Tehdastuotannon älykkääksi tekeminen tuo teollisuuden digitalisaation ja Teollisuus 4.0 termin todeksi. Mitä kaikkea Smart Factory on jo tänään?
Teollisuuden digitalisaatio tarkoittaa kaiken tuotantoon liittyvän tiedon läpinäkyvää reaaliaikaista jakamista tietoa tarvitseville. Olipa tiedon tarvitsija prosessin työntekijä tai tehdasryppään johtaja. Teollisuus 4.0 -termi puolestaan tarkoittaa kerätyn datan hyödyntämistä kokonaisten tuotantolaitosketjujen ohjaukseen. Teollisuus 4.0:ssa on piirteitä esineiden internetistä (IoT), pilvilaskennasta, koneoppimisesta ja konealgoritmeista. Sen käytännön esimerkki on automaattisesti mukautuva älykäs tehdas – Smart Factory.
Tätä ”teollisuuden neljättä vallankumousta” pilotoidaan parhaillaan Saksan Aachenissa European 4.0 Transformation Centerissä, joka on Saksan teollisuuden piilaakso. Siellä valmistettavan e.GO-sähköauton tuotantoa ohjataan Elisan Smart Factory -ratkaisulla.
Elisa tekee itse kuten opettaa muita
Elisa on juuriltaan tietoliikenneoperaattori. Tänä päivänä se tarkoittaa miljoonien verkkolaitteiden hallintaa mitä erilaisimmissa ympäristöissä. Asioita on automatisoitu aina kun on voitu, mutta sekään ei monimutkaisuuden kasvaessa ole riittänyt. On pitänyt pystyä ennakoimaan.
Tässä on auttanut Mooren lain määrittämä teknologian kehityskulku – tietotekniikka halpenee oleellisesti samalla kun sen toiminnallisuus kasvaa. Verkon operointikeskus on nykyään ohjelmistorobotti, joka mittaa laitteiden sijasta palveluiden toimivuutta.
Poikkeamien tunnistaminen mahdollistaa oirehtivan verkkolaitteen vaihtamisen ennen sen hajoamista ja siitä seuraavien vaikeuksien syntyä.
”Vuonna 2014 me huolsimme ennakkoon 35 prosenttia verkkolaitteistamme. Tänä vuonna tuo luku on jo 80 prosenttia. Jo vuosia sitten totesimme, että yritysasiakkaamme haluavat aivan samaa kuin me: ennakoida tuotantolinjansa tapahtumat”, kertoo Elisan Smart Factory -ratkaisusta vastaava johtaja Kari Terho.
Smart Factory on 3D-kuva tuotantolaitoksesta
Elisan Smart Factory on käytännössä 3D-kuva kokonaisesta tehtaasta vaikkapa sinun mobiililaitteesi selaimessa. Se on tehtaan visuaalinen malli, jonka pohjalla on reaaliaikaista prosessidataa.
Perinteisten tuotantolaitosten laitteet ja järjestelmät tuottavat tätä dataa. Se kuitenkin jumiutuu tehtaan laitetoimittajien omiin järjestelmiin. Tällaista dataa on vaikea käyttää kilpailukyvyn ja tuotannon laadun parantamisessa.
Elisa Smart Factory kerää tuotantoprosessin relevantin tietomassan virtuaaliseen data lake -varastoon (data lake tarkoittaa monimuotoisen, rakenteettoman tiedon varastoa). Useasta eri lähteestä tuleva tieto integroidaan yhteen näkymään.
Näin kaikki tarpeellinen tieto on oikeiden ihmisten nähtävillä. Se mahdollistaa älykkään optimoinnin niin koko tehtaan tasolla kuin yksittäisen prosessin tasolla.
Tehdasmallin käyttäjä voi porautua tehtaan ja sen yksittäisten prosessien tasosta aina yksittäisen laitteen tiettyyn toimintoon – vaikka yhden sorvin voiteluöljyn puhtauteen.
”Meillä on useita eri keinoja yhdistää dataa monista datapisteistä ja useista erillään olevista järjestelmistä saman näkymän alle yhteen tietovarastoon. Näin käytettävissä on koko ajan yksityiskohtaista, kattavaa ja ajantasaista tietoa prosessien jokaisesta vaiheesta”, Kari Terho kuvaa Smart Factoryn ydintä.
Tietolähteinä toimivat useat jo käytössä olevat tietokannat, kuten tuotannon- ja toiminnanohjausjärjestelmät sekä asiakkuudenhallinta- ja automaatiojärjestelmät.
Asiakkaina Procter&Gamble, Danfoss, Sandvik
Kulutustavarajätti Procter&Gamble on yksi Elisa Smart Factoryn asiakkaista. Kari Terho kuvaa sen erään tehtaan reaaliaikaista tilannenäkymää.
”Ei tarvita monitorointihuoneita eikä edes raportointijärjestelmiä. Tehtaan pakkausosasto on selaimessa yhden klikin takana. Voin tarkastella vaikka vain yhtä linjaa. Pääsen katsomaan sen varaston, volyymin, tavoitteet, seisokit, kaiken mitä linjalla tapahtuu.”
Muita Elisan Smart Factory -asiakkaita ovat esimerkiksi Danfoss ja Sandvik.
Tutkimusyhtiö Gartnerin mukaan Elisa on selvästi kyvykkäin IoT:n ja älykkään teknologian partneri Suomessa. Suomalaisyritykset taas ovat ottaneet älyteknologian ratkaisuita käyttöön selvästi muuta Eurooppaa nopeammin.
Tämä näkyy myös työvoimatilanteessa: ”Elisallla on jatkuva rekrytointitarve tämän voimakkaasti kasvavan liiketoiminta-alueen osaajille”, Kari Terho tähdentää.
Teollisuus 4.0:n kypsyysindeksi
Neliportainen kypsyysindeksi ohjaa yrityksiä Teollisuus 4.0:n käyttöön vaiheittain.
- Mitä: reaaliaikainen näkymä prosesseihin osoittaa, mitä juuri nyt tapahtuu.
- Miksi: lisäämällä datan keräyspisteitä ymmärretään, miksi jotakin tapahtuu.
- Huomenna: neljännellä askelmalla ennakoidaan, mitä seuraavaksi tapahtuu.
- Ensi viikolla: viides taso tarkoittaa jo automaattisesti mukautuvaa tuotantoa.
Kaikki artikkelit