Älytehdas on vastuullinen ja vähäpäästöinen

Net 2019,  3.12.2019

Kuvittele perinteinen tehdas. Todennäköisesti näet valtavan rakennuksen, joka on unohtunut teollisuusalueen laitamille. Olennaisempaa kuitenkin on, että tehdas pyörii usein erillään muusta yrityksen liiketoiminnasta, ja myös sen tuotantoon liittyvät tietotekniset ratkaisut pyörivät omissa verkoissaan.

Älykäs tehdas

Kuluttajat ovat entistä kiinnostuneempia hyödykkeiden materiaalilähteistä ja vastuullisuudesta. Valmistajien pitää pystyä osoittamaan, että liiketoiminta on vastuullista ja vähäpäästöistä. Kuluttajat voivat jopa maksaa enemmän niistä tuotteista, joiden tuotantoketju noudattaa kestävän kehityksen periaatteita.

Toisaalta monet tehtaat miettivät jo uusia palveluja perinteisten tuotteidensa rinnalle – tai kokonaan uusia tulonlähteitä. Hyödyntääkseen uusia mahdollisuuksia valmistajat digitalisoivat toimintaansa ja kytkevät siihen reaaliaikaisen tiedonkeruun. Näin syntyy älykkäitä tehtaita, jotka ovat liiketoiminnan ytimessä, eivät enää sen laitamilla. 

Kehittyvät tekniikat kuten lohkoketjut (blockchain) ja kvanttitietojenkäsittely (quantum computing) luovat uusia mahdollisuuksia. Mutta silti työtä on paljon: älykkään tehtaan rakentaminen on matka, ja parasta etenemistapaa voi olla vaikea valita. 

Älykästä tuotantoteknologiaa ei vielä hyödynnetä tehokkaasti

Fujitsu teetti kesällä PAC-tutkimuslaitoksella selvityksen älykkään tehdastuotannon hyödyntämisestä Euroopassa. Tutkimuksen mukaan kaksi kolmesta eurooppalaisesta valmistajasta ei vielä hyödynnä älykkään tehdastuotannon analytiikan mahdollisuuksia päätöksenteossaan. Vaikka älykkääseen tuotantoon sijoittaminen arvioidaan kannattavaksi, valtaosa teollisuudesta ei hyödynnä sitä täysimittaisesti. 

Jouko Koskinen, Fujitsu“Yrityksissä vieraillessani olen havainnut, että kaikki haluavat parantaa datan luotettavuutta, oikeellisuutta ja reaaliaikaisuutta. Kuitenkin vain 28 prosenttia eurooppalaisista teollisuusyrityksistä käyttää uudesta teknologiasta saatavaa tietoa päätöksenteossaan, joskin 29 prosenttia suunnittelee tätä kolmen vuoden sisällä. Tehdastuotannon digitaalinen vallankumous tekee kyllä tuloaan, mutta sen alkamista hidastavat tuottovaatimukset, toimintamallien ja prosessien muutospaineet sekä omien asiantuntijoiden ajankäyttö, sanoo teknologiajohtaja Jouko Koskinen Fujitsu Finlandin teollisuusyksiköstä. 

”Datan laadun parantaminen on ensimmäinen askel. Sen jälkeen ”parsitaan” tietovirtoja eheiksi, jotta voidaan kehittää yritystason sovelluksia mm. asiakasrajapintaan ja oman toiminnan kehittämiseen”, Koskinen kertoo. ”Itse asiassa suomalaisissa yrityksissä dataa rupeaa olemaan jo aika mukavasti – haaste on muuttaa se asiakashyödyksi ja rahaksi.” 

Älytehdashankkeet ovat strateginen tavoite yrityksille

Fujitsu odottaa älykkäiden tuotantototeutusten määrän kasvavan nopeasti, koska useimmille yrityksille älytehdashankkeet ovat strateginen tavoite. 62 prosenttia vastaajista asettaa niiden tärkeyden välille 7–9/10. Tekniset ratkaisut ovat kuitenkin monimutkaisia, joten valtaosa toteutuksista on vasta alussa. Tällä hetkellä vain 8 prosenttia yrityksistä pitää omia älykkäitä tuotantoratkaisujaan edistyneinä.

Yritykset raportoivat silti saavansa tuottoa investoinneistaan. 44 prosenttia hankkeista on jo tuonut tuottoa ja ne ovat maksaneet itsensä takaisin nopeasti. Hyötyjä jo saaneista valmistajista melkein puolet (45 prosenttia) on päässyt plussalle alle vuodessa, 52 prosentilla aikaa meni 1–3 vuotta. 

Parempi yhteys asiakkaaseen

Fiksun tehtaan luominen antaa valmistajille mahdollisuuden tarjota aivan uusia palveluita asiakkaille. Noin puolet valmistajista pyrkii myös räätälöimään tuotteitaan tehokkaammin älykkäiden tehdasprojektien avulla. 

Parempi yhteys asiakkaaseen auttaa herättämään kuluttajien mielenkiintoa uudella tavalla. Esimerkiksi Jim Beam kypsyttää jokaista viskitynnyriä huolellisesti useita vuosia. Esineiden internetin avulla on helppo jäljittää jokainen tynnyri ja kertoa sen oma tarina kiinnostavasti.

Entistä tehokkaampi toiminta

Älykkäiden tehdashankkeiden yleisimmät sisäiset tavoitteet ovat tuotteiden laadun parantaminen (50%) ja resurssien aiempaa tehokkaampi käyttö (47 %). Koneoppimisella (Machine Learning) on tässä keskeinen rooli, etenkin kun kyse on laadunvalvonnasta ja tietojen analysoinnin parantamisesta seuraavalle tasolle. 

Varsinkin pääomavaltaisessa kestohyödykkeiden tehdastuotannossa viimeiset laadunvarmistukset suorittaa vieläkin usein ihminen. Prosessi on aikaa vievä, kallis ja myös altis inhimillisille virheille. Tämä koskee erityisesti sellaisia tuotteita kuin tuuliturbiinien lapoja tai lentokoneen siipiä, joissa pienimmätkin poikkeamat voivat olla seurauksiltaan katastrofaalisia. 

Laadunvalvontaprosesseja voidaan kuitenkin jo automatisoida kuvantamisvälineillä ja koneoppimisella. Esimerkiksi röntgenkuvia voidaan arvioida algoritmin avulla poikkeavuuksien tunnistamiseksi ja ajan säästämiseksi. Siemens Gamesa otti tuulivoimalan käyttöön oppivan tekoälypohjaisen laadunvalvontajärjestelmän,joka on lyhentänyt laadunvalvonnan skannausaikoja jopa 60 prosenttia.

Uusi tietotekniikka voi myös parantaa tehtaan tuottavuutta – eli tehdä siitä oikeasti älykkään.

Perinteisille tietokoneille on ollut suuri haaste ratkoa valmistavan teollisuuden yleisiä kombinatorisia optimointiongelmia. Näitä ovat esimerkiksi auton maalaamisessa tai hitsaamisessa tarvittavien tehokkaimpien työskentelyreittien laskenta yhdessä työskentelevälle robottiparille.

Mutta nykyään on saatavana kvanttitietokoneista vaikutteita saaneita laskentajärjestelmiä, jotka voivat tarjota vastauksia reaaliajassa. Näin robottijärjestelmien suorituskyky voidaan maksimoida. Eräässä Fujitsun omassa tehtaassa näin saatiin kutistettua osien noutomatkaa jopa 45 prosenttia.

Tehdään totta älykkäistä tehtaista

Älykkään tehtaan luomisen ei tarvitse olla megaluokan urakka. Haastavina taloudellisina aikoina voi kuitenkin olla houkuttelevaa viivyttää investointeja ja näin pudottaa uuden teknologian kustannuksia.

Älykkäiden tehtaiden kehittäminen voi kasvattaa merkittävästi kilpailukykyä. Asiakkaiden ja kuluttajien odotukset ovat kovat ja he haluavat jo yksistään maapallon suojelemiseksi entistä fiksumpaa ja tehokkaampaa tuotantoa. Jos aikoo hyötyä kilpailuedusta, sitä pitää rakentaa nyt.

Lataat tutkimus: ”Smart Factories in Europe – 2019 and Beyond”

Kyselyssä teknowlogy | PAC haastatteli eurooppalaisia it- ja tuotantoteknologiapäättäjiä 204:stä valmistavaan teollisuuteen lukeutuvasta yrityksestä, joissa on yli 500 työntekijää ja joilla on vähintään joitakin älytehdashankkeita käynnissä. Haastattelut tehtiin touko–kesäkuussa 2019. Haastateltavat olivat Espanjasta, Iso-Britanniasta, Italiasta, Ranskasta, Saksasta sekä Suomesta, Ruotsista ja Tanskasta. Lataa tiivistelmä raportista »

Lisätietoja
info@fi.fujitsu.com

Julkaistu Net-lehden numerossa 2019,  3.12.2019

Facebook  Twitter  Google  LinkedIn

Käytämme Net-sivustolla evästeitä, jotta pystymme parantamaan käyttökokemusta ja analysoimaan liikennettä. Pyydämme sinua perehtymään yksityisyydensuojakäytäntöömme, joka on saatavissa täältä.