Lisäävä valmistus eli 3D-tulostus kasvaa vauhdilla haastamaan perinteisiä teollisia valmistusmenetelmiä. LUT-yliopistossa valmistunut konetekniikan alan väitöstutkimus tarkastelee lisäävää valmistusta oppimisen näkökulmasta, ja auttaa vastaamaan teollisuuden kasvaviin osaamistarpeisiin.

Lisäävä valmistus on joillakin aloilla saavuttanut jo niin kutsutun teollisen standardin aseman. Alaan liittyvä tutkimus ja koulutustarjonta on Suomessakin voimakkaassa kasvussa, sillä osaamisen puute jarruttaa vielä suomalaista yrityskenttää tarttumasta eri 3D-tulostuksen tarjoamiin tekniikoihin.

Ari Pikkaraisen LUT-yliopistossa valmistunut väitöstutkimus yhdistää lisäävän valmistuksen tekniikkaa ja pedagogiikkaa, ja tarjoaa työkaluja korkeakoulusektorille. LUT on yksi Suomen johtavista lisäävän valmistuksen tutkimus- ja koulutusyksiköistä, ja Pikkaraisen tutkimus ensimmäinen aihetta käsittelevä väitöskirja LUTissa.

”Osaamisen puute ja vaillinainen ymmärrys 3D-tulostuksen mahdollisuuksista ovat selkeä pullonkaula yritysten kasvulle tietyillä valmistavan teollisuuden sektoreilla. Yritysten edustajat puhuvat jo selvästä osaamisen puutteesta, sanoo Lapin ammattikorkeakoulun Kemin yksikössä konetekniikan lehtorina työskentelevä Pikkarainen.

Pikkarainen kertoo, että ohjaajansa professori Heidi Piilin kanssa he tunnistivat jo vuosia sitten kasvavan tarpeen kehittää lisäävän valmistuksen koulutusta.

”Opiskelin itse muutamia vuosia sitten työn ohessa opiskeltavaksi suunnitellussa LUT-yliopiston konetekniikan DI-ohjelmassa, ja innostuin samalla tieteellisestä julkaisutoiminnasta. Väitöskirjani rakentui idealle, että valmistuvat amk- ja diplomi-insinöörit voisivat jatkossa viedä lisäävän valmistuksen osaamista mahdollisimman tehokkaasti yrityskentälle”, sanoo Pikkarainen.

Tekniikan alan ja lisäävän valmistuksen pedagogiikka on Pikkaraisen mukaan vielä varsin vähän tutkittu alue.

”Tekniikan ja sen oppimisen erityispiirteet tuntuvat olevan vielä tutkimuksellisesti melko alkutekijöissään, mistä hieman yllätyin. On kuitenkin selvää, että perinteiset menetelmät eivät täysin tue kovaa vauhtia kehittyvän tekniikan oppimista.” Pikkaraisen tutkimuksessa oppimisen ja sitä tukevan opetuksen metodit on viety opetussuunnitelmatasolle saakka. Luontevana sovelluskohteena hänellä itsellään toimii Lapin ammattikorkeakoulun konetekniikan koulutusohjelma, jossa lisäävää valmistusta on mahdollista opiskella jopa 47,5 opintopistettä kursseina, projekteina ja opinnäytetyönä.

”Tutkimuksessani kehitetyt työkalut soveltuvat koko korkeakoulusektorille, sekä ammattikorkeakouluihin että yliopistoihin”, päättää Pikkarainen.

Diplomi-insinööri Ari Pikkaraisen konetekniikan alaan kuuluva väitöskirja Development of learning methodology of additive manufacturing for mechanical engineering students in higher education tarkastettiin 7.7.2021 klo 12 LUT-yliopiston auditoriossa etäyhteyksin. Vastaväittäjänä toimii Program director DI Dr. Maximilian Lackner, FH Technikum Wien, Itävalta. Kustoksena toimii professori Heidi Piili LUT-yliopistosta.