Ennakoivan huollon IoT-sovellus lastulevyn tuotantolinjalle opiskelijatyönä

IoT-osaamisloikka hankkeessa kehitetään IoT-alan koulutusta siten, että mahdollistetaan alueella IoT (Internet of Things, Esineiden tai Asioiden Internet) -teknologian käyttöönotto ja tehokas hyödyntäminen, joka voi johtaa yritysten tuottavuusloikkaan. Hankkeen tiimoilta IoT-teknologiaa pilotoitiin ja pilotoidaan useilla eri toimialoilla opiskelijatyönä joko projektikurssien tai opinnäytetöiden merkeissä. Teollisuus-toimialan pilotiksi valikoitui ennakoivan huollon sovelluksen kehittäminen ja toteuttaminen Koskisen oy:n lastulevyn tuotantolinjalla. Ennakoiva huolto (predictive maintenance) tai lähes sen synonyymi etäkunnonvalvonta (remote condition monitoring) on teollisen internetin sovellusalueista se, johon kohdistuvat kaikkein suurimmat odotukset (Collin & Saarelainen 2016, 73).

Kuva 1. Ennakoivan kunnossapidon sovellusarkkitehtuuri ja LAB-ammattikorkeakoulun opiskelijoiden työnjako. Kuva: Markku Levanen

Tiedonkeruu tuotantolinjalta

Pilotin automaatio- ja tiedonkeruuosuudessa kerättiin lastulevylinjan liimausprosessista dataa olemassa olevan ohjausjärjestelmän tietoja käyttäen. Tiedonkeruussa testattiin myös älykkäitä IO-Link-antureita tuotannossa olevien perinteisten antureiden kanssa rinnakkaisina. IO-Link on ensimmäinen maailmanlaajuinen IO (Input/Output)-standardi antureiden ja myös toimilaitteiden kommunikointiin. Näin päästiin tutustumaan IO-Link-antureihin niin ominaisuuksien kuin käyttöönoton kannalta.

Tiedonkeruun osuus toteutettiin opinnäytetyönä, jonka tavoitteena oli tutkia käsitteitä IoT, IIoT (Industrial IoT, Teollinen IoT) ja älykkäät anturit sekä lopputuloksena suunnitella ja toteuttaa IIoT -järjestelmää varten datankeruun arkkitehtuuri, joka on kuvattu kokonaisuudessaan kuvassa 2. Työssä tutkittiin kahden eri teollisuusteknologiaa valmistavan yrityksen, Siemensin ja Beckhoffin IIoT-teknologioita ja -ratkaisuja. Työssä tehtiin myös järjestelmän sähkösuunnittelu. (Hurskainen 2020.)

Kuva 2. Pilotin datankeruun arkkitehtuuri. Kuva: Timi Hurskainen

Älykkäiden antureiden ominaisuuksia, käyttöönottoon liittyviä määrittelyjä sekä antureiden parametrien lukua ja kirjoitusta TIA-portal-ohjelmalla tutkittiin. Tulokset ja käyttöönottoon liittyvät määrittelyt TIA-portal-ohjelmistossa esiteltiin opinnäytetyössä.

Kuva 3. Älykkäitä IoT-antureita asennettuna Koskisen lastulevylinjalle. Kuva: Mikko Paloniemi

Hankkeesta paljon lisäarvoa myös yritysmaailmaan

Työn aikana opittiin avaintaitoja työelämään ja projektin läpivientiin. Hankkeessa painottuivat kommunikointi, yhteistyö ja tiedon jakaminen mukana olevien yritysten kanssa. Kaikki hankkeeseen osallistuneet yritykset halusivat saada hyödyllistä informaatioita, joka edistää heidän omaa toimintaansa. Opinnäytetyön lopputuloksista saatiinkin todella kattavat.

Pilotin loppuun saattaminen jatkuu vielä mobiilisovelluksen viimeistelyllä syksyn 2020 aikana. Tiedonkeruu on jo kuitenkin toiminnassa ja arvokasta tietoa ennakoivan kunnossapidon sovelluksen käyttöön päästään jo keräämään. Pilotin toteutus on saanut jo tässä vaiheessa yrityspuolelta paljon kiitosta haastavan aihepiirin käytännönläheisestä käsittelystä, jämäkästä projektin johtamisesta ja toteutuksesta sekä erityisesti hyvistä opiskelijasuorituksista.

Kirjoittajat

Timi Hurskainen valmistui toukokuussa 2020 LAB-ammattikorkeakoulun Konetekniikan koulutusohjelmasta.

Markku Levanen työskentelee IoT-osaamisloikka hankkeessa (ESR), SKAALA-hankkeessa (ESR) sekä puutekniikan ja automaatiotekniikan opettajana LAB-ammattikorkeakoulun Teknologia-yksikössä.

Lähteet

Collin, J. & Saarelainen, A. 2016. Teollinen internet. Helsinki: Talentum.

Hurskainen, T. 2020. Ennakoivan huollon IIoT-sovellus Koskisen Oy lastulevylinjalle. [Viitattu 9.6.2020]. Saatavissa: http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005118224

Linkit

LAB. 2020. IoT-osaamisloikka. [Viitattu 9.6.2020]. Saatavissa: https://lab.fi/fi/projekti/iot-osaamisloikka

IO-Link. 2020. IO-Link Overview. [Viitattu 9.6.2020]. Saatavissa: https://io-link.com/en/Technology/what_is_IO-Link.php?thisID=76

Kuvat

KUVA 1. Levanen, M. 2020. Ennakoivan kunnossapidon sovellusarkkitehtuuri ja LAB opiskelijoiden työnjako. [Viitattu 9.6.2020]. Saatavissa: http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005118224, s. 4

KUVA 2. Hurskainen, T. 2020. Pilotin datankeruun arkkitehtuuri. [Viitattu 9.6.2020]. Saatavissa: http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005118224, s. 36

KUVA 3. Paloniemi, M. 2020. Älykkäitä IoT-antureita asennettuna Koskisen lastulevylinjalle. [Viitattu 9.6.2020]. Saatavissa: http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005118224, s. 34

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *