Suurteollisuuden digitalisaation avainalueet ja mahdollisuudet pk- ja mikroyrityksille

Digitalisaatio tarjoaa haasteita ja mahdollisuuksia prosessiteollisuudelle. Muutos mahdollistaa teknologisesti kehittyneille ja osaaville pk- ja mikroyrityksille tilaisuuden toimia suuryritysten kumppaneina. Näiltä pienyrityksiltä vaaditaan kuitenkin vahvaa taustaa ja toiminnan jatkuvuutta sekä tietoa teollisuuden toimialasta ja teollisesta ympäristöstä.

Prosessiteollisuudessa tarvitaan paljon eri osa-alueen asiantuntijoita ja osaamista, joita hankitaan mm. toimittajien ja kumppanuuksien kautta, sillä suuryritykset haluavat keskittyä ydinliiketoimintaansa ja ydinprosesseihinsa. Suurteollisuus on perinteisesti tehnyt yhteistyötä suurten toimittajien kanssa ja pyrkinyt hankkimaan heiltä isoja kokonaisuuksia. Tässä on havaittavissa muutosta. Viime vuosina yhteistyötä ja digitalisaation kehitystyötä on tehty yhä enemmän myös pk- ja mikroyritysten kanssa.

Kumppanuuksiin ja yhteiskehitysprojekteihin päädytään pk- ja mikroyritysten kanssa esimerkiksi silloin, kun niiltä löytyy prosessiteollisuuden tarpeisiin vastaavaa korkeaa teknologista osaamista, ketteryyttä ja joustavuutta.

Käynnissä olevassa yhteispohjoismaisessa DigiProcess-hankkeessa haastateltiin keväällä 2020 seitsemää Pohjois-Suomen prosessiteollisuuden suuryritystä. Tässä blogissa tuodaan esille hankkeen suuryrityshaastatteluissa esiin nousseita digitalisaation avainalueita, joihin suuryritykset ovat panostaneet viime vuosien aikana ja mihin tulevaisuudessa tullaan investoimaan mm. tuotannon ja kunnossapidon alueilla. Pk- ja mikroyritykset voivat hyödyntää tätä tietoa liiketoiminnan suunnittelussa.

DigiProcess-hankkeen (1.10.2019 - 30.9.2022) päätavoitteena on tukea digitaalisten palvelujen ja palveluekosysteemien kehittämistä pk-yrityksissä, jotka tuottavat palveluita teollisuudelle. Tavoitteen saavuttamiseksi projektissa tunnistetaan teollisuus- ja pk-yritysten tarpeita ja niiden tarjoamia mahdollisuuksia kehittämällä niitä edelleen soveltuvalle tasolle hankekumppaneiden tuella. Tärkeänä tavoitteena on laajentaa teollisuudenala- ja maakohtaista yhteistyötä sekä alojen että maiden rajat ylittäväksi.

Hanketta koordinoi Lapin AMK. Hankekumppanit ovat Luulajan teknillinen yliopisto (SE), IUC Norr AB (SE), Oulun yliopisto, Nivala-Haapajärven seutu NIHAK ry ja Digipolis Oy. Rahoittajana toimii Interreg Nord 2014-2020 ja Lapin liitto. Hankkeen kokonaisbudjetti on 1 825 621 EUR.

Digitalisaation avainalueet prosessiteollisuudessa

Teollisuuden suuryrityksissä halutaan pitää sisäisen osaamisen taso korkealla ja tärkeimpien ydinprosessien ja -liiketoimintojen tieto hallussa. Säilyttääkseen kilpailuedun suuryritykset ovat investoineet digitalisaation avainalueiden tutkimukseen ja kehitykseen mm. erilaisten hankkeiden ja pilottien kautta. Haastatteluiden pohjalta esiin nousi keskeisiä digitalisaation avainalueita, joihin teollisuusyrityksissä panostetaan (kuvio 1).



Kuvio 1. Digitalisaation avainalueet

Teollisuuden suuryrityksillä on tyypillisesti oma data-alusta (data platform), pilvipalvelualusta, jonka rakentamiseen he panostavat.

Digitaalisia palveluja tarjoavilta toimittajayrityksiltä odotetaan, että he käyttäisivät suuryritysten data-alustaa ja voisivat tuoda mm. oman datansa tai applikaationsa yrityksen pilvialustalle tiettyjen vaatimusten mukaisesti. Alustojen päälle pyritään liittämään yrityksen ulkopuolelta hankittavat digitaaliset ratkaisut, joilla pyritään hyödyttämään tuotantoa.

Data-alustat ovat pohjana kehittyvälle data-analytiikalle ja koneoppimisille, ja niihin liittyen yrityksissä tarkastellaan erinäköisiä ratkaisuja. Data-alustan osalta kehitys liittyy sen päälle liittyvään data-analytiikkaan, datan hallintaan, -käytettävyyteen ja -luotettavuuteen.

Data-analytiikka
Suurteollisuuden yksi eniten kehittyvistä avainalueista on haastattelujen pohjalta tunnistettu olevan data-analytiikka ja siihen liittyvät erilaiset ohjaavat mallit sekä ennakoiva- (tai ennustava) ja opastava- (tai neuvova) analytiikka tuotantoprosesseissa ja niiden sovellukset. Analysoinnilla ja koneoppivien mallien avulla voidaan jalostaa prosessidataa ymmärrettävään muotoon mm. visualisointien avulla.

Data-analytiikka toimii päätöksenteon tukena ja ohjaa tekemisiä eli luo tilannekuvaa ja nostaa esiin poikkeamia. Ennakoivan ja opastavan analytiikan kehitystä tuotantoprosesseissa viedään eteenpäin ja se edistää mm. prosessin käyntivarmuutta, prosessin ja kunnossapidon optimointia, ennakoivaa huoltoa ja vikaantumisien ennustamista. Tämä auttaa suuryrityksiä estämään suunnittelemattomat seisokit tuotantoprosessissa. Esimerkkejä suuryrityksissä esiintyvistä kohteista, johon data-analytiikkaa voidaan käyttää:

• vikaantumisien ennustaminen esim. pohjautuen neuroverkkomalleihin
• ennustava- ja neuvova-analytiikka mm. ratakatkojen ennustamiseen
• neuvova palvelu laadun ylläpitoon
• poikkeamien syy-yhteyksien löytäminen datamassasta
• käyntivarmuuteen liittyvät anturoinnit ja analytiikkaa.

Tekoäly
Haastateltujen teollisuusyritysten joukossa tekoälyn (Artificial Intelligence, AI) käyttö on yleisesti ottaen alkumetreillä. Sitä on kokeiltu ja siihen tullaan kuitenkin panostamaan tulevina vuosina.

Tekoälyllä haetaan muun muassa rutiinitehtävien automatisointia, jossa toistuva työ voitaisiin hoitaa käyttämällä mm. ohjelmistorobotteja. Resursseja voitaisiin vapauttaa tarpeellisimpiin kohteisiin.

Suunnitelmissa on myös kartoittaa, millä osa-alueilla koneoppimista ja tekoälyä voitaisiin hyödyntää. Eräässä suuryrityksessä on keskusteltu ja suunniteltu tilaus-toimitusketjun tekoälyavusteisesta toteutuksesta ja tekoälyn ottamista käyttöön työnsuunnittelun prosessissa.

AR ja VR
Lisätty todellisuus (Augmented Reality, AR) ja virtuaalitodellisuus (Virtual Reality, VR) ovat eräitä suuryritysten kehityksen avainalueista. Sovelluksien kehitystä on tehty yhdessä pienten yritysten kanssa. Suuryrityksissä on luotu kehityssuunnitelmia pitkälle tulevaisuuteen.

Yleisesti AR:n ja VR:n hyödyntämisessä ollaan suuryrityksissä melko alkuvaiheessa. Sovellukset perustuvat yleensä kaupalliseen teknologiaan. Suuryritykset voivat hyödyntää AR/VR:ää esimerkiksi henkilöstön turvallisuuskoulutuksissa ja työhön perehdyttämisissä.

Robotiikka, konenäkö ja digitaalinen kaksonen (digital twin) nousivat esiin muutamissa haastatteluissa. Eräs yritys panostaa robotiikkaan yhtenä suurena avainalueenaan. Yrityksellä on suunnitelmissa lähteä kokeilemaan tulevaisuudessa autonomisia eli itsenäisesti toimivia joustavia älyrobotteja.

Suuryritykset miettivät yhdessä suurempien toimittajayritysten kanssa erilaisia konenäköratkaisuja. Haastattelujen perusteella yrityksissä on tarkoitus käynnistää konenäön sovelluksiin liittyviä investointeja, jotka tukevat mm. laadun hallintaa ja prosessin ohjausta ja hallintaa. Mietinnässä on investoida tuotantolinjoille perustason sovelluksiin ja edistyneempiin konenäkösovelluksiin.

Isompien toimittajayritysten kanssa on pohdinnassa digitaalisten kaksosten hyödyntämiseen liittyvää kehitystä. Suuryrityksellä on toiveena digitaalinen ympäristö, jossa voidaan simuloida ja verrata digitaalisessa maailmassa pyörivää prosessia ja teollisuuden todellista prosessia. Tarkoituksena on helpottaa prosessin operaattorien tekemistä ja tarjota ennustettavuutta prosessiin.

Autonominen tuotanto
Toimintaympäristön muutokset ja etäinen sijainti vaativat panostamaan etäyhteyksiin ja -ohjauksiin sekä autonomiseen tuotantoon. Teknologian hyödyntämisen suhteen yritykset haluavat olla kehityksen kärjessä. Digitaaliset, autonomiset- ja automaattiset ratkaisut voivat olla tuotannon kannattavuuden vuoksi jopa elinehto tietyn tyyppisille yrityksille.

Autonomiseen tuotantoon liittyen kehitys on etenemässä, joten tästä syystä on oltava kehittynyttä teknologiaa. Osa työkoneista toimii jo etäohjauksella, mutta kehitystoimia ja investointeja tarvitaan, jotta päästäisiin autonomisesti toimivaan tuotantoon.

Yhteenveto

Digitalisaation kehityksen kärjessä pysyminen vaatii osaamista ja resursseja. Suurteollisuus on panostanut sisäisesti erilaisiin kehitystoimiin ja pilotointeihin. Mikro- ja pk-yritykset sekä suuret toimittajayritykset ovat tukeneet tätä kehitystyötä ja tuottaneet erilaisia ratkaisuja suurteollisuuden tarpeiden pohjalta.

Suurteollisuuden teknologinen kehitys ja panostus uusien teknologioiden kehittämisiin ja kokeiluihin avaa ovia kyvykkäille mikro- ja pk-yrityksille. Tässä on mahdollisuus pienille yrityksille, joilla on prosessiteollisuuden tarpeisiin vastaavaa korkeaa teknologista osaamista, ketteryyttä ja joustavuutta.

Haastattelujen perusteella suurteollisuuden digitalisaation avainalueet painottuvat useaan eri osa-alueeseen, joihin eri yritykset ovat panostaneet viime vuosien aikana ja joihin tullaan panostamaan lisää teknologisen kehityksen myötä.

Pohjoisen tekijät -blogin etusivulle