Digitaalinen kaksonen on tarkka virtuaalinen malli todellisen maailman tuotteesta, prosessista tai fyysisestä kokonaisuudesta. Alueellinen teknologiakartta -hankkeen työpajassa tammikuussa 2022 LUT-yliopiston professori Aki Mikkola kertoi digitaalisen kaksosen tutkimuksesta LUTissa. Keskusteluissa pohdittiin, miten digitaalinen kaksonen muuttaa liiketoimintaa. Linkki Alueellinen teknologiakartta -hankkeen sivuille.
Liiketoiminta, joka liittyy perinteiseen materiaalivirtojen jalostamiseen, pienenee. Edelleen tarvitaan perinteistä tuotantoa, mutta kun tuotteiden päälle saadaan myytyä dataan perustuvia palveluja, liiketoiminta kasvaa. Dataan perustuva liiketoiminta poikkeaa perinteisestä mm. skaalautuvuuden takia. (Mikkola 2022.)
Ohjelmistotaloilla on suuri rooli kehityksessä, tulevatko Apple-autot ja -kaivinkoneet? Tällä hetkellä autonomia lisääntyy nopeammin liikkuvissa koneissa kuin autoissa ja tämä edellyttää erittäin kehittyneiden simulointiteknologioiden käyttöä. Kun digitaalista kaksosta lähdetään suunnittelemaan, pitäisi pohtia myös liiketoimintamallien muokkaamista, koska esimerkiksi huollon optimoinnilla vähennetään huoltoa, mutta asiakaspalvelu paranee. (Mikkola 2022.)
Digitaalisen kaksosen tutkimus LUTissa – ohjelmalliset anturit
Tavoitteena LUTissa on, että isoja kokonaisuuksia hallitaan digitaalisen kaksosen avulla, toimilaitteisiin on kytketty mekaniikkaa, se sisältää ohjausjärjestelmät ja ympäristö on kuvattuna. Tämä kokonaisuus linkitetään todellisuuteen. Reaaliaikaisessa simulointimallissa käyttäjä tai vaihtoehtoisesti tekoäly ohjaa konetta. Varsinainen kone perustuu kokonaisuudessaan fysiikkaan. (Mikkola 2022.)
Tuotteisiin voidaan liittää ohjelmallisia antureita, jotka syövät anturidataa, jota tulee nykyisin asennetuista antureista ja sitä käytetään simulointimallin syötteenä. Simulointimalli seuraa, mitä koneessa tapahtuu ja laskennallisesti arvioi suureita, joita ei suoranaisesti mitata. Pakotetaan anturidatan avulla simulointimalli liikkumaan ja toteuttamaan työskentelyä reaaliaikaisesti samalla tavalla mitä tapahtuu todellisuudessa. Näin saadaan koko koneen tila selville ja voidaan arvioida suureita jne. Tämän toiminnallisen digitaalisen kaksosen avulla tuote pystytään ohjelmallisesti räätälöimään paremmin asiakkaan tarpeisiin. (Mikkola 2022.)
Miten digitaalisia kaksosia hyödynnetään?
Raskaita työkoneita voidaan ohjata vahvistusoppimisalgoritmin avulla. Algoritmille on kerrottu, että mitä enemmän se saa siirrettyä esim. soraa teollisuussiiloon, sitä enemmän se saa pisteitä. Vahvistusoppiminen on kuin automaattipelaaja, se rupeaa kokeilemaan eri vaihtoehtoja ja oppii, mitä kannattaa tehdä. Tekoälyalgoritmit tarvitsevat valtavan määrän dataa ja erittäin nopeaa laskentaa. (Mikkola 2022.)
Digitaalisen kaksosen avulla voidaan simuloida erilaisia tuotteen esittelytapoja, myös käyttökokemusta. Voidaan tehdä myös digitaalinen kuvaus ihmisistä tuotantolinjoilla, montako ihmistä voi olla yhdessä solussa häiritsemättä toisiaan, kauanko tietyn kokoonpanon toteuttamiseen menee aikaa jne. Pelimäisyys-konseptissa digitaalisten työkalujen avulla rakennetaan silta tuotekehityksen ja asiakkaan välille niin että uudet ideat tuodaan tuotekehityksen kautta pelimäisillä teknologioilla asiakkaan testattaviksi. (Mikkola 2022.)
Kirjoittaja
Eija Lantta työskentelee LAB-ammattikorkeakoulussa Alueellinen teknologiakartta ja Tekoäly tutuksi -hankkeissa projektipäällikkönä.
Lähteet
Mikkola, A. 2022. Ajankohtaista digitaalisen kaksosen tutkimustyöstä LUTissa. Esitys Alueellinen teknologiakartta -hankkeen webinaarissa ja työpajassa 18.1.2022.
Linkit
Linkki 1. LAB. 2021. Alueellinen teknologiakartta. [Viitattu 20.1.2022]. Saatavissa: https://lab.fi/fi/projekti/alueellinen-teknologiakartta
