Esineiden internetin hyödyt konepajoille

Esineiden internetillä eli IoT:lla (engl. Internet of Things) on monia termejä, usein käytetään esineiden internetin lisäksi termejä asioiden internet, teollinen internet tai tavaroiden internet. Esineiden internet tarkoittaa esineiden liittämistä internetiin. Esineet voivat olla laitteita kuten älykello tai auto, mutta myös erilaisia sensoreita, jotka mittaavat esimerkiksi lämpötilaa tai kosteutta.

Digitalisaation seurauksena teollisuudessa ollaan keskellä merkittävää muutosta tuotteiden tuotantotavan suhteen. Teollisuuden vallankumouksissa avainasemassa on ollut tuottavuuden parantaminen. Teollisuus 4.0, jota kutsutaan myös teollisuuden neljänneksi vallankumoukseksi, tavoittelee parempaa tuottavuutta ja lisätehokkuutta huomioimalla nykyisten teknologioiden yhdistämisen ja tulevat teknologiat. Esineiden internet on keskeinen osa tätä vallankumousta. 

Esineiden internet

Esineiden internetillä eli IoT:lla (engl. Internet of Things) on monia termejä, usein käytetään esineiden internetin lisäksi termejä asioiden internet, teollinen internet tai tavaroiden internet. Esineiden internet tarkoittaa esineiden liittämistä internetiin. Esineet voivat olla laitteita kuten älykello tai auto, mutta myös erilaisia sensoreita, jotka mittaavat esimerkiksi lämpötilaa tai kosteutta. Internetin kautta laitteet voivat jakaa tietoa toisilleen ja vastaanottaa tietoa. Sensorit voivat myös kerätä tietoa fyysisestä ympäristöstä. Kerätyn tiedon perusteella laitteet voivat toimia itsenäisesti tai osana laajempaa järjestelmää. Laitteet eivät pelkästään tuota dataa vaan myös käsittelevät ulkopuolelta tulevaa dataa ja data ohjaa niiden toimintaa. 

Raakadatasta analytiikaksi

Kun kyse on esineiden internetin datasta, perustarve on usein sama: data täytyy saada talteen, käsiteltyä ja hyödyntämiskuntoon. Vasta sen jälkeen se alkaa tuottamaan arvoa. Käsittelemätön ja jalostamaton data on raakadataa. Tämä on esineiden internetistä saatua analysoimatonta tietoa. Raakadatan analysoinnin kautta data saadaan jalostettua reaaliaikaiseksi analytiikaksi. Sen avulla poikkeamiin kyetään ennakoimaan ennen esimerkiksi taloudellisen vahingon syntymistä. Ennakointia helpottamaan voidaan luoda automaatiot, jotka esimerkiksi ohjaavat laitteita itsenäisesti tai varoittavat tuotannon vikatilanteista tai poikkeamista.

Teollisuuden neljäs aalto

Teollisuus 4.0. (engl. Industry 4.0) tarkoittaa teollisuuden neljättä aaltoa. Se on vienyt digitaalisen teknologian painopisteen aivan uudelle tasolle. Teollisuuden neljäs vaihe keskittyy voimakkaasti yhdistettävyyteen, esineiden internetiin, automaatioon, koneoppimiseen ja reaaliaikaiseen dataan. Käytettävissä on suuret määrät dataa sekä uutta tiedonsiirtoteknologiaa järjestelmien ja käyttäjien välillä, joten älytehtaiden tuotantolinjoja ja toimitusketjuja voidaan automatisoida ja digitalisoida entistä enemmän. Älykäs valmistus Teollisuus 4.0 -ympäristössä mahdollistaa paremman laadun ja nopeuden sekä tuotteiden räätälöinnin hyödyntämällä valmistuksessa datan ja koneiden välisiä yhteyksiä.

Joustava tuotanto ja uudet liiketoimintamallit

Konepajojen ja muun valmistavan tuotannon älykkäät koneet ja prosessit kehittyvät yhä älykkäämmiksi hyödyntämällä jatkuvasti lisääntyvää dataa, minkä seurauksena tuotannossa lisääntyy tehokkuus, joustavuus, tuottavuus ja ympäristöystävällisyys. Kyse ei ole kuitenkaan vain teknologiasta, vaan myös vahvasti liiketoiminnasta ja kilpailuetuihin tarttumisesta. Reaaliaikaisen hallinnan ja koneälyn avulla voidaan valmistaa asiakkaan toiveen mukaisia räätälöityjä tuotteita ja optimoida tuotantoaikatauluja.

Joustava tuotanto mahdollistaa pienemmät sarjat ja yksilölliset tuotteet, joiden ominaisuuksia loppuasiakas voi määrittää yhdessä toimittajan kanssa entistä ketterämmin. Liiketoimintamalleille muutos on laaja ja kauaskantoinen. Tuotteita voidaan valmistaa entistä luotettavammin älykkään, ympärivuorokautisen seurannan ja ennakoivan kunnossapidon ansiosta.

Esineiden internetin ja älykkään valmistuksen hyödyt konepajateollisuudelle

 

Informoidut päätökset koskien tuotantoketjun hallintaa ja optimointia 

Älykkäät ratkaisut antavat paremman hallinnan ja näkyvyyden koko toimitusketjun laajuudella. Reaaliaikainen data auttaa päätöksenteossa koskien valmistusta. Tuotantoprosessissa syntyy aina dataa. Tätä dataa jalostamalla voi vähentää operatiivisen toiminnan kustannuksia ja lisätä tuloja. Dataan perustuvat reaaliaikaiset näkymät tuotannosta myyntiin auttavat yrityksen tekemään parempia, informoidumpia päätöksiä. Päätökset osuvat paremmin oikeaan, kun ne pohjautuvat arvauksien sijaan faktoihin. Reaaliaikainen näkymä valmistusprosessista antaa johdolle hyvän kuvan yrityksen toiminnasta. Parempi ymmärrys taas synnyttää uusia oivalluksia, joita ilman dataa ei olisi tullut edes ajatelleeksi. Helpoimmat päätökset älykäs järjestelmä voi tehdä itse ja vaikeimmissa avustaa meitä ihmisiä tekemään parempia päätöksiä. Hyödyntämällä tuotantoketjun jatkuvaa hallintaa yritykset voivat toimittaa tuotteita ja palveluja markkinoille nopeammin, halvemmin ja paremmalla laadulla kilpailuedun saavuttamiseksi markkinoilla.

Tuotantodata ja analytiikka ennakoinnin tueksi

 Älykkäät ratkaisut antavat organisaatiolle kyvyn ennakoida tuotantoon liittyviä asioita, kuten tuotannon aikatauluja, kuormitusta, pullonkauloja, käyttöasteita sekä ongelmia tai poikkeamia jo ennen kuin ne vielä toteutuvat. Tuotannosta syntyy jatkuvasti runsaasti tietoa. Esineiden internetin avulla tieto saadaan kerättyä datalähteinä järjestelmien saataville. Analysoitua tietoa tuotannosta voidaan hyödyntää ennakoinnin tukena ja tehdä tarvittavat toimenpiteet ennenkuin niistä tulee isoja ongelmia. 

Perinteisesti tehtaiden ennaltaehkäisevä kunnossapito tapahtuu rutiinien tai ajan perusteella manuaalisesti. Älykkään valmistuksen ollessa käytössä ennalta ehkäisevä kunnossapito on paljon enemmän automatisoitua ja virtaviivaistettua. Ennakoiva analytiikka mahdollistaa  valmistajille kyvyn siirtyä ehkäisevästä kunnossapidosta ennakoivaan kunnossapitoon.

Kustannussäästöt prosessien seurannalla ja optimoinnilla 

Älykkäät ratkaisut auttavat valmistajia tehostamaan prosessien hallintaa toimitusketjun jokaisessa vaiheessa. Esineiden internet mahdollistaa esimerkiksi koneiden, laitteiden, varastonhallinnan, laadun ja logistiikan optimoinnin. Älykkäillä ratkaisuilla saadaan parempi näkyvyys valmistavan teollisuuden prosesseihin ja niitä voidaan virtaviivaistaa ja hallita keskitetysti ja reaaliaikaisesti. Tämä tuo kustannussäästöjä energianhallintaan, lisää teollisuuden ympäristöystävällisyyttä ja kasvattaa työturvallisuutta. 

Älykkäät ratkaisut valmistavalle teollisuudelle

Älykkäillä ratkaisuilla mahdollistuu reaaliaikainen näkymä ja informaatio valmistusprosessista päätöksenteon tueksi. Tuotantodata saadaan kaikkien saataville, myös tuotannosta etäämmällä oleville, vaikka toisella mantereella. Ennakoinnin helpottumisen myötä huoltokatkokset voidaan datan avulla ajoittaa strategisesti sopivaan ajankohtaan ja kompensoida tuotantoa lisäämällä esimerkiksi muiden laitosten tehoa väliaikaisesti tai ostaa lisätehoa ulkopuolelta. Tämä tuotannon joustavuuden hallinta tuo lopulta kilpailuetua markkinoilla.

Haltianin sensorit

Mahdollisuudet esineiden internetin älykkäille ratkaisuille on lähes rajattomat, sillä ratkaisu, jota ei löydy hyllytavarana voidaan usein tehdä räätälityönä. Sensorointitarpeen ollessa yksilöllinen, ohjelmistokehitykseltä vaaditaan kustomointia, jotta lopullinen ratkaisu palvelee juuri tiettyä tarkoitusta. Tämänkaltainen tapa hyödyntää esineiden internetiä on rakentaa räätälöidysti sensoripohjainen palvelu vastaamaan tarvetta. Haltianin sensorit on rakennettu avoimen lähdekoodin reaaliaikakäyttöjärjestelmälle, joten sensorien syöttämän datan seurannalle saadaan joustavuutta ohjelmoimalla laitteille halutut toiminnallisuudet. Sensorilaitteet on sijoiteltavissa hyvin vapaasti, sillä noin tulitikkuaskin kokoiset, iskun- ja vedenkestävät laitteet toimivat sisäisen virtalähteen avulla. Esineiden internetiin liitetyillä Haltian sensoreilla voidaan mitata esim. liikettä, lämpötilaa ja magneettikenttää. Sensoreiden asentaminen on helppoa ja ne muodostavat automaattisesti yhteyden yhdyskäytävän (engl. gateway) kautta pilvipalveluun. Sensorit käyttävät avoimeen lähdekoodiin perustuvaa erittäin kevyttä MQTT- viestikanavaa kommunikointiin. Esimerkiksi Metatavu rakentaa ratkaisuja Haltianin sensorien päälle. Sensoreiden tuottamaa dataa eri tuotantoketjun vaiheista voi seurata asiakastarpeesta riippuen esimerkiksi mobiilisovelluksen ja selaimen kautta. 

Digitoimijat

Oululainen, kansainvälisestikin noteerattu  IoT huipputeknologiaa tarjoava Haltian on tunnettu muun muassa Ouran älysormusten biometrisen mittaamisen teknologiasta. Haltianin IoT ekosysteemiä hyödyntää myös esimerkiksi Posti ja Lindström analysoidessaan dataa keskeisissä toiminnoissaan.  

Metatavu on sukkela, suoraselkäinen ja ketterä softakehitysfirma. Uskomme että softabisneksen pitää olla reilua ja avointa perustuen yhteistyöhön. Alla tutustumisen arvoisia linkkejä IoT:n tiimoilta: