Tekniikkaa ja tietoa
Timo Oksanen

Kolumnistin esittely: Professori Oksanen

Reilun vuoden ajan Koneviestissä on julkaistu Timo Oksasen kirjoittamia kolumneja "Tulevan äärellä" -otsikon alla. Nyt esittelemme kolumnistimme taustaa sekä tulevaisuutta professorina Saksassa. Uusista saappaista huolimatta Oksanen on luvannut jatkaa Koneviestin kolumnistina ja avustajana.
Timo Oksanen

Timo Oksanen (40) on kotoisin Pusulan Hyönölästä, maatilalta, joka antoi lapsuudessa ja nuoruudessa paljon virikkeitä maatalouskonetekniikkaan. Kuitenkaan pelkkä konetekniikka tai maanviljelijän ammatti eivät tuntuneet lukiovaiheessa riittävän monipuolisilta haasteilta, sillä myös sähkötekniikka, elektroniikka ja automaatio kiinnostivat Timoa. Yläasteen aikana tietokoneiden ohjelmointitaito kehittyi harrastukseksi, ja lukion alkuvaiheessa myös 3D CAD -ohjelmat tulivat tutuiksi. Timon ensimmaiset maatalouskoneiden ja rakennusten CAD-piirustukset ovat lukioajalta, mm. viljankuivaamon laajennus toteutettiin näiden 3D-piirustusten mukaan.

Oksanen aloitti diplomi-insinöörin opinnot Teknillisessä korkeakoulussa Automaatio- ja systeemitekniikan koulutusohjelmassa vuonna 1999. Hän valmistui vajaan kolmen vuoden ennätysajassa ja kiitettävin arvosanoin diplomi-insinööriksi. Tässä vaiheessa Oksasella ei ollut aikomusta yhdistää taitoja maatalouteen mitenkään. Diplomityö käsitteli terästehtaan simulaattoria ja optimointia. Hyvät näytöt ja aktiivinen osallistuminen korkeakoulun toimintaan johtivat siihen, että hänet kutsuttiin Teknilliseen korkeakouluun jatko-opiskelijaksi 2002, ja tässä kohtaa oli mahdollista toivoa tutkimusaihetta väitöskirjaksi.

Tutkijana

Lienee sattumaa, että juuri tässä kohtaa löytyi tutkimusrahoitusmahdollisuuksia peltoviljelyn automaatiolle tutkimuskohteena. Samaan aikaan sattui myös ajankohta, kun ISOBUS-standardi oli kehitteillä, mutta Suomessa ei paria firmaa lukuunottamatta ollut juurikaan tietoa siitä. Myös Vakolassa oli samoihin aikoihin kiinnostusta samaan suuntaan. Oksasen ensimmäisen tutkimusprojektin yhteistyökumppaneina oli Vakolan ja Tekesin lisäksi kahdeksan suomalaista yritystä. Tämä Agrix-projekti kesti vuodet 2003–2005. Projektin puitteissa syntyi myös väitöskirja, jonka aiheena oli peltoliikenteen reitinsuunnittelu. Työssä tutkittiin minkä tahansa muotoisen pellon liikenteen optimointia matemaattisin menetelmin.

Väitöskirjan jälkeen Suomessa iski taantuma, ja rahoituksen saaminen tutkimushankkeille mutkistui. Monien pohdintojen jälkeen Oksanen päätyi kuitenkin jatkamaan uraa yliopistossa tutkijatohtorina. Itsenäisesti haettuihin projekteihin alkoi löytyä rahoitusta ja tuloksia kertyä. Tärkeimpänä strategisena yhteistyökumppanina oli edelleen Vakola, ja tutkimus alkoi kääntyä ISOBUS:n mahdollistaman automaation ohella myös autonomisiin peltotyökoneisiin, eli robotteihin. Vielä viime vuonna tutkittiin kahden ison peltorobotin yhteistyötä.

Opettajana

Vuosina 2014–2015 Oksanen hoiti Helsingin yliopistossa myös eläkkeelle jääneen professori Jukka Ahokkaan tehtäviä, mm. opettaen maatalouskonetekniikan kursseja agronomiopiskelijoille Viikissä. Tässä yhteydessä Oksanen valittiin professoriksi Helsingin yliopistoon, mutta rekrytointiprosessi oli mutkikas ja lopullisesti se kaatui, kun yliopisto ei hyväksynyt Oksasen tekemää tarjousta neuvotteluiden loppuunsaattamiseksi.

Peltorobottikilpailu (Field Robot Event), joka on ollut Oksasen mieliprojekti, opettaa opiskelijoille pienten autonomisten peltorobottien suunnittelua ja rakentamista. Vuodesta 2004 lähtien Oksanen on kollegoidensa kanssa ohjannut 14 peräkkäisenä vuonna opiskelijaryhmiä, joissa on joka vuosi eri opiskelijat. Neljäntoista vuoden aikana "peltorobottikoulun" on käynyt reilusti yli sata opiskelijaa. Muutamista on myöhemmin tullut tohtoreita. Ahkerimmat peltorobottiopiskelijat ovat menestyneet hyvin myös myöhemmin urallaan insinööreinä, yrittäjinä tai tutkijoina. Oksanen on kirjoittanut kilpailuista useita artikkeleita, jotka on julkaistu Koneviestissä.

Lempikone

Turenkilaisten Matti ja Mikko Sampon Modulaire oli 1990-luvun alussa todella paljon aikaansa edellä. Sattumien kautta löytyi mahdollisuus saada käyttöön Sampon veljesten rakentama vanha miehittämättömän traktorin prototyyppi. Tämä saatiin Vakolaan vuonna 2009, ja sen jälkeisinä kolmena vuonna raakileen koko ohjausjärjestelmä eli sähkö-, elektroniikka ja ohjelmistot tehtiin uudelleen – vastaavalla tekniikalla, kuin mitä moderneissa traktoreissa käytetään.

Vuoden 2012 syksyllä traktori alkoi liikkua jo ilman kuljettajaa, käyttäen Oksasen väitöskirjassa syntynyttä automaattista reitinsuunnittelua. Yksi Vakolan pelto kylvettiin onnistuneesti syksyllä 2012. Kevätkylvöjen 2013 aikaan tehtiin neljän pellon robottikoetus Vakolassa, tavoitteena tutkia miten autonomisella traktorilla tehdään töitä oikeasti maatilalla – jos aikaa on päivä ja kaiken täytyy toimia. Viimeisestä pellosta jäi puoli hehtaaria puuttumaan, kun traktorin hydrauliikkajärjestelmä rikkoutui, mutta muuten päivän kylvöhaaste oli opettavainen Oksaselle ja myös muille aiheesta kiinnostuneille (artikkeli KV 3/2015).

Autonomisella traktorilla on tehty oikeaa kylvötyötä, äestystä, lannoitteenlevitystä ja heinänniittoa, yhteensä reilut 30 hehtaaria. Oksanen on syystäkin ylpeä siitä, että koneella ei vain leikitty ja kerätty aineistoa tieteellisiä artikkeleita varten, vaan testeissä on saatu korvattua työtä, joka muuten olisi tehty tavallisella traktorilla. Autonomisen traktorin parissa Oksanen laskee viettäneensä jo vuoteen 2014 mennessä yli kuusituhatta työ- ja harrastustuntia, ja vuosina 2017–2018 vielä lisää. Vaikka traktori on vanha, vaikea korjata ja monesta kohtaa arveluttavassa kunnossa, Oksanen on halunnut säilyttää sen "opinnäytetyönään".

Saksassa isot saappaat

Ensi viikolla Timo Oksanen aloittaa professorina Münchenin Teknillisessä yliopistossa. Baijeriin on perustettu uusi maatalouskoneautomaation oppituoli, johon virkaan Oksanen on nimitetty eliniäksi. Oksanen kelpuutettiin tähän huippuvirkaan sekä tieteellisten ansioiden, opetuskokemuksen, kansainvälisyyden että omien insinööritaitojensa yhdistelmän ansiosta. Erityisesti insinööritaidot, eli kyky suunnitella koneita, rakentaa omin käsin elektroniikkaa ja kehittää järjestelmiä, algoritmeja ja malleja monipuolisesti sekä yhdistää kokemus maanviljelystä ja agronomisista ongelmista tieteelliseen tutkimukseen, on ainutlaatuinen, mikä miellytti saksalaisia.

Vaikka Oksanen on pitkään haaveillut olevansa maatalouskoneautomaation ja -robotiikan maailman huippututkimusryhmän vetäjä, tuntuvat saksalaiset saappaat väljiltä. Saksa on maatalouskonetekniikan ykkösmaa maailmassa, ja TU München oli vielä 1990-luvulla ja 2000-luvun alussa Saksan ykkönen. Saksalainen teollisuus toimii tiiviissä yhteistyössä opetuslaitosten kanssa, mikä selittää osaltaan saksalaisen teollisuuden menestystä. Tällaiseen tehtävään valitaan harvoin muu kuin saksalainen, mikä korostaa Oksasen osaamisen tasoa.

Oksanen jatkaa myös Aalto-yliopistossa osa-aikaisena vierailevana professorina – ja yhteistyö suomalaisten yritysten kanssa jatkunee jossain muodossa.