Kappaletavara-automaation opetuslaitteisto - PDF\nDownload "Kappaletavara-automaation opetuslaitteisto"\n1 Kappaletavara-automaation opetuslaitteisto Markus Miller Opinnäytetyö Tammikuu 2011 Ylempi AMK Automaatioteknologia Tampereen ammattikorkeakoulu\n2 TIIVISTELMÄ Tampereen ammattikorkeakoulu Ylempi AMK koulutusohjelma Automaatioteknologian suuntautumisvaihtoehto Markus Miller: Kappaletavara-automaation opetuslaitteisto Opinnäytetyö 92 s., liitteet 31 s. Marraskuu 2011 Opinnäytetyössä suunniteltiin ja osittain jo rakennettiinkin kappaletavaraautomaatioon soveltuva opetuslaitteisto, joka tulee koostumaan kahdesta kuljettimesta ja niitä yhdistävästä hissistä. Lisäksi kuljetinradoilla on kaksi kääntöpöytää, joilla kuljettimilla liikkuvat työtasot saadaan siirrettyä hihnalta sivuun, ja erillinen työstöpöytä, jolla pieni kappaletavaramanipulaattori siirtää työstettävän osan työtasolla olevalle kuljetinalustalle. Laitteisto yhdistää mekaaniset ja sähköiset osat toisiinsa sekä käyttää hyödykseen pneumatiikan komponentteja. Työn teoreettisessa osassa käsiteltiin oppimisen perusteita, opetuksen työelämävastaavuutta ja oppimisympäristön merkitystä oppimiseen. Työssä tehtiin sähköalan yrityksille kysely, jonka tehtävänä oli selvittää nykyisen opetuksen työelämävastaavuutta. Opetuslaitteiston suunnittelussa perehdyttiin ohjelmoitavaan logiikkaan, laitteistoon liitettäviin sähköisiin komponentteihin ja teollisuudessa käytettäviin väyläjärjestelmiin. Työpaikoille suunnattua kyselyä pidettiin tärkeänä osana ammattikoulun ja työpaikkojen yhteistyötä. Kyselyn tuloksena voidaan koulutusta suunnata työelämän haluamaan suuntaan ja tuottaa sinne ammattitaitoista työvoimaa. Suunniteltu ja osittain rakennettu opetuslaitteisto todettiin hyödylliseksi opetettaessa teollisuusautomaatiota ja vian etsintää. Tulevaisuudessa laitteiston laajennusmahdollisuus esim. valvomojärjestelmiin antaa valmiudet pysyä ajan tasalla työelämän tarpeet huomioiden. Avainsanat: Kappaletavara-automaation opetuslaitteisto, sähköasentaja, ammatillinen koulutus\n3 ABSTRACT Tampere University of Applied Sciences, Master s Degree Degree Programme in Automation Technology Writer Markus Miller Thesis Development of Automation Teaching equipment Pages appendices Graduation time December 2011 Thesis supervisor Olavi Kopponen This thesis describes the development of a automation equipment suitable for teaching. The equipment consists of two conveyors, two turntables, working table with a small manipulator and an elevator that links them together. The equipment combines mechanical and electrical components to each other as well as takes advantage of pneumatic components. The theoretical part of the thesis discussed the criteria of learning and teaching, working life relevance and the significance of learning environment. The data collection methods used in the thesis were survey and interviews among electricity companies and a survey among students. The aim was to find out how teaching correspond with the skills electricians needed. In designing the equipment, programmable logical controllers connected to electronic components, used in industry systems were utilised. The survey carried out in the electricity companies was seen as an important act of cooperating between vocational school and workplaces. The results can be use to direct teaching. The designed and partially built educational system was found useful in teaching industrial automation, and in troubleshooting. In the future, the possibility of to extend the system to cover for instance SCADA systems, provides the readiness to keep up-to-date regarding the needs of the labor market. Key words: Automation teaching equipment, teaching of electricians.\n4 Sisältö 1 JOHDANTO KEHITYSTYÖN TAVOITE JA RAJAUKSET SUUNNITTELUTYÖN ONGELMAT TUTKIMUSMENETELMÄT SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Tutkinnon vaatimukset Koulutusohjelman tavoitteet Koulutusohjelman työelämävastaavuus OPETUSMENETELMÄT Lähiopetus Ammatillinen työharjoittelu OPPIMISKÄSITYKSET Oppimisympäristön vaikutus oppimiseen Opetusmenetelmien testaaminen käytännössä TYÖELÄMÄN MUUTTUVAT VAATIMUKSET OSAAMISEN ARVIOINTI Arvioitava osaaminen ja arvioinnin tavoitteet Ammattiosaamisen näyttöjen laatuvaatimukset YRITYSKYSELY SÄHKÖASENTAJAN KOULUTUKSESTA Yrityskyselyn tulosten tulkitseminen Yrityskyselyn tulosten tulokset SÄHKÖLABORATORIOTILAT JA -LAITTEISTOT Sähkötyöturvallisuus sähkölaboratoriotiloissa Asennusstandardin SFS 6000 huomioonottaminen Konedirektiivin vaatimukset Riskien arviointi AUTOMAATIOTEKNIIKAN OPETUSLAITTEISTON SUUNNITTELU... 42\n5 12.1 Mekaniikka Pneumatiikka Sähkösuunnittelu Automaatiosuunnittelu Anturit Sähkömoottorit ja niiden ohjaus Taajuusmuuttajat Turvareleet ja hätäseis Releistys, sulakkeet ja muut sähkötekniikan komponentit Kaapelointi ja laitekaapit Ohjelmoitavat logiikat Teollisuusväylät Kappaletavaran käsittelymanipulaattori ASENNUKSET Ohjelmointi Kuljetinlaitteiston dokumentointi LAITTEISTON HYÖDYNTÄMINEN OPETUKSESSA TYÖN TULOSTEN TARKASTELU LÄHDELUETTELO LIITTEET\n6 6 1 JOHDANTO Tarkastelen tässä opinnäytetyössä sähköasentajan ammatilliseen perustutkintoon liittyviä ongelmia, haasteita ja työelämän vaatimusten vastaavuutta. Työtä lähestytään sekä pedagogiselta kantilta että käytännön läheisesti. Työssä on tehty tutkimus sekä työelämän näkemyksistä että opiskelijoiden näkemyksistä, minkälaisia asioita he pitävät tärkeinä ja mitä eivät. Tutkimustulokset ovat käyty lävitse ja niistä on tehty johtopäätöksiä, jotka edesauttavat suuntaamaan koulutusta työelämän vaatimuksia lähemmäksi. Yhtenä työn tavoitteena on suunnitella automaatiotekniikan opetustyössä tarvittava laitteisto. Laitteiston tarkoituksena on herättää mielenkiintoa teoreettisia aineita kohtaan tarjoamalla teorioita havainnollistavia laitteita. Lisäksi suunnitellulla laitteistolla voidaan opettaa kokonaisuuksien hallintaa, mikä on normaaliopetuksessa ollut harvinaista ja joka on normaalisti jätetty yksinomaan työelämän harteille. Laitteiston avulla on mahdollista saada sähköasentajien koulutuksesta monipuolisempaa ja siten myös edistää heidän sijoittumistaan työelämän palvelukseen.\n7 7 2 KEHITYSTYÖN TAVOITE JA RAJAUKSET Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella automaatiotekniikan opetukseen turvallinen, nykyaikainen ja yleisesti teollisuudessa käytetty kappaletavaraautomaation laitteisto, jolla voitaisiin opettaa teollisuudessa käytettävien komponenttien asentamista, korjaamista sekä huoltamista. Laitteiston tulisi sisältää mekaanista huoltoa tarvitsevia laitteita, sähköisiä komponentteja sekä pneumaattisia laitteita. Laitteiston kehittely lähti alkuunsa joskus Vammalan ammattikouluun huutokaupasta hankitusta hihnakuljetinlaitteistosta, jota oli käytetty matkapuhelinten valmistuksessa. Laitteisto koostui kahdesta hihnakuljettimesta, hissistä, kahdesta kääntöpöydästä sekä erillisestä työstöpöydästä. Laitteisto sisälsi pneumatiikan komponentteja esim. ilmasylinterejä sekä niiden ohjaukseen käytettäviä sähkökäyttöisiä venttiilejä. Tarkoituksena oli hyödyntää jo valmiit osat mahdollisimman tarkkaan. Lisäksi laitteiden osien mukana oli pieni manipulaattori, joka oli myös tarkoitus hyödyntää opetuslaitteistossa. Ongelma laitteiston kokoamisessa oli, että siitä puuttuivat mekaaniset piirustukset ja laitteiston ostaneet ihmiset olivat joko eläkkeellä tai muuttaneet eri työpaikkaan. Lisäongelman toi myös se, että laitteiston logiikoiden ikä oli jo yli 15 vuotta, joten ne eivät siten vastanneet enää nykyajan laitteistoa. Suunnittelun ja tämän työn lähtökohdaksi otettiin, että laitteisto suunnitellaan uusiksi moderneilla komponenteilla, kuitenkin hyödyntäen niin paljon vanhoja osia kuin mahdollista. Samalla lähtökohdaksi asetettiin, että laitteiston avulla voitaisiin opettaa väyläjärjestelmiä, antureita, taajuusmuuttajakäyttöjä sekä Siemens S sarjan logiikoita. Työ rajattiin koskemaan lähinnä suunnittelua, jonka perusteella työ voidaan myöhemmin oppilastoimintana toteuttaa.\n8 8 3 SUUNNITTELUTYÖN ONGELMAT Suunnittelutyön ongelmaksi muodostui heti alussa puuttuvat mekaaniset piirustukset. Työn alku olikin aluksi mekaanisten osien yhteensovittamista, kunnes laitteisto saatiin hahmotettua. Opetuksellisesti ongelmaksi muodostui käytettävä teknologia, koska laitteistossa oleva tekniikka oli jo vanhentunutta. Ensimmäiseksi piti selvittää ja valita opetuksessa käytettävä logiikkamalli. Vanhat laitteet olivat Omron logiikoita ja nyt valitsin Siemens s sarjan logiikat. Tarkoituksena oli yhtenäistää logiikoiden opetusta. Sähköasentajien koulutuksessa tärkeintä ei ole kuitenkaan ohjelmointi vaan sähköisten kytkentöjen osaaminen. Oppilaitoksessa on käytössä kuusi s sarjan logiikkaa entuudestaan ja laitteiston uusimisen myötä, määrä on tarkoituksena nostaa 12 kappaleeseen. Tarkoituksena on saavuttaa mahdollisimman hyvä kustannustehokkuus unohtamatta opetuksen tarpeita. Suunnittelutyön ohella mietin myös sitä, minkälaista opetusta laitteistolla olisi tarkoitus järjestää. Teollisuuden tarpeet tuli ottaa myös mahdollisimman hyvin huomioon ja siitä syystä tein paikallisille yrityksille kyselyn sekä lisäksi osalle yrityksistä suullisen kyselyn sähköasentajan toimenkuvasta. Kyselyssä kysyttiin myös yrityksiltä, minkälaista opetusta meidän tulisi järjestää. Näiden kyselyjen ja haastatteluiden perusteella hahmottelin laitteiston ominaisuudet ja tarvittavan tekniikan. Ongelmana kyselytutkimuksessa oli työpaikkojen haluttomuus vastata kyselyyn. Vastausprosentti suhteessa lähetettyihin kyselyihin jäi varsin pieneksi. Silti näissä yrityksissä on noin ¾ paikallisista sähköasentajan työpaikoista. Syvällisten johtopäätelmien tekeminen näin suppealla otoksella olisi vaarallista, mutta kuitenkin nyt kysymyksessä oli ainoastaan saada vinkkiä opetuksen suunnasta ja siihen tutkimus soveltui mielestäni hyvin.\n9 9 4 TUTKIMUSMENETELMÄT Tutkimusmenetelmänä päätin käyttää kyselytutkimusta (survey), joka suunnattaisiin Vammalan ammattikoulun käyttämille sähköalan työharjoittelupaikoille. [24, 90] Kysely tehtiin kirjallisesti lähettämällä ko. yrityksille kyselylomake sähköpostitse. Kysely oli suunnattu neljälle eri tyyppiselle sähköalan yritykselle: sisäjohtoasennuksia, teollisuussähköistyksiä, sähkölaitos töitä ja heikkovirtajärjestelmiä tekeville yrityksille. Osa yrityksiä toimi jokaisella näistä toimialoista, mutta useimmat ovat erikoistuneet johonkin näistä alueista. Kysely suunnattiin myös ammattikoulun kolmatta vuotta käyville opiskelijoille, jotta saataisiin heidän näkökulmansa myös selville. Koska palautettuja kyselyitä yritysten osalta oli suhteellisen vähän, jatkoin kyselyjen tekemistä yritysten parissa myös suullisessa muodossa. Suullisen kyselyn kysymykset noudattivat alkuperäisiä kirjallisia kysymyksiä. Tutkimusongelma muodostuu yleensä varsin haasteelliseksi. Näin oli myös tässä tutkimuksessa. Tutkimuskyselyssä oli tarkoituksena valita kysymykset siten, että ne antaisivat mahdollisimman hyvän kuvan sähköasentajan ammatista ja vaadittavista osaamisalueista. Käytettävissä oleva aineisto rajasi mahdollisuuksia käyttää erilaisia menetelmiä aineiston analysointiin. Tilastollisia menetelmiä oli mahdotonta käyttää vastausten vähyyden vuoksi. Analyysi menetelmäksi soveltuikin lähinnä kvalitatiivinen case-analyysi. [24, 90] Tutkimus etenee vaiheittain ja se on yleensä jaettu pienempiin kokonaisuuksiin, jotta tutkimuksen hallinta on helpompaa. Kuviossa yksi on esitetty tutkimuksen erilaisia vaiheita.\n10 10 Kuvio 1. Tutkimuksen vaiheet. [24, 51] Vastausten saavuttua, aloitetaan niiden analysointi välittömästi. Tarkoituksena on löytää vastaukset asetettuihin ongelmiin. Tutkimuksen perusteella voidaan vetää johtopäätöksiä, jotka asetetaan kuitenkin oikeisiin mittasuhteisiin virheiden ja väärien johtopäätösten välttämiseksi. Aineiston tulkinta ja siitä tehtävät johtopäätökset muodostuvat tutkijan tärkeimmäksi tehtäväksi, sillä pelkkä kaavioiden tai jakaumien esittäminen, ei vastaa asetettuihin kysymyksiin. Vaarana on, että sellaisessa tapauksessa kaavioiden tai jakaumien tulkitseminen pahimmillaan jätetään lukijan tehtäväksi. Pahimmassa tapauksessa meillä on monta eri tulkintaa tai jopa täysin vääriä johtopäätöksiä. [5, 211] Tutkimuksessa haluttiin vastaus lähinnä kahteen kysymykseen: mitä työtehtäviä sähköasentajan ammatinkuvaan kuluu ja mitä painopistealueita pitäisi mahdollisesti huomioida nykyistä paremmin. Näiden tulosten perusteella mietitään automaatiotekniikan opetuslaitteistoon tarvittavaa tekniikkaa ja sillä opetettavia aineita.\n11 11 5 SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Ammatillinen sähköasentajan perustutkinto suoritetaan Vammalan ammattikoulussa ammatillisena perustutkintona. Perustutkinnon perusteet sisältävät opetussuunnitelman perusteet, joita ammatillisessa koulutuksessa tulee noudattaa. Perustutkinnon perusteet ovat määräys, joita koulutuksen järjestäjän tulee noudattaa ja tehdä niiden perusteella oma koulukohtainen opetussuunnitelmansa. Perusteissa on kattava tietopaketti tutkintovaatimuksista ja tutkinnon sisällöistä. Koulutuksen järjestäjä saa tämän sisällön mukaisesti järjestää oman opetuksensa. Ammatillisen perustutkinnon perusteissa on päätetty sähköasentajan koulutusohjelman tavoitteet, miten tutkinto muodostuu, ammattitaitovaatimukset, tutkinnon eri osien arviointikriteerit ja ammattitaidon osoittamistavat. Ammatillisen tutkinnon perusteet sähköasentajan kohdalta löytyvät opetushallituksen määräyksestä 23/011/2009 sähkö- ja automaatiotekniikan perustutkinto. 5.1 Tutkinnon vaatimukset Opetushallitus on päättänyt sähköasentajan ammattitutkinnon perusteista määräyksessä 23/011/2009 sähkö- ja automaatiotekniikan perustutkinto, jota on noudatettava jälkeen suoritettavissa tutkinnoissa. Koulutuksen järjestäjän on laadittava opetussuunnitelmansa noudattaen, mitä näissä tutkinnon perusteissa on määrätty. Koulutuksen järjestäjä ei saa poiketa eikä jättää noudattamatta kyseisiä määräyksiä. Lisäksi määräyksissä määrätään ammattiosaamisen näyttöjen järjestämisestä. Näiden lisäksi on määräykset todistusmalleista, joita opetuksen järjestäjän pitää noudattaa. 5.2 Koulutusohjelman tavoitteet Ammatillisen sähköasentajan perustutkinnon suorittaneella tulee olla monipuolinen ammattitaito ja edellytykset sen elinikäiseen kehittämiseen. Hänelle on asennettu monenlaisia kriteereitä niin ammattitaidosta kuin käyttäytymistä alka-\n12 12 en. Perusajatuksena on, että perustutkinto antaa valmiudet sekä työelämään että jatko-opintoihin. Ammatillisen peruskoulutuksen keskeisenä tavoitteena on myös ammattitaidon lisäksi tukea opiskelijoiden kehitystä hyviksi ja tasapainoisiksi ihmisiksi, yhteiskunnan jäseniksi, antaa valmiuksia sekä tietoa harrastusten ja persoonallisuuden kehittämiselle ja omalta osaltaan tukea nuorten siirtymistä työelämän tai jatko-opintojen pariin. 5.3 Koulutusohjelman työelämävastaavuus Tämän päivän työelämä edellyttää työntekijöiden jatkuvaa ammattitaidon kehittämistä ja jopa ammatillista uusiutumista. Ammatillinen uusiutuminen on käynyt välttämättömäksi, koska teknologian nopeat muutokset, innovaatiot ja kansainvälinen kilpailu ovat tehneet olemassa olevasta tiedosta nopeasti vanhentuvaa ja uutta tietoa on tarjolla koko ajan lisää. Lisäksi muutokset taloudellisessa ja poliittisessa ympäristössä ovat tehneet ammatillisesta kasvusta välttämättömän, jos työntekijä haluaa pysyä työmarkkinoilla. Voidaan sanoa, että yksilön kehittyminen on jatkuva kasvuprosessi, joka jatkuu koko työiän ajan. [14, 49] Yhtenä suurena muutoksia aikaansaavana tekijänä on työurien voimakas lyhentyminen ja niiden muuttuminen yhä enemmän määräaikaisiksi. Tyypillisesti työuran pituus on noin 4-5 vuotta läntisissä teollisuusmaissa yhden työnantajan palveluksessa. Työpaikkoja vaihdettaessa työntekijä joutuu opiskelemaan ja oppimaan yhä enemmän uusia asioita. Tämä on haaste sekä työntekijälle että työnantajalle.\n13 13 6 OPETUSMENETELMÄT Oppiminen voidaan määritellä lyhykäisesti interaktiiviseksi (vuorovaikutteiseksi) prosessiksi, jossa oppija muuntaa kokemuksiaan siten, että hänen tiedoissaan, taidoissaan ja asenteissaan tapahtuu pysyviä muutoksia.  Oppimiseen kuuluu keskeisesti tietojen lisääntymistä, ulkoaoppimista ja muistamista, sisältöjen ymmärtämistä, erilaisten toimintatapojen omaksumista ja yksilön ymmärryksen ja käsitysten muuttumista. Oppiminen voidaan jakaa näiden lisäksi vielä eri tasoihin, kuinka syvällistä oppiminen on. Perustasona on tietäminen ja syvimmillään oppiminen on kyky arvioida opitun merkitystä.  Oppiminen tiedonhankintanäkökulmasta tutustuttaa meitä siihen, miten uutta tietoa voidaan vastaanottaa ja kuinka paljon tietoa pystytään vastaanottamaan. Kognitiivinen tutkimus on osoittanut viimeisten vuoden aikana, että ihmisen tietojenkäsittelyllä on perusluonteisia rajoituksia. [8, 78] Tutkimusten perusteella ihmisillä on ns. valikoiva tarkkaavaisuus, joka vaikuttaa olennaisesti oppimiseen. Oppimisprosessi vaikeutuu huomattavasti, kun aistiärsykkeitä ylikuormitetaan. Silloin vain pieni osa informaatiosta päätyy lähemmän tarkastelun kohteeksi. Esimerkkinä voi olla esimerkiksi tenttikirjojen lukeminen samanaikaisesti, kun esim. TV on päällä. Tällöin oppiminen on hyvin pintapuolista ja muistiin painaminen hyvin rajoittunutta. Lisäksi ihmisellä on tutkimusten mukaan rajoittunut työmuisti, joka asettaa rajoituksia. Näiden lisäksi tiedonhankintanäkökulma ottaa kantaa muistin rakenteeseen. Muistin rakenne voidaan jakaa eri osiin: pitkäkestoiseen (merkitysten verkosto) ja lyhytaikaiseen muistiin. [8, 79] Oppiminen osallistumisena voidaan nähdä asiantuntijoiden (opiskelijoiden) liittymistä tiettyyn toimintakulttuuriin ja yhteisöön, jossa jäsenten päämääränä ei ole oppia jotain tiettyä asiaa (yksilökeskeisesti), vaan ratkaista ongelmia, tuottaa uusia ajatuksia ja lisätä siten koko yhteisön tietoja. Osallistumisnäkökulman rajoituksena on se, ettei se kiinnitä huomiota käsitteellisen tiedon merkitykseen ja kognitiivisiin prosesseihin. [8, 77]\n14 14 Oppimisessa tiedonluominen voidaan käsittää yksilön ja yhteisön vuorovaikutukseksi, jossa oppija prosessoi tietoa ja vertailee sitä mielessään aikaisemman kokemuksensa ja opittujen mallien pohjalta. Tiedonrakentamisen lähtökohtana voidaan pitää sitä, että tietoa ei luoda vain tiedon vuoksi, vaan sen tarvitsee palvella yhteisön tarpeita ja päämääriä. Tietämys ilmenee faktatiedon ja ongelmienratkaisukyvyn lisäksi myös käytännön toiminnassa. Tiedonluomisen prosessin tuloksena syntyy usein uutta tietoa ja tietotaitoa sekä yksilöiden että yhteisöjen käyttöön.  Luetussa kirjallisuudessa merkityksellistä on nähdä oppimisen eri osatekijät, mistä se nykytietämyksen perusteella koostuu. Merkityksellistä on, että mielestäni nyt nähdään opitun ymmärtäminen syvällisemmin tärkeämpänä kuin ulkoa opittu tieto. Lisäksi nähdään verkostoituneen ympäristön merkitys tärkeämpänä kuin aikaisemmin, johtuen informaation (tiedon) valtavasta kasvusta. Verkostoituminen jo opiskeluvaiheessa nähdään osana asiantuntijaksi kasvamista. Toisena näkökulmana on osallistumisnäkökulma, joka näkee asiantuntijuuden osallistumisena tiettyyn toimintakulttuuriin ja yhteisöön. Sen mukaan asiantuntijaksi tuleminen on lähinnä sosiaalinen ilmiö, joka edellyttää osallistumista eksperttikulttuuriin. Tällöin asiantuntijuuteen sisältyy oman alan kontekstiin liittyvä kokemuksellinen tieto ja intuitio. Osallistumisnäkökulman rajoituksena on se, ettei se kiinnitä huomiota käsitteellisen tiedon merkitykseen ja kognitiivisiin prosesseihin. Sen etuina on kuitenkin asiantuntijuuden kehittymisessä oleellisena pidetty aitoihin toimintakäytänteisiin osallistumisen korostaminen. [8, ] 6.1 Lähiopetus Opiskelu ammatillisessa oppilaitoksessa voidaan jakaa neljään eri osaalueeseen: lähiopetukseen, etäopiskeluun, verkko-opiskeluun ja itsenäiseen opiskeluun. Näistä lähiopetus tarkoittaa lähinnä tietyssä paikassa ja tiettyyn aikaan järjestettyä opiskelua. Lähiopiskelun määrä Vammalan ammattikoulussa yhtä opintoviikkoa (40 h) kohti on noin 32 tuntia. Tämä voi vaihdella opetettavan aineen mukaan. Itsenäistä opiskelua jää 8 tuntia, jolloin opiskelijan tulee omatoimisesti etsiä tietoa ja tehdä annettuja tehtäviä.\n15 15 Itsenäinen opiskelu soveltuu erittäin huonosti uuden asian opiskeluun 2. nuorisoasteella. Nuorilla ei ole riittävästi itseohjautuvuutta. Sähkötekniikan alalla, joka on luvanvaraista, omatoiminen harjoittelu ja töiden tekeminen on jopa kiellettyä. Itsenäinen opiskelu jääkin yleensä lähiopetustuntien asioiden kertaamiseksi. Etäopiskelu ei Vammalan ammattikoululla ole laajamittaisessa käytössä. Lähinnä etäopiskelua käyttävät ammattilukiolaiset ammatillisten valmiuksien lisäämiseen. Etäopiskelun piirteisiin kuluu, että se on paikasta riippumatonta, yleensä verkko-opiskelua. Etäopiskelun vaarana on, että siitä tulee resurssipulassa itsenäistä opiskelua. Etäopiskeluun kuuluu aina verkkokurssin sisällöstä huolimatta opettajan välitön pedagooginen vuorovaikutus, jolloin opiskelija voi saada välitöntä palautetta. Verkko-opiskelussa opiskelu tapahtuu lähinnä ainoastaan verkossa ja lähiopetusta ei opetukseen liity lainkaan. Verkko-opiskelun käyttämistä monimuotoopetuksen yhtenä opetuskeinona on myös mahdollista. Tulevaisuudessa lähiopetuksen määrää tullaan todennäköisesti vähentämään opetuksen säästötoimenpiteiden vuoksi. Verkko-opiskelua on esitetty lähiopetuksen korvaajaksi, mutta varsinkin teknisille aloille se soveltuu huonosti. Lähiopetuksessa tapahtuvaa käsillätekemistä sekä opettajan ja opiskelijan vuorovaikutusta on hankala tai suorastaan mahdotonta korvata. Opettajan työmäärä verkkokurssia tehdessä tai ohjatessa ei kuitenkaan vähene, joten saatavat hyödyt jäävät varsin usein hyvinkin pieniksi. Lähiopetuksen rinnalla verkko-opiskelu puolustaa hyvin olemassaoloaan. 6.2 Ammatillinen työharjoittelu Jokaiseen ammatilliseen koulutukseen, laajuudeltaan 120 ov, kuuluu työssäoppimista vähintään 20 ov. Työssäoppiminen suoritetaan yleensä useammassa eri osassa. Työssäoppiminen tehdään työelämässä oikeissa työpaikoissa ja työtehtävissä. Olennaista on, että työssäoppimisen aikana opiskelija ei ole työ-\n16 16 sopimussuhteessa vaan opiskelijana. Työpaikoilla opiskelija on velvollinen noudattamaan työpaikan sääntöjä, annettuja ohjeita ja työaikoja. [10, 9] Tarkoituksena työssäoppimisessa on, että jo opittuja asioita saataisiin toteuttaa käytännössä ja jopa osa uusista asioista opittaisiin työelämässä. Työssäoppimispaikkojen hankinta, laadun seuranta ja opiskelijan seuranta jää oppilaitoksen harteille. Työssäoppimisessa suoritetaan myös ammattiosaamisen näytöt yhdessä oppilaitoksen, opiskelijan ja työssäoppimispaikan edustajien kanssa. Oppilaitoksen laatimista opetussuunnitelmista selviää, mille vuosille työssäoppiminen sijoittuu ja mihin opintokokonaisuuksiin työssäoppiminen sijoittuu. [4, 28] Työssäoppimisjaksoa arvioidaan ennalta sovittujen kohteiden ja kriteerien mukaan siten, että ammatillisen koulutuksen opiskelija-arvioinnin kriteerit täyttyvät. Arvioitaviin kohtiin kuuluvat vähintään seuraavat asiat: - työprosessien hallinta - työmenetelmien, välineiden ja materiaalien hallinta - työn perustana olevan tiedon hallinta - elinikäisen oppimisen avaintaidot. Ammatillisessa peruskoulutuksessa arvioitavat kohteet muodostavat ytimen tutkintojen eri osien keskeiselle sisällölle. [11, 34-35] Työssäoppimisjakson jälkeen opiskelija arvioi vielä omaa oppimistaan sekä käy keskusteluja ohjaavan opettajan kanssa. Mikäli työssäoppimisjaksolle on annettu tehtäviä, tulee opiskelijan myös tehdä ne. Työssäoppimisjakson tehtävänä on valmistaa opiskelijaa työelämän vaatimuksia varten ja opettaa hänelle sellaisia tietoja ja taitoja, joiden opettaminen oppilaitoksessa olisi hankalaa ellei mahdotonta. [4, 64-65]\n17 17 7 OPPIMISKÄSITYKSET Oppiminen on uuden tiedon hankkimista ja sen linkittämistä jo olemassa olevaan tietoon. Oppiminen voi perustua ulkoa oppimiseen, mutta silloin ajattelu ei muutu, mikä on oppimisessa yksi päämäärä. Kun oppiminen on optimaalista, voimme ymmärtää kokonaisuuksia, ymmärtää asiakokonaisuuksia ja keskeisintä on muuttaa ajattelumme tapaa opitun mukaan. [14, 107] Tehokkainta oppiminen on, kun on motivaatiota, tahtoa ja uteliaisuutta. Utelias oppija pyrkii itse ottamaan asioista selvää ja saamaan itse asettamiinsa kysymyksiin vastauksia - Flow (virtaus). Myöskin ulkoisilla tekijöillä on merkitystä tehokkaassa oppimisessa. On tärkeää, että oppimistilanteessa ympäristössä tulevat ärsykkeet ovat mahdollisimman vähäisiä. Oppimisympäristön ja opetuslaitteistojen tulee olla kiinnostusta herättäviä. Kuviossa kaksi on esitetty yksilöiden välisiä konstruktioeroja. [14, 75] Kuvio 2. Yksilölliset konstruktioerot. [14, 75]\n18 18 Orientaatiolla tarkoitetaan oppijan kykyä motivoida itseään oppimaan jotain uutta. Orientaatiota esiintyy kaikkialla yhteiskunnassa, joskin käsittelen tässä lähinnä vain opiskeluun liittyviä tavoiteorientaatioita. Tavoiteorientaatio voidaan jakaa neljään ryhmään: oppimisorientaatio, saavutusorientaatio, riippuvuusorientaatio ja välttämisorientaatio. Oppimisorientaatio tarkoittaa sitä, kun opiskelija on motivoitunut opiskelemaan oman mielenkiintonsa takia eikä hän ole niinkään kiinnostunut hyvistä arvosanoista. Hyvänä esimerkkinä ovat kansalaisopistossa opiskelevat. Saavutusorientaatiossa oppija on ulkoisesti motivoitunut esim. hyvistä arvosanoista. Oppiminen ei itsessään ole tavoite vaan väline, jolla saavutetaan jotain. Esimerkiksi opettajan opinnoilla saavutetaan opettajan pätevyys. Riippuvuusorientaatiossa oppilas hakee vain tunnustusta joko opettajalta tai muilta. Opiskelu on vain väline sen saavuttamiseksi. Välttämisorientaatio tarkoittaa sitä, että oppija ei luota omiin kykyihin, vaan yrittää pärjätä sen vuoksi, että välttäisi epäonnistumisen tunteen ja minän kannalta negatiiviset asiat. [14, 80-89] Tavoitteellinen oppiminen, kuten uuden ammatin opiskelu, edellyttää opiskelijalta metakongnitiivisia valmiuksia. Metakongnitaatio on tietoisuutta omista ja muiden ihmisten kongnitiivisista toiminnoista, ajattelusta, oppimisesta tai tietämisestä. Metakognitiiviset tiedot voidaan jaotella seuraavasti: tiedot ja käsitykset itsestä, tiedot erilaisista tehtävistä ja niiden suorittamisesta ja tiedot erilaisista strategioista. Käyttämällä tätä tietoa omassa opiskelussa tai opettamisessa, voidaan saavuttaa parempaa oppimista tai opettamista. Metakongnitiivisilla taidoilla opiskelija voi itse säädellä omaa oppimis- ja ajattelutoimintaansa (itsereflektio). Kyseinen taito on erityisen tärkeää, kun oppija itse ohjaa omaa etenemistään. Mitä paremmin yksilö on tietoinen tiedoistaan, taidoistaan ja tavoista toimia erilaisissa tilanteissa, sitä paremmin hän pystyy valitsemaan parhaimmat tavat oppia ja menestyä opinnoissaan. Menestyvillä oppijoilla on siten paremmat mahdollisuudet selviytyä yhteiskunnan vaativissa tehtävissä. Metakognitioon liittyy myös taito (transferia) siirtää jokin opittu asia toiseen asiasisältöön eli toisinsanoen taito yhdistellä asioita tehokkaasti ja soveltaa uutta opittua asiaa uuden oppimiseen. Opettajan työssä on tärkeää myös pystyä ohjaamaan opiskelijoita oikeaan suuntaan ja edistää siten heidän oppimistaan. [14, 97-98]\n19 19 Yhtenä ammattikasvatuskäsitteenä puhutaan reflektiosta. Se voidaan ymmärtää oman toiminnan, perusteiden ja seuraamusten kriittiseksi analysoinniksi ja pohdinnaksi. Lähtökohtana on epäilyssä, mielekkäässä kyselemisessä, joka päättyy aina tekoon. Reflektio edistää oppilaan oppimista, koska hän joutuu ponnistelemaan oikeaa ratkaisua etsiessään. Reflektiota voidaan kansanomaisesti nimittää pohdiskeluksi, omien tekojen mielekkyyden tutkiskeluksi tai itsetarkkailuksi. [14, 137] Itsetarkkailu on tärkeä osa oppimisen kannalta, koska sen avulla opiskelija osaa tehdä eron tehokkaan ja tehottoman opiskelun välillä. Se auttaa myös hallitsemaan ajan käyttöä, antaa palautetta valitun oppimisstrategian tehokkuudesta ja siten parantaa opintojen suunnittelua ja tavoitteiden asettamista. Kukaan ei voi oppia opiskelijan puolesta, eikä kukaan voi hänen puolestaan myöskään sanoa, kuinka hyvin hän on oppimisessaan onnistunut. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että hänet jätetään oman onnensa nojaan, vaan häntä autetaan ja tuetaan itsearviointivalmiuksien kehittämisessä. Tämä voi tapahtua mm. palautteen saannin yhteydessä. [14, , ] Itseohjautuvuus tarkoittaa, kuten käsitteestäkin voidaan päätellä, oppijan kykyä ohjata omia oppimisprosessejaan. Itseohjautuvuuteen kuuluu kyky suunnitella oppimistaan sekä tavoitteiden asettelua. Lisäksi oppija käyttää kulloiseenkin tilanteeseen sopivia oppimisstrategioita sekä hän osaa arvioida oppimistuloksiaan itsenäisesti. Oppimisstrategialla tarkoitetaan kykyä valikoida tietoa, muokata sitä ja painaa se mieleen. Kyvykkäimmät oppilaat voivat valita aina itselleen sopivan strategian eri oppimistehtävien mukaan. Arviointi on yksi tärkeä osa oppimisprosessissa. Hyvällä palautteella opiskelijan itseluottamus kasvaa onnistuneiden vuorovaikutuskokemusten kautta. Palautteen (arvioinnin) tarkoituksena olisi kehittää palautteen saajaa oikeaan suuntaan. Palaute voi olla myös kriittistä positiivisessa hengessä, mutta negatiivista palautetta tulee välttää. Negatiivisella palautteella voi olla kielteisiä vaikutuksia myöhempään opiskeluun ja se voi jopa tietyissä tapauksissa tuhota opiskelijan itseluottamuksen.\n20 20 Kuten edellä mainitsin, kukaan ei voi oppia toisen puolesta. Opetuksessa punaisena lankana on saada opiskelija oppimaan, prosessoimaan uutta tietoa ja muuttaa hänen ajattelutapaansa. Näistä johtuen opettaja voidaan nähdä paremminkin ohjaajana, jonka tehtävä on osoittaa suuntaa ja auttaa opiskelijaa siirtymään kyseiseen suuntaan. Opettaja voi auttaa opiskelijaa eri menetelmillä, mutta varsinaisen työn opiskelija joutuu itse tekemään. Opettaja voidaan nähdä myös kannustajana opiskeluun eli myönteisellä palautteella (arvioinnilla), voidaan kehittää opiskelijan itsetuntoa ja saada opiskelijalle lisää intoa opiskeluun. Opettajan perinteinen rooli opettajana katoaa ja tilalle tulee asiantuntijan rooli. Oppimisen asiantuntijaopettaja tulee pystyä hallitsemaan ne menetelmät ja tavat, joilla opiskelijaa voidaan ohjata ja kannustaa oppimiseen. Oppimisen asiantuntijan tehtäväksi tulee ohjata oppilaita toimimaan mm. pienryhmissä, keskustelemaan, ohjaaminen luovaan ajatteluun, selittämään opittuja asioita, etsimään tietoa erilaisista lähteistä ja tukea oppilaita oman oppimisen arvioinnissa. [14, 202] Opetuksen lisäksi hyvä tentti auttaa etsimään ja löytämään tietoa sekä soveltamaan sitä käytäntöön. Tentistä saatava palaute on tärkeää, koska sillä voidaan saada opiskelijaa ohjattua oikeaan suuntaan ja tentistä saatava myönteinen palaute kannustaa oppimaan lisää. Vertailu muihin opiskelijoihin on tärkeää, koska peilaamme omia tekojamme muiden tekemisiin. Tentin tarkoituksena olisi olla osa oppimisprosessia. Perinteiset tentit painottuivat ulkoa oppimiseen eivätkä siten mitanneet oikeita asioita, kuten kykyä soveltaa tietoa käytäntöön. Tenteistä saatu negatiivinen palaute oli taas omiaan latistamaan opiskeluintoa. Hyvän tentin tulisi olla mahdollisimman luonnollinen ja vastata arkielämän muotoja. Hyvänä esimerkkinä pitäisin mm. teknisillä aloilla pidettäviä näyttökokeita. Hyvä tentti ei saa myöskään aiheuttaa kohtuutonta stressiä eikä ahdistusta. Hyvä koe opettaa etsimään ja löytämään tietoa, arvioimaan ja soveltamaan sitä sekä esittämään tietoa ymmärrettävästi ja keskustelemaan siitä. Asko Karjalaisen mukaan hyvä koe myös opettaa opiskelijaa myöntämään ja korjaamaan omat erehdyksensä ja tietämättömyytensä sekä arvioimaan omaa ja vertaistensa suorituksia. Hyvä koe ei aiheuta kohtuutonta stressiä eikä ahdistusta, joten\n21 21 olisikin hyvä suosia mahdollisimman luonnollisia tai arkielämää vastaavia koemuotoja.  7.1 Oppimisympäristön vaikutus oppimiseen Oppiminen on viime kädessä tapahtuma, joka tapahtuu oppijan sisässä näkymättömissä. Oppimisen ajanhetki on tiedostamaton, eikä opettaja tai kukaan muu pysty siihen vaikuttamaan. Ammatillisessa koulutuksessa opiskelulle luodaan pohja, annetaan virikkeitä ja palautetta, organisoidaan toimintaa sekä järjestetään harjoituksia. [23, 155] Opiskeluympäristön tulee olla oppimistarkoitukseen erityisesti suunniteltu ja toteutettu kokonaisuus. Sen tulee sisältää kaikki materiaaliset ja ei-materiaaliset asiat, kuten koneet ja laitteet sekä niihin kuuluvat ohjekirjat ja oppimateriaalit. Oppimisympäristön merkitys korostuu opetusta suunniteltaessa. Opetustilat ja välineet muodostavat tärkeän osan sähköasentajan ammatillisesta koulutuksesta. Nykyaikainen, uusinta tekniikkaa sisältävä opetuslaite tai -luokka, virittävät oppilasta saamaan kokemuksia ja ns. ahaa-elämyksiä. Mielekkäät opetusvälineet ja materiaalit tukevat oppimista, kannustavat opiskelijaa etsimään uusia ratkaisuja ja auttavat opiskelijaa hankkimaan uutta tietoa. Oppituntien pitämisestä tulee mielekästä ja opettajan rooli voi muuttua perinteisestä opettajan roolista enemmän asiantuntijan rooliin. Opiskelijan ja opettajan vuorovaikutus syvenee ja opiskelija saavuttaa parempia oppimistuloksia motivaation kasvaessa. Opetus- ja oppimistilanteiden tulisi mahdollisuuksien mukaan muistuttaa aitoja työtilanteita ja työmaita. Käytettävien laitteiden, mittavälineiden ja työkalujen tulee olla ammattikäyttöön tarkoitettuja ja mahdollisimman samanlaisia kuin alan työpaikoilla käytetään. Opetusvälineiden osalta täyteen autenttisuuteen on yleensä vaikea päästä jo työturvallisuuden vuoksi. Siksi on luotava ympäristö ja laitteisto, jolla voidaan luoda todellinen vaikutelma. Tyhjällä luokkahuoneella tai yksittäisillä komponenteilla vaikutelmaa ei voida luoda. Yksittäiset komponentit kelpaavat kyllä ko. komponentin ominaisuuksien opiskeluun, mutta kokonaisuus\n22 22 (laite/kone), jossa komponenttia käytetään, jää opiskelijalle tällöin erittäin hataraksi. Tehtävät työt voidaan jakaakin karkeasti kahteen ryhmään: yksittäisiin kertaluonteisiin töihin ja projektimaisiin töihin, joiden kesto on yleensä useita viikkoja. Kertaluontoiset tehtävät sopivat hyvin esim. komponenttien ominaisuuksien opiskeluun ja jotka ovat kestoltaan korkeintaan yhden päivän mittaisia. Asia sisällöltään kertaluonteisten harjoittelujen täytyy olla sellaisia, että käytettävissä oleva aika riittää asioiden omaksumiseen. Projektiluonteisissa harjoituksissa pyritään yhdistämään yksittäisten komponenttien opiskelu isompaan kokonaisuuteen ja saavuttamaan ahaa-elämyksiä oppilaalle. Näin hän voi ymmärtää, miten isot kokonaisuudet koostuvat pienemmistä yksittäisistä komponenteista. Projektiluonteisen työn tehtävänä on rakentaa jo opituista asioista kokonaisuus niin, että opiskelija on kykenevä hahmottamaan kokonaisuuksia yksittäisten komponenttien sijaan. Haastavinta projektiluonteisissa töissä on ajankäyttö. Suoranaista aikataulua projektin suorittamiseksi on vaikeata tehdä oppilaiden erilaisista tiedoista johtuen. Projektiluonteiselle työlle onkin tyypillistä väljä aikataulu työn suorittamiselle. Kireä aikataulu saattaa jopa johtaa onnettomuuksiin, sillä on muistettava, että opiskelijat eivät ole alansa ammattilaisia eikä sitä saa heiltä edellyttää. Virheiden tekeminen, joka ei vaaranna työturvallisuutta, kuuluu osana oppimisprosessiin ja on siten myös sallittava. Turvallisen oppimisympäristön ja laitteiston luominen onkin ensisijaisen tärkeää. Laitteiston tulee olla tarpeeksi yksinkertainen, mutta samalla haastava, jotta se ruokkisi kasvavaa tiedon nälkää. 7.2 Opetusmenetelmien testaaminen käytännössä Olen toteuttanut ainakin kolme erilaista oppimistilannetta. Oppimisen aiheena ja kohteena olivat sähkömoottorit ja niihin liittyvät sähköpiirustukset, -kytkennät ja moottorien tyypit.\n23 23 Toteutin opetuksen perinteisenä luentona/ keskusteluna ja siihen liittyvänä tenttinä. Tentin tarkoituksena oli testata, oppivatko opiskelijat opetettavat asiat. Opetustilanne oli toteutettu luentona, koska opiskelijoilla ei ollut aikaisempaa käsitystä sähkömoottoreista, eivätkä he siten pystyneet toimimaan aktiivisemmassa roolissa. Opiskelijoilla oli tilaisuus kysyä heti, jos he eivät ymmärtäneet asioita. Ongelmana opetuksessa oli vaikeuksia asettautua opiskelijan tasolle ja selittää asiat niin yksinkertaisesti kuin se olisi mahdollista. Opiskelijoille jaoin lisäksi tukimateriaalia, josta heidän piti tutustua etu- ja jälkikäteen opetettavaan asiaan. Pyrin aktivoimaan opiskelijoita keskusteluun, mutta lopputuloksena oli muutama aktiivinen opiskelija ja loput opiskelijoista olivat hiljaa. Tentin tuloksista näkyi tulokset: ne, jotka olivat osallistuvia ja tekivät kotiläksynsä, menestyivät tentissä. Toisena menetelmänä opetin case-tyyppisesti. Jokainen opiskelija sai oman tehtävän (sähkömoottori kytkennän) tehtäväkseen, joka käytiin henkilökohtaisesti opiskelijan kanssa lävitse. Opiskelija teki kyseisen kytkennän oikeiden komponenttien kanssa ja sai kokeilla sähkömoottorin toimintaa. Tulokset olivat hyviä jokaisen kohdalla, joskin heikoimmilla opiskelijoilla kului aikaa tähän paljon. Kiinnitin huomiota heikompien opiskelijoiden kohdalla siihen, että heillä eivät olleet tietyt perusasiat hallinnassa. Näiden tietojen paikkaaminen teki opettamisesta välillä tuskallistakin (opiskelijat olivat 2. vuoden opiskelijoita ja asiat oli opetettu jo 1. vuonna). Olen opettajaurani aikana todennut, että perusasioita on pakko kerrata vähänväliä, jotta niistä tulee rutiiniasioita. Case-opetuksen hyvänä puolena oli, että opiskelijat näkivät, mihin teoriatietoa tarvittiin ja pääsivät henkilökohtaisesti sitä kokeilemaan. Opetus oli henkilökohtaisempaa ja ehkä opiskelijan oli helpompi kysyä, kun kaikki eivät olleet sitä kuuntelemassa. Lisäksi kun opiskelijoiden henkilökohtaiset tiedot ja taidot olivat hyvin erilaisia, pystyin kiinnittämään huomiota juuri heidän yksilöllisiin tarpeisiinsa. Opettaessa huomasin, että tiettyihin asioihin pitää kiinnittää enemmän huomiota ja opetusmetodeilla on suuri vaikutus oppimistuloksiin. Kolmantena menetelmänä käytin, kun huomasin Case-opetuksen jäljiltä puutteita, ryhmätyöskentelyä. Siinä päästiin yllättävän hyviin tuloksiin, joka yllätti jopa\n24 24 minutkin. Oppimisaiheena olivat moottorikytkentöjen sähköpiirustukset, joita opiskelijoiden oli vaikeuksia lukea. Olin opettanut heille ne moneen kertaan luentotyyppisesti, mutta edelleenkään suurin osa ei osannut tulkita niitä oikein. Ryhmätyön alussa annoin opiskelijoille valmiin piirustuksen ja kysyin heiltä, mitä tapahtuu, kun sähköt kytketään kuvan mukaiseen laitteeseen/ kytkentään. Annoin heidän työskennellä ensin yksin ja sitten isommassa ryhmässä, jonka jälkeen he laativat kirjallisen selostuksen kytkennästä. Työn valmistuttua kävimme ko. ryhmän kanssa lävitse kytkennän toiminnan, joka oli suurimmalla osalla opiskelijoista selostettu oikein. Lopputuloksena jokainen vakuutti nyt osaavansa lukea ja ymmärtää ko. piirustuksia. Perinteisesti oppilaat ovat kyllä osanneet valmiista kuvista tehdä kytkennät, mutta kun sähkökuvissa on virheitä, on ymmärrys niiden korjaamiseksi puuttunut. Kuvailisin, että oppiminen on ollut konemaista ilman todellista ymmärtämistä. Opetustilanteissa huomasin, että oppimistavoitteet voisivat olla vielä selkeämmin ilmastuja. Ongelmana ovat opiskelijoiden motivaation säilyttäminen ja heidän aktivointinsa oppimiseen. Lähtökohtana on, että opetukseni olisi oppijakeskeistä ja keskipisteenä olisi opiskelija itse. Opetusmenetelmänä voi olla mikä tahansa menetelmä edellä mainituista, jos opiskelija oppii ja saavuttaa asetetut tavoitteet. Tavoitteena on antaa oppilaille menestyksen avaimet työelämään niin ammatillisesti kuin henkisesti.\n25 25 8 TYÖELÄMÄN MUUTTUVAT VAATIMUKSET Tietoyhteiskunta on luonut uusia tarpeita koulutukselle. Erilaiset verkostot ja innovatiivisuus ovat nousseet tärkeiksi asioiksi. Lisäksi on tiedostettu tärkeäksi siirtää uusille työntekijöille myös se hiljainen tieto, jota on opittu niin vapaaaikana kuin töissä ja jopa kahvipöytäkeskusteluissa. Väestön ikääntyessä on noussut tärkeäksi siirtää eläköityvien työntekijöiden ammattitaito nuoremmille. Työntekijöiden ammatilliset osaamisvaatimukset ovat kasvaneet tietoyhteiskuntaan siirryttäessä. Yrityselämä on monikansallistunut ja kilpailu eri osa-alueilla lisääntynyt. Työtekijöiltä vaaditaan yhä parempia perusvalmiuksia, motivaatiota, aktiivisuutta, kansainvälisyyttä (kielitaitoa), kykyä verkostoitua ja yhteistyökykyisyyttä. Lisäksi vaaditaan yhä enemmän joustavuutta sekä kykyä sitoutua tiukkoihin tulosvaatimuksiin. Näiden taitojen opettaminen on erittäin vaikeaa ja jopa jossain mielessä mahdotonta kaikille opiskelijoille. Näihin vaadittaviin ominaisuuksiin kun liittyy myös opiskelijan luonteenpiirteet ja psyykkiset ominaisuudet. Opettajan tulisi olla erittäin kokenut ammattilainen, joka olisi toiminut myös yrittäjänä. Yritykset vaativat myös työntekijöiltään sisäistä yrittäjyyttä. Näitä on mahdotonta opettaa ilman omakohtaista kokemusta. Opettajan oma esimerkki nouseekin yhä keskeisemmäksi avaintaidoksi. Perinteinen opettaminen muuntuu ja opettajan tulee olla eräänlainen muutosagentti oppilailleen.  Kuten olen edellä todennut, muuttuva työelämä tarvitsee ihmisiä, joilla on kykyä ja tahtoa uudistaa koulutustaan ja oppimistaan jatkuvasti. Lisäksi ihmisille kertyy erilaisia työkokemuksia, joista voimme tässä yhteydessä puhua urakehityksestä. Aikaisemmin urakehitys käsitettiin lähinnä yhden työnantajan palveluksessa tehtyihin tehtäviin ja organisaatiossa kohoamiseen. Nykyisin työurien pirstoutumisesta johtuen näin ei voi enää määritellä urakehitystä. Urakehitys voidaan tänään ajatella koostuvaksi sarjasta eri työnantajia, jotka työntekijä on valinnut ja kokee ne itselleen mielekkäiksi. Puhutaan niin sanotuista joustavista sopimuksista. Ura voidaan käsittää tietotaidon kertymiksi, jotka ovat kertyneet eri työtehtävistä ja eri työantajilta. Ruohotien uramääritelmä on: ura on osaamisen kasvua, mikä ilmenee taitojen ja asiantuntemuksen lisääntymisenä ja vuorovaikutusverkoston kehittymisenä. [14, ]\n26 26 Ammattitaito voidaan määritellä siten, että ammattitaito on yhteiskunnallisen työnjaon edellyttämään tietyllä koulutuksella ja kokemuksella hankittua yksilöllistä valmiutta tai pätevyyttä toimia määrätyssä ammatissa. Ammattilainen mielletään kuitenkin vielä hieman laajemmin, koska sen saavuttamiseksi täytyy työntekijällä olla tietyn pituinen urakehitys. Asiantuntijan määritelmä on hieman monimutkaisempi, mutta lyhyesti voidaan todeta, että asiantuntija oppii kokoajan uutta, toimii omien kykyjensä äärirajoilla ja siten kasvattaa omaa asiantuntemustaan. [1, 160]\n27 27 9 OSAAMISEN ARVIOINTI Tutkija professori J.B.Biggs korostaa, että oppimisympäristön tulee olla koko opetuksen osalta linjakas. Sillä tarkoitetaan, että opetusfilosofiat, opintosuunnitelmat, opetus- ja oppimismenetelmät sekä arviointimenetelmät ovat linjassa keskenään. Osaamisen kannalta on huonoa, jos opetusmenetelmiä uusitaan ja vanhat arviointimenetelmät jätetään käytäntöön. Vaarana on, että kokonaisvaltaisten oppimismenetelmien vaikutukset häviävät. [ 8, 243] 9.1 Arvioitava osaaminen ja arvioinnin tavoitteet Oppimistulosten arvioinnissa pyritään tekemään analyysi siitä, onko opiskelijalla työelämän edellyttämä ammattitaito. Arviointitieto tulisi koota suurimmaksi osaksi ammattiosaamisen näytöistä. Ammattiosaamisen arviointi perustuu ennalta määrättyihin kriteereihin. Arvioinnin kriteerit ovat esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Arvioinnin kohteet sekä arviointikriteerit.  Arvioinnin kohde 1. Työprosessin hallinta Oman työn suunnittelu ja suunnitelmien tekeminen Arviointikriteerit Tyydyttävä T1 Hyvä H2 Kiitettävä K3 Opiskelija tai tutkinnon suorittaja valitsee ohjattuna valitsee tilanteeseen valitsee tilanteeseen tilantee- tarkoituksenmukaisen seen parhaiten so- sopivan työmenetelmän ja välineet veltuvan työmene- työmenetelmän hyväksyttävän telmän ja välineet ja välineet hyväksyttäväseksidukkaan lopputuloksen saami- taloudellisen ja laa- lopputulok- lopputuloksen sen saamiseksi. saamiseksi tarvitsee seuraavan työvaiheen oivaltamiseen ohjausta selviytyy työtehtävästä oma-aloitteisesti selviytyy työtehtävästä sujuvasti ja ennakoi tulevat työvaiheet sekä huomioi ne toiminnassaan\n28 28 toimien omaaloitteisesti ja itsenäisesti. Tuloksellinen ja toimii ohjattu- toimii toiminnalle kehittää toimin- taloudellinen toi- na toiminnalle asetettujen taansa laatutavoit- minta (yrittäjyys) asetettujen laa- laatutavoitteiden teiden saavuttami- tutavoitteiden mukaisesti seksi mukaisesti arvioi ohjattuna omaa työtään. - työskentelee välttäen turhaa hävikkiä arvioi omaa työtään. arvioi omaa työtään laatuvaatimuksiin perustuen - pyrkii työskentelyssään - työskentelee kus- kustannus- ja tannus- ja materiaali- materiaalitehokkuuteen tehokkaasti Arvioinnin kohde 2.Työmenetelmien, välineiden ja materiaalin hallinta Työmenetelmien hallinta Työvälineiden ja materiaalin hallinta Arviointikriteerit Tyydyttävä T1 Hyvä H2 Kiitettävä K3 Opiskelija tai tutkinnon suorittaja työskentelee arvioi valitsemiensa sopeuttaa itsenäi- valitsemallaan työsesti työskentelynsä työmenetelmällä menetelmien muuttuviin olosuhteisiin ohjeiden mukaisesti soveltuvuutta työn edetessä käyttää ja käyttää ja valitsee tilanteeseen huoltaa huoltaa työvälineitä parhaiten so- työvälineitä omaveltuvat työvälineet, ohjattuna aloitteisesti käyttää niitä oikein ohjeiden mukaisesttämänsä sekä huoltaa käyt- välineet - valitsee ja käyttää tarvikkeita ja materi- käyttää tarvikkeita ja materiaaleja niiden käyttää tarvikkeita ja materiaaleja huolellisesti ja taloudel-\n29 29 aaleja annettujen dokumenttien ja ohjeiden mukaan ominaisuuksien edellyttämällä tavalla. lisesti ottaen huomioon materiaali- ja energiatehokkuuden Arvioinnin kohde 3. Työn perustana olevan tiedon hallinta Piirustusten tulkitseminen Työssä tarvittavan tiedon hallinta ja soveltaminen Arviointikriteerit Tyydyttävä T1 Hyvä H2 Kiitettävä K3 Opiskelija tai tutkinnon suorittaja tunnistaa sähkö- paikantaa säh- hyödyntää ja/tai autokö- ja/tai auto- työssään säh- maatio suunnitelmien maatio suunnitelkö- ja/tai autooiden ja kaavimista ja kaavioista maatio suunnimaatio avulla tärkeimmät eri komponentit telmia ja kaaviponentit komoita - osaa ohjattuna - osaa luokitella, - osaa arvioida etsiä ja käyttää vertailla ja jäsentää tiedon oikeelli- työhönsä liittyvää hankkimaansa suutta ja luotet- tietoa sekä tietoa sekä muokata tavuutta sekä esittää sen ymmärrettävästkelpoiseksitöksiä sitä käyttö- tehdä johtopäätavuutta suullisesti tai kirjallisesti. Arvioinnin kohde 4. Elinikäisen oppimisen avaintaidot Terveyden, turvallisuuden ja toimintakyvyn huomioon ottaminen Arviointikriteerit Tyydyttävä T1 Hyvä H2 Kiitettävä K3 Opiskelija tai tutkinnon suorittaja asennoituu ottaa vastuun kehittää myönteisesti tur- oman toimintansa toimintaansa valliseen toimintaan sekä välttää turvallisuudesta turvallisemmaksi riskejä työssään\n30 30 noudattaa työstä noudattaa työyh- havaitsee ja annettuja turvalli- teisön ohjeita ja tunnistaa työhön- suusohjeita eikä ottaa huomioon sä liittyvät vaarat aiheuta vaaraa työssään työyhtei- ja ilmoittaa niistä itselleen sön muut jäsenet käyttää turvalli- varmistaa työvä- osaa arvioida sesti ohjeiden mu- lineiden ja materi- suojainten, työvä- kaisia suojaimia, aalien turvallisuu- lineiden ja työme- työvälineitä ja den sekä poistaa ja netelmien soveltu- työmenetelmiä vie huoltoon vialli- vuutta kyseiseen set työvälineet työhön Oppiminen ja tarvitsee ohjaus- selviytyy tavalli- selviytyy ongelmanratkaisu ta tavallisimpien simmista ongelma- itsenäisesti ongelmatilanteiden tilanteista oppima- yllättävistäkin ratkaisuissa teriaaleja ja ohjekir- ongelmatilanteista. joja hyödyntäen. - työskentelee oma- - työskentelee toimisesti ja varmis- innovatiivisesti ja taa tarvittaessa uutta luovasti ot- valintansa ohjaajal- taen ympäristön ta odotukset huomioon Vuorovaikutus ja - toimii ohjattuna - toimii työryhmän - toimii innovatii- yhteistyö työryhmän jäse- aktiivisena jäsene- visesti ja sopeutuu nenä tai ammatti- nä ja sopeutuu työ- luontevasti työyh- henkilön työparina. yhteisöön teisöön ja tukee sen toimintaa - tekee annetut - kykenee yhteis- - on yhteistyöky- tehtävät loppuun työhön ympäristön- kyinen ja halukas tai ilmoittaa ja sel- sä ja sidosryhmien- yhteistyöhön ym- vittää, miksi työ on sä kanssa. päristönsä ja si- jäänyt kesken dosryhmiensä kanssa Ammattietiikka - käyttäytyy asialli- - käyttäytyy hyvien - neuvottelee sesti ja noudattaa käyttäytymistapojen mahdollisista työaikoja mukaan poikkeamista.\n31 31 Arviointitieto ko. opiskelijasta tallennetaan opiskelija rekisteriin, jossa näkyvät tiedot tutkinnosta, näytöistä, tutkinnon osista ja arviointikohteista. 9.2 Ammattiosaamisen näyttöjen laatuvaatimukset Yksittäisten kurssien arvioinnista tulisi pyrkiä arvioimaan kokonaisuuksia, joiden osaamista voidaan osoittaa ammattiosaamisen näytöillä. Ammattiosaamisen näytöille on asetettu tiettyjä yleisiä laatuvaatimuksia, joiden toteutumista seurataan. Laatuvaatimukset ovat: tutkinnon perusteet: osaamisen, arvioinnin kohteet ja kriteerit vastaavat opetussuunnitelman perusteita näyttöjen suunnittelu, toteuttaminen ja arviointi tulee toteuttaa oppilaitosten ja työpaikkojen yhteistyönä arviointikohteet ja -kriteerit ovat kaikkien osapuolten tiedossa näytöissä arvioidaan laaja-alaista, toiminnallista, tiedollista, sosiaalista ja reflektiivistä osaamista kolmikantainen arviointi: arviointiin osallistuvat opettaja, työelämän edustaja ja opiskelija arviointi dokumentoidaan kaikissa tutkinnoissa yhdenmukaisella tavalla. Arviointikriteerit ammattiosaamisen näytölle ovat samat kuin edellä. Pääsääntöisesti ammattiosaamisen näytöt tulisi järjestää työssäoppimispaikoilla, mutta käytännössä tämä on erittäin vaikeaa järjestää. Sähköalalle on tyypillistä kausiluonteisuus ja työvaiheiden jaksollisuus. Näyttöjen järjestäminen työpaikoilla on suuri ponnistus ja näyttöjen samanarvoisuus eri työssäoppimispaikkojen kesken on vähintäänkin kyseenalaista. Koska osa näytöistä on pakottavista syistä järjestettävä oppilaitoksissa, on opetus- ja näyttölaitteiston oltava mahdollisimman nykyaikainen ja riittävän laaja-alainen.\n32 32 10 YRITYSKYSELY SÄHKÖASENTAJAN KOULUTUKSESTA Tein Vammalan seudun paikallisille sähköalan yrityksille kyselytutkimuksen sähköasentajan koulutuksesta ja siihen liittyvästä ammatinkuvasta. Ammatinkuvalla tarkoitetaan niitä töitä, joissa sähköasentaja pääasiassa työskentelee. Kyselytutkimukseen osallistuvat yritykset valittiin työssäoppimispaikkojen perusteella eli kysely lähetettiin kaikkiin niihin yrityksiin, joissa Vammalan ammattikoulun sähköasentajalinjan oppilaita on käynyt työssäoppimisessa. Kyselytutkimus lähetettiin ko. yrityksille sähköpostitse ja vastaus niihin voitiin lähettää joko sähköpostilla tai kirjeitse. Kyselytutkimuksessa painotettiin kyselyn luottamuksellisuutta, joten osallistuvien yritysten määrää tai nimiä, ei tässä työssä julkisteta. Tämä on tarpeellista, koska kyselyyn osallistuvat yritykset ovat toistensa kanssa kilpailijoita, eikä mitään kilpailuetuja haluta kyselytutkimuksen avulla paljastaa. Haasteita aiheutti kuitenkin kyselyyn osallistuneiden yritysten lukumäärä, saatiinko tarpeellinen määrä vastauksia ja edustivatko kysymykset riittävän laajasti tutkittavaa aihetta Yrityskyselyn tulosten tulkitseminen Kyselytutkimuksessa käytettävä lomake on mallina liitteessä yksi. Kyselytutkimuksen kysymykset ovat pyritty suunnittelemaan siten, että ne kuvailisivat mahdollisimman tarkasti Vammalan ammattikoulussa käytettävää opetussuunnitelmaa. Kyselytutkimuksessa oli omat aihealueet yrityksen työnkuvien mukaisesti: sisäjohtoasennukset, teollisuuden sähköasennukset, sähkönjakelutekniikka ja heikkovirta-asennukset. Lisäksi kysymyslomakkeella oli muutama kysymys, joihin vastaajat pystyivät kirjoittamaan omia näkemyksiään. Lisähaastattelujen perusteella kysymykset olivat onnistuneita ja jokainen yritys pystyi löytämään oman aihealueensa helposti. Yritykset olivat tyytyväisiä, kun heiltä kysyttiin mielipidettä sähköasentajan koulutukseen ja olivat jatkossakin valmiit syventämään yhteistyötä ammattikoulun kanssa. Tarkoituksena on myös järjestää vapaamuotoinen illanvietto yritysten kanssa, jossa ajatusten vaihto olisi vapaata.\n33 33 Tulkitseminen oli helpointa ja yksinkertaisinta tehdä muuttamalla sanallinen arviointi numeeriseksi. Tämä tapahtui sillä tavalla, että täysin eri mieltä vastauksen pistearvo oli 1 ja täysin samaa mieltä pistearvo oli 5 pistettä. Näiden avulla ja vastausten painotetulla keskiarvolla, jossa otettiin huomioon vastausten lukumäärä, laskettiin jokaiselle kysymykselle aritmeettinen keskiarvo. Taulukossa kaksi on esitetty vaihtoehtojen numeeriset arvot. Taulukko 2. Vaihtoehtojen numeeriset arvot. Täysin eri mieltä 1 Jokseenkin eri mieltä 2 Vähän samaa mieltä 3 Lähes samaa mieltä 4 Täysin samaa mieltä Yrityskyselyn tulosten tulokset Sisäjohtoasennusten osalta tulokset on esitetty taulukossa kolme. Tuloksista voidaan nähdä, että opiskelijoiden ja työnantajien näkemyksissä ei ole suurta eroa. Tulosten perusteella voidaankin sanoa, että sisäjohtoasennusten osalta koulutus vastaa työnantajien toiveita. Koulutuksessa niitä aineita, jotka kuviossa lähestyvät arvoa viisi, voi koulutuksessa korostaa ja niihin panostaa entistä enemmän työnantajien näkemysten mukaisesti. Ainoastaan yksi tulos on merkittävästi alle keskiarvon ja se oli näkemys siitä, että sähköasentajan on osattava hitsata. Tulos ei ole yllättävä ja opetuksessa ko. aine kuuluukin ns. vapaaehtoisiin aineisiin eli se ei kuulu ammatillisiin pakollisiin aineisiin.\n34 34 Taulukko 3. Sisäjohtoasennusten osaaminen. 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Oppilaat Työnantajat Teollisuuden sähköasennusten kysymysten tulokset on esitetty taulukossa neljä. Tuloksista voidaan jälleen nähdä, että opiskelijoiden ja työnantajien näkemyksissä ei ole suurta eroa. Tulosten perusteella voidaankin sanoa, että myös teollisuuden sähköasennusten kohdalta, annettava koulutus vastaa työnantajien toiveita. Myös näiden tulosten kohdalta voidaan painottaa niitä aineita, joissa keskiarvo lähestyy arvoa viisi. Valvomoteknologian osalta annettavaa opetusta ei niin työnantajien kuin opiskelijoidenkaan kohdalta nähdä kovinkaan tärkeäksi. Tulos ei ole yllättävä, kun otetaan sähköasentajan ammatillinen työnkuva huomioon, sillä vain harvoissa tapauksissa sähköasentaja on tekemisissä valvomoohjelmistojen tai -teknologioiden kanssa. Nämä näkemykset vaikuttavat suuresti tehtävään automaatiotekniikan opetuslaitteen suunnitteluun.\n35 35 Taulukko 4. Teollisuuden sähköasennukset. 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Oppilaat Työnantajat Sähkönjakelutekniikan osalta tulokset on esitetty taulukossa viisi. Yllättävintä tuloksissa oli, että työnantajien näkemys sähkönjakelutekniikan tärkeydestä oli yllättävän korostunut. Sähköjakelutekniikalla käsitetään tässä kyselyssä lähinnä sähkölaitoksiin ja niiden jakeluverkkoihin liittyvää tekniikkaa. Myös opiskelijat pitivät kyseisiä taitoja tärkeinä. Tulokset ehkä selittyvät sillä, että Suomen ammattikouluissa oli katkos sähkölaitostekniikan opetuksessa ja työnantajat joutuivat itse kouluttamaan asentajia alusta lähtien. Perusasioiden hallitsemisesta nähdään suurta hyötyä ja käydyissä keskusteluissa onkin kiitelty sähkölaitostekniikan ottamista jälleen opetukseen. Lisäksi kyseiset taidot ovat hyödyksi myös sisäjohto- ja teollisuussähköasennusten parissa.\n36 36 Taulukko 5. Sähkönjakelutekniikka. 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Oppilaat Työnantaja Heikkovirta-asennusten tuloksista taulukossa viisi nähdään jo selvästi, että esim. elektroniikan korjaustehtäviä, valokaapelin hitsaustaitoja tai sosiaalisen median käyttötaitoja ei pidetä sähköasentajan päätehtäviin kuuluvina. Perustehtäviä kuten antennijärjestelmien kytkentätaitoja ja niissä käytettävien komponenttien tuntemista pidetään tärkeänä taitoina hallita ja osata. Hajonta opiskelijoiden ja työnantajien välillä myöskään tässä kyselyssä ei ollut merkitsevän suuri. Suurin ero tulee sosiaalisen median kohdalla, jota opiskelijat ovat entuudestaan tottuneet käyttämään.\n37 37 Taulukko 6. Heikkovirta-asennukset. 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Oppilaat Työnantaja Näiden kysymysten lisäksi työnantajille ja opiskelijoille vielä esitettiin muutama muu kirjallinen kysymys, joista tässä työssä käsitellään vain seuraavat: - Minkälainen kappaletavara-automaation opetuslaitteiston tulisi olla? - Minkälainen prosessiautomaation opetuslaitteiston tulisi olla? Sekä opiskelijoiden että työnantajien vastauksissa toivottiin opetuslaitteistolta huomiota nykyaikaisiin teollisuuskomponentteihin, antureihin, taajuusmuuttajiin. Opetuslaitteiston tulisi muodostaa isompi kokonaisuus, jotta eri komponenttien hahmottaminen ja ymmärtäminen osana laitekokonaisuutta olisi helpompaa. Lisäksi toivottiin, että laitteistolla pystyttäisiin simuloimaan erilaisia virhetilanteita ja siten harjoittelemaan vianetsintää mahdollisimman autenttisissa olosuhteissa.\n38 38 11 SÄHKÖLABORATORIOTILAT JA -LAITTEISTOT Tilojen luokittelu sähkölaboratorioiksi ja -työsaleiksi on perinteisesti ollut hyvin hankalaa. Näitä kahta tilaa koskeva lainsäädäntö on erilainen ja lainsäädännön tulkinta on ollut riippuvainen tulkitsijasta. Tilan merkitseminen sähkölaboratorioksi on selkeää ja näissä tiloissa on aina noudatettava sähkölaboratoriotilojen lainsäädäntöä. Sähkölaboratorioon saa päästä vain ammattitaitoisen tai siihen tilaan opastetun henkilön kanssa. Standardi SFS ei tee siihen eroa, onko ko. tilassa jännitteet päällä tai pois päältä. Sisäänpääsy näihin tiloihin tulee olla lukittuna ja varustettuna asianmukaisin varoituskyltein. [19, 13] Sähkölaboratoriotilojen asennuksista on aina oltava asianmukaiset ja ajan tasalla olevat merkinnät sekä piirustukset. Tiloissa on oltava myös sähkötapaturmien ensiavusta kertovat taulut. Työskentelypaikoilla pitää olla kaaviokuva sähkönsyötön järjestelyistä, jotta tiloissa työskentelevillä on mahdollisuus katkaista sähkönsyöttö onnettomuuden sattuessa. Sähkönsyötöt on lisäksi varustettava enintään 30 ma vikavirtasuojilla. Vikavirtasuojien tehtävänä on katkaista virran syöttö, mikäli maadoituksiin kytkeytyy ma vikavirta. Samat säädökset koskevat myös näissä tiloissa käytettäviä opetuslaitteita. Laitteiston suunnittelussa on otettava huomioon opetettavien opiskelijoiden ammattitaito ja vähäinen kokemus sähköasennuksista. Tämä asettaa osittain tiukempia vaatimuksia laitteistolle mm. suojausten käytölle kuin mitä teollisuudessa käytetään. Pienjännitteiset (yli 50 Vac ja alle 1000 Vac) on suojattava esim. erillisillä muovisilla eristeillä tai sijoitettava erikseen avattaviin koteloihin, joihin käsiksi pääsee vain opettajan valvonnassa.  11.1 Sähkötyöturvallisuus sähkölaboratoriotiloissa Opiskelijan pääsemiseen sähkölaboratoriotiloihin ja työskentelyyn niissä on kiinnitettävä erityistä huomiota, jotta hän tottuu turvallisiin työtapoihin jo mahdol-\n39 39 lisimman varhain. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että oppilaalla pitää olla suoritettuna sähkötyöturvallisuustutkinto ennen kuin hän pääsee työskentelemään sähkölaboratoriossa. Lisäksi hänelle pitää järjestää perehdytys ko. tiloista ja hänelle pitää korostaa, että koneisiin, laitteisiin, vipuihin yms. koskeminen ilman ko. ohjaavan opettajan lupaa on kielletty. Lisäksi oppilailla tulee olla yleinen työturvallisuus ja ensiapukoulutus suoritettuina ennen työskentelyn aloittamista ko. tiloissa. [19, 41] 11.2 Asennusstandardin SFS 6000 huomioonottaminen Sähköasennuksia koskevat standardit on koottu käsikirjaan SFS 600. Sarja käsittää yhteensä 37 standardia. Standardit on laatinut sähkö- ja elektroniikkaalan standardisoimisjärjestö SESKO. Standardisarja koskee ainoastaan niitä sähköasennuksia, joiden nimellisjännite on korkeintaan 1000 V vaihtojännitettä tai 1500 V tasajännitettä. Standardisarjan pohjana on suurimmaksi osaksi eurooppalainen harmonisointiasiakirja CE- NELEC HD Low-voltage electrical installations ja kansainvälinen standardisarja. Standardisarjaan on lisätty kansalliset poikkeamat kansainvälisistä standardeista. SFS 600 käsikirja sisältää lisäksi sähköturvallisuuslain (410/1996), sähköturvallisuusasetuksen (498/1996), kauppa- ja teollisuus-ministeriön päätökset sähkölaitteistojen turvallisuudesta (1193/1999), sähköalan töistä (516/1996) ja päätöksen sähkölaitteistojen käyttöönotosta ja käytöstä (517/1996). Sähkölaitteiden turvallisuus voidaan saavuttaa, kun noudatetaan aihetta koskevia standardeja. Pienjänniteasennuksissa turvallisuus voidaan saavuttaa, kun noudatetaan SFS 6000 vaatimuksia. Vastaavasti sähkötyöturvallisuus vaatimukset on esitetty SFS6002 standardissa, jota noudattamalla saavutetaan päätöksen (516/1996) mukaiset vaatimukset.  Automaatiotekniikan kuljetinlaitteiston suunnittelussa ja toteuttamisessa on otettu huomioon kyseiset standardit eikä niistä ole tehty poikkeuksia.\n40 Konedirektiivin vaatimukset Koneasetuksessa on määritelty valmistajan velvollisuudet ennen koneen saattamista markkinoille ja koneita koskevat olennaiset terveys- ja turvallisuusvaatimukset. Koneasetus perustuu EY:n konedirektiiviin 2006/42/EY. Kyseisessä asetuksessa on esitetty kaikkia koneita koskevat vaatimukset. Suomessa ko. direktiiviä vastaa valtioneuvoston asetus (200/2008), joka on esitetty kuviossa 3. Kuvio 3. Valtioneuvoston asetus koneiden turvallisuudesta. [22, 21] Asetusta sovelletaan jokaiseen uuteen koneeseen ja asetus koskee kaikkia koneita, niin myyntiin tarkoitettuja kuin omaan käyttöön valmistettuja koneita. Koneen suuruudella ei ole merkitystä. Mikäli koneen valmistukseen osallistuu useampia valmistajia, tulee jonkun valmistajan ottaa kokonaisvastuu koneen turvallisuudesta. Konedirektiivissä on mainittu erikseen ne koneet ja laitteet, joita ko. asetus ei koske. Näitä direktiivin ulkopuolelle jätettyjä koneita/ laitteita, koskee useimmiten muut lainsäädännöt.  11.4 Riskien arviointi Koneen vaaratekijät pitää arvioida ja sen jälkeen pitää suunnitella toimenpiteet, miten ko. riskit vähennetään. Riskien arvioinnissa lähdetään liikkeelle ensin kir-\n41 41 jaamalla koneen/laitteen raja-arvot. Tämän jälkeen voidaan miettiä mahdolliset vaaratilanteet ja niiden aiheuttamien riskien suuruudet. Riskien suuruuden perusteella arvioidaan riskien merkitys ja niiden vaatimat suojaustoimenpiteet. Arviointi suoritetaan niin monta kertaa kuin on tarpeellista, jotta riskit ja niiden aiheuttamat mahdolliset vammat saadaan pienennettyä tai poistettua. Liitteessä kaksi on esitetty kappaletavara-automaation opetuslaitteiston riskienarviointi. Kyseisen riskiarvioinnin perusteella voidaan laite suunnitella turvalliseksi opetuskäyttöön. Toisaalta huomataan myös, että riskejä ei voida kuitenkaan lopullisesti poistaa vaan pyrkiä minimoimaan niiden aiheuttamat vaarat ja loukkaantumiset. Riskienarvioinnin perusteella voidaan huomata, että laitteiston mekaaniset ratkaisut on pyrittävä suunnittelemaan lähtökohdiltaan turvallisiksi ja vaarakohtia tulee välttää. Laitteistoon lisättävillä hätäseis- järjestelmillä pyritään lisäämään laitteiston turvallisuutta, mikäli perussuojaustoimenpiteet epäonnistuvat esim. laitteiston väärän tai virheellisen käytön vuoksi. Olennaisena osana turvallisuutta voidaan nähdä käyttäjien riittävä opastaminen ja riittävien käyttöohjeiden antaminen. Varsinaisten laitteiston käyttöohjeiden ja käyttöopastusohjeiden tekeminen on rajattu tämän työn ulkopuolelle. Riskikartoitusten tuloksia käytetään laitteiston suunnittelussa siten, että havaitut riskit voidaan teknisillä ratkaisulla poistaa tai pienentää sallituille tasoille.\n42 42 12 AUTOMAATIOTEKNIIKAN OPETUSLAITTEISTON SUUNNITTELU Automaatiotekniikan opetuslaitteiston tarkoituksena on havainnollistaa tutkittavia ilmiöitä niin asennusten kuin mittausten osalta. Laitteisto on tarkoitus suunnitella, valmistaa ja käyttöönottaa omana oppilastyönä. Tarkoituksena on käyttää teollisuuden vakiokomponentteja, jolloin niiden asennustavat, kytkennät, säädöt ja toiminnat selviävät havainnollisella tavalla. Opetusprosessin mekaaniset laitteet on saatu ammattikoululle huutokaupasta ja tarkoituksena on modernisoida laitteisto, jotta se soveltuu kappaletavaraautomaation opetukseen sekä vianetsintään. Laitteiston avulla on tarkoitus myös pystyä toteuttamaan opiskelijoiden ammattiosaamisen näyttöjä. Laitteisto koostuu ohjelmoitavista logiikoista, moottorilähdöistä sekä erilaisista pneumatiikan komponenteista. Järjestelmään on mahdollista myöhemmin myös liittää valvomo- ohjelmisto. Järjestelmän olennaisena osana on myös hätäseis- pysäytysjärjestelmä, joka täyttää konedirektiivin vaatimukset Mekaniikka Mekaanisesti laitteisto koostuu kahdesta päällekkäisestä kuljettimesta ja siihen liitetyistä nostopöydistä. Lisäksi laitteistoon on liitetty pneumaattinen hissi, jolla liukuhihnalla olevia kappaleita pystytään liikuttamaan alahihnalta ylähihnalle ja toisinpäin. Lisäksi on olemassa ns. työstöpöytä, johon liukuhihnalla oleva asennusalusta on tarkoitus siirtää. Työstöpöydällä on pieni manipulaattori, joka voi asettaa asennettavan kappaleen kuljetinalustalle. Työn valmistuttua asennusalusta kappaleineen siirretään takaisin alahihnalle, jossa kappale poistetaan ja kuljetinalusta siirretään varastoon. Liitteessä 3 on esitetty kuljettimen laitteet päältä ja sivusta kuvattuna.\n43 Pneumatiikka Laitteiston pneumaattinen järjestelmä uusittiin vastaamaan nykyaikaista koneautomaation pneumatiikkalaitteita. Sen perustana on huoltoyksikkö (kuvio 4), joka sisältää käsikäyttöisen sulkuventtiilin, paineensäätimen sekä suodattimen. Nämä laitteet on päätetty sijoittaa kuljettimen sivulle työstöpöytää vastapäätä, jotta niihin päästäisiin käsiksi mahdollisimman helposti. Kuvio 4. Feston pneumatiikan huoltoyksikkö FRC-K, D sarja.  Pneumaattisia toimilaitteita on laitteistossa sähkötoimiset venttiilit, joissa on myös manuaalitoiminto. Muut pneumaattiset laitteet ovat kaksitoimisia sylintereitä. Riskien kartoituksen perusteella hissin sylinterin liittimiin on lisäksi suunniteltu paineilman katoamisesta sulkeutuvat takaiskuventtiilit. Näiden avulla hissin liike pysähtyy eikä hissi voi pudota, vaikka paineilma katoaa tai paineilmaletkut rikkoontuvat. Riskiä, joka aiheutuu itse paineilmasylinterien rikkoontumisesta, pidetään epätodennäköisenä, eikä sitä siten tarvitse ottaa huomioon koneen suunnittelussa. Paine ilmaventtiileinä käytetään kuvion 5 tyyppisiä Feston CPA10-V1 venttiilirunkoja. Niiden avulla voidaan koota useampi venttiili yhteen ja siten vähentää tarvittavien letkujen ja liitosten määrää. Kuljetin laitteiston pneumatiikkakaaviot on esitetty liitteessä neljä.\n44 44 Kuvio 5. Feston venttiiliterminaali.  12.3 Sähkösuunnittelu Sähkösuunnittelun lähtökohtana oli hyödyntää mahdollisimman paljon jo olemassa olevaa laitteistoa. Laitteisto oli ollut aikaisemmin käytössä matkapuhelimia kokoavan valmistajan käytössä. Laitteiston sähkömoottorit tarkastettiin ja niille tehtiin asianmukaiset mittaukset. Mittausten perusteella todettiin, että sähkömoottorit olivat kunnossa ja niitä pystyttiin hyödyntämään laitteiston rakentamisessa. Osaa sähkömoottoreita ohjataan perinteisesti releillä ja kahteen isompaan moottoriin päätin asennuttaa taajuusmuuttajat ohjamaan niitä. Taajuusmuuttaja yhdistetään ohjelmoitavaan logiikkaan, joka antaa taajuusmuuttajalle nopeusohjeen ja muut tarvittavat käyntitiedot. Päävirransyöttö suunniteltiin laitteistoon uudelleen. Suunnittelussa otettiin huomioon mahdollinen tarve käytetyn energian mittaamiseen (kwh-mittari). Järjestelmän pääsähkösyöttö on yhteydessä laitteiston hätäseis- releeseen (liite 12), jonka avulla kaikki moottorit saadaan välittömästi jännitteettömäksi. Logiikoiden ja muuntajien sähkönsyöttö päätettiin erottaa hätäseis- katkaisusta, koska jännitteen katkaiseminen logiikoilta saattaisi olla hyvinkin turmiollista. Päävirtapiirien kuvat ovat esitetty liitteissä 6-11.\n45 Automaatiosuunnittelu Lähtökohtana automaatiosuunnittelulle oli tarvittavien I/O-tulojen ja lähtöjen määrä sekä minkä tyyppisiä ne olivat. Liitteessä viisi on esitetty I/O-suunnittelun tulokset. Suurin tarve oli binäärisistä digitaalituloista ja lähdöistä. Lähtöjen osalta päädyin valitsemaan logiikkaan relelähdöt, koska sähköteknisessä mielessä puhdas relekosketinlähtö on paras. Sen etuina on laaja jännite ja virtakestoisuus. Lähtökohtana tämän opetuslaitteiston suunnittelussa oli huomioida oppilasturvallisuus ja siksi logiikan lähdöissä käytettävä suurin jännite on 24 V tasatai vaihtovirtaa. Lisäksi logiikoilla on tarkoitus ohjata kahta taajuusmuuttajaa ja sitä varten logiikoissa on myös analogiatulo että -lähtö. Automaatiotekniikan opetuksessa kuten edellä on jo todettu, on tarkoituksena opettaa opiskelijoille väyläjärjestelmiä. Väyläopetusta varten logiikat yhdistetään väylillä toisiinsa sekä antureihin että osaan toimilaitteita kuten venttiiliterminaaleihin Anturit Kuljettimessa käytetään antureita lähinnä kuljetinhihnalla liikkuvien alustojen paikantamiseen. Antureina käytetään kapasitiivisia antureita, jotka voivat tunnistaa vanerista valmistetun kuljetinalustan. Sekä ylä- että alakuljettimella on antureita kolme kappaletta tasaisin välein, jotta kuljetinhihna voidaan täyttää mahdollisimman täyteen ja saada sen täysi kapasiteetti käyttöön. Kuljetinhihna toimii tällöin myös välivarastona. Lisäksi kapasitiivisia antureita on kääntöpöydissä, jotta kuljetinalusta saadaan sijoitettua kääntöpöydälle sopivasti sen kulkusuuntaa muutettaessa. Kuviossa kuusi on esitetty kuljetinlaitteistossa käytettävä anturi, sen datatiedot ja kytkentä. Anturit kytketään AS-I väylään liitteen 14 mukaisesti.\n46 46 Kuvio 6. Kapasitiivinen anturi.  Muita kuljettimessa tarvittavia antureita ovat valokennot, joita tarvitaan havainnoimaan kappaleet kuljetusalustan päällä. Antureina käytetään kuvion seitsemän mukaisia valokuituantureita. Niiden etuina on tarkka valonsäde ja säädettävä valonherkkyys. Kuvio 7. Valokuituanturin optiikka ja lähetin. \n47 47 Kuljetinlaitteiston muita antureita ovat lähinnä pneumatiikkasylintereiden reed releet, joiden avulla säädetään hissin liike. Antureiden suorat kytkennät logiikkaan ovat esitetty liitteissä 15, 16 ja Sähkömoottorit ja niiden ohjaus Kuviossa kahdeksan on esitetty kääntöpöytien ja hissin kuljettimien sähkömoottori. Moottori on tyypiltään induktiomoottori eli oikosulkumoottori. Oikosulkumoottorit ovat teollisuuden yleisimpiä sähkömoottorityyppejä. Moottorin tekniset arvot on esitetty taulukossa seitsemän. Taulukon arvoista nähdään, että moottori pitää kytkeä sähköverkkoon yksivaiheisena (230 VAC) ja siinä on käytettävä 2 µf kondensaattoria. Liitteissä 8 ja 9 on esitetty ko. moottorin päävirtapiirin kytkentä. Kytkentä on rakennettu siten, että moottoria voidaan pyörittää molempiin suuntiin (suunnanvaihto). Moottoriin on lisäksi rakennettu pieni vaihteisto, jotta moottorin pyörimisnopeus saadaan sovitettua hihnakuljettimelle sopivaksi. Moottoria ohjataan logiikan avulla (käynnistys, pysäytys, pyörimissuunta). Kuvio 8. S9I40GXH sähkömoottori.  Taulukko 7. Induktiomoottorin S9I40GXH:n tekniset tiedot. \n48 Taajuusmuuttajat Kuljettimen ylä- ja alahihnan ohjaukseen valittiin taajuusmuuttaja. Taajuusmuuttajaksi valittiin kotimaiselta valmistajalta Vacon NXL(kuvio 9), joka on suorituskykyinen, tilaa säästävä, kotelointiluokaltaan vähintään IP21. Vammalan ammattikoululla on hyvät käyttökokemukset Vacon taajuusmuuttajista. Asentaminen, kytkeminen ja käyttöönotto sujuvat helposti hyvien käyttöohjeiden ja manuaalien avulla. Vacon NXL sisältää kaiken opetuslaitteistossa tarvittavan vakiona, eikä kalliita lisäkortteja tarvitse siihen ostaa. Laite on valmistettu suoraan seinälle asennettavaksi, eikä se tarvitse välttämättä lisäkotelointia. Laitteessa on sisäänrakennettuna RFI-suodin ja jarrukatkoja. Lisäksi laite on hyvin häiriösuojattu ja laitteeseen sisäänrakennettu AC-kuristin vähentää syöttö-muuntajien, kaapeleiden ja sulakkeiden rasitusta. Kuvio 9. Vacon NXL taajuusmuuttaja.  Liitteessä kahdeksan on esitetty moottoreiden päävirtakytkennät ja liitteissä on esitetty taajuusmuuttajan ja logiikan väliset kytkennät. Taajuusmuuttajaan kytketyn moottorin pyörimisnopeutta ohjataan virtaviestillä 4-20 ma. Logiikoiden analogiatulot ja -lähdöt ovat esitetty liitteessä 21. Muita ohjauskäskyjä annetaan logiikan digitaalilähdöillä, joita ovat start- ja stop-käskyt. Taajuusmuuttajasta saadaan sen analogialähdöstä viety virtaviesti 4-20 ma takaisin logiikalle. Sillä voidaan välittää moottorin nopeus taajuusmuuttajassa laskettuna logii-\n49 49 kalle. Lisäksi taajuusmuuttajalta viedään logiikalle mm. käynnissä-viesti logiikan binääriseen tuloon. Moottorin tehon ollessa 180 W, voidaan teholuokaksi valita pienin NXL sarjan taajuusmuuttaja Turvareleet ja hätäseis Turvareleen ja hätäseis- järjestelmän tehtävänä on katkaista välittömästi sähkönsyöttö kaikilta moottoreilta ja pysäyttää kaikki liike kuljettimelta. Pysäytys luokka on vallittu riskikartoituksen perusteella (liite 2). Pysäytystoiminnot voidaan jakaa kolmeen eri luokkaan seuraavasti: Luokka 0: pysäyttäminen poistamalla välittömästi teho koneen toimilaitteilta. Luokka 1: valvottu pysähtyminen, jossa koneen toimilaitteilla on teho pysähtymisen aikaan saamiseksi. Pysähtymisen jälkeen teho poistetaan toimilaitteilta. Luokka 2: valvottu pysähtyminen, jossa koneen toimilaitteilla säilytetään teho. Automaation opetuslaitteiston pysäytyksessä kaikki kolme luokkaa ovat käytettävissä, mutta hätäpysäytyksessä käytetään riskin arvioinnin mukaisesti luokkaa 0 eli hätäpysäytyksessä pitää toimilaitteelta purkaa energiat välittömästi. Luokan 1 pysäytystä, jota tässä tapauksessa ei tarvita, käytetään, kun järjestelmää ei voida pysäyttää välittömästi vaan se pitää ensin ajaa alas (esim. hidastaa nopeutta). Kyseistä pysäytysluokkaa tarvitaan teollisuudessa, jossa sähkömoottorit esim. pyörittävät isoja pyöriviä rumpuja, joiden hitausmomentit ovat suuret. Hätäpysäytyksen tulee tapahtua mahdollisimman nopeasti, mutta se ei kuitenkaan saa aiheuttaa lisävaaraa. Kuviossa 10 on esitetty automaatioopetuslaitteeseen valittu hätäseis-turvarele JSBT 4. Hätäseis-turvareleen kytkentä on esitetty liitteessä 12.\n50 50 Kuvio 10. Hätäseis-turvarele JSBT 4.  JSBT 4 turvarele valittiin hätäseis käyttöön siksi, että se on kaksikanavainen eli siinä ovat tulot A ja B. Sillä saavutetaan hätäseis käytössä useita etuja mm. se, että molempien tulojen pitää olla suljettuina, jotta releen turvakoskettimet sulkeutuisivat (lähdöt 13-14, ja 33-34). Oikosulku hätäseis-kytkinten johdotuksissa aiheuttaisi välittömästi pysäytystoiminnon. Lisäksi releessä on ns. testitulo (koskettimet X1 ja X2), joita voidaan käyttää apulaitteiden valvontaan. Esim. kuten liitteestä 13 nähdään, niillä valvotaan kontaktorien K1 ja K2 tilaa. Relettä ei voi käynnistää uudelleen ennen kuin kontaktorit K1 ja K2 ovat palautuneet jännitteettömään tilaan (koskettimet X1 ja X2 pitää olla oikosuljettuna alkutilanteessa).  12.9 Releistys, sulakkeet ja muut sähkötekniikan komponentit Kuljetinlaitteiston kokoonpanossa käytetään hyväksi havaittuja ja jo pitkään markkinoilla olleita tunnettujen valmistajien sähkökomponentteja. Saman laitekaapin komponentit pyritään hankkimaan samalta valmistajalta, jotta saavutettaisiin mahdollisimman hyvä yhteensopivuus ja yhtenäinen ulkoasu. Kaikkien komponenttien tulee olla DIN-kiskoon asennettavia. Kytkimissä ja sulakkeissa on oltava luotettava asennonosoitin ja niiden tulee täyttää erottamiseen annetut määräykset. Pääkytkimen on oltava lisäksi lukitta-\n51 51 va ja sen on pystyttävä siirtämään ja katkaisemaan kuljetin laitteiston nimellisvirta. Laitteiden etukojeena voidaan käyttää varoketta, johdonsuoja-, kompakti- tai päävarokekatkaisijaa. Pääsääntöisesti laitteiden oiko- ja ylivirtasuojana käytetään johdonsuoja-automaatteja, joiden koko valitaan suojattavan kohteen nimellisvirran perusteella. Moottoreiden suojauksessa käytetään päävarokekatkaisijoita Kaapelointi ja laitekaapit Kuljetinlaitteiston sähkökeskusten sisäiset johtimet mitoitetaan keskuksen nimellisvirran mukaan ja lähtevät johtimet mitoitetaan niitä suojaavien etukojeiden mukaan. Tulevat ja lähtevät kaapelit liitetään aina riviliittimillä. Pienimpänä johdin poikkipintana käytetään 1,5 mm 2. Keskuksilta lähtevät pienjännitejohdot ovat tyypiltään aina kaapeleita. Antureiden kaapelointi tehdään JAMAK tai NO- MAK kaapeleilla. Instrumentointikaapeleiden suojavaipat tulee aina kytkeä ainoastaan sähkökeskuksen päästä kiinni TE -liittimeen eikä niitä saa kytkeä kenttälaitteiden päässä kiinni. Keskukseen rakennetaan erikseen PE -liittimet ja instrumentointia varten TE -liittimet. Käytettäessä hienosäikeisiä johtimia mm. ovissa, tulee ne varustaa sopivilla puristusliittimillä.  Komponentit on merkittävä piirustusten mukaisilla kojemerkinnöillä, joiden on oltava näkyvissä koko laitteiston käyttöiän. Laitekaapin ovi varustetaan sopivalla piirustusten säilytykseen tarkoitetulla lokerolla, josta ne ovat saatavilla tarpeen tullen. Sähkökaapin ja kuljettimen väliset johdotukset kuljetetaan ylös asennettavilla kaapelikanavilla. Yläpuoliset kaapelikanavat vähentävät riskiä kompastua lattialla oleviin rakenteisiin.\n52 Ohjelmoitavat logiikat Ohjelmoitavien logiikoiden osalta laitteistoon päätettiin valita Siemens S C sarjan logiikat, joita automaatiotekniikan opetuksessa on käytetty entuudestaan. Sillä saavutetaan se etu, että laitteisto ja sen ohjelmisto ovat oppilaille etuudestaan tuttuja. S C sarjan logiikassa on vakiona 14 binääristä ja kaksi analogista sisääntuloa. Lisäksi ko. laitteessa on vakiona kaksi ryhmää viiden releen lähtöjä. Kuviossa 11 on esitetty logiikan tulot ja lähdöt. Kuvio 11. CPU 1214C johdotus.  Logiikoita tarvitaan yhteensä kolme. Logiikat ovat jaettu laitteistoon seuraavasti: PLC 3: työstöpöytä ja manipulaattori PLC 1:Yläkuljetin, yläkääntöpöytä ja hissi PLC2:Alakuljetin ja alakääntöpöytä. Taajuusmuuttajien ohjaus liitetään suoraan logiikoiden analogiatuloon ja - lähtöön sekä taajuusmuuttajien tarvitsemat ja niistä saatavat ohjaussignaalit liitetään suoraan relelähtöihin. Muuten mittaus- ja ohjaussignaalit siirretään teollisuusväylää pitkin.\n53 Teollisuusväylät Käytettävä teollisuusväylästö koostuu kuvion 12 mukaisesti teollisuus Ethernet- väylästä, toiselta nimeltään Profinet sekä AS-I väylästä. Kuvio 12. Profinet ja asi- laitteiden yhteensovittaminen.  Profinet on teollisuus-ethernet standardi, johon on luotu omat protokollat. Ainoastaan fyysinen OSI-kerros eli kaapelointi on samanlainen kuin normaali LAN verkoissa käytettävässä Ethernetissä. Koska fyysinen OSI-kerrosmalli on samanlainen kuin normaali LAN -verkoissa, on myös langaton tiedonsiirto mahdollista. Olemassa olevien Profibus tai AS-I laitteiden liittäminen ilman niihin tehtäviä muutoksia on mahdollista väyläsovittimien avulla. Tehtävässä opetuslaitteessa PC, PLC ja AS-I laitteet ovat liitetty toisiinsa Profinetin avulla. Laitteiden liittäminen toisiinsa on kuvattu liitteessä 13. Siinä yhteys laitteiden välillä tehdään ns. tyhmällä Ethernet hub-laitteella, johon kaikki Profinet laitteet ovat kytketty. Liikennöinti AS-I väylään tehdään IE AS-i LINK PN IO laitteen avulla, joka toimii AS-I isäntä laitteena (master). Lisäksi AS-I väylässä tarvitaan AS-I jännitelähde sekä liityntäyksiköt (slave). AS-I väylässä data kulkee keltaista johdinta pitkin isäntälaitteen ja liityntälaitteiden (orjien) välillä ja mustalla välitetään toimilaitteelle niiden tarvitsema jännite (24 Vdc). Isäntä yksikkö tunnistaa jokaisen orjaliityntäyksikön, sen yksilöllisen osoitteen avulla. Väylää asennettaessa pitää jokaiseen liityntäyksikköön ohjelmoida sen yksilöllinen osoite. Väyläjärjestelmän suurimpana etuna on tarvittavien kaapeleiden määrän väheneminen. Kyseisessä opetuslaitteistossa kaapelointi ei ole ongelmana, vaan väylää käytettään ainoastaan opetuksellisista syistä. Kuviossa 13\n54 54 on esitetty AS-I väylän laitteita ja liityntäyksiköiden ohjelmointilaite. Liitteessä 14 on esitetty AS-I väylän johdotukset ja sen tarvitsema osoitteisto. Kuvio 13. AS-I väylän laitteistoa.  Kappaletavaran käsittelymanipulaattori Työstöpöydän yhteyteen on tarkoituksena rakentaa pieni kaksiakselinen manipulaattori tavaroiden siirtelyä varten kuljettimella oleville kuljetusalustoille. Manipulaattoria ohjataan askelmoottoreilla horisontaalisesti että vertikaalisesti. Tarttuja, joka tarttuu siirrettävään kappaleeseen, on pneumaattisesti avautuva ja sulkeutuu mekaanisesti jousien avulla. Kuljetinlaitteiston ensimmäisessä vaiheessa manipulaattoria ei ole tarkoitus rakentaa, vaan sille jätetään varaukset logiikkaohjausta varten. Pneumaattiset ja sähköiset liitynnät kuitenkin rakennetaan valmiiksi, jotta ko. laitteet on nopea ottaa tarvittaessa käyttöön. Itse mekaaninen manipulaattorilaitteisto on valmiina ja siitä puuttuu ainoastaan askelmoottoriohjaimet.\n55 55 13 ASENNUKSET Laitteiston mekaaniset ja sähköiset rakennustyöt on tarkoitus teettää oppilastyönä sopivien kurssien ja opetusaineiden aikana. Laitteiston mekaaninen rakentaminen on jo nyt lähes suoritettu ja oikeastaan vain hissin suojapellit puuttuvat paikoiltaan. Pneumaattiset laitteet ovat sijoitettuina ja venttiiliryhmät ovat asennettuina niille varattuihin koteloihin. Pneumatiikan pääventtiili ja paineilmalinjat puuttuvat laitteistosta. Sähkötöitä laitteistossa ei ole aloitettu. Asennukset on tarkoitus aloittaa vuoden 2012 puolella Ohjelmointi Laitteiston ohjelmointi on tarkoitus tehdä opiskelijoiden ja opettajien yhteistyönä. Laitteistoa käytettäessä on tarkoituksena, että ohjelmistot ovat valmiina ohjelmoitavissa logiikoissa eikä niitä ole tarkoitus opiskelijoiden muutella. Kuljetinlaitteen ohjelmointi oli rajattu pois tästä työstä, koska eräät tekniset ratkaisut ovat vielä auki ja varmistuvat vasta hankintatilanteessa. Pääperiaate kuljetinlaitteiston ohjelmoinnissa on, että laitteisto jaetaan kolmen ohjelmoitavan logiikan kesken, joista jokainen voi toimia itsenäisesti, ohjaten omaa osiota laitteistosta. Siten saadaan esim. kolmelle ryhmälle itsenäisiä harjoituksia rakennettua. Pääasiassa kuljetinlaitteistoa käytetään kokonaisuutena ja siksi myös ohjelmoinnissa tämä huomioidaan Kuljetinlaitteiston dokumentointi Opetuskäyttöön tulevan laitteen dokumentointiin täytyy turvallisen käytön vuoksi kiinnittää erityistä huomiota. Laitteiston läheisyyteen on tarkoitus asentaa dokumenttitasku, josta kaikki laitteeseen liittyvät paperit on mahdollista saada.\n56 56 Lisäksi laitteiston hissin seinään asennetaan laitteen käyttöohjeet ja ohjeistus onnettomuuden varalta. Dokumentointi koostuu käyttöohjeista, sähköpiirustuksista, ohjelmiston rakenteesta ja sen ohjelmakoodista sekä huolto-ohjeista. Dokumentointia on tarkoitus käyttää hyväksi opetuksessa ja mahdollisissa vikatilanteissa. Laitteistolle tehdään ja dokumentoidaan luonnollisesti kaikki vaadittavat käyttöönottopöytäkirjat. Sähkömoottoreista voidaan lisäksi tehdä omat käyttöönottopöytäkirjat, joista ilmenee mm. mitatut kierrosnopeudet sekä vaihevirrat.\n57 57 14 LAITTEISTON HYÖDYNTÄMINEN OPETUKSESSA Laitteistoa tullaan käyttämään opetuksessa laaja-alaisesti hyödyksi opiskeltaessa sähkötekniikan eri oppiaineita. Laitteistoa voidaan käyttää hyödyksi erityisesti sähkökomponenttien opiskelussa, logiikan ohjelmointiharjoituksissa sekä opiskeltaessa sähkömoottorikäyttöjä esim. taajuusmuuttajia. Lisäksi kuljetinlaitteistosta on suurta apua opiskeltaessa vian etsintää ja niiden korjaamista. Vian etsinnän yhteydessä on myös helppo harjoitella mittaustekniikkaa. Laitteisto tulee eniten hyödyttämään opiskelijoita hahmottamaan kokonaisuuksia yksittäisten komponenttien opiskelun sijaista. Erityisesti opitun teorian soveltaminen käytäntöön helpottuu oleellisesti ja samalla opiskelijoiden mielenkiintoa teoriaa kohtaan saadaan heräteltyä. Olennainen osa opiskelua on opitun näyttäminen. Kuljetinlaitteiston avulla saadaan järjestettyä luonnollinen näyttöympäristö, jossa käytettävät tekniikat ja laitteet ovat samoja kuin teollisuudessa käytetyt.\n58 58 15 TYÖN TULOSTEN TARKASTELU Tässä opinnäytetyössä on käsitelty sähköasentajan perustutkintoa ja sen vaatimuksia sekä käsitelty opetuksen työelämävastaavuutta. Lisäksi työssä on lyhykäisesti käsitelty opetustyön pedagoogisia tavoitteita ja opetusmenetelmiä. Voinkin tässä hyvin todeta, että opetusmenetelmien jatkuva kehittäminen on avaintekijänä yhä monimutkaisempaa tekniikkaa opetettaessa. Keskeisenä tekijänä opetuksessa on yksilön, opiskelijan oma tahtotila oppia ja opiskella ja opettajan roolina onkin mielenkiinnon herättäminen sekä ohjaaminen. Kehitystyön olennaisena osana on tutkimus työelämän ja koulutuksen vastaavuudesta. Työnantajien rooli koulutuksen suunnanantajana on korostunut, koska he tahtovat osaavia työntekijöitä yhä haastavampiin sähköalan töihin. Yritysten välinen kilpailutilanne on vuosi vuodelta kiristynyt ja joustavuus erilaisiin työtehtäviin on kasvanut. Perinteinen sisäjohtoasennuksia tekevä liike on joutunut laajentamaan tarjontaansa esim. teollisuussähköistyksen pariin. Sähköasentajista halutaankin tästä syystä monialaosaajia, joilla on valmiudet elinikäiseen oppimiseen. Opetuslaitteen suunnittelu oli edellä mainittujen asioiden johdosta automaatiotekniikan opetukseen välttämätöntä. Opetuslaitteen suunnittelussa tuli ottaa huomioon työelämän vaatimukset, opiskelijoiden näkemykset ja ennen kaikkea sen tulee palvella laadukasta automaatiotekniikan opetusta. Mielestäni tavoitteeseen päästiin hyvin ja laitteistosta saatiin suunniteltua monipuolinen sekä ennen kaikkea modernia automaatiotekniikkaa edustava opetuslaite. Opetuslaitteiden kehittäminen on pitkäjänteistä toimintaa ja se ei pääty kyseiseen työhön, vaan hankkeen jälkeenkin on tarkoitus vielä syventää työelämäyhteistyötä ja opetuslaitteiden kehittämistä. Lisäksi elämme alati muuttuvassa maailmassa ja opetuksessa sekä opetusvälineiden kohdalta, tulisi pyrkiä pysymään kehityksen kärjessä muistaen kustannustehokkuus.\n59 59 LÄHDELUETTELO  Eteläpelto, E. & Tynjälä, P Oppiminen ja asiantuntijuus. Työelämän ja koulutuksen näkökulmia Painos. Juva: WSOY.  Festo Finland Oy. Compressed air preparation. Luettu  Festo Finland Oy. Standard valve terminals. Luettu  Frisk, T Työssäoppimisen käytäntöjä. Helsinki: Edita Prima Oy.  Hirsjärvi, S. & Ruohotie, P Tutki ja kirjoita. Vantaa:Tummavuoren kirjapaino Oy.  IFM Oy. Paikannusanturit ja kohteentunnistus. Luettu  Juha Elektro. Turvareleet. Luettu ys_ connection_examples.pdf.  Jääskeläinen, Laukia, Luukkainen, Mutka, Remes Ammattikasvatuksen soihdunkantoa. Juva: WS Bookwell Oy.  Karjalainen, A. & Kemppainen,T Vaihtoehtoisia Tenttikäytäntöjä. Luettu  Mahlamäki-Kultanen,S. & Tarvainen,J.-M Taito näkyväksi-taito, työssäoppiminen ja digitaalinen valokuva. Saarijärvi: Saarijärven Offset Oy.  Opetushallitus Sähkö- ja automaatiotekniikan perustutkinto 2009 määräys 23/011/2009. Vaasa: Oy Fram Ab.  Opetushallitus Arvioinnin periaatteet. Luettu ammatillinen_koulutus/arvioinnin_periaattet  Opetusministeriö Koulutuksen ja työelämän yhteistyökysymyksiä pohditaan arvovaltaisessa seminaarissa, tiedote Opetusministeriö. Viitattu yokysymyksia_pohditaan_arvovalta?lang=fi.  Ruohotie, P Oppiminen ja ammatillinen kasvu. 1.painos. Juva:WSOY.  SFS SFS-käsikirja painos. Helsinki:SFS\n60 60  Siemens. DP/AS-Interface Link Advanced. Luettu n&siteid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreg=ww&objid= &treelang=en  Siemens. S Programmable controller, System Manual. Luettu id=cseus&objaction=cssearch&searchinprim=0&nodeid0=  SPG Motor. Standard AC- and DC-motors. Luettu  Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL ry Sähkötyöturvallisuus ammatillisessa koulutuksessa. Helsinki:Painokurki.  Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL ry Sähköurakoitsijan jakokeskusopas. Tampere:Tammer-Paino Oy.  Tampereen yliopiston täydennyskoulutuskeskus Mitä on oppiminen?.  Työsuojeluhallinto Työsuojeluoppaita ja ohjeita 16. Tampere. Luettu  Uusikylä, K. & Atjonen, P Didaktiikan perusteet. 3. Painos.Porvoo: WSOY.  Uusitalo, H Tiede, tutkimus ja tutkielma, Johdatus tutkielman maailmaan. Helsinki:WSOY.  Vacon Oy. Vacon NXL - helppokäyttöinen ja tehokas taajuusmuuttaja. Luettu  Hakkarainen, K., Lonka, K. & Lipponen, L Tutkiva Oppiminen: järki, tunteet ja kulttuuri oppimisen sytyttäjinä. Helsinki:WSOY.\n61 61 LIITTEET Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Liite 6 Liite 7 Liite 8 Liite 9 Liite 10 Liite 11 Liite 12 Liite 13 Liite 14 Liite 15 Liite 16 Liite 17 Liite 18 Liite 19 Liite 20 Liite 21 Kyselytutkimus lomake Kuljetinlaitteiston riskien arviointi Kuljetinlaitteiston kuva Kuljetinlaitteiston pneumatiikkakaavio Kuljetinlaitteisto I/O Jännitteen syöttö kuljettimelle Kuljettimien 1 ja 2 moottoreiden päävirtapiirit Kääntöpöytien 1 ja 2, työstöpöydän kuljetinhihnojen moottorit Hissin kuljetinhihnan moottori 24 VAC jännitesyöttö 24 VDC jännitesyöttö Hätäseis releen kytkentä Profinet väylä/ PLC jännitesyötöt/as-i jännitesyötöt AS-I väylän kytkennät PLC1 digitaalisisääntulot PLC2 digitaalisisääntulot PLC3 digitaalisisääntulot PLC 1 relelähdöt PLC 2 relelähdöt PLC 3 relelähdöt 1,2 ja 3 analogia tulot/lähdöt\n62 62 LIITE 1: 1(5) (jatkuu)\n63 63 LIITE 1: 2(5) (jatkuu)\n64 64 LIITE 1: 3(5) (jatkuu)


Palovartojoita viikonlopputyöhön - VMP - Työpaikat - Duunitori\nHaemme nyt Hämeenlinnan kupeessa sijaitsevaan asiakaskohteeseemme palovartijoita keikkatyöhön. Tehtävänäsi on valvoa tulitöitä tulityöpaikalla sekä sitä ympäröiviä tiloja. Työvuoroja on tarjolla pääsääntöisesti viikonloppuisin ja työ sopiikin hyvin esim. opiskelijoille.Odotamme sinultaTyö ei vaadi aiempaa kokemusta, sillä tehtävään koulutetaan. Oikea asenne ja motivaatio ratkaisee, mutta odotamme sinulta myös tarkkuutta ja nopeaa reagointikykyä. Tarvitset ......\nesimerkiksi hakuja määräaikainen Norway määräaikainen Sweden määräaikainen Finland määräaikainen\nTämä työpaikka, Palovartojoita viikonlopputyöhön, on ilmoitettu VMP -palvelussa


TerhiTec Oy | otto-brandt.fi\nTerhiTec Oy on Euroopan johtavia venevalmistajia ja ollut toiminnassa jo vuodesta 1972. Yhtiö valmistaa veneitä kahdessa tehtaassa Suomessa.\nRymättylän tehtaalla valmistetaan täysin uppoamattomia Terhi ABS-veneitä. Ainutlaatuisella kaksikerroksisella ABS-rakenteella ja polyuretaaniväliaineella saadaan aikaan pitkäikäinen ja helppohoitoinen vene. Laaja venemallisto käsittää Suomen suosituimmat soutuveneet ja perämoottoriveneet, yhteensä 28 eri mallia. Terhi-veneitä on valmistettu jo 15 vuoden ajan ja yli 200.000 kappaletta.\nÄhtärin tehtaalla valmistetaan Silver-veneitä, joiden tarina sai alkunsa 1990-luvun alussa, jolloin viisi kunnianhimoista miestä päätti ryhtyä valmistamaan kestäviä, käytännöllisiä, turvallisia ja muotoilultaan puhuttelevia moottoriveneitä Pohjois-Euroopan vaativiin olosuhteisiin. Vuosien mittaan Silverin venemallisto on kasvanut ja kehittynyt melkoista vauhtia, ja nykyään mallistoon kuuluu kolme erilaista mallisarjaa. X-range käsittää täysalumiinisia veneitä, Y-range ns. AluFibre™-veneitä ja täyslasikuituiset venemallit kulkevat Z-range-nimityksen alla. Silver-veneet sopivat niin mökkeilijöille, huviveneilijöille kuin vapaa-ajan kalastajille.


Pieniä timantteja: Kuvauksellista syksyä\nLämmöllä, Virpi klo 9.29 Aiheena: Kuvia, Metsässä, Mää, Syksy\nNelle 12.10.2009 10.50\nMutta tärkeintä lienee, että sait kokea tuon ihanan pakkashuuruisen hetken.\nMulla kävi myrskypäivänä niin, että kun vihdoin pääsin merenrantaan kamerani kanssa tuuli oli jo tyyntynyt. Istuin sitten penkille, katselin auringossa kylpevää merta. Vähin äänin palasin sitten autolle. Ihan hyvä hetki, mtta yhtään kuvaa en tullut lopulta ottaneeksi.\nlepis 12.10.2009 12.11\nMukavaa ja erityisesti lämpöistä lomamatkaa!\nOlen huomannut tuon ison kameran kanssa, että lähikuvissa vaaditaan niin vakaata kättä etteivät ne tahdo noin painavalla vehkeellä onnistua kuin alustan kanssa. Siksipä kuvaan kaikki lähikuvani edelleen pikku-nikonilla, jos en ole raahannut jalustaa puskiin.\nMulla on kameralaukkuun muuten survottuna sellainen urheilukatsomoissa yleisesti käytetty istuma-alusta. Oiva vekotin kun haluaa ruohonjuuritasolle heittäytyä. Eikä vie paljoa tilaa.\nIna 12.10.2009 14.22\nMikä on makro-objektiivi? Muistan aikoinani ottaneeni lähikuvia niin, että kameran rungon ja objektiivin väliin laitettiin loittorenkaita. Hankalaa se oli: mahallaan piti maata ja jalustaa käyttää. Mutta se oli ennen digiaikaa.\nYaelian 12.10.2009 14.57\nHienoja huurteisia kuvia,ja hienosti näkyy tulleen lähikuvia myös ilman makrolinssiä.\nOikein mukavaa matkaa Ouluun!\nmeri 12.10.2009 16.50\nHyvää matkaa Ouluun, rentouttavaa lomaa ja vaihtelua. Ajakaa varovasti!\nAnonyymi 12.10.2009 18.51\nJuuri tuollaset lehti- ja kuurakuvat ovat niin hienoja. Ylimmässä värit kuin tuossa helminauhassa!\nSiis jotain hyötyä kääntyvästä objektiivista, sai otettua maakuvia vain kameran alas laittamalla, ei tarvinnut itse könytä maassa.\nTania 12.10.2009 19.45\nIhanan hileisiä kuvia!\nIntoa puhkuen odotan joulukuista Digijärjestelmäkameran käyttökurssia. Minulla vasta kamerani automaattiset peruskuvaustilat aktiivisessa käytössä.\nMukavaa lomamatkaa toivottaa\narleena 12.10.2009 19.46\nTäällä ei ole huurteista ollut oikeastaan jälkeäkään. Parina aamuna on ruohikko ollut hieman kuurassa.\nAnonyymi 15.10.2009 12.02\nAivan ihania kuvia. Täälläkään ei ihan vielä ole noin huurteista ollut, harmi sikäli, koska olisi mukava kanssa päästä kuvailemaan "kunnon" pakkasaamuja. :)\nOikein mukavaa syyslomaa. :)\nKatriina, 15.10.2009 23.02\nNelle, nämä luonnonilmiöt ovat syksyssä parasta. Paitsi jos on pakko olla sateessa ja tuulessa ulkona menossa jonnekin.\nLepis, rupesin miettimään itsekin, miten sen pikkualustan saisi survottua mukaan, olisi tosi tarpeeseen polvien alle. Mulla on kevyt jalusta, mutta sitä ei saa tarpeeksi matalaksi. Hyvä jalusta taas painaa paljon.\nIna, loittorenkaita suositteli kurssini opettajakin, tulevat halvemmiksi kuin kallis makro-objektiivi.\nYelian, vielä vähän lähemmäksi pitäisi päästä:)\nMeri, reissu oli tosi kiva. Vaikka vastahan olimme siellä yhdessäkin. Sain mukaani yhden enon tauluista, uuden.\nEikka, kiva kun huomasit nuo värit, itse fiilistelin niitä kovastikin!\nTania, automaattiohjelmilla minäkin olen tähän asti mennyt. Nyt vasta kurssin myötä olen alkanut harjoitella käsisäätöjä, joten alussa ollaan. Mutta opetteleminen on kivaa!\nArleena, nyt yhtäkkiä jäätyivät järvetkin, pienet ainakin ja isommillakin on jo rannoilla jäätä. Ja miten joskus on saanut odottaa jouluun asti jäätymistä.\nSuvi, syksyinen aamupakkanen on yhtä houkuttelevaa ja taianomaista kuin sumukin. Toivottavasti sinäkin pääset pian kokeilemaan.\nHullukaali 16.10.2009 19.11\nOlisi kiva päästä valokuvauskurssille. Vaikka perusasiat hallitsenkin, saisi varmasti paljon uutta tietoa ja ideoita. Tämä on vähän pikkuinen kaupunki, joten tarjontaa ei kauheasti ole, mutta olen muutaman kerran yhtä pitkän linjan luontokuvaajaa yrittänyt houkutella kurssia pitämään. Ei se nyt ainakaan ihan suoraan ole eitä sanonut :).\nKatriina, 17.10.2009 10.39\nHullukaali, kyllä sinä joutuisit suoraan jatkokurssille. Kuvausretkellä oli mukana muutamia jatko- ja jatkojatkokurssilaisia, jotka kertoivat kulkeneensa vuosia mukana saman opettajan kursseilla. Välineistökin oli ihan ammattilaistasoa.


saari Archives - Hilavitkutin.com\nKategoriassa: Ilmailu ja Avaruus Avainsanoilla: aurinkokunta, jäätikkö, Mars, ovi, planeetta, saari\nPalaun saarivaltiolla (wikipedia) Jellyfish Lake -järvi oli aikoinaan yhdistetty tunnelilla mereen. Tunneli kuitenkin suljettiin ja meduusat jäivät järveen vaille luonnollisia vihollisia. Tämän seurauksena meduusapopulaatio kasvoi räjähdysmäisesti. Eipä kiinnostaisi ainakaan ihan heti hypätä joukkoon uimaan.\nKategoriassa: Erä ja Retkeily, Videot Avainsanoilla: järvi, meduusa, populaatio, saari\nMikäli olet aina haaveillut omasta saaresta, mutta budjetti ei oikein anna myöten oman troopisen paratiisisaaren hankkimiseksi, nyt voit hommata itselle ainakin tällaisen puhallettavan kelluvan Kabanan.\nKelluvia puhallettavia unelmasaaria on kaupan yhdysvaltalaisessa Hammarcher verkkokaupassa hintaan $299,95\nKategoriassa: Veneet ja Vesiurheilu Avainsanoilla: kabana, laiskanlinna, puhallettava, saari, vesilelu