VTT luo teknologiasta liiketoimintaa VTT-katsaus VTT-katsaus

Transkriptio

1 VTT luo teknologiasta liiketoimintaa VTT-katsaus 2008 VTT-katsaus

2 SISÄLTÖ Toiminta-ajatus VTT tuottaa kansainvälistä kilpailukykyä lisääviä tutkimus- ja innovaatiopalveluita yrityksille, yhteiskunnalle ja muille asiakkaille ja luo siten edellytyksiä yhteiskunnan kestävälle kehitykselle, työllisyydelle ja hyvinvoinnille. 2 VTT:n toiminta-ajatus ja perusarvot 3 Pääjohtajan katsaus 4 VTT lyhyesti 6 Teknologiasta liiketoimintaa 7 Esimerkkejä tutkimustuloksista 7 ICT, elektroniikka 12 Metsäteollisuus, energia, prosessiteollisuus ja ympäristö 16 Bio-, lääke- ja elintarviketeollisuus 19 Kone- ja kuljetusvälineteollisuus VTT:n perusarvot 21 Kiinteistöt ja rakentaminen, palvelut ja logistiikka Intohimona innovointi Tukea ja arvostusta läpi kaiken Yhdessä asiakkaan hyväksi Askeleen edellä 25 Liiketoimintatutkimus ja kaupallistaminen 27 Kärkiohjelmat ja suuret tutkimuskokonaisuudet 30 Kansainvälinen ja kotimainen yhteistyö 32 VTT Kansainvälistyvä VTT 35 VTT lukuina Kannen pääkuva: Euroopan fuusio-ohjelman huoltorobotin täyden mittakaavan kokoinen tutkimusympäristö otettiin tammikuussa käyttöön Tampereella. DTP2-tutkimusympäristö on osa VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston kansainvälistä etäoperoinnin ja virtuaalitekniikoiden keskusta, ROViRia.

3 Pääjohtajan katsaus VTT:n toimintatavan muutoksesta on nyt kulunut reilut kolme vuotta. Yhteistyön lisääntymiseen ja monitieteisyyden hyödyntämiseen tähtäävä muutos on edennyt suunnitellusti. Tieteellinen taso on erilaisissa arvioinneissa todettu erinomaiseksi, asiakastyytyväisyys ja toimintamme yhteiskunnallinen vaikuttavuus on arvioitu hyviksi. Henkilöstön tyytyväisyys on parantunut selvästi edellisestä vuodesta. Olemme edelleen yksi suosituimmista työpaikoista alan opiskelijoiden keskuudessa. Ja toiminnan kannattavuus on saavuttanut erinomaisen tason. VTT:n tavoitteena on lisätä asiakastyön määrää nykyisestä kolmanneksesta. Elinkeinoelämämme kilpailukyvyn kehittämiseksi on tärkeätä kyetä entistä paremmin viemään meidän hyvä osaamisemme innovaatioiksi. Samalla on huolehdittava osaamisemme uusiutumisesta. Tämä mahdollistuu valtion perusrahoituksen turvaamisella sekä menestymisellä kilpaillun tutkimusrahoituksen saamisessa. Toimintaympäristön murros tulee vaikuttamaan myös VTT:n toimintaan. Yritysten kilpailukyvyn kehittäminen edellyttää aiempaa enemmän uusiutumista ja panostamista t&k-toimintaan. Olemme valmiit ottamaan nämä haasteet vastaan. Esimerkkinä mainittakoon yhteistyön tiivistäminen metsäteollisuutemme omistaman tutkimusorganisaation KCL:n kanssa. Kilpailu kansainvälisillä tutkimusmarkkinoilla tulee myös muuttumaan. Nykyisin julkisen rahoituksen varassa toimivat kapea-alaiset tutkimusorganisaatiot tulevat häviämään. Monissa maissa kehitetään rakenteita VTT:n toimintamallia esimerkkinä pitäen. Toki innovaatioekosysteemit ovat aina kulttuurisidonnaisia, eikä Suomen malli välttämättä toisenlaisessa kulttuurissa toimi. Kaiken toimintamme perustana ovat osaavat ihmiset. Vahvasti kilpaillun rahoituksen varassa toimivan organisaation suuri haaste on löytää tasapaino osaamisen tarpeen ja tarjonnan välillä. Osaamisen uusiutuminen on keskeistä, ja siihen panostamme määrätietoisesti. Tavoitteena on kyetä julkisella rahoituksella kehittämään sellaista osaamista, joka on hyödyksi elinkeinoelämämme kilpailukyvyn edistämisessä. Muutos jatkuu, ja vuoden 2009 aikana VTT:n asiantuntijapalvelut tullaan yhtiöittämään. Muutoksella tavoitellaan lisää joustavuutta siihen toimintamme osaan, johon julkista rahoitusta ei kilpailupoliittisista syistä voida käyttää. Myös VTT:n lähes 20 spin off -yhtiön hallintaan tullaan Yritysten kilpailukyvyn kehittäminen edellyttää aiempaa enemmän uusiutumista, ja panostamista t&ktoimintaan. Olemme valmiit ottamaan nämä haasteet vastaan. perustamaan oma yhtiönsä. Näillä muutoksilla tavoitellaan koko VTT:n toimintaan lisää joustavuutta samaan tapaan kuin yliopistojen kehittämisessä. Kiitän VTT:n henkilökuntaa hyvin tehdystä työstä kuluneena vuonna. Olemme osoittaneet muutoskykymme, ja asiakkaat tyytyväisyytensä osaamiseemme. Kiitän myös asiakkaitamme ja muita sidosryhmiä luottamuksesta VTT:tä kohtaan. Erkki KM Leppävuori Pääjohtaja VTT / Katsaus 2008 / 3

4 VTT lyhyesti Liikevaihto 245 M Henkilöstö Pääjohtaja Erkki KM Leppävuori VTT on Pohjois-Euroopan suurin soveltavaa tutkimusta tekevä, moniteknologinen organisaatio, joka tuottaa monipuolisia teknologia- ja tutkimuspalveluja sekä kotimaisille että kansainvälisille asiakkailleen, yrityksille ja julkiselle sektorille. Laaja-alaista osaamista yhdistämällä VTT auttaa asiakkaitaan ja yhteistyökumppaneitaan luomaan uusia tuotteita, tuotantoprosesseja ja -menetelmiä sekä palveluja ja lisää näin elinkeinoelämän kansain välistä kilpailukykyä sekä yhteiskunnan hyvinvointia. Laajan kotimaisen ja kansainvälisen yhteistyön ja verkostoitumisen avulla VTT varmistaa tiedon ja teknologian tehokkaan siirron ja hyödyntämisen. VTT:n rakenne Tulosvastuulliset toiminnot Asiakasratkaisut, toimialajohtaja Jouko Suokas Asiantuntijapalvelut, toimialajohtaja Laura Apilo Strateginen tutkimus, tieteellinen johtaja Jorma Lammasniemi Yrityskehitys, toimialajohtaja Tapio Koivu Asiakastoimialat Bio-, lääke- ja elintarviketeollisuus, asiakasjohtaja Hannu Lampola Elektroniikka, asiakasjohtaja Ilkka Suni Energia, asiakasjohtaja Rauno Rintamaa ICT, asiakasjohtaja Seija Sihvonen Prosessiteollisuus ja ympäristö, asiakasjohtaja Jaakko Raukola Kiinteistöt ja rakentaminen, asiakasjohtaja Pekka Pajakkala Kone- ja kuljetusvälineteollisuus, asiakasjohtaja Harri Soininen Palvelut ja logistiikka, toimialajohtaja Jouko Suokas Metsäteollisuus, asiakasjohtaja Timo Pekkarinen Tutkimus ja hallinto Tutkimus ja kehitys, toimialajohtaja Kari Larjava Hallinto, hallintojohtaja Seppo Viinikainen ja lakiasiainjohtaja Varpu Lindroos VTT:n toiminnan teknologiapainoalueet Sovellettu materiaalitekniikka Nanomateriaalit Biopohjaiset materiaalit ja polymeerit Funktionaaliset materiaalit Energiatekniikan ja koneiden materiaalit Rakennetun ympäristön materiaalit Bio- ja kemianprosessit Kestävä kemia Prosessikehitys Elintarviketeknologiat Systeemibiologia / Lääkkeet ja diagnostiikka Terveydenhoidon tietotekniikka Energia Ydinenergia Poltto- ja kaasutusteknologiat ja päästöjen hallinta Bioenergia Liikenteen energiankäyttö ja päästöt Hajautettu energiantuotanto, polttokennot ja tuulivoima Metsäteollisuuden energiankäyttö Energiajärjestelmät ja -talous, ilmastonmuutos Tieto- ja viestintäteknologiat Kognitiiviradio ja yhteentoimivat verkot Tietoturva Hajautetut tuotealustat ja palvelut Globaali ohjelmistotuotanto, -teknologia ja -liiketoiminta Läsnä-äly ja yhteisöllinen tietojenkäsittely Mallinnus, simulointi ja visualisointi Teolliset järjestelmät Operaatiotutkimus Ihmisen ja tekniikan vuorovaikutus Koneet ja kuljetusvälineet Tuotantojärjestelmät ja -verkostot Tuotantotalous Systeemitekniikka Teknologia, liiketoiminta ja innovaatiot Uudet tuotantomenetelmät Mikroteknologiat ja elektroniikka Optiset ja fotoniikan ratkaisut Painettu älykkyys Biotieteet ja elektroniikka Elektroniikan nanoteknologia RF ratkaisut Mikroanturiratkaisut Yhteiskunnan teknologiat Palvelut ja palveluteknologiat Turvallisuus ja käyttövarmuus Rakennetun ympäristön tietotekniikka ja prosessit Rakennukset ja rakennettu ympäristö Kuljetusjärjestelmät ja telematiikka Liiketoimintatutkimus Innovaatiojohtaminen Ennakointi (teknologia, markkinat, liiketoiminta) Globaali tuotanto- ja palveluliiketoiminta, liiketoimintamallit, tuote- ja tuotantokonseptit, toimitusketjut Liiketoimintateknologiat Innovaatiot ja innovaatiojärjestelmät VTT / Katsaus 2008 / 4

5 Ennakoinnista valmiuksia tulevaisuuden kilpailukyvyn varmistamiseen VTT lyhyesti VTT katsoo osaamisensa kehittämisessä pitkälle tulevaisuuteen ja haluaa siksi tukea myös asiakkaitaan kehittämään liiketoimintaansa proaktiivisesti ja toimintaympäristön tulevat muutokset huomioiden. VTT:n teknologia- ja liiketoimintaennakoinnin palvelut antavat yrityksille valmiuksia vastata tulevaisuuden trendeihin ja haasteisiin. Vain harvalla yrityksellä on käytössään systemaattisia toimintatapoja ja työkaluja tulevaisuuden analysointiin. Yritysten tulisi kuitenkin voida pohjata strateginen suunnittelunsa pitkän linjan kehityskulkuihin: Miten teknologian ja markkinoiden odotetaan kehittyvän tulevaisuudessa, ja millaisia vaikutuksia tällä on liiketoimintaan. Ennakointikartoitukset antavat keinon tunnistaa toimintaympäristön ja teknologiakehityksen murrokset ja varautua niihin. Hyvin tehty ennakointityö on siten myös osa strategisten riskien hallintaa. VTT:n vahvuus teknologia- ja liiketoimintaennakoinnin tarjoajana on laaja osaamispohja, josta voidaan yhdistellä eri toimialojen ja teknologioiden syvällistä tuntemusta. Hyvä yhteistyö teollisuuden kanssa mahdollistaa joustavat toimintamallit, ja aktiivinen toiminta kansainvälisissä verkostoissa tuo saataville uusimman tiedon globaalilla tasolla. Myös kansainväliset asiakkaat ovat löytäneet VTT:n ennakointipalvelut ja antaneet positiivista palautetta vahvan tulevaisuusorientoituneen kulttuurin olemassaolosta ja kehittyneistä menetelmistä. Asiakkaalle ennakointi voi avata aiemmin havaitsematta jäänyttä liiketoimintapotentiaalia. Tarkastelemalla yrityksen toimintaa laajemmasta näkökulmasta on mahdollista havaita uusia toimintatapoja ja kombinaatioita, joiden myötä voidaan löytää täysin uusia asiakkaita uudelta toimialalta tai uudesta käyttöyhteydestä. Ennakointi auttaa tutkimus- ja kehityspanosten suuntaamisessa ottaen huomioon teknologian kehityksen horisontin kansainvälisellä tasolla. VTT:llä on runsaasti kokemuspohjaa ja valmiudet tarjota monitasoisia ennakointipalveluita erilaisiin tarpeisiin. Palvelun laajuus voi vaihdella yritysjohdon päätöksenteon tueksi tehtävästä ketterästä pikakartoituksesta aina koko toimialan tulevaisuutta käsittelevään syvälliseen roadmapiin. Vuonna 2008 valmistuivat esimerkiksi sosiaalista mediaa sekä kiinteistö- ja rakennusalan ICT-palveluja koskevat roadmapit. Teknologian kehityskulku on kartoituksissa keskeisessä osassa, mutta ennakoinnissa otetaan aina huomioon myös monia muita toimintaympäristön kehitystä ohjaavia tekijöitä. Näitä ovat esimerkiksi kuluttajien tarpeet, talouden syklit, yhteiskunnan ja työmarkkinoiden kehitys, maailmanpolitiikka tai ympäristölainsäädännön ja standardien muutokset. Ennakointi ei ole raportti vaan prosessi. Asiakkaan edustajat ovat aina mukana palvelun toteuttamisessa, ja pääsevät itse pohtimaan tulevaisuuden kysymyksiä. Näin varmistetaan, että ennakointiprosessissa syntyvä uusi tieto todella tuottaa hyötyä asiakkaan liike - toimintaan ja auttaa kehittämään tulevaa kilpailukykyä. Kehitysjohtaja Petri Kalliokoski Puh Teknologiakumppanuus Te kn ologia- ja liike- Strateginen Tuote- ja IPR ja Asiantuntijaselvitykset, toimintaennakointi tutkimus palvelukehitys lisensointi testaus, sertifiointi Innovaatio- ja teknologiajohtaminen VTT / Katsaus 2008 / VTT / Katsaus 2007 VTT / 5 / Katsaus

6 Tässä katsauksessa julkistetut esimerkit edustavat vain pientä osaa VTT:n toiminnasta, mutta antavat kuitenkin kuvan siitä, kuinka monipuolisesti VTT:n osaaminen vaikuttaa tekniikan ja liike toiminnan kehittämiseen Suomessa. Teknologiasta liiketoimintaa VTT:n tutkimus kattaa koko teknologian kentän elektroniikasta rakentamiseen, nanopartikkeleista ydinvoimalaitoksiin. Palvelumme ulottuvat läpi innovaatioprosessin tulevaisuuden kehitysnäkymiä luotaavasta teknologia enna - koinnista ja strategisesta teknologiakehityksestä uusien ja parannettujen tuotteiden, palvelujen ja prosessien luomiseen sekä uusien ratkaisujen ja toimintakonseptien kaupallistamiseen asti. Kehitystyön tukena ovat monipuoliset testaus-, asiantuntija- ja sertifiointipalvelut. VTT:n keskeinen kilpailukykytekijä on syvällisen tieteellisen osaamisen lisäksi monialaisen osaamisen innovatiivinen yhdistäminen. VTT on vahvasti verkottunut sekä oman organisaation sisällä että asiakkaiden ja yhteistyökumppaneiden kanssa. Suomessa on pienenä maana totuttu yhdistämään voimat hyvin. Yritysten, yliopistojen ja tutkimuslaitosten välinen yhteistyö on erinomaista. Myös kansainvälisen yhteistyön merkitys teknologiakehityksessä on sisäistetty. VTT:n yhteistyöverkostot edistävät tehokasta teknologian kehitystä ja siirtoa ja auttavat luomaan kansainvälistä kilpailukykyä. VTT on aktiivisin suomalainen EU-hankkeisiin osallistuja. Monet tutkimuksemme hyödyttävät yhteiskuntaa kokonaisuutena, mutta keskeisintä VTT:n toiminnassa on lisäarvon tuottaminen asiakkaille innovaatioiden ja soveltavan tutkimuksen keinoin. Tavoitteena on systemaattisesti jalostaa uutta ideaa ja päätyä toimintaympäristön kehitystietoa sekä osaamista ja uusinta teknologista ja liiketoimintatietoa yhdistämällä ratkaisuun, josta on käytännön hyötyä. Asiakkaiden kokemusten mukaan VTT-hankkeet parantavat asiakkaiden ja yhteistyökumppaneiden tietopohjaa ja osaamista, nopeuttavat tuotekehitystoimintaa ja tuottavat kaupallisesti hyödynnettäviä tuloksia. VTT / Katsaus 2008 / 6

7 Vuonna 2008 maailman elektroniikkatuotannosta yli 25% Kiinassa Puolijohdemarkkinoiden odotetaan pienenevän yli 9 % vuonna 2009 LCD-televisiomarkkinoiden arvioidaan tarvitsevan 163 milj. dollarin arvosta LEDejä vuonna 2009 Materiaaleihin, työkaluihin ja laitteisiin käytettävän nanoelektroniikan markkinoiden arvo noussee 4,2 mrd. dollariin vuonna 2009 Maailman mobiilipuhelinmarkkinat 1,2 mrd. puhelinta vuonna 2008, Nokian markkinaosuus 37 %. ICT, elektroniikka Mikro- ja nanoteknologiaa huippuallianssissa VTT kehittää mikro- ja nanoelektroniikan ratkaisuja toiminnallisiin elementteihin, kuten antureihin, RF-MEMSeihin, fotoniikkaan ja molekyyli-ilmaisimiin, sekä järjestelmäintegrointiin. Tehostaakseen tutkimustaan tällä alalla VTT liittyi eurooppalaisten tutkimuslaitosten muodostaman huippuallianssin HTA:n eli Heterogeneous Technology Alliancen jäseneksi. VTT:n mikro- ja nanoelektroniikan tutkimuksen tavoitteena on kehittää antureista entistä pienempiä ja vähemmän tehoa kuluttavia. Antureiden lukupiirejä ohennetaan äärimmilleen ja pinotaan antureiden päälle mikrojärjestelmiksi. Uusia materiaali- ja prosessiratkaisuja hyödynnetään anturi valmistuksessa, ajastinpiireissä ja adaptiivisissa RF-komponenteissa. HTA eli Heterogeneous Technology Alliance on sveitsiläisen CSEM:n, ranskalaisen CEA:n ja saksalaisen Fraunhofer-Gesellschaftin ja VTT:n yhteistyöfoorumi. Yhteistyön myötä jäsenet voivat hyödyntää toistensa osaamista ja tutkimusympäristöjä ja välttää turhien päällekkäisyyksien syntymistä. Näin mikro- ja nano elektroniikan huippuresurssit voidaan kohdentaa aiempaa tehokkaammin. HTA:n jäsenorganisaatioissa työskentelee mikro- ja nanoteknologioiden alalla noin tutkijaa. HTA:n luoma strateginen kumppanuus mahdollistaa entistä paremman tarjoaman teollisuuden käyttöön. HTA pyrkii tarjoamaan maailmanluokan ratkaisuja asiakkaiden tarpeisiin partnereiden yhdistetyn osaamisen ja teknologioiden avulla. Samalla se luo toiminnallista tehokkuutta tiedonvaihtoon, investointeihin ja perustutkimukseen liittyen. HTA:n tavoitteena on myös edistää uusien hankkeiden ja visioiden luomista. HTA tuottaa teknologioihinsa liittyviä palveluita nk. yhden luukun -periaatteella. Tavoitteena on myös vaihtaa strategista ja tieteellistä tietoa ja kehittää osapuolten yhteis työtä. Asiakasjohtaja Ilkka Suni Puh Heterogeneous Technology Alliance VTT / Katsaus 2008 / 7

8 Uusia painetun älyn ratkaisuja VTT kehittää painetun älyn materiaaleja, prosesseja ja komponentteja kohti kaupallisia loppusovelluksia ja markkinoita niin kansainvälisessä tutkimusyhteistyössä kuin kehitysyhteistyössä muun muassa kemian alan yrityksen Ciban kanssa. VTT ja Ciba ovat solmineet pitkäaikaisen yhteistyösopimuksen painetun älyn alueella. Nykyistä yhteistyötä laajennettiin pakkauksiin painettaviin uusiin toiminnallisuuksiin sekä painettuun diagnostiikkaan. Yhteistyössä kehitetään kaupallisia tuotteita ja loppuratkaisuja, joilla voidaan vauhdittaa painetun älyn markkinoiden syntymistä mm. elektroniikka-, diagnostiikka- ja pakkausalalla. Tavoitteena ovat uudenlaiset massatuotetut toiminnalliset laitteet ja komponentit, kuten aurinkokennot, hologrammit, orgaaniset ledit, sensorit ja fotodiodit. Ensimmäiset tuotteet ja loppuratkaisut saataneen markkinoille muutaman vuoden kuluessa. VTT:ssä painetun älyn tekniikan ja sovellusten kehitystyöstä vastaa Painetun älykkyyden keskus (Center for Printed Intelligence). Keskuksessa on kehitetty rullalta rullalle -teknologiaa sekä valmistusmenetelmiä muun muassa sähköäjohtavalle polyaniliinille, jota voidaan käyttää painomusteen tavoin prosesseissa. Painopintoina on hyödynnetty muovia tai paperia. Sovelluskohteita voivat olla edulliset massavalmistetut ja joustavat lopputuotteet, kuten näytöt, paristot ja aktiiviset eli funktionaaliset älypakkaukset. VTT on mukana alan kansainvälisessä yhteistyössä muun muassa OLLA- ja ROLLED-hankeissa, joissa on kehitetty painotekniikalla valmistettavaa valoelementtiä. ROLLED-hankkeessa on kehitetty taipuisa OLED-elementti, joka valmistetaan rullalta rullalle -menetelmällä. Sitä voidaan yksinkertaisimmillaan hyödyntää tuotepakkauksissa, julisteissa tai kaupan hyllyjen reunoilla huomion herättäjinä. Se voidaan myös yhdistää esimerkiksi elintarvikkeiden tuoreutta mittaaviin sensoreihin pakkauksessa. Sen avulla voidaan myös estää tuotekopiointia. Yhdessä koejärjestelyssä OLED-elementin tarvitsema virta syötettiin NFC-puhelimen kautta. VTT:n koordinoimassa ROLLED-projektissa olivat mukana INM, CSEM, Ciba, Hansaprint, UPM ja PolylC. OLLA-hankkeessa kehitetään ratkaisuja, joiden avulla puolijohteilla toteutettuja orgaanisia valodiodeja, OLEDeja voidaan painaa joustaville pinnoille ja soveltaa laajojen pintojen valaistuksessa. Niitä voidaan käyttää myös valaistusjärjestelmissä, joiden väri on säädettävissä, ja käyttäjä voi näin valaistuksella muunnella kotinsa tunnelmaa ja ilmapiiriä. OLLA-hankeessa on mukana yli 20 Euroopan johtavaa, orgaanisen elektroniikan ja materiaalien tai valaistuksen alalla toimivaa yritystä ja tutkimuslaitosta. Tutkimusprofessori Harri Kopola Puh VTT / Katsaus 2008 / 8

9 Tehoa moniteknologisten tuotteiden tuotteenhallintaan VTT ja Metso ovat tutkineet kansainvälisessä TWINSkärkihankkeessa moniteknologisten tuotteiden tuotteenhallintaa. VTT:n avulla Metso on merkittävästi lisännyt hajautetun kehityksen ja vaatimushallinnan kansainvälisten käytäntöjen tietämystään sekä lyhentänyt kehittämistoimenpiteiden läpivientiin kuluvaa aikaa. VTT:n ja Metson TWINS-hanke on osa laajempaa eurooppalaista ITEA/EUREKA-hankekokonaisuutta, jossa on muka na yli 20 teollisuus- tai tutkimusorganisaatiota viidestä Euroopan maasta. Hankkeen lähtökohtana ovat olleet teollisuuspartnereiden tunnistamat moniteknologisten tuotteiden suunnitteluun, kuten testattavuuteen, yhteisverifiointiin sekä hajautettuun tuotekehitykseen liittyvät teemat. VTT on kehittänyt yhteistyössä Metson kanssa erityisesti vaatimusten, hajautettujen projektien sekä elinkaaren hallintaan liittyviä käytäntöjä. Käytäntöjen kehittämisen lähtökohtana ovat olleet olemassa olevat toimintamallit yrityksessä sekä kansainvälisesti raportoidut hyvät käytännöt. Tutkimustuloksissa kuvataan teollisia ja hyväksi todettuja käytäntöjä hajautetun kehityksen tukemiseen. VTT ja Metso ovat panostaneet näiden kokemusten ja parhaiden käytäntöjen avoimeen jakamiseen Suomen teollisuudelle. Tutkimuksen tulosten ja kokemusten kuvaamisessa on otettu huomioon myös niiden siirrettävyys muihin yrityksiin. Erikoistutkija Jukka Kääriäinen Puh Ketteriä menetelmiä ohjelmistotuotantoon Ketterät Agile-menetelmät ovat mullistaneet ohjelmistoteollisuuden, ja niiden periaatteita sovelletaan niin tietokonepelien kuin turvallisuuskriittisten järjestelmien suunnittelussa ja kehittämisessä. VTT kehittää ketteriä ohjelmistokehitysmenetelmiä kansainvälisessä FLEXI-hankkeessa muun muassa yhdessä F-Securen ja Nokian kanssa. VTT on vuodesta 2002 tutkinut ohjelmistotuotannon ketteriä, ns. Agile-menetelmiä, joilla parannetaan ja tehostetaan koko ohjelmistotuotannon prosessia. Menetelmissä korostuu liiketoiminta- ja asiakaslähtöisyys, ja ne perustuvat lyhyihin sykleihin ja tiivistävät kehittäjien päivittäistä kanssakäymistä. Yritykset ovat niiden avulla kyenneet sekä parantamaan jär jes - tel miensä laatua että vähentämään kehityskustannuksia. Agile-menetelmien käyttöönottoa on edistetty yrityshankkeissa, mutta myös järjestämällä seminaareja, koulutusta, tuottamalla julkaisuja ja osallistumalla eri foorumien yhteistyöhön. Teknisen alan standardeja kehittävä IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) on valinnut VTT:n johtamaan kansainvälistä Agile-menetelmien standardisointikomiteaa. Komitean tehtävänä on valmistella suosituksia ketterien menetelmien soveltamisesta ohjelmistojen hankinnoissa. VTT:n vetämässä FLEXI-ITEA2-hankkeessa on kehitetty suurien ohjelmistotoimittajien globaaleja tuotantoprosesseja ketterän ohjelmistokehityksen periaatteita noudattaen. Hankkeessa on teknologianäkökulman lisäksi otettu mukaan liiketoiminta- ja innovaationäkökulmat. FLEXI on 8 maan ja 38 organisaation 40 miljoonan euron projekti. FLEXI-hankkeella on merkittävä vaikutus yritysten toimintamalleihin. Kymmeniä tuhansia insinöörejä on jo koulutettu uusien toimintamallien mukaisesti. Hankkeessa luodaan toiminnankehittämiseen asemointimallia, jonka uskotaan leviävän maailmanlaajuiseen käyttöön vuosien aikana. Päähyödyntäjinä ja yhteistyökumppaneina ovat olleet F-Secure, Nokia, Nokia Siemens Networks, Elektrobit, Philips ja ABB. Asiakasjohtaja Seija Sihvonen Puh VTT / Katsaus 2008 / 9

10 CERNin jättikiihdyttimessä VTT-teknologiaa Euroopan ydinfysiikan tutkimuskeskus CERN käynnisti syyskuussa 2008 LHC-jättiläistörmäyttimen. Sen avulla pyritään selvittämään maailmankaikkeuden syntymekanismia ja materian alkuperää. VTT on toimittanut CERNille kehittämäänsä uutta teknologiaa soveltavia hiukkasilmaisimia kahteen LHC:n neljästä koeasemasta. LHC- eli Large Hadron Collider -kiihdytin käsittää 27 kilometriä pitkän, rengasmaisen tunnelin Ranskan ja Sveitsinrajalla. Kiihdytin sijaitsee sadan metrin syvyydessä maanpinnan alla. LHC-kiihdyttimen avulla selvitetään maailman - kaikkeuden syntymekanismia ja etsitään muun muassa alkeishiukkasten massaa selittävää Higgsin bosonia. LHCb-koeasemalle toimitettujen säteilyilmaisimien tehtävänä on havaita Cerenkov-säteilyä, jota syntyy epästabiilien beauty- ja anti-beautykvarkkien hajotessa. Näitä ns. b-kvarkkeja ei nykyuniversumissa esiinny, mutta niiden arvellaan olleen yleisiä välittömästi alkuräjähdyksen (Big Bang) jälkeen. VTT:n toimittamista yhteensä 830:stä pikseli detektorihybridistä on koottu kaksi ns. rengaskuvantavaa Cerenkov-ilmaisinta, joista toisessa on 196 ja toisessa 288 hybridiä. Kuvan muodostus tapahtuu fokusoimalla säteilyn synnyttämät fotoelektronit sähköstaattisilla linsseillä tyhjöputken sisälle pakatun detektorin takapinnalle. Tyhjöputkeen pakkaaminen edellytti korkean sulamispisteen nystyprosessin kehittämistä LHCb-detektorien hybridointia varten ALICE-koeaseman sisimpään paikannusjärjestelmään toimitetut hiukkasilmaisimet muodostavat kokonaisuudessaan 10 miljoonan pikselin hiukkaskameran. VTT integroi piidetektorit ja niiden lukupiirit moduleiksi, jotka asennettiin jäähdytettävään hiilikuiturunkoon. Detektoreiden sensorija lukupiirisiruihin on muodostettu liitosrakenteet VTT:n kehittämällä tiheällä nystytekniikalla. Sirut on liitetty detektorihybrideiksi ns. kääntösirutekniikalla. CERN myönsi VTT:lle teollisuuspalkinnot tunnustuksena hiukkasilmaisimien onnistuneista toimituksista LHCbja ALICE-koeasemiin. Asiakasjohtaja Ilkka Suni Puh Henkilökohtaiset verkot turvallisesti liitoiksi Laajassa EU:n MAGNET Beyond -hankkeessa tutkittiin henkilökohtaisten verkkojen liittoja ja niiden turvallista muodostamista. Projekti sisälsi laajamittaisen testiverkon, jossa oli käyttäjiä useista eri EU-maista. Yhtenä verkon osana toimi VTT:n Espoon erillisverkossa ollut useita klustereita sisältänyt verkkokokonaisuus. VTT vastasi EU:n MAGNET Beyond -hankkeessa tuotettujen ohjelmistokomponenttien integroinnista ja testiverkon ylläpitämisestä. Lisäksi VTT kehitti tärkeän komponentin - Personal Network Directory Servicen eli PNDS:n - henkilökohtaisten verkkojen turvalliseen yhdistämiseen niin kutsutuiksi liitoiksi. Jo aiemmassa MAGNET-hankkeessa tutkittiin henkilökohtaisien verkkojen käsitteitä, verkkojen luomista, ylläpitoa sekä käyttöä mahdollisimman käyttäjäystävällisesti sekä turvallisesti. Henkilökohtainen verkko tarkoittaa käyttäjän täysin hallinnoimaa verkkoa, jossa käyttäjän laitteet voivat turvallisesti siirtää tietoa toistensa kanssa ja etsiä omassa verkossaan olevia palveluita. Verkko muodostetaan automaattisesti ja turvallisesti olemassa olevan IP-pohjaisen verkon päälle. Projektissa suunniteltiin myös uusia ilmarajapintoja lähialueen verkottamiseen, käsittäen sekä nopeaan että hitaaseen tiedonsiirtoon optimoituja komponentteja. MAGNET Beyond -hankkeessa henkilökohtaisen verkon aihetta laajennettiin sisältämään henkilökohtaisten verkkojen liittoja, niiden turvallista muodostamista sekä käyttöä. Lopputuloksena syntynyt ratkaisu henkilökohtaisten verkkojen toteuttamiseksi sisältää verkon muodostamiseen, hallintaan ja palveluiden etsimiseen soveltuvan ohjelmistoalustan Linux- VTT / Katsaus 2008 / 10

11 käyttöjärjestelmälle. Lisäksi hankkeessa toteutettiin aiemmin suunnitellut uudenaikaiset ilmarajapinnat. Molemmat hankkeet sisälsivät laajamittaisen testiverkon, jossa oli käyttäjiä ja laitteita useista eri EU-maista. Yhtenä verkon osana toimi VTT:n Espoon erillisverkossa ollut useita klustereita sisältänyt verkkokokonaisuus. Testiverkkoa käytettiin nimensä mukaisesti testaamaan projektissa kehitettyjä komponentteja, algoritmeja sekä toimimaan henkilökohtaisten verkkojen toiminnallisuutta esittelevien pilottijärjestelmien pohjana. Testiverkon on suunniteltu jäävän asiasta kiinnostuneiden käyttöön myös projektin loputtua. Erikoistutkija Kimmo Ahola Puh Puh Suorituskykyä langattomiin verkkoihin ja laitteisiin Uudet mobiilipalvelut ja langaton internet edellyttävät langattomilta verkoilta ja päätelaitteilta yhä suurempaa suorituskykyä ja älykkyyttä. VTT on tiiviisti mukana hankkeissa, joissa luodaan ratkaisuja radioja verkkoresurssien, materiaalien ja energian tehokkaampaan hyödyntämiseen ja vastataan järjestelmien kasvavan kompleksisuuden luomiin haasteisiin. useiden vuosien ajan em. radiojärjestelmiin soveltuvia moniantenni- ja monikantoaaltoteknologioita. Tutkimustyön tuloksena on sekä teoreettisia systeemimalleja, radiokonsepteja ja signaalinkäsittelymenetelmiä että konkreettisia tutkimusprototyyppejä. VTT:n työn tuloksilla vaikutetaan myös uusien verkkostandardien määrittelyihin. Tulevaisuuden tietoliikenneinfrastruktuurissa toimii yhteistyössä useita erilaisia langattomia verkkoja ja päätelaitteita. Tällöin suorituskyvyn lisäksi haasteena on tehostaa jaettujen radio- ja verkkoresurssien etenkin radiotaajuuksien hyödyn tämistä ja minimoida tarvittavan energian kulutuksen määrää. VTT on kehittänyt CHESS- ja COGNAC-projekteissa tietoliikennelaitteiden älykkyyttä lisääviä ns. kognitiivisia menetelmiä, joilla kyetään aistimaan radiotaajuuksien käyttötilannetta ja jakamaan radiotaajuuksia ja muita radioresursseja dynaamisesti käyttäjän tarpeet ja käyttöolosuhteet huomioiden. Tuloksilla vaikutetaan myös käynnistyneeseen kognitiivisten radiojärjestelmien standardointityöhön. Uudet mobiilisovellukset ja niiden käyttötavat, uudet suurempaa tiedonsiirtokapasiteettia tarjoavat verkkoteknologiat sekä vihreitä arvojen korostuminen tiukentavat tietoliikennelaitteiden toteutukselle asetettavia vaatimuksia; tarvitaan samanaikaisesti lisää laskentatehoa, joustavuutta ja energiatehokkuutta. Tuotevariaatioiden määrän kasvaessa on tarve jatkuvasti nopeuttaa tuotekehitystä. VTT on kehittänyt asiakkailleen tietoliikennetuotteisiin ohjelmoitavia ja rinnakkaislaskentaan perustuvia laskenta-arkkitehtuureja. Tuotekehitysaikojen lyhentämistä varten ja teknologiavalintojen tueksi MARTES-projektissa kehitettiin menetelmiä ja työkalu, jolla heti tuotekehityksen alkuvaiheessa pystytään nopeasti arvioimaan ja vertailemaan erityyppisten toteutusvaihtoehtojen suorituskykyjä ja kustannustehokkuutta. MARTES-projekti palkittiin ITEA Silver Awardilla. Kumppaneina kehitystyössä ovat olleet Suomesta Nokia, Nokia Siemens Networks, Elektrobit, Nethawks, TietoEnator, SwecoPic, Puolustusvoimat ja Viestintävirasto. Teknologiapäällikkö Kyösti Rautiola Puh LTE- ja Wimax-verkkostandardien evoluutiot ja niitä seuraavan IMT-A standardin mukaiset langattomat verkot pyrkivät vastaamaan aina kasvaviin suorituskykyvaatimuksiin. VTT on kehittänyt WINNER+- ja FLEX4G-tutkimushankkeissa yhdessä yliopisto- ja teollisuuspartnereidensa kanssa VTT / Katsaus 2008 / 11

12 Maailman paperin ja kartongin tuotanto noin 379 milj. tonnia, tuotannon ja kulutuksen kasvu nopeinta Kiinassa Hiilentalteenoton projekteihin tullaan käyttämään vuonna 2009 yli 20 mrd. dollaria Maailman tuulivoimakapasiteetti kasvoi yli 28 % vuonna 2008, suurin kasvu USA:ssa ja Kiinassa Ydinvoimalla tuotetaan vuosittain sähköä TWh, rakenteilla 43 uutta reaktoria. Metsäteollisuus, energia, prosessiteollisuus ja ympäristö Räätälöityjä ominaisuuksia puukuitupitoisiin tuotteisiin VTT:n kehittämän menetelmän avulla voidaan laajentaa ligniinipitoisten puukuitujen ja muiden luonnonkuitujen sekä kuitutuotteiden käyttömahdollisuuksia. Menetelmä tarjoaa uuden keinon räätälöidä ympäristöystävällisellä tavalla kuitupitoisiin tuotteisiin haluttuja ja jopa uusia ominaisuuksia. Esimerkiksi kuitumateriaalien kosteuskäyttäytymistä tai sähköisiä ominaisuuksia voidaan säädellä sen avulla. VTT / Katsaus 2008 / 12

13 Uusi kemiallis-entsymaattinen puukuitumateriaalin käsittelymenetelmä antaa valmistajille mahdollisuuden muuttaa kuitujen ominaisuuksia vastaamaan entistä paremmin loppu tuotteen vaatimuksia. Menetelmän avulla voidaan parantaa ligniinipitoisten kuitumateriaalien alkuperäisiä ominaisuuksia tai luoda niihin täysin uusia ominaisuuksia. Halutut muutokset kuitumateriaalin ominaisuuksiin saadaan aikaan liittämällä materiaaliin sopivia kemiallisia yhdisteitä kemiallisen tai entsymaattisen käsittelyn avulla. Puukuitutuotteet imevät itseensä luonnostaan kosteutta. Uusi menetelmä auttaa säätelemään ligniinipitoisen kuitumateriaalin kosteudenkestoa ja saamaan aikaan jopa vettä hylkivää materiaalia. Tämä muokkausmahdollisuus laajentaa puukuitujen käyttömahdollisuuksia esimerkiksi pakkausteollisuudessa. Yhdistelmämateriaaleja käyttävät tuotannonalat, kuten biomuovi-, rakennus-, paperi- ja pakkausteollisuus, voivat kehittää VTT:n menetelmällä tuotteidensa ominaisuuksia. Esimerkiksi suodatinpapereista voidaan menetelmän avulla valmistaa antistaattisia. Erikoistutkija Anna Suurnäkki Puh Teknologiaa metsäteollisuuden uudistamiseen alojen materiaaleiksi. VTT palvelee metsäteollisuutta myös laajentamalla omaa paperinvalmistuksen tutkimusympäristöään yhteistyössä asiakkaiden kanssa. Selluloosapohjaisilla nanokuiduilla voidaan muuttaa puumateriaalin rakennetta ja luoda siten täysin uudenlaisia sovelluksia ja tuotteita. VTT:n ja UPM:n hankkeessa selvitetään, mitkä raaka-aineet soveltuvat parhaiten nanoselluloosan tuotantoon sekä kehitetään ja optimoidaan tuotantoa. Kehitystyössä otetaan huomioon teknologian lisäksi tuotannon taloudellisuus ja ympäristövaikutukset. Tutkimushanke liittyy UPM:n, VTT:n ja TKK:n vuonna 2008 perustaman Suomen Nanoselluloosakeskuksen toimintaan. Sen avulla vauhditetaan uusien, kannattavien tuotteiden saantia maailmanmarkkinoille lähivuosina. Sovelluskohteita ovat esimerkiksi erikoispaperit, paperipinnoitteet, pakkaukset ja rakennusmateriaalit. Suomalaisen metsäteollisuuden kilpailukyky on juuri nyt suurten haasteiden edessä. Toimialan tutkimus- ja kehitystyöhön haetaan lisätehokkuutta myös yhteistyötä ja tutkimusvalmiuksia lisäämällä. VTT laajentaa Metsäklusteri Oy:n, Tekesin ja alan yritysten rahoituksella Jyväskylässä olevaa paperinvalmistuksen tutkimusympäristöään vastaamaan suomalaisen metsä klusterin nykyisiä kehitystarpeita. UPM, Metso Paper, Metso Automation, Kemira ja Tamfelt kehittävät yhdessä VTT:n kanssa osaamista ja tutkimusvalmiuksia, joiden avulla löydetään aiempaa nopeammin ja tehokkaammin uusia ratkaisuja paperinvalmistusprosessiin.! Hyödynnä VTT:n tuoteja palvelukehitystä Hanki kilpailukykyä VTT ja UPM ovat käynnistäneet merkittävän kaksivuotisen tutkimushankkeen, jossa kehitetään nanoselluloosakuitujen valmistusta useiden teollisuuden- Asiakasjohtaja Timo Pekkarinen Puh VTT / Katsaus 2008 / 13

14 Skenaarioita päästöjen rajoittamisen vaikutuksista VTT on selvittänyt EU:n ehdottaman kasvihuonekaasu päästöjen rajoittamisen vaikutuksia Euroopan ja Suomen energiantuotannon rakenteeseen. Tulevaisuuden ilmastopolitiikka tulee toimimaan merkittävänä energiateknologiamarkkinoita ajavana voimana. Ilmastonmuutoksen hillintä vaatii siirtymistä lähes nollapäästöiseen energiajärjestelmään pitkällä aikavälillä. Tämä puolestaan aiheuttaa kustannuksia koko kansan taloudelle, mutta luo valtavat markkinat etenkin uusiutuvan energian teknologioille ja energiaasäästäville ratkaisuille.! VTT:n teknologia- ja liiketoimintaennakointi paljastaa mahdollisuudet Näe tulevaisuuteen VTT:n koordinoimassa tutkimuksessa on arvioitu skenaariotarkasteluin suomalaisen puhtaan energiateknologian kysyntää globaalisti sekä eri maantieteellisillä alueilla ilmastopolitiikan tiukentuessa. Skenaariotarkasteluissa lähtökohtana käytettiin EU:n esittämää tavoitetta rajoittaa maapallon lämpötilan nousu kahteen asteeseen. Maailman talouden kustannukset jäivät tämän raportin laskelmissa vähäisiksi, kuten useissa aiemmissakin tutkimuksissa on todettu. Arvioitu globaali BKT-tappio olisi vuonna 2050 vain prosentin luokkaa perusuraan verrattuna. Toisaalta kustannuksissa esiintyi suuria alueellisia eroja. Maailman primäärienergiankulutus samoin kuin kasvihuonekaasupäästöt tulisivat lähes kaksinkertaistumaan nykyisestä tasosta vuoteen 2050 mennessä ilman kasvihuonekaasujen päästöjen rajoittamista. Suurinta kasvu on kehitysmaissa ja kehittyvissä maissa. Energian kysynnän kasvun kattamiseen ja vanhenevien laitosten korvaamiseen tarvittaisiin maailmassa satoja ja jopa tuhat miljardia euroa investointirahaa vuosittain. Skenaariotarkasteluissa, joissa maailman kasvihuonekaasupäästöjä rajoitettiin voimakkaasti, etenkin investoinnit tuulivoimaan ja bioenergiaan lisääntyivät monikymmenkertaiseksi kaikissa tarkasteluissa vuoteen 2050 mennes sä. Investoinnit hiilidioksidin erotuksen ja varas toin nin (Carbon Capture and Storage CCS) käyttöön vuoden 2020 jälkeen olivat merkittävät. Myös ydinenergian käyttö tulee lisääntymään merkittävästi. Vesivoima investoinnit kasvoivat skenaarioissa huippuunsa ilman ilmastopolitiikkaakin fossiilisten polttoaineiden hinnan kohotessa. Mallinnuksessa on käytetty globaaleja kokonaistalousmalleja GTAP ja RICE sekä Global TIMES -energiajärjestelmämallia. Työssä on myös tarkasteltu tulevaisuuden puhtaan teknologian vientiä edistäviä rahoitus- mekanismeja painottuen tulevaisuuden JI- ja CDM-meka - nismeihin. Työ on tehty VTT:n, Suomen ympäristö - keskuksen ja Helsingin kauppakorkeakoulun yhteis - hankkeena osana Tekesin ClimBus-ohjelmaa. Hanketta rahoittivat Tekes, Metso Power Oy, Teknologiateollisuus ry, ulkoasiainministeriö, ÅF-Consult Oy ja VTT. Tutkimusprofessori Ilkka Savolainen Puh Tietoa ilmastonmuutoksen vaikutuksista sähköverkkoihin Ilmastonmuutoksella on vaikutusta sähköverkkojen luotettavuuteen. VTT:n johdolla tehdyn selvityksen perusteella laadittiin lähinnä keskijännitejakeluverkoille alue- ja tapauskohtaiset muutosennusteet ja ohjeistukset, joiden avulla voidaan nykyistä paremmin valmistautua ilmastonmuutoksen seurauksiin. Ilmastonmuutos lisää selvityksen mukaan vikataajuutta ja keskeytysten kestoa alueesta riippuen. Vaikutukset ovat suurimpia metsä- ja vaara-alueilla. Muutoksiin valmistautuminen on edullisinta saneeraus- ja uudisrakentamiskohteissa. Verkkojen suunnittelun ja rakentamisen tueksi laadittiin myös selkeä ohjeistus sähköverkkoyhtiöiden käyttöön. VTT / Katsaus 2008 / 14

15 Taajama-alueilla, joissa maakaapeliverkot ovat yleisiä, ilmastonmuutoksen aiheuttamat vaikutukset ovat selvityksen mukaan pieniä. Sähköverkkoyhtiöiden nykyiset toimet verkkojen luotettavuuden parantamiseksi riittävät monin paikoin myös ilmaston muuttuessa. Pitkillä avojohto-osuuksilla, joissa sähkön kulutus on pieni, johdon siirto tienvarteen on hyvä saneerausvaihtoehto. Johtojen lyhentyessä ja kulutuksen kasvaessa monin paikoin myös maakaapelin käyttö on kannattavaa. Huonot kulkuyhteydet lisäävät vikojen korjausaikaa, ja säälle herkkä puusto lisää vikamääriä, jolloin oksiminen ja raivaus ovat tärkeitä. Monet verkkoyhtiöt ovat jo huomattavasti lisänneet sähkö verkon luotettavuutta lisääviä toimia. Samat keinot toimivat myös ilmastonmuutoksen haittavaikutuksia vastaan. Hanke on osa Tekesin rahoittamaa ClimBus-teknologiaohjelmaa ja sitä rahoittivat myös useat verkkoyhtiöt. TKK osallistui tutkimukseen tarkastelemalla tärkeimpien sähköverkon komponenttien kuormitettavuutta ja elinikää. Erikoistutkija Marja-Leena Pykälä Puh Menetelmiä hiilidioksidin talteenottoon Hiilidioksidin erottaminen energiantuotannon prosesseista ja sen pitkäaikainen varastointi ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ovat laajan tutkimuksen kohteena maailmanlaajuisesti. VTT:n vetämässä CCS Suomi -hankkeessa etsitään Suomelle parhaita ratkaisuja hiilidioksidin kuljetukseen ja loppusijoitukseen. VTT on mukana useissa hankkeissa, joissa selvitetään edellytyksiä laajempaan hiilidioksidin erotuksen ja varastoinnin tekniikoiden (Carbon Capture and Storage, CCS) käyttöönottoon. VTT:n vetämässä CCS Suomi -hankkeessa tarkastellaan mm. erilaisia teknisiä vaihtoehtoja hiili dioksidin talteen ottamiseksi voimalaitoksilla ja terästeollisuudessa. VTT:n tutkija Sebastian Teir on selvittänyt väitös tutkimuksessaan, miten hiilidioksidi voitaisiin sitoa teollisuuden sivutuotteisiin, kuten terästehtaiden kuonaan ja kaivosteollisuudesta syntyviin jätekiviin. Teir tutki väitöskirjatyössään prosesseja, joilla voitaisiin tuottaa puhtaita karbonaattituotteita kivistä ja terästehtaiden kuonista sekä samalla muuttaa hiilidioksidia kiinteäksi ja vaarattomaksi mineraaliksi. Työssä kehitetyillä menetelmillä on pystytty laboratoriokokeissa sitomaan hiilidioksidia magnesium- ja kalsiumkarbonaattituotteiksi. Vaikka suora energiakulutus todettiin pieneksi ja lopputuotteet hyödyllisiksi, menetelmien suuria happo- ja emäskulutuksia olisi vähennettävä huomattavasti prosessin saamiseksi toteuttamiskelpoiseksi teollisessa mittakaavassa. EU on tehnyt esityksen direktiivistä, joka toteutuessaan edellyttäisi CCS:n käyttöönottoa kaikissa uusissa, fossiilista polttoainetta hyödyntävissä voimalaitoksissa. Euroopan tavoitteena on saada jopa 12 täysmittaista CCS-koelaitosta toimintakuntoon vuoteen 2015 mennessä ja tehdä teknologiasta kaupallisesti kannattavaa vuoteen 2020 mennessä. Asiakaspäällikkö Matti Nieminen Puh VTT / Katsaus 2008 / 15

16 Maailman biotekniikkamarkkinoiden arvon ennustetaan olevan 276 mrd. dollaria vuonna 2012, 53% markkina-arvosta syntyy Amerikassa Lääkealan markkinoiden kokonaisarvon arveltiin kasvavan yli 900 mrd. dollarin vuoteen 2008 mennessä, Kiinan markkinoiden arvo 37 mrd. dollaria vuonna 2008 DNA-analyysipohjaisen diagnostiikkamarkkinan arvoksi ennustetaan 24,5 mrd. dollaria vuonna Bio-, lääke- ja elintarviketeollisuus Läpimurtolöydös syövän syntymekanismeista VTT:n ja Turun yliopiston yhteinen tutkimusryhmä on ratkaissut syöpätutkijoita vuosikymmeniä askarruttaneen mysteerin siitä, miksi solu tarvitsee ympäröivää kudosta jakautuakseen. Löydös tukee tieteessä jo viime vuosisadan alussa esitettyä hypoteesia, jonka mukaan epänormaali solujakautuminen olisi yksi syövän syntymekanismi. VTT / Katsaus 2008 / 16

17 VTT:n ja Turun yliopiston tutkimus osoittaa, että tuuliajolle joutunut eli ympäröivästä kudoksesta irtautunut solu ei pysty jakautumaan normaalisti, mikä aiheuttaa solun perimään syöpään altistavia muutoksia. Tutkijoiden mikroskooppikuvat paljastivat, että jakautuva solu ankkuroi itsensä jakautumisen eri vaiheissa integriini-nimisillä soluntarttumisreseptoreilla. Solu, jonka ankkurimolekyylit eivät toimi, joutuu tuuliajolle, jakautuu epänormaalisti ja on potentiaalinen alku syövälle. Tutkimuksissa löydettiin myös todisteita, että tämä ankkurointimekanismi on häiriintynyt joissain munasarjasyöpätapauksissa ja eturauhassyövän etäpesäkkeissä. Löydös tukee tieteessä jo viime vuosisadan alussa esitettyä hypoteesia siitä, että epänormaali solujakautuminen olisi yksi syövän syntymekanismi. Tutkimustulokset avaavat täysin uusia näkökulmia syövän synnyn alkuvaiheisiin sekä siihen, miten syöpäkudoksessa tapahtuvat muutokset edesauttavat syövän jatkuvaa muuntumista pahanlaatuisemmaksi ja aggressiivisemmaksi kasvaimeksi. Solujen muuttuessa riippumattomiksi ankkurointimekanismeista syntyy noidankehä, jossa kiihtyvällä vauhdilla tapahtuvat perimän muutokset mahdollistavat yhä aggressiivisemmaksi kehittyvän taudin. Tutkimustulokset on julkaistu solu- ja kehitysbiologian alan huippulehdessä. Tulokset vaikuttavat syöpätutkimusten suuntaamiseen tulevaisuudessa. Erikoistutkija Johanna Ivaska Puh ! Uutta teknologiaa strategisen tutkimuksen avulla Kehity edelläkävijäksi Tietoa diabeteksen hoidon kehittämiseen Suomalaistutkijat osoittivat, että aineenvaihdunnan säätelyhäiriöt lasten ja nuorten rasva- ja aminohappoaineenvaihdunnassa ennakoivat nuoruusiän diabeteksen puhkeamista jo vuosia etukäteen. Muutokset ovat analysoitavissa kuukausia tai jopa vuosia ennen sairauden puhkeamista. Tutkimustulokset antavat uuden suunnan sairautta ehkäisevien tai hidastavien hoitojen kehittämiselle. Nuoruusiän eli tyypin 1 diabetes johtuu nykytiedon mukaan haiman saarekkeiden insuliinia tuottavien beetasolujen tuhoutumisesta elimistön immuunijärjestelmän välityksellä. Tällä hetkellä nuoruusiän diabeteksen kehittyminen on aikaisimmillaan voitu osoittaa mittaamalla veri - näytteistä autoimmuniteetin kehittymistä. VTT:n, Turun, Oulun ja Tampereen yliopistojen tutkijoista koostunut tutkimusryhmä osoitti SYSDIPP-hankkeessa, että lapsilla näkyy aineenvaihdunnassa ennakoivia merkkejä nuoruusiän diabeteksesta jo vuosia ennen autoimmuniteetin kehittymistä. Tutkimuksen tulokset on julkaistu arvovaltaisessa kansainvälisessä The Journal of Experimental Medicine -lehdessä. Tuloksista ilmeni, että diabetekseen sairastuneilla lapsilla oli verrokkilapsiin verrattuna jo vastasyntyneisyyskaudella alhaisemmat seerumin sukkinyylihappo- ja fosfatidyylikoliinipitoisuudet. Heillä havaittiin myös kohonnut tulehdusta lisäävän lysofosfatidyylikoliinin pitoisuus useita kuukausia ennen kuin sairastuneiden lasten vasta-aineprofiili muuttui positiiviseksi. Vaikka autoimmuniteetti syntyy kuukausia tai vuosia ennen sairauden puhkeamista, tulee tieto liian myöhään diabeteksen etenemistä ehkäisevän hoidon kannalta. Tekesin FinnWell-ohjelman rahoittaman SYSDIPP-tutkimuksen tulokset tuovat merkittävää uutta tietoa autoimmuniteetin laukaisevista tekijöistä ja beetasolujen tuhoutumiseen johtavista syistä. Tämä auttaa uusien tehok - kaiden hoitokeinojen kehittämisessä. Tutkimusprofessori Matej Orešič Puh VTT / Katsaus 2008 / 17

18 Valkoista biotekniikkaa ja vihreää kemiaa Suomen Akatemian rahoittama kansallisen tutkimuksen huippuyksikkö VTT:ssä Valkoinen Biotekniikka - Vihreä Kemia tähtää kemikaalien, materiaalien ja polttoaineiden tuottamiseen uusiutuvista luonnonvaroista biotekniikan ja kemian keinoin. Huippuyksikössä on kehitetty muun muassa hyödyllisiä yhdisteitä tuottavia mikro-organismeja, evaluoitu yhdisteiden jatkojalostusta sekä kehitetty tuotantotekniikkaa ja mittausmenetelmiä. Biotekniikan ja vihreän kemian avulla pyritään entistä ympäristöystävällisempiin ja energiatehokkaampiin tuotantoprosesseihin. Esimerkiksi käyttämällä kasviraaka-ainetta öljyn sijaan voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä ja teollisuuden riippuvuutta fossiilisista raaka-aineista. Valkoinen Biotekniikka Vihreä Kemia -huippuyksikössä on tutkittu erilaisten yhdisteiden tuottoa kasvimateriaalin sokereista mikrobien avulla. Yhdisteet ovat pääasiassa ns. platform-kemikaaleja, joita muuntamalla voidaan luoda uusia, ominaisuuksiltaan erilaisia, tuotteita, esimerkiksi biomuoveja. Ohjelmassa on tunnistettu uusia entsyymejä ja aineenvaihdunnan reittejä yhdisteiden valmistamiseksi. Näiden tietojen avulla on rakennettu yhdisteitä tuottavia hiiva- ja rihmahomekantoja ja tutkittu niiden tuottoprofiileja ja -nopeuksia eri ph- ja ravinneolosuhteissa. Tuotantoorganismeja tullaan edelleen optimoimaan systeemibiologian ja aineenvaihdunnan mallitusosaamisen avulla. Tämän jälkeen arvioidaan yhdisteiden sopivuutta jatkojalostukseen ja ohjataan siten tutkimusta sovellusten kannalta optimaalisten yhdisteiden tuottoon. Ohjelmassa kehitetään myös laitteita, menetelmiä ja työkaluja, jotka tukevat ja nopeuttavat tutkimustyötä sekä tehostavat bioteknisten prosessien tuotantovaihetta mahdollistamalla tuotteiden muodostumisen, lähtöaineiden kulumisen ja tuotantosolujen toiminnan ja hyvinvoinnin automatisoidun ja reaaliaikaisen tarkkailun ja tuotantoprosessien reaaliaikaisen säädön. Hyödyllisten kemikaalien tuottoa tutkitaan VTT:n johdolla myös juuri alkaneessa EU:n SmartCell-tutkimusprojektissa. Nelivuotisessa hankkeessa kehitetään menetelmiä, joilla voidaan tuottaa tehokkaasti ja hallitusti arvokkaita lääkeyhdisteitä kasvisoluissa. Kasvibiotekniikan avulla luotavat menetelmät ovat vaihtoehto synteettiselle tuotannolle. Tutkimusprofessori Merja Penttilä Puh Sukelluslaiteteknologialla tehoa uuttoon VTT:n erikoistutkija kehitti väitöstyössään lääke- ja terveysvaikutteisten aineiden erotusta ja puh dis - tamista ylikriittisen teknologian avulla. Kroma to - grafiaa tehostavan uudentyyppisen korkeapainekolonnin rakentamisessa hyödynnettiin syvänmeren sukellus laiteteknologiaa. Kehitettyä teknologiaa on sovellettu muun muassa elinsiirroissa hylkimisen estoon käytettävien syklosporiinien erottamiseen. Ylikriittinen teknologia antaa mahdollisuuden käyttää liuottimena ympäristöystävällistä, myrkytöntä ja edullista hiilidioksidia. Hiilidioksidia voidaan käyttää sellaisenaan lipofiilisten yhdisteiden kuten haihtuvaöljyjen, rasvahappoestereiden tai triglyseridien prosessoinnissa. Sen ominaisuuksia voidaan muokata helposti lisäämällä siihen lyhytketjuisia alkoholeja, jolloin sen avulla voidaan liuottaa monia lääkeaineita. Väitöstutkimuksessa on tarkasteltu, millainen vaikutus uutto-olosuhteilla on väinönputkesta uutetun juuriesanssin koostumukseen. Tutkimus selvitti myös hiilidioksidin käyttöä korkeapainekromatografian liikkuvana faasina joko sellaisenaan tai alkoholimodifioituna. Silikafaaseilla erotettiin syklosporiineja, joita käytetään elinsiirroissa estämään hylkimistä ja käänteisfaaseilla erotettiin omega-3-rasvahappojen etyyliestereitä (EE) käyttäen lähtöaineena tonnikalaöljyä. Tutkimuksessa kehitettiin prosessien ajo-olosuhteiden optimointiin empiirisiä tilastollisia menetelmiä, joilla laskennalliset tuotantonopeudet maksimoitiin. VTT:n yhteistyökumppanina hankkeessa oli mm. Rauma Ecoplanning (nykyinen Chematur Ecoplanning), jonka kanssa kehitettiin rakenteeltaan uusi painekompensoitu kromatografinen korkeapainekolonni käyttäen hyväksi yhtiön aikaisemmin kehittämien syvänmeren Mir 1- ja 2 -sukelluslaitteiden teknologiaa. Kolonnien ympärille rakennettiin koetehdastoimintaan soveltuva kromatografiaprosessi lääketehdas Leiraksen tuottamien, elinsiirroissa hylkimisen estoon käytettyjen syklosporiinien erottamiseksi. Erikoistutkija Martti Alkio Puh VTT / Katsaus 2008 / 18

19 Euroopan työstökoneteollisuuden liikevaihto nousemassa 24,7 mrd. euroon, kasvua 9 % vuonna 2008 Kiina maailman suurin työstökoneiden käyttäjä eli 1/5 maailman työstökoneista Kiinassa, ostot arvoltaan 25 mrd. dollaria vuonna 2006 Maailman konenäkölaitetuotannon arvo 1,5 md. dollaria vuonna 2007, Saksassa konenäköä hyödynnetään eniten auto-, elektroniikka- ja lasiteollisuudessa. Kone- ja kuljetusvälineteollisuus Käyttövarmuutta parantavia ratkaisuja tuulivoimaloihin VTT kehittää yhteistyössä Moventaksen kanssa uusia ratkaisuja suurten tuulivoimaloiden vaihteistojen tuote kehityksen ja suunnittelun tueksi. Yhdessä haetaan myös keinoja lisätä toimintavarmuutta entisestään soveltamalla teollisuudesta tuttuja menetelmiä tuulivoimaloiden vaihteistojen ja voimansiirron ennakoivaan kunnonvalvontaan. Tuulivoiman osuus energiantuotannosta kasvaa maailmassa nopeasti. Tulevaisuuden tuulivoimalat ovat kokoluokaltaan nykyisiä huomattavasti suurempia, mikä asettaa suuria haasteita niiden tuotekehitykselle. Tuulivoimaloiden vaihteistoon ja voimansiirtoon liittyvät ongelmat aiheuttavat nykyisin lähes kolmanneksen tuulivoimaloiden vikautumisajasta. Erityisesti meri- ja vaikeapääsyisissä vuoristo- oloissa luotettavuuden merkitys korostuu, sillä siellä korjaaminen on hankalaa ja hidasta. Siksi tarvitaan uusia suunnittelun ja tuotekehityksen työkaluja sekä nykyistä luotettavampia voimansiirron ja vaihteistojen ratkaisuja ja keinoja ennakoida tuulivoimaloiden vikaantumista. VTT soveltaa työkoneiden, dieselmoottoreiden ja laivapotkurien kehitystyössä aiemmin hyödynnettyä laajaa suurten koneiden värähtelyjen hallinnan, tribologian, voitelutekniikan, uusien materiaalien, kunnonvalvontajärjestelmien ja virtuaalimallinnuksen osaamistaan nyt tuulivoimaloiden vaihteistojen ja voimansiirron kehittämiseen. VTT kehittää yhdessä Moventaksen kanssa vaihteiston ja voimansiirron suunnittelua ja tuotekehitystä tukevaa virtuaaliprototypointia. Virtuaaliprototypoinnissa tuotekehitys ja testaus tehdään tietokoneen ruudulla virtuaalimalleilla. Tämä nopeuttaa tuotekehitystä ja vähentää todellisten prototyyppien valmistustarvetta. VTT parantaa myös tuulivoimaloiden voimansiirron ja vaihteistojen luotettavuutta kehittämällä niiden ennakoivaa kunnossapitoa. Aiemmin ennakoivaa kunnossapitoa on hyödynnetty mm. teollisuuslaitosten koneiden kunnossapidossa. Ennakoivan kunnossapidon järjestelmillä voidaan varoittaa uhkaa vista vaihdevaurioista. Tämä mahdollistaa oikea-aikaisten huoltotoimenpiteiden suorittamisen ja pienentää merkittävästi vakavien vaurioiden riskiä ja katkoksia sähköntuotannossa. Erikoistutkija Aino Helle Puh VTT / Katsaus 2008 / 19