Robotit tulevat – AIoT ja Teollisuus 4.0
Kuvitellaan tilanne: Tuotantolinja pysähtyy. Sekunneissa anturi havaitsee ongelman, kamera zoomaa linjalle ja lähettää millisekunneissa tiedot ohjauskeskukseen, jossa henkilöstö saa ilmoituksen ongelmasta. Heille kerrotaan, mitä työkaluja tarvitaan ongelman korjaamiseen, missä työkalut sijaitsevat ja kuinka pitkään robotilla kestää ratkaista tilanne.
Tällaista todellisuutta on odotettavissa tulevaisuuden tehtaissa, kun jatketaan AIoT:n kasvavien etujen hyödyntämistä. Kehitys on erityisen tervetullutta tuotantoon sekä-, rautatie-, rakennus-, logistiikka- ja kierrätysaloille, joilla raaka-aineiden niukkuus, kasvava kysyntä, volyymeista kilpailu ja alati tiukentuvat säädökset aiheuttavat melkoisesti haasteita.
Saksa näyttää tietä
Bosch reagoi haasteisiin konkreettisesti vuonna 2021 avaamalla ensimmäisen AIoT-tehtaansa Dresdeniin. Piikiekkoja valmistavassa tehtaassa tekoäly parantaa tuotantoa ja mahdollistaa nopeat siirtymät uusiin tuotteisiin.
Tehtaan teknikot käyttävät yhdysrakenteisilla kameroilla varustettuja laseja, ja ylläpito voidaan tehdä tarvittaessa etänä jopa 9 000 km:n päästä. Jokainen bitti tässä täysin verkottuneessa tehtaassa syntyvästä datasta kerätään keskustietokantaan, joten joka sekunti syntyy noin 500 tekstisivua vastaava määrä tuotantotietoja. Yhden päivän lukema olisi silloin noin 42 miljoonaa sivua.
Teollisuus 4.0 yhdistää ihmiset, koneet ja datan optimaalisella tavalla. Bosch on hyvässä asemassa ja hyödyntää tätä kehitystä IoT-ratkaisuilla ja tekoälysovelluksilla, jotka voivat mullistaa kokonaiset tuotantoprosessit.
Asian ytimessä
Bosch auttaa virtaviivaistamaan liiketoimintaa älykkäillä yhteyksillä. Älykkäät teollisuuden IoT-ratkaisut käyttävät reaaliaikaisia anturitietoja tehokkuuden valvontaan ja parantamiseen, vähentävät ihmisen toimenpiteiden tarvetta ja karsivat energiakustannuksia. Tehdassaleissa puolestaan verkottuneet älykoneet, työkalut ja anturit tuottavat insinööreille ja johtajille tarkkaa, ajantasaista tietoa prosesseista. Kerättyjen tietojen avulla voidaan vähentää ylläpidosta johtuvia käyttökatkoksia, tarvikkeiden saatavuusongelmia ja henkilöstövajetta tehtaissa. Anturien avulla työntekijät voivat seurata kokoonpanolinjastossa kulkevia osia automaattisesti.
Jopa näennäisesti pienet ongelmat, kuten työntekijöiden kadottamat työkalut, voivat koitua kalliiksikin suuren mittakaavan toiminnoissa. Työviikosta ei kulu minuutteja ja tunteja työkalujen etsiskelyyn, kun verkottuneet työkalut on helppo löytää ”etsi puhelimeni” -tyyppisellä sovelluksella.
Koneiston osalta reunalaskenta, älykkäät itseoppivat kamerat ja älyanturit ovat keskeisellä sijalla kunnon ja ylläpidon valvonnassa, oli kyseessä sitten mikä tahansa laite pumpusta trukkeihin tai rakennuksen kokonaisiin kokoonpanolinjoihin.
Uusimmat ohjelmistoratkaisut ovat kehityksessä kaikki kaikessa. Tämä huomattiin kun Boschin tekoälykeskus (BCAI) kehitti ja otti käyttöön ohjelmiston, joka erikoistuu ongelmien havaitsemiseen varhaisessa vaiheessa valmistusprosessia.
Puhtaasti taloudelliselta kannalta Teollisuus 4.0 tuo valtavan säästöpotentiaalin. Bosch investoi noin 500 miljoonaa euroa maailmanlaajuiseen digitaalisten yhteyksien ohjelmaan, jossa noin 240 tehdasta hyödyntää tekoälyratkaisua. Säästöä saattaa syntyä tuplasti alkuperäiseen investointiin nähden vuoteen 2025 mennessä.
Taattua turvaa
Uudet anturit ja kamerat tuovat turvallisuutta ja varmuutta. Boschin Aviotec-palontunnistuskamera on tästä hyvä esimerkki. Uusinta tekniikkaa edustavassa IP-kamerassa on sisäänrakennettu videoanalyysitoiminto, ja oppivan algoritmin avulla kamera pystyy havaitsemaan liekit ja savun suoraan niiden lähteessä ja siten reagoimaan paljon nopeammin mahdollisiin vaaratilanteisiin.
Pohjoismainen malli
Pohjoismaissa Bosch on sitoutunut kehittämään tulevaisuuden tehtaan Ruotsin Tranåsiin. Automaatioon ja AIoT:hen perustuvaa laitosta hoitaa Bosch Thermotechnology, joka on erikoistunut lämpöpumppuihin. Tehtaan moniin suunnitelmiin lukeutuu älykkäiden, toisilleen ”puhuvien” työkalujen asennus sekä itseohjautuvat kuljetusrobotit, jotka havaitsevat varastojen loppumisen ja tietävät, milloin kokoonpano-osia on kerättävä.
”Nämä uudet toiminnot otetaankäyttöön teollisuudessa todennäköisesti vaiheittain. Voi olla, että AIoT otetaan käyttöön osittain tuotantolinjoilla tai kenties eri toiminnoissa, kuten älytyökaluissa. Toki aina voi seurata Dresdenin esimerkkiä ja ottaa uuden teknologian käyttöön 100-prosenttisesti”, sanoo Ralf Mårtensson, Pohjoismaiden alueen liiketoimintapäällikkö.
”OGS (Operator Guidance System) -järjestelmä on jo käytössä. Seuraava taso on Active Assist -avustusjärjestelmä. Se antaa käyttäjälle suoraa ohjeistusta siitä, miten työ tulisi tehdä, mikä on työvaiheiden oikea järjestys ja mitä osia tai työkaluja siinä tulisi käyttää. Yhteistä kaikissa ratkaisuissa on se, että ne on yhdistettävä MES (Manufacturing Execution System) -ohjelmistoon.”
”Toivomme, että tämä huipputekninen laitos toimii mallina muille, ei vain Pohjoismaissa vaan myös muualla maailmassa”, Mårtensson lisää.
Revoluutio vai evoluutio?
Teollisuus 4.0 on paljon muutakin kuin vain markkinoinnin muotisana, mutta siitä seuraa todennäköisemmin tasaista kehitystä kuin suoranainen vallankumous. Verkottuneista älylaitteista on hyötyä toiminnan kannalta, mutta niiden yhdistäminen pilviteknologiaan mahdollistaa myös laitteiston ja toimintojen optimoinnin. Bosch aikoo olla tämän kehityksen keskipisteessä.