Karelia-ammattikorkeakoulun konetekniikan koulutuksen alla toimiva tarkkuustekniikan osaamisala tekee soveltavaa teollista TKIO-yhteistyötä (tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoiminta sekä oppiminen) ja osaamisen siirtoa fotonisten ja tarkkuusteknisten laitteiden tuote- ja tuotannonkehityksessä. Fotoniikan laiterakennuksessa Karelialla on uniikki kyvykkyys korkeakouluna sekä tuotekehitystoimijana valmistaa omassa tuotekehitysympäristössä fotonisten ja hienomekaanisten laitteiden prototyyppiosia ja osakokoonpanoja. Tällaisia ovat esimerkiksi työstetyt optiset komponentit, optiset muotit, hienomekaaniset komponentit, pulverimetallurgia ja erikoismateriaalien työstö.
Karelian tarkkuusvalmistus on kytkeytynyt yli viiteenkymmeneen kotimaiseen tarkkuuskomponentteja ja laitteita valmistavaan yritykseen niin avaruus-, ilmailu- ja puolustusvälineteollisuudessa kuin työvälinealalla ja muovi- ja metalliteollisuudessa. Photonics Joensuu puolestaan tukee alueen fotoniikkayritysten liiketoiminnan kasvua sekä uusien yritysten sijoittumista alueelle. Karelia on aktiivinen toimija Photonics Joensuu -ekosysteemissä muodostaen yritysten ja Itä-Suomen yliopiston (UEF) kanssa fotoniikan ja tarkkuustekniikan pilotointiympäristön.
Fotonisten laitteiden kehittäminen vaatii toimivan verkoston
Korkeakoulussa tapahtuvan soveltavan tutkimuksen ja yrityksissä olevan tuote- ja palveluinnovaatioiden kaupallistumispotentiaalin yhdistämisessä piilee merkittävä markkinataloudellinen ja yhteiskunnallinen hyödyntämispotentiaali. Tämän potentiaalin edistäminen ja hyödyntäminen edellyttää toimimista ekosysteemeissä. Fotonisten laitteiden kehittäminen on haastavaa ja edellyttää yhteistoimintaa. Yksittäisten osien ja kokoonpanojen prototypointi kuuluu Karelian ja yritysten välisen yhteistyön keskiöön mutta fotonisten laitteiden kaupallisen potentiaalin kehittämien edellyttää huomattavasti laajemman kehittämiskokonaisuuden edistämistä.
Karelian ydinosaaminen sijoittuu VTT:n optisten laitteiden kehittämisen mallissa opto-mekaanisten komponenttien osaamisalueeseen. Vastaavasti UEF:n osaaminen painottuu optisen suunnittelun ja optiikkaan perustuvien fysikaalisten ilmiöiden tieteelliseen tutkimukseen ja soveltamiseen optisissa laitteissa. Yritykset kytkeytyvät omien tuotteittensa ja omien avainprosessiensa kautta optisten laitteiden kehittämiskenttään. Fotonisia laitteita on haastavaa kehittää ilman että hyödyntää sekä korkeakouluilla ja tutkimuslaitoksilla olevaa infrastruktuuria että yritysten omaa laitekantaa yhtä-aikaisesti. Harvalla yrityksellä on riittävän laajat resurssit tehdä uusien fotoniikkaa hyödyntävien laitteiden kehitystyö itse. Fotonisten laitteiden tuotannon ja tuotekehittämisen avainprosessien taakse kätkeytyy suuri joukko erikoislaitteita, materiaaleja ja prosessiosaamista.
Karelia on harvoja korkeakouluja Suomessa, jolla on laitekanta, osaaminen ja kyvykkyys valmistaa hyvin tarkkoja työstettyjä ja valettuja, optisia sekä hienomekaanisia komponentteja. Vastaavasti UEF on panostanut optisten komponenttien suunnittelussa ja valmistuksessa mikro- ja nanofotoniikan prosesseihin. Yhdessä nämä kaksi toimijaa muodostavat uniikin optiikan suunnittelun ja komponenttivalmistuksen kehittämiskokonaisuuden, jota voidaan soveltaa usealla sovellusalueella, kuten kuvantavassa optiikassa, biofotoniikassa, optoelektroniikassa, integroidussa optiikassa, spektroskopiassa, nanomateriaaleissa ja kvanttioptiikassa. Kokonaisuus on laaja ja haastava ja yksittäisten toimijoiden on vaikea tehdä laitteita kokonaan yksin. Tästä syystä fotoniikassa yritykset ja tutkimusosapuolet ovat hakeutuneet tiiviiseen yhteistyöhön.
Karelia investoi uusiin tarkkuusvalmistuksen laitteisiin
Karelialla on käynnissä Innokaupunki-hankekokonaisuuden lisäksi merkittäviä investointeja uuteen laitekantaan. Karelia investoi 2025–2026 uuteen isoon ja tarkkaan moniakseliseen suurnopeustyöstökoneeseen sekä hiilikuiturakenteiden 3D-tulostimeen. Uusi laitekanta sopii perinteiseen muotti- ja tarkkuuskomponenttien valmistuksen mutta on sovellettavissa myös muille tarkkuusvalmistuksen aloille kuten mittalaitteiden runkorakenteisiin, optisten komponenttien valmistukseen ja optisiin muottiratkaisuihin.
Innokaupunki II -hankkeen aikana Karelia osallistui fotoniikan yhteisiin kehittämistilaisuuksiin, ja oli mukana Photonics Finlandin organisoimassa Optics and Photonics Days OPD 2024 -konferenssissa yhteisosastolla Photonics Joensuu ekosysteemin toimijoiden kanssa. Photonics Finland -yhdistykseen kuuluu yli 250 henkilöjäsentä ja 125 yritys- ja organisaatiojäsentä. Lähes kaikki fotoniikka hyödyntävät kotimaiset yritykset ovat mukana yhdistyksessä.
Kirjoittaja:
Juha Väyrynen, Senior Project Manager, Karelia-ammattikorkeakoulu
