Sattumia ja oivalluksia
Vuoden Professori 2023 Aki Mikkola panostaa keskusteluihin, kansainvälisyyteen ja erehtymisen vapauteen. Tutkimuksen ja opettamisen jälki näkyy lukemattomissa koneissa ympäri Suomea.
Teksti minna takkunen kuvat teemu leinonen
Kun Aki Mikkola ensimmäisen kerran törmäsi monikappaledynamiikan teoriaan, hän ei arvannut, että siitä kehkeytyisi hänen elämäntyönsä. Hän oli tuolloin diplomityötään tekevä, puutavarakuorman hydraulista nostamista tutkiva opiskelija. Aihe vei kuitenkin mennessään.
Vuodesta 2002 Lappeenrannassa konetekniikan professorina toiminut Mikkola on tuonut Suomeen koneiden ja laitteiden suunnittelussa käytettävän monikappaledynamiikan teorian ja soveltanut sitä menestyksekkäästi yhteistyössä lukuisten yritysten kanssa.
Sattumalla on näppinsä pelissä useassa kohdassa Mikkolan uraa. Myös siinä, miten kansainvälinen yhteistyö vakiintui hänen tutkijantyöhönsä. Syyskuun 11. päivä 2001 hän oli työmatkalla Yhdysvalloissa. Terroristi-isku katkaisi lentoliikenteen. Aluksi epämukavalta tuntunut hotellihuoneen jakaminen kollegan kanssa johtikin hyödyllisiin ammatillisiin keskusteluihin.
“Suomalaisena sitä hakeutuu helposti omiin oloihinsa tai yhteen toisen suomalaisen kanssa. Totesin, että miksei voisi viettää aikaa kollegoiden seurassa.”
Luova revittely syntyy luottamuksesta
Kansainvälisyys on Mikkolan työssä itsestään selvää ja luontevaa. Haastattelun teon aikaan Mikkola oli työmatkalla Sevillassa, jossa LUT-yliopisto järjestää konferenssien sarjaa yhdessä espanjalaisen yliopiston kanssa. Paikka Euroopan toisella laidalla on Mikkolalle tuttu 17 vuoden takaa tutkijavierailulta.
Muiden huomioiminen arjessa on Mikkolalle luonteenomaista. Nyt Sevillassa hän kävi kollegoidensa kanssa kävelyllä.
“Revittelimme ideoita ja erilaisia mahdollisuuksia. Virtuaalisuunnittelun parissa se onnistuu, kun keskustelu on pidäkkeetöntä. Sellaisen syntymiseen tarvitaan luottamusta, joka syntyy henkilösuhteiden kautta.”
“Asioista on oltava syvällisesti perillä ennen kuin tietoja voi soveltaa.”
Monikappaledynamiikan teoriaan perehtyneiden tutkijoiden kansainvälinen yhteisö on pieni, muutaman tuhannen asiantuntijan joukko. Yhteistyö on paitsi hyödyllistä, oikeastaan välttämätöntä. Tiedon kerryttämisen ja sovellusten kehittämisen rinnalla Mikkola vaihtaa ajatuksia esimerkiksi opettamiseen liittyvistä näkökulmista.
Harva tuttu tietää, että inhimillisiä tekijöitä puntaroiva professori harkitsi teini-ikäisenä lastentarhanopettajaksi ryhtymistä.
”Haave kumpusi varmaan siitä, että itse tykkäsin olla tarhassa.”
Makrotason ymmärrys, mikrotason perehtyminen
Mikkolan ymmärrys alasta ja vireän kansainvälisen tiedeyhteisön merkityksestä syventyi 2000-luvun alkupuolella, kun hän oli tutkimustyössä Post doc -tutkijana Chicagossa. Alan kuuluisa professori Ahmed Shabana otti suomalaisen siipiensä suojiin.
Samalla kun Mikkola verkostoitui alan tutkijoiden kanssa, hän sisäisti tutkimukseen sitoutumisen.
”Asioista on oltava syvällisesti perillä ennen kuin tietoja voi soveltaa. Välillä se saattoi ihmetyttää, miten yksityiskohtaisella tasolla asioista Yhdysvalloissa puhuttiin. Suomessa tyyli on ylimalkaisempi, puhumme pikemmin ylätason asiaa.”
“Opiskelijat on pidettävä mukana, eikä opettamisesta saa tehdä liian vaikeaa.”
Hedelmällinen ristiriita rytmittää Mikkolan työtä.
”On toisaalta hallittava pienenpienet yksityiskohdat, toisaalta osattava kertoa laajemmasta kulmasta, mitä tehdään ja miksi tehdään. Asetelma opettaa tärkeysjärjestystä.”
yrittäminen ja erehtyminen kuljettavat keksintöihin
Vastavalmistuneena Mikkola työskenteli vuoden Valmetilla. Vaikka hänen uransa on sittemmin rakentunut liiketoimintasovellusten ympärille, Mikkola huomasi, että yliopisto on sittenkin häntä varten.
”Yliopistomaailmassa tulen pikkaisen paremmaksi joka päivä. Se on minulle suuri tyydytyksen lähde. Matematiikan ja liiketoiminnan yhdistelmä sopii minulle hyvin. Haen mielelläni isoja haasteita, jotka eivät välttämättä aina onnistu. Erehtymisen sietäminen on tie keksintöihin.”
Muuan erehdys liittyi laskemismenetelmään, jota Mikkola oli pitkään käyttänyt, ja sovelsi Jussi Sopasen kanssa tämän väitöskirjaa ohjatessaan. He käyttivät metodia pyörivien koneiden toimintojen laskemisessa. Paikalle sattui alan toinen tutkija.
“Erehtymisen sietäminen on tie keksintöihin.”
”Hän kysyi, että tiedämmekö että on olemassa parempikin metodi.”
Huomautuksesta syntyi kokonaan uusi tutkimuslinja Sopaselle, joka hänkin on nykyisin professori.
Mikkola ei allekirjoita yrittämisen ja tutkimustyön vastakkainasettelua.
”Vanha näkemys on se, että jos tekee yritysyhteistyötä, ei tule kehittäneeksi menetelmiä. Työssäni ratkaisen käytännön ongelmia, jotka luovat virikkeitä. Parhaimmillaan tilanne tuottaa uusia ideoita ja jopa uusia tutkimuslinjoja.”
Työ ei silti ole kepeää ruusuilla tanssahtelua. Yritysjohdon saaminen samanmieliseksi on Mikkolan sanoin rankkaa lapiotyötä. Urakkakerroin kasvaa yhtä jalkaa riskielementin kanssa.
Erityisesti korona-aika teki yrityksistä varovaisia.
”Erään kahden ja puolen vuoden mittaisen hankkeen valmisteluun kului kolme vuotta. Hankkeessa tutkitaan metsäkoneoperaattorin tuottavuutta toimintojen automatisoimisen kautta.”
Vuosien varrella Mikkolan saama, yhteensä 16,1 miljoonan ulkopuolinen rahoitus on kulunut lähinnä Mikkolan tutkimusryhmän palkkoihin.
”Meillä ei ole suurta, fyysistä laboratoriota. Usein lainaamme tarvikkeita muilta.”
opetuksessa voi testata tutkimusmenetelmiä
Professoriliitto valitsi Mikkolan tammikuussa Vuoden Professoriksi. Perusteluissa hänen ansionsa insinööritieteen ja teknologiateollisuuden eduksi todetaan verrattomiksi ja kansainvälisesti tunnustetuiksi.
Hän on myös arvostettu, vuorovaikutukseen panostava opettaja. Mikkola kertoo odottavansa opetushetkiä, joissa pääsee koeponnistamaan pohtimiaan tutkimusteemoja. Pandemia-ajan etäopetus teki selväksi lähiopetuksen tärkeyden.
”Ilmeistä voi tulkita, menevätkö konseptit perille vai yli hilseen.”
Pitkillä luennoilla tapahtuvaa herpaantumista hän taklaa kysymällä vaikkapa kreikkalaisten aakkosten ääntämistä tai tekemällä simppeleitä kömmähdyksiä laskutoimituksissa.
”Opiskelijat on pidettävä mukana, eikä opettamisesta saa tehdä liian vaikeaa. Tähtään keskijoukkoon, joka kattaa kahdeksankymmentä prosenttia opiskelijoista.”
koneen sieluun pelin keinoin virtuaalisesti
Mikkolan tutkimus- ja opetustyön jälki on osa lukemattomien ihmisten arkea lähes missä tahansa, missä ohjataan raskasta kalustoa. Muun muassa metsä- ja maatalouskoneissa, paperikoneissa ja kaivoslaitteissa sovelletaan hänen testaamansa teorian malleja.
Monikappaledynamiikan mallintamisessa käytettävät algoritmit auttavat säästämään aikaa, rahaa ja materiaaleja. Fyysisiä prototyyppejä ei tarvitse valmistaa samassa mitassa kuin aiemmin, ja toiminnallisia puutteita pystytään havaitsemaan varhaisessa vaiheessa.
Yksi konkreettinen kone on Mikkolan tiimin LUT-yliopistossa kehittämä vesijäähdytteinen generaattori, jonka avulla kalliista aktiiviosista saadaan enemmän irti. Tehostaminen on arvokasta valuuttaa.
”Koneen käyttäytymistä tutkitaan virtuaalisesti samaan tapaan kuin pelimaailmassa.”
Mullistavaa Mikkolan tutkimuksissa on erityisesti reaaliaikaisten simulaattorien kehittäminen. Kone tuottaa toimiessaan dataa ja hyödyntää sitä heti. Esimerkiksi metsätyökone punnitsee tukkeja ja arvioi samalla kuorman kokonaismassaa. Kone voi laskea käytössä väsyvien osien tilaa ja sitä kautta huollon tarvetta.
Sovellukset ulottuvat myös lääketieteeseen, kuntoutukseen ja urheiluun. Teorian avulla voidaan tutkia vaikkapa luuston dynamiikkaa paineisissa tilanteissa. Hiljattain Mikkolan ryhmä mallinsi akillesjänteen biomekaanista toimintaa.
”Uutta laskennallista menetelmää voidaan soveltaa materiaaleihin, joihin kohdistuu paljon muodonmuutoksia.”
Algoritmiin saadaan mukaan yhä useampia määreitä, kuten venymänopeus ja vääntymiskulma. Näin voidaan suunnitella aiempaa täsmällisempiä fysioterapeuttisia harjoitteita sekä kehittää reaaliaikaisia varoitteita. Alan tulevaisuusskenaariot ovat kiehtovia.
”Koneista tulee yhä autonomisempia.”
Sovellus voi kertoa esimerkiksi tuulilasiin asennetulta näytöltä ajoneuvon kunnossapitotarpeista.
miten suomi kohtelee valmistuvia?
Lappeenrannan yliopistoa professori kuvailee kannustavaksi ja eteenpäin katsovaksi.
”LUT-yliopistossa on nopeasti reagoivaa porukkaa. Yliopisto on muuttunut harppauksittain. Vielä parikymmentä vuotta sitten kieli oli suomi ja asenne hyvin paikallinen. Aikakoneella matkustava ei tunnistaisi paikkaa samaksi.”
Mikkola on huomannut saman murroksen tapahtuneen teollisuudessa. Työkieli on yhä useammassa yrityksessä englanti.
Hän toivoisi, että Suomeen juurtuville, kansainvälisille opiskelijoille myönnettäisiin pidempiä lupia Suomessa asumiseen ja nopeampi tie kansalaisuuteen.
”Miten kohtelemme valmistuvia? He ovat parhaista parhaita.”
Kansainvälisyys merkitsee opiskelijoille toisaalta myös stressaavaa kilpailutilannetta.
”Omastakin työstäni hankevalmisteluihin kuluu iso osa.”
Vapaa-aika, perhe ja työ muodostavat professorin elämässä kolmion, jonka tahot kiskovat kukin omiin suuntiinsa. Hengästyttävän julkaisutahdin ja väitöskirjojen sekä diplomitöiden ohjaamisen ohella Mikkola on kunnostautunut myös yliopiston luottamustoimissa.
Vuoden 2023 alusta Mikkola toimii myös konetekniikan osastonjohtajana.
”Toivon, että saamme osastosta vieläkin värikkäämmän ja kansainvälisemmän.”
Hän uskoo vahvuuksiin keskittymisen olevan avain.
Aki Mikkola, Professori
Syntynyt: Vuonna 1969 Heinolassa.
Perhe: Vaimo ja 14-, 16- ja 18-vuotiaat lapset.
Työ: Konetekniikan professori LUT- yliopistossa
Harrastukset: Kuntosali, sulkapallo, hiihto, pyöräily ja retkeily.
Mistä tunnetaan työyhteisössä? Hiihtää mielellään työpaikalle,
Mistä ei tunneta? Potee torakkafobiaa. ”Jos huoneessa on torakka, minä
olen se, joka roikkuu verhoissa, kunnes siitä päästään eroon.”
.
