Tuotantoautomaation digitaaliset kaksoset tulevaisuuden teknologiana

Alkuvuodesta 2021 Alueellinen teknologiakartta -hankkeessa tehtiin kysely päijäthämäläisille yrityksille niiden teknologian tilasta, jonka perusteella yrityksille on pidetty työpajoja eri teknologioista. Digitaaliset kaksoset (Digital Twin) nousivat esiin työpajojen kautta yrityksiä kiinnostavana teknologiana, joten järjestimme ZOOMin välityksellä päijäthämäläisille yrityksille työpajan tuotantoautomaation digitaalisista kaksosista.

Digitaalinen kaksonen on virtuaalinen malli prosessista, tuotteesta tai palvelusta. Se yhdistää virtuaalisen ja todellisen maailman, mahdollistaen datan uudenlaisen analysoinnin ja systeemien seurannan. Sen avulla on mahdollista estää vikatiloja, ennen kuin ne edes tapahtuvat. Tämä vähentää häiriöaikaa ja mahdollistaa uudenlaisia toteutuksia. (Marr 2017.) Digitaalinen kaksonen on mainittu esimerkiksi Gartnerin kymmenessä teknologian trendissä vuodelle 2017 (Panetta 2016).

Production Automation and Digital Twin Today and in near future. Agenda: Etteplan Shortly, Digital Twin in Production Development, 1.11.2021 Arttu Kalliovalkama
Kuva 1. Tuotantoautomaation digitaaliset kaksoset, käyttökohteet ja tulevaisuuden mahdollisuudet työpaja. (Kuva: Pauliina Poso)

Digitaalisten kaksosten käyttö tuotantoautomaatiossa

Tuotantoautomaation digitaaliset kaksoset, käyttökohteet ja tulevaisuuden mahdollisuudet -työpaja toteutettiin 1.11.2021. Asiantuntijana työpajassa toimi Arttu Kalliovalkama Etteplan Oyj:stä. Kalliovalkaman (2021) mukaan digitaaliset kaksoset voivat tarkoittaa montaa eri asiaa, joten on hyvä tehdä selväksi niistä puhuttaessa mitä tarkoitetaan. Työpajassa Kalliovalkama puhui simulaatiopohjasta lähtevistä digitaalisista kaksosista, joita käytetään esimerkiksi prosessien optimoimiseen.

Kalliovalkaman (2021) mukaan tuotantoautomaatiossa digitaalisten kaksosten tärkeys on vain kasvanut. Pandemia on aiheuttanut haasteita muun muassa komponenttien saatavuudessa ja samalla digitaalisten kaksosten teknologia on kehittynyt. Automaatio on tullut kustannustehokkaammaksi ja joustavammaksi toteuttaa, jolloin pienempiäkin tuotantosarjoja voidaan automatisoida. Automaatio parantaa myös tuotannon laatua ja turvallisuutta. Digitaalisten kaksosten avulla voidaan varmistaa, että vain toimivia ratkaisuja toteutetaan. (Kalliovalkama 2021.)

Digitaaliset kaksoset tuotannon kehittämisessä ja niiden hyötyjä

Kalliovalkama (2021) kertoi tuotannon kehittämisen digitaalisten kaksosten avulla lähtevän liikkeelle kehittämisideasta. Yleensä ensimmäisen kerran tehdään materiaalipohjainen simulointi tuotannon yleisvirtauksista. Tämän jälkeen mietitään tuotannon tilan tarvetta, jonka perusteella rakennetaan 3D-simulointi, tässä vaiheessa monesti puhutaan jo digitaalisesta kaksosesta. Tämä 3D-simulointi on yleensä yhdistetty ohjausjärjestelmään. Lopuksi tapahtuu virtuaalikäyttöönotto, näin tuotantoa pystytään testaamaan ennen kuin se käynnistetään oikeassa maailmassa. (Kalliovalkama 2021.)

kuvituskuva digitaalisesta kaksosesta
Kuva 2. Digitaalisen kaksosen voi luoda myös yhdestä prosessin osasta. (PIRO4D 2017)

Digitaalisen kaksosen avulla tuotantoratkaisusta saadaan tehokas ja esimerkiksi tuotantolinjaa voidaan testata ennen sen hankintaa. Samalla koko prosessista saadaan luotettavampi. Tuotannon ohjelmistojen testausta on mahdollista tehdä etukäteen digitaalisen kaksosen avulla. (Kalliovalkama 2021.)

Kirjoittaja

Pauliina Poso työskentelee LAB-ammattikorkeakoulussa Teknologia-yksikössä ja asiantuntijana Alueellinen teknologiakartta -hankkeessa.

Lähteet

Kalliovalkama, A. 2021. Tuotantoautomaation digitaaliset kaksoset, käyttökohteet ja tulevaisuuden mahdollisuudet. Esitys Alueellinen teknologiakartta hankkeen työpajassa. 1.11.2021.

Marr, B. 2017. What Is Digital Twin Technology – And Why Is It So Important? Forbes. [Viitattu 3.11.2021]. Saatavissa: https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2017/03/06/what-is-digital-twin-technology-and-why-is-it-so-important/?sh=1fa1614c2e2a

Panetta, K. 2016. Artificial intelligence, machine learning, and smart things promise an intelligent future. Gartner. [Viitattu 3.11.2021]. Saatavissa: https://www.gartner.com/smarterwithgartner/gartners-top-10-technology-trends-2017

Linkit

Linkki 1. LAB. 2021. Alueellinen teknologiakartta. [Viitattu 4.11.2021]. Saatavissa: https://lab.fi/fi/projekti/alueellinen-teknologiakartta

Kuvat

Kuva 2. PIRO4D. 2017. Id-2323189. Pixabay. [Viitattu 4.11.2021] Saatavissa: https://pixabay.com/images/id-2323189/

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.