Opiskelijaprojekti tuotti tutkijoille käyttäjälähtöisen anturijärjestelmäratkaisun

Tieto- ja viestintätekniikan opinnoissa kiertotalouteen erikoistuvat kolmannen vuoden insinööriopiskelijat pääsevät soveltamaan koulutuksen aikana oppimiaan taitojaan käytäntöön kahdeksan viikon mittaisissa kehitysprojekteissa. Aikaisempia kehitysprojekteja ovat olleet mm. vuonna 2020 rehun pilaantumisen etenemisen tutkiminen (Helke et al., 2020), vuonna 2021 kerrosviljelykontin ilmanvaihdon kehittäminen (Haavisto et al., 2021), ja vuonna 2022 toteutettu projekti, jossa kehitettiin ratkaisua lehmien vedenjuonnin mittaamiseen (Järvenpää, 2022).

Haaste

Kehitysprojektin tämänkertainen haaste tuli HAMKin Lepaan kampukselta, jossa oli tarve kehittää käyttäjälähtöinen ratkaisu tutkijoiden tarpeisiin. Toimeksiantajina olivat tekninen asiantuntija Salla Leppäkoski ja tutkimusinsinööri Petri Niemi, ja tehtävänä oli suunnitella ja toteuttaa säädettävä teline kasvin kasvuolosuhteita mittaavalle anturijärjestelmälle sekä kehittää mittausdatan visualisointia ja käyttöliittymää. Tämän projektin keskeiset osaamisalueet olivat 3D-mallinnus ja data-analytiikka.

Opiskelijoiden toteuttaman projektin avulla tähdättiin konkreettiseen tuotteeseen, jota tutkijat voivat käyttää seuratessaan kasvien kasvuolosuhteita. Säädettävän, 3D-tulostetun anturitelineen ja mitta-asteikon avulla käyttäjä voi asettaa anturin haluamalleen korkeustasolle (kuva 1). Power BI-analytiikkaratkaisulla (kuva 2) käyttäjä voi puolestaan tarkastella anturijärjestelmän mittaamia lämpötila- ja kosteustietoja, tutkia historiadataa sekä sitä, miten lämpötila ja kosteus ovat vaihdelleet tietyn aikajakson aikana.

Kuva 2. Kuvakaappaus Power BI ratkaisusta.

Projektin kulku

Kahdeksan viikon aikana opiskelijat kehittivät ratkaisua eteenpäin luomalla prototyyppejä ja keräämällä palautetta sekä ohjaajilta että toimeksiantajilta. Projektin toteutuksessa käytettiin Scrum-menetelmää (Schwaber & Sutherland, 2020), joka on ketterä projektinhallinnan menetelmä työskentelytapoineen, rooleineen ja tuotoksineen. Se on alun perin kehitetty ohjelmistoprojekteihin, mutta sovellettavissa kaikkiin projekteihin. Scrumia sovellettiin mm. jakamalla ratkaisun kehittäminen sprint-työskentelyjaksoksi, joita rytmittivät sprintin suunnittelu, katselmointi toimeksiantajan kanssa sekä tiimin välinen reflektio. Sprinttien lomassa tuli menetelmän mukaan toteuttaa päivittäisiä lyhyitä palavereja. Opiskelijatiimissä oli myös jaettu vastuut tuoteomistajalle ja Scrum-Masterille, joiden pääasiallisena tehtävänä oli huolehtia siitä, että tuotekehitys vastaa toimeksiantajan tarpeisiin ja huolehtia tiimin työn rytmityksestä Scrum-menetelmän mukaan. Säännöllinen katselmointi ja palautteen keruu ohjaajilta ja etenkin toimeksiantajalta varmisti, että kehitys pysyi oikeilla raiteilla.

Kehitysprojektin haasteet

Ketterässä ja aikataulullisesti nopeasti toteutettavassa projektissa tiimille voi käydä herkästi myös niin, että rakastutaan ensimmäiseen hyvältä tuntuvaan ideaan ja lukittaudutaan siihen, eikä kehitetä vaihtoehtoisia ratkaisua tai valittua ratkaisua eteenpäin. Myös loppukäyttäjän tyytyväisyys kehitysvaiheessa luonnosteltuun ratkaisuun voi johtaa kehittämisen lopettamiseen, ja tämäkin voi tulla alkuperäisten vaatimusten saavuttamisen tielle. Tiiminjäsenten erilaiset näkökulmat ja ideat voisivat kuitenkin mahdollistaa ratkaisun jatkokehittämisen, myös aivan uudeksi innovaatioksi asti. Etenkin kehitysprojektin alkutaipaleella tiimin olisikin tärkeä malttaa antaa aikaa ideoille ja erilaisten ratkaisuiden tarkastelulle.  

Tällä kertaa projektin suurin opetus oli juuri sen huomaamisessa, että kiire ja ketterä kehitysote voivat johtaa tilanteeseen, jossa ratkaisuun lukittaudutaan liian nopeasti. Loppukäyttäjän tyytyväisyys ei saa olla este jatkokehitykselle, vaan tulisi rakentaa kulttuuri, jossa ratkaisuja kyseenalaistetaan ja kehitetään edelleen insinöörityön perusperiaatteen mukaisesti myös onnistumisten jälkeen. Tästä opittiinkin, että seuraavassa projektissa tulee varata selkeä lohko ja aika alkuvaiheen ideointiin, innovointiin ja vaihtoehtoisten ratkaisujen kartoittamiseen ennen kuin varsinainen tekeminen aloitetaan. Lisäksi tiimin kaikkien jäsenten näkökulmat ja ideoiden potentiaali tulee kartoittaa systemaattisemmin, jotta saadaan rakennettua ryhmänsisäistä koheesiota ja saadaan kaikki tärkeät ajatukset paperille. Tähän tarvitaankin insinöörimäistä jatkuvan kehityksen lähestymiskulmaa: mikään ratkaisu ei ole koskaan lopullinen – jokainen toteutettu ratkaisu on seuraavan kehitysaskeleen lähtökohta.

Kirjoittajat