Tekoäly täydentää digitaalista kaksosta 

Digitalisaatio ja uudet teknologiat, kuten digitaaliset kaksoset ja tekoäly, mahdollistavat tuotannon nopeuden, tehokkuuden, laadun ja joustavuuden kehittämisen teollisuudessa ennennäkemättömällä tavalla. 

Parhaassa tapauksessa digitaaliset suunnittelutyökalut integroituvat tuotantolaitoksen todelliseen ohjaukseen, jolloin tuotannon skenaarioita voidaan ensin testata, validoida ja myöhemmin viedä tuotantoon saman ohjausratkaisun kautta.

 

Lisäksi teollisen IoT:n avulla kerätty ja analysoitu data voidaan kytkeä takaisin digitaaliseen kaksoseen. IoT-datan ja koneoppimisen yhdistäminen digitaaliseen kaksoseen parantaa entisestään analyysien ja skenaarioiden tarkkuutta, sillä oppivat järjestelmät kehittyvät datan perusteella jatkuvasti.

Todellisuutta vastaavan virtuaalimallin avulla uuden laitteen tai prosessin suunnittelu ja käyttöönotto helpottuvat ja nopeutuvat huomattavasti.
Ilmari Veijola, Siemensin teollisuuden palvelumyyntijohtaja

Lisää arvokasta tuotantoaikaa

Digitaalinen kaksonen tarkoittaa virtuaalimallia, joka vastaa osittain tai kokonaan todellista tuotetta, tuotantoprosessia tai molempia. Se on oleellinen osa Siemensin kehittämää Digital Enterprise -palvelukokonaisuutta, jonka avulla voidaan digitalisoida koko teollinen arvoketju aina tuotteen ja tuotannon suunnittelusta valmistukseen sekä lopputuotteeseen ja tuotantolaitokseen liittyviin elinkaaripalveluihin asti.

 

Digitaalinen kaksonen tarjoaa nopean tavan validoida muutoksia ja kehityskohteita kustannustehokkaasti ja hallituilla riskeillä. Virtuaalinen tuotantoympäristö mahdollistaa myös laitoksen käyttöhenkilökunnan kouluttamisen jo suunnitteluvaiheessa.

 

"Digitaalisen kaksosen avulla pyritään kehittämään tehtaan tuotannon nopeutta, tehokkuutta, laatua sekä joustavuutta − turvallisuutta unohtamatta. Todellisuutta vastaavan virtuaalimallin avulla uuden laitteen tai prosessin suunnittelu ja käyttöönotto helpottuvat ja nopeutuvat huomattavasti. Lisäksi muutoksien vaatimaa seisakkiaikaa voidaan lyhentää tehtaalla, mikä lisää arvokasta tuotantoaikaa. Siemensin pitkä kokemus teollisuuden tuotantoprosesseista sekä siihen liittyvästä sähköistyksestä, automaatiosta ja digitalisaatiosta mahdollistaa integraation todellisuuden ja virtuaaliympäristön välillä", Siemensin teollisuuden palvelumyyntijohtaja Ilmari Veijola kertoo.

Digitaalinen maailma ei mene rikki

"Digitaalinen maailma eroaa todellisesta maailmassa siinä, että se ei mene rikki ja voit toistaa jonkin tehtävän lukemattomia kertoja sekä luoda nopeasti erilaisia tilanteita. Teollisuudessa nämä ominaisuudet ovat erittäin arvokkaita. Tekoälykomponentti voidaan rakentaa esimerkiksi osaksi olemassa olevaa automaatiojärjestelmää. Oppiva järjestelmä pystyy sopeutumaan sääntöpohjaista paremmin, ja laskelmista tulee tarkempia ja tuotannosta tehokkaampaa, tiivistää Siemensin yhteistyökumppanin", Silo.AI:n, kaupallinen johtaja Ville Hulkko.

 

Tekoäly ei automatisoi kaikkea, vaan tulee osaksi hyvin tarkkaan määriteltyjä, rajattuja prosesseja tehtaan ohjauksessa ja hallinnassa. Digitaalisen ohjauksen ja suunnittelun myötä suunnitteluvaiheeseen panostetaan entistä enemmän. Virtuaalimalli säästää aikaa ja rahaa lopullisesta tuotannosta. Parhaassa tapauksessa suunnitteluvaiheessa voidaan saada käytäntöä vastaavia kokemuksia ilman, että investointia on vielä tehty ollenkaan. Suunnitteluvaiheessa havaittavat puutteet voidaan korjata digitaaliseen kaksoseen ja esimerkiksi koneoppivaa mallia voidaan korjata.

Tekoälykomponentti voidaan rakentaa esimerkiksi osaksi olemassa olevaa automaatiojärjestelmää.
Ville Hulkko, Silo.AI:n kaupallinen johtaja

"Juuri nyt puhutaan paljon reinforcement learning -oppimisesta eli vahvistusoppimisesta. Sillä tarkoitetaan koneoppimisen tapaa oppia ilman koulutusdataa tarkoitushakuisen palkitsemisen kautta. Käytännössä vahvistusoppimisen avulla voidaan keksiä tapa päästä tavoitteeseen täysin uudella tavalla. Tämä tarkoittaa kuitenkin miljoonia yrityskertoja, jotka on käytännössä mahdollista toteuttaa vain digitaalisen kaksosen tarjoamassa simuloidussa ympäristössä", Hulkko avaa.

 

"Digitaalinen kaksonen syntyy usein jo suunnitteluvaiheessa Siemensin modernien työkalujen avulla. Virtuaalimallia voidaan kehittää todellisuudesta kerätyn ja analysoidun IoT-datan perusteella. Koko tehtaan arvoketjun digitalisointi on laaja hanke, mutta Siemensin ohjelmistojen ansiosta tehtaan arvoketjun eri vaiheet voidaan digitalisoida vaihe kerrallaan samalle alustalle, jolloin koko organisaatio puhaltaa yhteen hiileen ja jalostaa kokonaisvaltaista digitaalista kaksosta aina ajan tasalla olevaan tietokantaan", Veijola jatkaa.

 

Teksti: Pauliina Alanen, Silo.AI

Tervetuloa Siemensin Pre-summit-seminaariin!

  • Silo.AI ja Siemens ovat tehneet yhteistyötä mm. paperintuotannon asiakkuuksissa.
  • Lisää siitä, miten tekoälyä pystytään hyödyntämään tehtaissa, kuulet Tampereella 5. kesäkuuta 2019 järjestettävässä Siemensin Pre-summit-seminaarissa Manufacturing Performance Day -tapahtumassa, jossa sekä Ilmari Veijola että Ville Hulkko esiintyvät.
  • Lue lisää Siemensin MPD2019-tapahtumasivuilta.