõid tööstuse aseministri koha kuus aastat tagasi ja Gintaras Vilda algatas USA eeskujul nn tehnoloogiaorgude programmi, mis on hakanud nüüd vilja kandma. Kiiduväärt on Eesti rõhuasetus tööstusinnovatsioonile – riik on hakanud toetama teadusmahukat tootmist ja EIS võimaldab digiarengu toetusi, samuti on tehisintellekti- ja robootikakeskuse AIRE (EDIH) katseprojektid tööstusettevõtete teadlikkust ja koostööd ülikoolidega märkimisväärselt suurendanud.
Eesti ettevõtted liiguvad aina enam tööstus 4.0 suunas, 2014. aastal alustasime tööstus 4.0 konverentside korraldamist ja sellel on olnud oma mõju, sel aastal on tulemas järjekorras 11., nüüd juba tööstus 5.0 nimetust kandev konverents.
Paljud Euroopa riigid, sealhulgas Saksamaa ja Soome, toetavad oma tööstusettevõtteid teadus- ja arendustegevuses. Eesti on seni olnud seisukohal, et tootmisettevõtted peavad ise hakkama saama. Kui tahame konkurentsivõimelist ja jätkusuutlikku tööstussektorit, siis võib vaja minna riigi nutikat sekkumist. Siia alla võiks paigutada maksusoodustused teadusarendusele ja -investeeringutele, samuti riiklikud strateegiad tööstus 4.0 ja süvatehnoloogiate jaoks, näiteks nagu Soome ja Rootsi panustavad oma kõrgtehnoloogilisse tootmisse. Ka võiks olla rohkem riiklikke tellimusi ja partnerlust kohalike tööstusettevõtetega, et tugevdada siseturgu. Soomes õppides märkasin, et sealne tehnikaülikool koostab igal aastal kaitsejõududele põhjalikke ülevaateid riigikaitsele huvi pakkuda võivatest uutest tehnoloogiatest.
Eraldi teema on rohetootmine ja jätkusuutlik tööstus. Euroopa Liidu rohepöördele on äsja lisandunud nn puhta tööstuse kokkulepe (Clean Industry Deal),[1] mis toob suuri muutusi, aga avab ka uksi, mida Eesti peab ära kasutama. Rohepööre üksi asjana iseendas ei toimi, tuleb vaadata ja optimeerida paralleelselt inseneeria ja äripilguga: kas tehnoloogia või toode on insenertehniliselt võimalik, kuidas muuta see kasumlikuks, ja teha seda ühtlasi rohepöörde eesmärke silmas pidades.
Uus suund on mikrotehased ja kohalik tootmine. Globaliseerumise asemel eelistab tööstus väiksema mahuga, kuid kõrgema lisandväärtusega kogukonnatootmist. Kui me kujundame oma tööstuse teaduspõhiseks, kõrge lisandväärtusega sektoriks, on see meie järgmine majanduslik edusamm.
Olite eelmisel aastal üks artikli[2] kaasautoritest, milles käsitletakse tehisintellekti ja masinõppe rakendamist koostöörobotitel (ingl cobot) põhinevas kvaliteedikontrollis. Kuidas tehisaru muudab tööstusprotsesse ja milliseid ülesandeid teadlastele esitab?
Artikli aluseks oli tehisintellekti- ja robootikakeskuse AIRE demoprojektide koostööprojekt, kus testitakse „katseta enne investeerimist“ lahendusi. Projektis uuriti tehisintellekti ja masinõppe rakendamist koostöörobotitel põhinevas kvaliteedikontrollis. Väljatöötatud lahenduses kontrollib koostöörobot koos masinnägemise ja nutika kinnitusseadmega väikeste elektrisõidukite värkvõrgumoodulite kaablite paigutust. Katsete jooksul nii laboris kui ka väikeettevõtte tootmiskeskkonnas selgus, et tehisaru ja masinõpe võivad märkimisväärselt parandada toodangu kvaliteeti, tuvastada ja ennetada defekte juba tootmise algfaasis.
Tarkvaratootjad lisavad AI oma toodetesse ja seetõttu on ka uued tarkvaraversioonid võimekamad. Seadmetes kasvab vajadus uut tüüpi riistvara järele. Tööstuslikud masinnägemise kaamerad on AI-võimekusega ja seeläbi ilma programmeerimise süvaoskusteta rakendatavad.
Tudengitele hakkasime vastavaid erioskusi õpetama juba viis aastat tagasi bakalaureusetaseme kursusel „Digitaalne tootmine“, millele järgnes magistritaseme edasijõudnute kursus „Tootmise digitaliseerimine“. Esmane kriitika oli üllatav: „Te õpetate kursusel asju, mida isegi Google ei tea!“ See peakski olema ülikooli võlu, et uusim teadmine viiakse tudengiteni, enne kui sellest saab peavooluhaip. Praegu tehisaru ja robootika töökohtade arvu ei vähenda, väheneb monotoonse töö osakaal ning vaja on rohkem robootika ja AI-lahendusi pakkuvaid spetsialiste ja väikeettevõtteid.
Pole midagi uut siin päikese all. Kui 1960. aastal küberneetika instituut pidulikult avati, siis üritati „tööstuse kübernetiseerimisega“ teha sama asja, mida praegu tööstuses tehisaru abil üritatakse.
Kui vaadata paralleelselt USAs toimunut, siis juba 1949. aastal loodi Massachusettsi tehnoloogiainstituudis USA kaitseministeeriumi tellimusel esimene arvjuhitav tööpink, tööstuslik mudel valmis 1952. aastal ja kaitseministeerium hakkas nende soetamist toetama, kuna tööpingid võimaldasid uut tüüpi pommituslennukite tiibade kujupindu freesida ja see andis USA-le kõrgtehnoloogilise eelise. Tööpingi väljatöötaja John T. Parsons asutas oma firma Parsons Corporation ja sai miljonäriks. Nõukogude Liidus jõuti esimeste arvjuhtimisega tööpinkide tootmiseni 1958. aastal. Küberneetika instituut kasvas välja mehaanikateadlaste baasil. Selle asutaja Nikolai Alumäe oli ehitusmehaanika ekspert õhukeste koorikute alal. Filmis „Verekivi“ põgeneb peategelane Mattias Tallinna, et seal vabaks meheks saada. Minu isa põgenes samuti 1960ndatel Pilistverest linna, et emaga abielluda, sest et kohalik sovhoos ei lubanud spetsialistidel lahkuda. Sellepoolest oli see inimestesse suhtumise osas sama hall ja pime aeg kui keskaeg. Astusin 1985. aastal Tallinna polütehnilisse instituuti, sest Jüri Riives masinaehitustehnoloogia kateedrist rääkis avatud uste päeval, kuidas robotid on kohe-kohe igas ettevõttes. Masinaehituse instituudil oli oma arvutisaal ja laborites tegeleti ekspertsüsteemidega, mis on tehisaru vahetud eellased.
Praegu on tehisaru arendamine jõudmas ettevõtetele lähemale tänu AIRE tegevusele, robootika ja tehisaru suundi toetatakse just rakendusliku poole pealt.
Vaatame mõnda käimasolevat projekti ka. Osalete suures koondprojektis „Fundamentaalne universum“.
1990ndatel oli USAs olukord, kus Nõukogude Liit oli lagunenud, kosmosesõjad enam päevakorral ei olnud ja Kongress pani ette riikliku aeronautika- ja kosmosevalitsuse NASA eelarvet suurelt kärpida. Selle ettepaneku peale pidas president Bill Clinton kõne, kus toonitas, et igal kodanikul on õigus teada, kust ta pärit on – ja loomulikult oleme kõik pärit universumist. Selle peale otsustas kongress eelarvet mitte kärpida, vaid isegi suurendada.
Tippkeskus „Fundamentaalne universum“ on teadlik samm mugavustsoonist väljaastumiseks, selle eesmärk on siduda interdistsiplinaarselt gravitatsioonilainete vaatluste tulemused teoreetiliste ja eksperimentaalsete uuringutega kosmoloogias, osakestefüüsikas ja gravitatsiooniteoorias. Tippkeskust juhib akadeemik Martti Raidal. Meie uurimisrühma osalus selles projektis on seotud eksperimentaalse riistvara ja masinõppe meetodite arendamisega.
Samuti on suur osa koostööl CERNiga. Külastasin CERNi esimest korda 2012. aastal, kui Martti Raidal tegi ülikoolide esindajatele sealseid võimalusi tutvustava ringkäigu. Laborid, inimesed ja toitlustuskohad 24/7 töös, et eksperimendid saaksid katkematult toimuda, mõjus ulmeliselt ägedana. Kaheksa aastat hiljem olime ka mehaanikas jõudnud niikaugele, et kutsuti projekti osalema ja nüüd ongi uute kiirenditehnoloogiate riistvaraline pool, esmajoones kihtlisandustehnoloogiate kasutuselevõtul, meie töö osa. Universumi vallutamise puhul on üks tähtis küsimus: kuidas me kosmoses tootmisega hakkama saame? Praegu on kihtlisandustehnoloogiad ehk 3D-printimine üks tõsisemaid kandidaate Kuul ja Marsil baaside loomisel ning kosmoserännakutel.
Teil on ka väga vahetult oma eriala puudutav teadus- ja arendusprojekt „KTA. Keerulise tootestamise arendamine“. Mida üritate ära teha ja millised on projekti eesmärgid?
See on konkreetselt Ida-Virumaa arengule suunatud, töötame välja uut tööstus X.0 laborit, mis võimaldaks täiustada keerukate toodete arendust projekteerimisest ja prototüüpimisest tootmise ja taaskasutuseni. Projekti hüpoteesiks on, et integreerides tehisintellekti ja masinõppe lahendusi tootearendusse ja tootmisse on võimalik parandada toodete kvaliteeti, vähendada arendusaega ning optimeerida ressursikasutust. Ida-Virumaa profiil on muutumas. Eesmärk on edendada tootmist kui teenust, arendades uut raamistikku, mis integreerib digitaalsed taristud ja võimaldab luua nn liikuvaid tehaseid, et seeläbi saada püsivad väärtusahelad. Projektiga lahendatakse peamised probleemid, nt piiratud kohandatavus, killustatud andmevahetus ja standarditud digitööriistade puudumine. Raamistik põhineb neljal tehnoloogilisel kihil: kohanduvad tootmisvarad, teenusepõhine digitaalne andmeplatvorm, täiustatud tehisintellektipõhised tehnoloogiad (digitaalsed kaksikud koos generatiivse tehisaruga) ja järgmise põlvkonna digitaalsed teenused. Projekti oodatavateks tulemusteks on parem ettevõtete vaheline automatiseerimine ja tööstuses laiem kasutuselevõtt. Raamistik põhineb uutel tehnoloogiatel, nt eri tasemete digitaalsed kaksikud (ingl Digitial Twins) ja simulatsioonid, tööstus 5.0 ja puhta tööstuse kokkulepe.
Ehk seletate tööstuskaugele inimesele, mida need märksõnad tööstus 4.0 ja 5.0 tähendavad. Mida toovad need Eestile kaasa toovad?
Tööstus 4.0 ja tööstus 5.0 on kaks järjestikust tööstusrevolutsiooni etappi, mis kujundavad tootmist ja tööstust.
Tööstus 4.0 tähistab neljandat tööstusrevolutsiooni, Eestisse tõi selle Saksamaa suursaadik Christian Matthias Schlaga ja alates 2014. aastast oleme korraldanud samanimelist konverentsi „Industry 4.0“, viimased paar aastat juba „Industry 5.0“. Selle keskmes on IT-lahenduste integreerimine tootmisse eesmärgiga luua „targad tehased“. See hõlmab küberfüüsikalisi süsteeme, asjade internetti, 3D-printimist, pilvetehnoloogiaid ja andmeanalüütikat, mis võimaldavad masinatel ja süsteemidel omavahel reaalajas suhelda ning tootmist optimeerida. Selle tulemusena muutuvad tootmisprotsessid efektiivsemaks, paindlikumaks ja kohanemisvõimelisemaks vastavalt turu nõudmistele.
Tööstus 5.0 on järgmine samm, mis keskendub inimeste ja tehisaru ning robotite koostööle. Selle eesmärk on ühendada inimeste loovus ja probleemide lahendamise oskused masinate täpsuse ja efektiivsusega, et luua kõrgema lisandväärtusega tooteid ja teenuseid. Tööstus 5.0 rõhutab ka sotsiaalseid ja keskkonnaalaseid eesmärke, püüdes saavutada jätkusuutlikku ja vastupidavat tootmist, kus osatakse kohaneda ootamatute häiretega, näiteks pandeemiatega.
Eestis toob selline areng esile mitmeid probleeme. Näiteks tööjõuoskuste arendamine. Nii tööstus 4.0 kui ka 5.0 nõuavad kõrgelt kvalifitseeritud, uusi tehnoloogiaid valdavaid spetsialiste. See tähendab vajadust investeerida haridusse ja pidevasse täiendõppesse, et tagada tööjõu vastavus muutuvatele nõudmistele. Eesti ettevõtted, eriti väikese ja keskmise suurusega, peavad oma tootmisprotsesse digitaliseerima ja automatiseerima, et püsida konkurentsivõimelised. See nõuab märkimisväärseid investeeringuid nii tehnoloogiasse kui ka organisatsioonilistesse muutustesse ja ärimudelite arengusse.
Tööstus 4.0 ja 5.0 eeldavad usaldusväärset ja kiiret andmesidevõrku ning ajakohast tehnoloogilist infrastruktuuri. Et toetada uute tehnoloogiate kasutuselevõttu, peab Eesti jätkama investeeringuid sellesse valdkonda. Nende küsimustega tegelemine on eluliselt tähtis, et tööstus saaks edukalt integreerida tööstus 4.0 ja 5.0 põhimõtteid ning säilitada oma konkurentsivõime maailmaturul.
Osalete ka põnevas projektis „Laiendatud reaalsuse tööriistad inseneriõppe tegevuste toetamiseks“.
Kui külastasin 2011. aastal esimest korda Stanfordi ülikooli, juba siis rääkis professor Keith Devlin, et mängustamine on ülikoolide tulevik, tudengid õpivad mängides tõhusamalt ja et „tõsine mängustamine“ päästab matemaatika. Projekt „Laiendatud reaalsuse tööriistad inseneriõppe tegevuste toetamiseks“ (XREN) on suunatud laiendatud reaalsuse (ingl extended reality, XR) ja olemasolevate digitaaltööriistade arendamisele ning integreerimisele, et toetada inseneriharidust tootmistehnika valdkonnas. Kaasame sellesse oma tudengeid ja tudengimeeskonnad Eestist, Itaaliast ja Serbiast lahendavad inseneriülesandeid laiendatud reaalsuse töövahendeid kasutades ja arendades. Selle võlu on metaversumi laadses kogemuses, koostööd saab teha virtuaalselt, kõik vahendid on virtuaalkeskkonnas. Projekti peamine eesmärk on suurendada noorte inseneride digipädevust, keskendudes eriti XR-tehnoloogiatele ning soodustada nende kasutamist inseneriõppe kõrgkoolikursustel. Igal aastal saavad meeskonnad parimate osalejate tasemel füüsiliselt kokku ja analüüsivad kasutajakogemusi. XR-tehnoloogiad pakuvad märkimisväärset tuge ka õppejõududele ja instruktoritele, kes soovivad neid oma õpetamisse integreerida. Immersiivsed ja koostööl põhinevad XR-kogemused on osutunud väga tõhusaks õppimise täiustamisel, hakkasime neid rohkem kasutama COVIDi pandeemia perioodil, aga need pakuvad põnevat sisu ja parandavad arusaamist, eriti kui tudengid tegelevad keerukate tehniliste ja disainialaste ülesannetega.
Projekt kestab 1. septembrist 2023 kuni 31. augustini 2026 ning selle koordinaatoriks on Tallinna tehnikaülikooli mehaanika ja tööstustehnika instituut. Partneriteks on Itaalia riikliku teadusnõukogu intelligentsete tööstussüsteemide ja -tehnoloogiate instituut (STIIMA-CNR), Politecnico di Milano (Itaalia) ja Belgradi ülikool (Serbia).
Sellesarnast teemat arendame ka tuleviku kosmosevallutuste plaani silmas pidades, koostöös Soome rakendusuuringute keskuse ja Euroopa Kosmoseagentuuriga on projekt nn kuukulgurite operaatorite virtuaalkoolituseks, kus kasutame samu tehnoloogiaid.
Meie osaks on mõlemal juhul XR-tehnoloogiate arendamine ja rakendamine, töötades koos partneritega välja uuenduslikke lahendusi, millega parandame inseneriõppe kvaliteeti ja tõhusust.
Palju on räägitud nii era- kui avaliku sektori projektide puhul „raskete“ insener-tehniliste valdkondade põimimisest „kergemate“ humanitaar- ja sotsiaalteaduste valdkondadega. Mida teie sellest arvate?
Ühel on raske programmeerida robotit, teisel raske selgitada, kuidas robotitest inimkonnale kasu luua, sinna juurde on vaja veel majandusspetsialiste, kes iga muudatusettepaneku hinna välja arvutavad, ja veel vajame keskkonnaspetsialiste, et me ise ja meie järeltulijad muutuste keskel elus püsiksime. Näen sellise koostöö tähtsust just digitaalsete kaksikute tehnoloogia arengus: meil on füüsiline seade ja keskkond, sellest loome virtuaalmudeli ja siis suhestame seda inimesega – loome kasutajaliidese ning kui see on külgetõmbav ja sellele lisandub õnnestunud ärimudel, siis tahetakse seda kasutada ja sinna saab hakata lisama teenuseid ja tooteid.
Selline interdistsiplinaarne lähenemine peab arvestama nii tehnoloogiliste lahenduste kui ka inimeste käitumise, kultuuriliste eripärade ja ühiskondlike mõjudega, selleks peame olema oma teaduses rahvusvahelised ja suurendama ka teaduse ühiskondlikku ja majanduslikku mõju. Eri distsipliinide esindajatel on erinev terminoloogia ja metodoloogia, mis raskendab üksteise mõistmist. Vajame haridusprogramme, millega valmistatakse ette spetsialiste, kes töötavad interdistsiplinaarsetes meeskondades ja mõistavad nii tehnilisi kui ka sotsiaalseid aspekte.
[2] Madis Moor, Martinš Sarkans, Tavo Kangru, Tauno Otto, Jüri Riives, AI Functionalities in Cobot-Based Manufacturing for Performance Improvement in Quality Control Application. – Journal of Machine Engineering 2024, 24(2).
