Ainetta lisäävä valmistusmenetelmä
Ainetta lisäävä valmistusmenetelmä, eli kansankielellä 3D-tulostus, on jatkuvasti suosiotaan kasvattava menetelmä valmistaa tuotteita. Perinteisen konepajateollisuuden lisäksi tämän valmistustekniikan mahdollisuuksia hyödyntää monipuolisesti eri alan yritykset ja ihmiset, niin työssään kuin vapaa-ajallaan. Tulostamista voi kokeilla lähes kuka vain, esimerkiksi Vaasan kaupungin kirjastossa on yleisessä käytössä oleva 3D-tulostin. Vaasan ammattikorkeakoulun opiskelijat voivat käyttää oppilaitoksen omia 3D-tulostimia Technobothnian labrassa.
Vaasan ammattikorkeakoulun konetekniikan opiskelijoilla on useampi opintojakso, joissa opetetaan 3D-tulostamista ja siihen liittyviä taitoja. Konetekniikan opiskelijoiden kurssit tähtäävät tämän kehittyvän teknologian syvempään osaamiseen ja sen tuomien etujen hyödyntämiseen perinteisten valmistustekniikoiden rinnalla. Muilla koulutusaloilla 3D-tulostuksen opetus on vielä melko vähäistä, vaikka tämän teknologian mukanaan tuomat mahdollisuudet ja käyttökohteet ovat lähes rajattomat.
3D-tulostettujen tuotteiden käyttökohteita löytyy runsaasti ja tulostinvalmistajat esittelevät ylpeänä uusimpia tuotoksiaan. Tulostamalla voidaan valmistaa mitä monimutkaisempia muotoja, joiden valmistaminen on aiemmin ollut haastavaa ja kallista, jopa mahdotonta. Myös yksilöityjen tuotteiden valmistaminen on entistä helpompaa tämän teknologian avulla. Teknologian kehittyminen mahdollistaa jatkuvasti uusien innovaatioiden syntymisen ja uusia sovelluskohteita löydetään jatkuvasti lisää. Tulostamalla valmistetaan nykyään muun muassa proteeseja, terveydenhuollon apuvälineitä, raketin osia ja kokonaisia taloja [1]. Alan uusimpia trendejä voi seurata myös vaikkapa vuotuisesta Wohlers report -julkaisusta, joka kokoaa yhteen alan tärkeimmät uutiset. [1,2]
Tutkittua tietoa 3D-tulostuksen opetuksesta
Lappeenrannan yliopiston tekemän tutkimuksen mukaan tämän nopeasti kehittyvän valmistustekniikan opettaminen vaatii opettajalta jatkuvaa alan seuraamista ja opetusmateriaalin päivittämistä. Tehdystä tutkimuksesta kävi myös ilmi, että tällaista alaa opettaessa on suuri hyöty, jos siirryttäisiin perinteisestä opettajakeskeisestä luennoinnista oppijakeskeiseen opetukseen. Perinteisten luokkahuoneessa pidettyjen luentojen avulla voidaan jakaa perustietoutta alasta, mutta erityisesti projektityöskentely on koettu toimivaksi opetuksessa. Myös laajasta lähdemateriaalin kirjosta johtuen on hyödyllistä pitää jonkin verran perinteisiä luentoja. Tästä valmistusteknologiasta liikkuu paljon huhuja ja epäkuranttia tietoa, joten oppimista ei tulisi jättää ainoastaan opiskelijoiden omatoimisuuden varaan. [3]
On erittäin helppoa olla samaa mieltä tutkimuksen tekijöiden kanssa siitä, että opetuksen rooli on äärimmäisen tärkeää tällaisen uuden teknologian juurruttamisessa. Opetus on haastavaa, koska kirjallisuutta on muihin valmistustekniikoihin verrattuna niukasti ja se vanhenee nopeasti. Tietoa on kyllä saatavilla, mutta se on sirpaleista ja useammasta eri lähteestä poimittava.
3D-tulostuksen opetusmenetelmät
Edellä mainitun tutkimuksen tulokset ja tutkimuksessa esitetyt viittaukset muihin tutkimuksiin vahvistivat omaa ajatustani siitä, että pelkästään perinteinen luento-opetus ei sovellu insinöörikoulutukseen tämän tyyppisissä oppiaineissa. Olen teettänyt projektitöitä opiskelijoilla, ja tämän tutkimuksen tulosten vahvistamana teen näin myös jatkossa. Projektitöitä tehtäessä on tärkeää pitää huoli riittävän pienestä ryhmäkoosta, suositus noin 3-5 opiskelijaa per ryhmä [3]. Projekteissa opiskelijat pääsevät ratkomaan samankaltaisia ongelmia kuin työelämässäkin ja heidän pitää kyetä etsimään tietoa ja suodattaa siitä tärkeä ja käyttökelpoinen data omaan käyttöönsä. Tämä sopii erityisen hyvin uuden teknologian opettamiseen, jossa tietoa on paljon, mutta se on pirstaloitunutta. Opettajan aktiivinen rooli oppimisen ohjaajana on edelleen tärkeä osa opettamista.
Ammattialani kehittämiseen tällaisen uuden teknologian mukaan tulo vaikuttaa tarpeena kehittää olemassa olevia opetussuunnitelmia ja kursseja. Mukaan kursseille otetaan koko ajan enemmän 3D-tulostuksen näkökulmaa ja mahdollisuuksia. Opetuksen tulee pystyä vastaamaan alueen yritysten tarpeisiin ja osaltaan myös luoda uutta osaamista jota opiskelijat voivat jakaa yrityksille.
Koulutusta yrityksille
Tietoa 3D-tulostuksen mahdollisuuksista pyritään Vaasan ammattikorkeakoulussa jakamaan myös järjestämällä yrityksille koulutusta aiheesta. Tästä hyvänä esimerkkinä toimii erilaiset hankkeet, kuten jo päättynyt AM-akatemia, jossa ratkottiin yrityksien ongelmia 3D-tulostuksen avulla. Tällä hetkellä on käynnissä Digitaaliset AM-teknologiat hanke, jossa pilotoidaan koulutuskonsepti yrityksille. Tämän uuden koulutuskonseptin tavoite on nostaa yrityksien 3D-tulostukseen liittyvää osaamista. Lisää tietoa AM-teknologiat hankkeesta löytyy VAMK:n sivuilta, osoitteesta: https://www.vamk.fi/hanke/digitaaliset-am-teknologiat. [4]
