Julkaistu: 2022-09-27

iFactory – Älykäs tehdas

Olemme valmiita siirtymään teollisen vallankumouksen neljännestä vaiheesta kohti tulevaisuutta – iFactory-älytehdasta, jossa koneista saatuja tietoja hyödynnetään entistä laajemmin uudessa järjestelmässä, joka mullistaa koko teollisuuden. iFactory lisää tehtaiden tuottavuutta, vähentää tappioita ja kasvattaa voittoja.

Tuki

MITÄ IFACTORY TARKOITTAA?

Tuotantoteollisuus muuttuu nykyään huimaa tahtia. Valmistajilta vaaditaankin suurta joustavuutta ja mukautumiskykyä. Asiakkaat vaativat yksilöllisiä ratkaisuja, ja samalla valmistajat kokevat painetta tehostaa tuotantoa. Myös tuotteiden laatuun ja työturvallisuuteen kiinnitetään enemmän huomiota. Uudet tekniikat, kuten 3D-tulostus, ovat muuttaneet sitä, kuka voi aloittaa valmistuksen. Kilpailijoiden määrä globaaleilla markkinoilla kasvaakin jatkuvasti. Lisäksi teollisuudessa tapahtuu vuosittain huomattavan paljon tuotantokatkoksia. Niistä jopa 30 prosenttia on odottamattomia.

Muuttuneet olosuhteet ja odotukset edellyttävät uudenlaisia ratkaisuja. Täysin uudenlainen tehdas, joka tunnetaan nimellä iFactory, on siksi kasvattanut suosiotaan. Sitä voisi pitää teollisuuden internetin (Industrial Internet of Things, IIoT) jatkumona. iFactory-älytehtaassa ei ole kyse pelkästään koneautomaation lisääntymisestä vaan myös riippumattomasta tuotannosta ja tietojen valjastamisesta liiketoiminnan käyttöön.

Reaaliaikainen hallinta

REAALIAIKAINEN HALLINTA

Vihdoinkin voit heittää hyvästit manuaalisille kirjauksille! Älytehtaassa tietoja kerätään, analysoidaan ja visualisoidaan niin, ettei tuotannossa enää tapahdu turhia katkoksia ja tuotantoa voidaan hallita reaaliaikaisesti

TUOTANNON OPTIMOINTI

Aidosti paperiton tehdas auttaa digitaalisessa siirtymässä! Visualisointien ansiosta voit seurata tuotantoa ja tehdä MES-integrointeja, mikä auttaa optimoimaan tuotantoa.

DATAAN PERUSTUVAT PÄÄTÖKSET

Suurin parannus Teollisuus 4.0 -vaiheeseen nähden! Tilannehuone Teollisuus 4.0 mahdollistaa dataan perustuvan optimoinnin, käsittelyn ja päätöksenteon.

15,4 %

Bruttotuotos
työntekijää kohti

8,5 %

Energiankäyttö

43,8 %

Toimitusaika

13,9 %

Tuotevirheiden
yleisyys

MIKÄ TEKEE TEHTAASTA ÄLYKKÄÄN?

iFactory on luonteva askel kohti digitalisoitua teollisuutta. Tietotekniikan (Information Technology, IT) ja operatiivisen teknologian (Operational Technology, OT) välinen kuilu on kaventunut entisestään. Tämä johtuu ennen kaikkea neljästä tekijästä.

ÄLYKÄS, YHDISTETTY JA DATALÄHTÖINEN

Älytehtaassa toiminnan kaikkia osatekijöitä voidaan säätää ja ohjata reaaliaikaisesti datan perusteella ja lähes täydellisen automatisoinnin ansiosta. Esineiden internet ja investoinnit teknologiaan luovat perustan ennakoivalle ja tiedostavalle tehdastoiminnalle, kunnossapidolle ja innovoinnille.

Kun tehtaasta tehdään älykäs, anturit ovat tärkeässä roolissa. Niistä saatujen tietojen reaaliaikaiseen analysointiin tarvitaan kuitenkin myös luotettavia avoimia järjestelmiä. Huolellisesti suunnitellun laitteiston avulla voidaan esimerkiksi kerätä tietoa materiaaleista, tuotantotahdista tai tietystä prosessista. Tiedot voidaan sitten jakaa muillekin koneille, jotta tuotantoa voidaan tehostaa. Tämä parantaa tuotantovirtojen turvallisuutta. Mitä enemmän koneita yhdistetään, sitä paremmaksi muuttuu myös tuotantovarmuus.

Advantechilla on yli 40 vuoden kokemus tuotekehityksestä. Advantechin tuotevalikoima sisältääkin juuri sopivat tuotteet näihin työvaiheisiin – niin ympäristön kuin suorituskyvyn kannalta. Tarkkaan suunnitellut edistyneet tuotteet auttavat siirtymään vanhanaikaisista automaatioratkaisuista kohti tulevaisuuden älytehdasta.

ITSEOPPIVA JÄRJESTELMÄ

Tulevaisuuden tehtaista on vähitellen kehittymässä suuria järjestelmiä, joissa sadat pienemmät järjestelmät toimivat itsenäisesti pyrkien samaan tavoitteeseen – tämä koskee niin tuotantoa, kunnossapitoa, toimitusketjua kuin turvallisuuttakin. Jokaisessa järjestelmässä ja osajärjestelmässä hyödynnetään tekoälyä, konenäköä, syväoppimista ja edge-analyysia, mikä auttaa tiedonsiirrossa ja tehtaan koko toiminnan ohjaamisessa.

Tämä koneelta koneelle -viestintä tehostaa toimintaa ja vähentää yllättäviä tuotantokatkoksia. Tuotantoa voidaan mukauttaa äärettömän tarkasti kysynnän ja saatavilla olevien materiaalien mukaan. Tämä ns. yhden talouden malli tuo suuria mittakaavaetuja.

Antureihin perustuvat itseohjautuvat laitteet kuten Advantechin älykkäät LoRaWAN-tärinäanturit havaitsevat pienimmätkin muutokset, ja esimerkiksi huolto voidaan varata automaattisesti juuri sopivaan aikaan. Tähän voidaan käyttää avointa mutta turvallista laitteistoa, jota mukautetaan valvonnan ja tietojen tallentamisen tarpeisiin, mikä takaa paremman suorituskyvyn.

IHMISTEN JA KONEIDEN YHTEISTYÖ

Älytehtaassa tärkeintä on ihmisten, koneiden ja tuotantojärjestelmien välinen yhteistyö ja yhteentoimivuus koko tuotantoketjun ajan.

Ihmisen ja koneen välisen yhteistyön ansiosta työntekijät voivat hoitaa työtehtäviään turvallisemmin ja tehdä nopeampia ja täsmällisempiä päätelmiä liiketoiminnan tarpeiden mukaan. Älytehtaassa varsinaiset manuaaliset työvaiheet onnistuvat pienemmällä henkilöstömäärällä. Vaativissa työtehtävissä työntekijä saa avukseen yhteistyörobotin (co-botin). Toistuvat ja vaaralliset tehtävät puolestaan jätetään robottien hoidettavaksi.

Ihmisten tehtävänä on seurata käytännön toimintaa ja visualisoitua dataa sekä hallita tuotannosta, kunnossapidosta ja tuotteiden tilasta saatuja tietoja. Digitalisointia arvostavassa yrityksessä työntekijöitä kannustetaan hyödyntämään tietoja päivittäisessä työssä. Tämän ansiosta työntekijöille jää enemmän aikaa ratkaista ongelmia ja panostaa liiketoiminnan menestykseen. Nuoremmat työntekijät arvostavat puolestaan uusinta teknologiaa, turvallisempaa työympäristöä ja tehtävänkuvia, jotka sopivat paremmin heidän sukupolvelleen.

RIIPPUMATTOMUUS JA ITSEOHJAUTUVUUS

Koska älytehdas toimii riippumattomasti ja itseohjautuvasti, valmistajat voivat hyödyntää IIOT-teknologioita laajemminkin ja saada näin lisäarvoa, joka tukee liiketoimintastrategioiden muuttamista.

Kerättyjen tietojen avulla tehtaasta tulee koko ajan älykkäämpi ja itsenäisempi, ja valmistajat voivat puolestaan optimoida resursseja ja kehittää liiketoimintaansa. Kun yhä useampia koneita ja järjestelmiä yhdistetään toisiinsa, tuotannosta saadaan aidosti älykästä tuotantoa, jossa OT- ja IT-teknologiat pääsevät oikeuksiinsa ja auttavat tekemään juuri oikeita päätöksiä.

Tekoälyn ja syväoppimisteknologian avulla voidaan laatia entistä yksityiskohtaisempia, tarkempia ja hyödyllisempiä digitaalisia malleja laitteista ja prosesseista. Niiden perusteella voidaan tehdä entistä parempia tietoon perustuvia päätöksiä ja suunnitelmia. Laitteet tunnistavat tarkasti tapahtumia, reagoivat niihin ja oppivat jatkuvasti uutta. Tuotannontarkastukset sujuvat itsestään, ja yritys voi kehittää liiketoimintatapojaan.

Datan ja automatisoinnin ansiosta tärkeimpiä tuotantomenettelyjä voidaan kehittää niin, että tuotannossa panostetaan tuotannon tehokkuuden ja tuotteiden laadun lisäksi myös tuotannon mukautuvuuteen. Tässä jatkuvasti kehittyvässä ympäristössä tehtaasta ja sen järjestelmistä tulee koko ajan älykkäämpiä, itseoppivampia, itsenäisempiä, yhteistyökykyisempiä ja yhteentoimivampia.

Älykkään tehtaan ominaisuudet

Reaaliaikaisesti mukautuvat ohjelmistomääritteiset tuotantolinjat, joita ei tarvitse ohjata manuaalisesti ja joilla ei tapahdu turhia tuotantokatkoksia

Datalähtöinen koneautomaatio, joka täyttää tiukimmatkin vaatimukset

Viestintä kaikkien kytkettyjen laitteiden välillä

Antureilla varustetut kannettavat laitteet, jotka parantavat työntekijöiden tuottavuutta

Automatisoitu hallinta yksinomaan ohjelmistolla ja digitaalisten periaatteiden mukaisesti

Analyysit, jotka antavat käsityksen koneiden tilasta ja auttavat ennakoimaan ja ehkäisemään ongelmia

Avoimet, täysin toimivat järjestelmät ja jatkuva tietovirta

Päästä päähän suojattu tietovirta

ÄLYTEHTAAN TEKNOLOGIA

Uusien teknologioiden, menetelmien ja käsitteiden ei tarvitse olla hämmentäviä tai pelottavia. Voit tutustua seuraavassa tärkeimpiin suuntauksiin, jotka muovaavat tulevaisuuden tehdastuotantoa, sekä muutamiin esimerkkeihin tuotteista, joita löydät valikoimastamme.

IIOT – INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS

Teollisuuden internet eli Industrial Internet of Things (IIoT) tarkoittaa teknologioita, jotka mahdollistavat tehtaiden nykyaikaisen automaation ja tiedonsiirron. IIoT-teknologiaa hyödyntävissä tehtaissa käytetään edistyneitä antureita, säätimiä, tietokoneita, algoritmeja ja verkkotoimintoja, joiden avulla koneet voivat analysoida dataa, tehdä päätöksiä ja toteuttaa toimia itsenäisesti. Nämä koneet jakavat tietoja muiden koneiden, ihmisten ja koko yrityksen laajuisen verkon kanssa. Tietojen jakaminen tietoturvallisesti ja reaaliaikaisesti auttaa tehdastoiminnan valvomisessa ja hallinnassa.

EDGE COMPUTING INDUSTRIAL MACHINE VISION

Edge computing eli reunalaskenta alentaa tiedonsiirtokustannuksia ja lyhentää viivettä, sillä tietoja käsitellään siellä, mistä niitä kerätäänkin. Data-analytiikkaa ja automatisoituja toimintoja käytetään paikassa, josta tietoja saadaan. Edge computing tarjoaakin monia uusia mahdollisuuksia ja toimintoja nykyaikaisen liiketoiminnan tarpeisiin ja massadatan hyödyntämiseen.

KONEOPPIMINEN JA SYVÄOPPIMINEN

Koneoppiminen tarkoittaa algoritmeja, joiden avulla tietokone oppii tunnistamaan suhteita automaattisesti, kun käytettävissä on riittävästi tietoa. Tämän perusteella voidaan laatia ”opittuja malleja”, joita voidaan hyödyntää teollisuuden prosesseissa. Koneoppimisen avulla voidaan esimerkiksi tunnistaa automaattisesti osien ja materiaalien virheitä. Syväoppiminen eli deep learning on yksi koneoppimisen muoto, joka tunnetaan myös nimellä inferenssi. Se tarkoittaa opittuja malleja, joissa alkuperäisestä datasta opitut suhteet muodostavat monikerroksisen verkon, jota täydennetään tietokoneen päättelemällä datalla. Tietyissä tapauksissa syväoppimisella laaditut mallit ovat tarkempia kuin ihmisten laatimat mallit.

AIKAKRIITTINEN VERKKO

Time Sensitive Networking (TSN) -teknologia parantaa perinteistä ethernet-pohjaista verkkoa. Se tarjoaa käyttöön aikakriittisiä ominaisuuksia, kuten reaaliaikaisen synkronoinnin ja suoratoiston äärimmäisen lyhyellä vasteajalla. Älykkäässä tehdastuotannossa tietomäärät ovat suuria, mikä voi kuormittaa verkkoa. TSN-teknologiaa hyödyntävissä verkoissa ja järjestelmissä tietoliikennettä on priorisoitu niin, että koneet voivat aina siirtää aikakriittistä dataa deterministisellä latenssilla. TNS perustuu IEEE-standardiin.

Logistiikka-alan lakkojen vaikutus