Digitaalinen kaksonen valmistavassa teollisuudessa
Valmistavassa teollisuudessa digitaalinen kaksonen auttaa yhdistämään tuotannon, koneiden, kunnossapidon ja muiden järjestelmien tiedot yhdeksi ajantasaiseksi kokonaisuudeksi. Sen avulla tuotannon tilannetta voidaan seurata reaaliaikaisesti, tunnistaa poikkeamia ja kehittää toimintaa todelliseen käyttödataan perustuen. Digitaalinen kaksonen onkin yksi keskeisistä teknologioista, joiden avulla älykäs valmistus voidaan tuoda osaksi tuotannon päivittäistä toimintaa.
Digitaalista kaksosta voidaan hyödyntää yksittäisen koneen, tuotantolinjan tai koko tehtaan tasolla. Käyttötarkoitus riippuu organisaation tavoitteista: yhdelle yritykselle tärkeintä voi olla tuotannon optimointi, toiselle ennakoiva huolto ja kolmannelle laadun tai laitteiden suorituskyvyn seuranta.
Valmistavassa teollisuudessa digitaalinen kaksonen toimii erityisen hyvin silloin, kun eri järjestelmistä saatava tieto halutaan tuoda yhteen helposti ymmärrettävään näkymään. Näin tuotannon henkilöstö pystyy muodostamaan nopeasti kokonaiskuvan tilanteesta ilman, että tietoa tarvitsee etsiä useista erillisistä järjestelmistä.
Jos digitaalisen kaksosen perusperiaate ei ole vielä tuttu, lue ensin mitä digitaalinen kaksonen tarkoittaa ja miten se toimii.
Tuotannon optimointi
Digitaalisen kaksosen avulla tuotannon toimintaa voidaan tarkastella sekä reaaliaikaisen että historiallisen datan perusteella. Näin voidaan tunnistaa esimerkiksi tuotannon pullonkauloja, vajaakäyttöisiä resursseja ja tilanteita, joissa koneiden, henkilöstön tai materiaalien käyttöä voidaan tehostaa.
Kun tuotannon data yhdistetään samaan näkymään, eri vaihtoehtojen vaikutuksia voidaan myös vertailla ennen muutosten toteuttamista. Simulointi ja skenaarioiden analysointi voivat auttaa arvioimaan esimerkiksi tuotantokapasiteetin muutoksia, resurssien kohdentamista tai tuotantoaikataulujen vaikutuksia.
Tavoitteena ei ole ainoastaan kasvattaa tuotantomäärää, vaan parantaa kokonaistehokkuutta. Parempi näkyvyys tuotantoon voi vähentää hukkaa, auttaa hyödyntämään olemassa olevaa kapasiteettia tehokkaammin ja tukea valmistuskustannusten hallintaa.
Kevyeen ja keskiraskaaseen CNC-koneistukseen erikoistuneessa tuotantoympäristössä digitaalista kaksosta on hyödynnetty muun muassa kunnossapidon seurannassa sekä tuotantoajan ja käytettävissä olevien resurssien tehokkaammassa hyödyntämisessä. EFM Groupin asiakastarinassa voit tutustua tarkemmin digitaalisen kaksosen hyödyntämiseen tuotantoympäristössä.
Ennakoiva huolto
Digitaalinen kaksonen auttaa siirtymään reaktiivisesta kunnossapidosta kohti ennakoivaa toimintamallia. Kun koneiden ja laitteiden käyttödataa, mittaustietoja ja kunnossapitohistoriaa voidaan tarkastella yhdessä, mahdollisia poikkeamia voidaan tunnistaa jo ennen varsinaisen vian syntymistä. Ennustava kunnossapito hyödyntää kerättyä dataa tulevien huoltotarpeiden ja mahdollisten vikaantumisten arvioimisessa.
Tämä auttaa kunnossapitoa ajoittamaan toimenpiteet todellisen tarpeen mukaan. Huoltoa ei tarvitse tehdä liian aikaisin varmuuden vuoksi, mutta mahdolliseen vikaantumiseen voidaan puuttua ennen kuin se aiheuttaa suunnittelemattomia käyttökatkoksia.
Ennakoiva huolto voi parantaa käyttövarmuutta, pidentää laitteiden elinkaarta ja vähentää kunnossapidon kokonaiskustannuksia. Samalla tuotannon suunnittelu helpottuu, koska huoltotoimenpiteitä voidaan sovittaa paremmin tuotantoaikatauluihin.
Laadunvalvonta
Digitaalinen kaksonen voi tukea laadunhallintaa yhdistämällä tuotantoprosessin tapahtumat ja laatua kuvaavan datan samaan näkymään. Kun kriittisiä prosessiparametreja seurataan reaaliaikaisesti, poikkeamiin voidaan reagoida jo tuotannon aikana sen sijaan, että ongelma havaittaisiin vasta valmiista tuotteesta.
Tämä on erityisen hyödyllistä tuotannossa, jossa pienilläkin muutoksilla esimerkiksi lämpötilassa, paineessa, valmistusajassa tai muissa prosessiolosuhteissa voi olla vaikutusta lopputuotteen laatuun.
Snellman hyödyntää digitaalista kaksosta kypsennysprosessien reaaliaikaiseen seurantaan. Tuotannon tilaa voidaan seurata prosessin aikana ja tarvittaviin muutoksiin reagoida nopeasti, mikä tukee tasaisen laadun varmistamista ja hävikin vähentämistä. Snellmanin asiakastarinassa voit tutustua ratkaisuun tarkemmin.
Suorituskyvyn seuranta
Digitaalinen kaksonen tekee tuotannon ja laitteiden suorituskyvystä helpommin seurattavaa. Reaaliaikaista tietoa voidaan yhdistää historiadataan, jolloin käyttäjä näkee paitsi tämänhetkisen tilanteen myös sen, miten suorituskyky on kehittynyt ajan mittaan.
Seuranta voi kohdistua esimerkiksi koneiden käyttöasteeseen, tuotantokapasiteettiin, energiankulutukseen, käyttökatkoksiin tai muihin organisaatiolle tärkeisiin mittareihin. Laajemmassa kokonaisuudessa omaisuuden suorituskyvyn hallinta auttaa tarkastelemaan laitteiden toimintaa, käyttövarmuutta ja elinkaarta järjestelmällisesti.
Kun mittarit esitetään samassa yhteydessä fyysisen tuotantoympäristön kanssa, poikkeamien syitä on helpompi hahmottaa. Samalla tuotannosta kertyvää tietoa voidaan käyttää jatkuvaan kehittämiseen. Tietoanalytiikka teollisuudessa auttaa muuttamaan kerätyn datan havainnoiksi, joiden perusteella toimintaa voidaan kehittää ja päätöksiä perustella.
Suorituskyvyn seuranta auttaa näin siirtämään päätöksentekoa yksittäisistä havainnoista kohti jatkuvaa, dataan perustuvaa toiminnan kehittämistä. Kun muutosten vaikutuksia voidaan arvioida samalla datalla, organisaatio pystyy tunnistamaan, mitkä kehitystoimenpiteet todella parantavat tuotannon tehokkuutta.
Digitaalinen kaksonen prosessiteollisuudessa
Prosessiteollisuudessa tuotannon eri vaiheet muodostavat tiiviisti toisiinsa liittyvän kokonaisuuden. Yhdessä prosessin osassa tapahtuva muutos voi vaikuttaa tuotannon seuraaviin vaiheisiin, lopputuotteen laatuun, energiankulutukseen tai koko tuotantolaitoksen suorituskykyyn. Siksi ajantasainen kokonaiskuva prosessin toiminnasta on erityisen tärkeä.
Digitaalinen kaksonen auttaa yhdistämään automaatio-, tuotanto-, kunnossapito- ja muiden järjestelmien tuottamaa dataa samaan digitaaliseen ympäristöön. Käyttäjä voi tarkastella prosessin tilaa kokonaisuutena ja samalla siirtyä yksittäisen laitteen, prosessivaiheen tai mittauspisteen tietoihin.
Tämä tukee tuotannon seurantaa, poikkeamien tunnistamista ja ongelmien syiden selvittämistä. Samalla eri käyttäjäryhmät voivat hyödyntää samaa ajantasaista tilannekuvaa omassa työssään. Digitaalinen kaksonen muodostaa näin yhteisen näkymän prosessiin sen sijaan, että tieto jäisi erillisiin järjestelmiin ja organisaation sisäisiin tietosiiloihin.
Prosessiteollisuuden digitalisaatio liittyy laajempaan muutokseen, jossa Teollisuus 4.0 yhdistää tuotannon, automaation, datan ja älykkäät teknologiat entistä tiiviimmin toisiinsa.
Prosessien reaaliaikainen seuranta
Prosessiteollisuudessa syntyy jatkuvasti suuria määriä tietoa esimerkiksi lämpötiloista, paineista, virtauksista, energiankulutuksesta, tuotantomääristä ja laitteiden tilasta. Yksittäiset mittausarvot eivät kuitenkaan vielä muodosta kokonaiskuvaa tuotannon toiminnasta.
Digitaalinen kaksonen auttaa yhdistämään nämä tiedot niiden oikeaan asiayhteyteen. Käyttäjä voi nähdä, missä prosessin vaiheessa muutos tapahtuu, mitä laitetta se koskee ja miten tilanne suhteutuu muuhun tuotantoprosessiin.
Reaaliaikainen seuranta helpottaa myös poikkeamien tunnistamista. Kun nykytilaa voidaan verrata historiatietoon ja normaaliksi määriteltyyn toimintaan, käyttäjä pystyy havaitsemaan muutoksia aikaisemmin ja selvittämään niiden mahdollisia syitä. Poikkeamien tunnistaminen auttaa kohdistamaan huomion tilanteisiin, joissa prosessin käyttäytyminen muuttuu odottamattomasti.
Prosessien seurannassa kerätty data tarjoaa samalla perustan laajemmalle analysoinnille. Tietoanalytiikan avulla tuotannosta kerättyä tietoa voidaan hyödyntää kehityssuuntien tunnistamiseen, prosessien vertailuun ja toiminnan jatkuvaan kehittämiseen.
Etävalvonta
Kaikkien tuotantolaitoksen asiantuntijoiden ei tarvitse olla fyysisesti prosessin äärellä voidakseen muodostaa tilannekuvan sen toiminnasta. Digitaalinen kaksonen mahdollistaa tuotannon ja laitteiden tietojen tarkastelun myös etänä, kun tarvittava data on yhdistetty digitaaliseen käyttöympäristöön.
Etävalvonta teollisuudessa voi auttaa asiantuntijoita seuraamaan tuotannon tilaa, tunnistamaan poikkeamia ja arvioimaan tilanteita riippumatta siitä, missä he fyysisesti sijaitsevat.
Etävalvonnasta on erityistä hyötyä yrityksille, joilla on useita tuotantolaitoksia tai joiden asiantuntijat vastaavat useiden kohteiden toiminnasta. Yhteinen digitaalinen näkymä mahdollistaa kohteiden vertailun ja asiantuntemuksen hyödyntämisen yli tehdas- ja paikkakuntarajojen.
Etävalvonta voi myös nopeuttaa ongelmatilanteiden selvittämistä. Kun asiantuntija näkee saman ajantasaisen tiedon kuin tuotantolaitoksen henkilöstö, tilanteesta voidaan keskustella yhteisen tilannekuvan pohjalta ilman, että asiantuntijan tarvitsee aina matkustaa fyysisesti kohteeseen.
Samalla etävalvonta voi tukea turvallisuutta vähentämällä tarpeettomia käyntejä vaikeapääsyisissä tai riskialttiissa tuotantoympäristöissä. Tätä näkökulmaa käsittelemme tarkemmin myöhemmin tämän artikkelin osiossa digitaalinen kaksonen parantaa työturvallisuutta.
Tietoon perustuva päätöksenteko
Prosessiteollisuudessa päätöksiä tehdään jatkuvasti tuotannon, kunnossapidon, laadun, energiankäytön ja resurssien hallinnan välillä. Päätöksenteon haasteena ei useinkaan ole datan puute, vaan se, että tarvittava tieto sijaitsee useissa eri järjestelmissä ja sitä tarkastellaan erillään muusta prosessista.
Digitaalinen kaksonen auttaa muuttamaan hajanaisen datan yhteiseksi tilannekuvaksi. Kun tuotannon nykytila, historiatieto ja prosessiin liittyvät mittarit ovat samassa ympäristössä, käyttäjä pystyy arvioimaan vaihtoehtoja laajemman kokonaisuuden perusteella.
Tietoon perustuva päätöksenteko tarkoittaa käytännössä sitä, että tuotannon kehittämistä, kunnossapitotoimenpiteitä ja muita muutoksia voidaan perustella todellisella käyttödatalla yksittäisten havaintojen tai oletusten sijaan. Samalla päätösten vaikutuksia voidaan seurata ja verrata aikaisempaan tilanteeseen.
Stora Enson tuotantoympäristössä digitaalista kaksosta on hyödynnetty eri tietolähteiden yhdistämiseen ja tiedon visualisointiin. Ratkaisun avulla käyttäjille voidaan tarjota yhteinen näkymä tuotantoympäristöön ja sen toimintaan. Stora Enson asiakastarina näyttää konkreettisesti, miten digitaalista kaksosta voidaan hyödyntää prosessiteollisuuden tarpeisiin.
Kun tuotannon data on helposti ymmärrettävässä muodossa ja oikeassa asiayhteydessä, päätöksiä voidaan tehdä nopeammin ja niiden vaikutuksia arvioida järjestelmällisemmin. Digitaalisen kaksosen arvo ei siten synny pelkästä datan keräämisestä, vaan siitä, että tieto muuttuu käyttäjän toimintaa ja päätöksentekoa tukevaksi kokonaisuudeksi.
Digitaalinen kaksonen parantaa työturvallisuutta
Teollisissa ympäristöissä työturvallisuus perustuu ajantasaiseen tietoon, huolelliseen perehdytykseen ja siihen, että työntekijät ymmärtävät toimintaympäristön riskit ennen työn aloittamista. Digitaalinen kaksonen voi tukea näitä tavoitteita tuomalla turvallisuuteen liittyvän tiedon osaksi visuaalista ja helposti hahmotettavaa toimintaympäristöä.
Digitaaliseen kaksoseen voidaan yhdistää esimerkiksi tietoa laitteiden sijainnista ja tilasta, turvallisuusohjeista, kulkureiteistä, huoltokohteista sekä ympäristössä havaituista poikkeamista. Kun tieto esitetään oikeassa asiayhteydessä, käyttäjän on helpompi ymmärtää, mitä hänen tulee huomioida ennen työtehtävän aloittamista.
Digitaalinen kaksonen voi siten täydentää organisaation HSE-toimintaa ja työturvallisuuden kehittämistä tarjoamalla uuden tavan tarkastella työympäristöä ja siihen liittyviä turvallisuustietoja.
Koulutus ja perehdytys
Teollisuusympäristöön perehtyminen voi olla haastavaa etenkin uusille työntekijöille, ulkopuolisille huoltohenkilöille ja alihankkijoille. Laajassa tuotantolaitoksessa työntekijän täytyy ymmärtää paitsi oma työtehtävänsä myös ympäristön rakenteet, kulkureitit, laitteiden sijainnit ja mahdolliset vaaratekijät.
Digitaalista kaksosta voidaan hyödyntää koulutus- ja perehdytysympäristönä jo ennen fyysiseen kohteeseen siirtymistä. Työntekijä voi tutustua tuotantolaitokseen virtuaalisesti, tarkastella tulevaa työskentelyaluetta ja hahmottaa, miten kohteessa liikutaan turvallisesti.
Perehdytykseen voidaan liittää esimerkiksi turvallisuusohjeita, dokumentteja, videoita ja laitekohtaisia tietoja. Sen sijaan, että käyttäjä etsisi tarvittavia ohjeita erillisistä järjestelmistä tai dokumenteista, tieto voidaan tuoda suoraan siihen kohtaan digitaalista ympäristöä, jota se koskee.
Tämä voi olla erityisen hyödyllistä harvoin suoritettavissa huoltotöissä. Työntekijä voi tarkastella huoltokohdetta ja siihen liittyviä ohjeita etukäteen, jolloin itse työ voidaan suunnitella huolellisemmin ja fyysisessä kohteessa vietettyä aikaa voidaan vähentää.
Digitaalisen ympäristön avulla voidaan myös yhtenäistää perehdytystä. Kun työntekijöille ja yhteistyökumppaneille voidaan näyttää sama ympäristö ja samat turvallisuustiedot, keskeisten ohjeiden välittäminen ei ole yhtä riippuvaista yksittäisestä perehdyttäjästä tai tilanteesta.
Etävalvonta turvallisuuden tukena
Kaikkia havaintoja ja tarkastuksia ei tarvitse tehdä fyysisesti tuotantoympäristössä. Kun koneiden, laitteiden ja prosessien tilatiedot ovat saatavilla digitaalisen kaksosen kautta, asiantuntija voi muodostaa alustavan tilannekuvan myös etänä.
Tämä on erityisen hyödyllistä vaikeapääsyisissä, laajoissa tai turvallisuuden kannalta haastavissa kohteissa. Ennen fyysistä tarkastusta voidaan selvittää esimerkiksi, missä poikkeama sijaitsee, mitä laitteita tilanteeseen liittyy ja millaista tietoa kohteesta on jo saatavilla.
Etävalvonta ei korvaa fyysisiä turvallisuustarkastuksia tai työntekijöiden ammattitaitoa. Sen avulla voidaan kuitenkin vähentää tarpeetonta liikkumista riskialueilla ja valmistella tarvittavat toimenpiteet paremmin ennen kohteeseen menemistä.
Kun asiantuntijat voivat tarkastella samaa ajantasaista tilannekuvaa eri sijainneista, myös ongelmatilanteiden ratkaisemiseen voidaan saada oikeaa osaamista nopeammin. Etävalvonta teollisuudessa voi siten tukea sekä toiminnan tehokkuutta että turvallisempaa työskentelyä.
Työturvallisuuden näkökulmasta digitaalisen kaksosen keskeinen hyöty on tiedon tuominen lähemmäksi käyttäjää. Kun työntekijällä on ennen työtehtävää ja sen aikana käytettävissään ajantasainen tieto ympäristöstä, laitteista ja mahdollisista riskeistä, työ voidaan suunnitella paremmin ja turvallisuuteen vaikuttavat tekijät huomioida aikaisemmin.
Digitaalinen kaksonen vähentää käyttökustannuksia
Teollisuuden käyttökustannuksiin vaikuttavat monet tekijät: tuotantokatkokset, kunnossapito, energiankulutus, materiaalien käyttö sekä koneiden ja henkilöstön käyttöaste. Digitaalinen kaksonen auttaa tunnistamaan näihin liittyviä kehityskohteita yhdistämällä eri järjestelmistä saatavan tiedon samaan näkymään.
Parempi näkyvyys ei itsessään vähennä kustannuksia, mutta se auttaa ymmärtämään, missä resursseja käytetään tehottomasti ja mistä ylimääräisiä kustannuksia syntyy. Kun päätökset perustuvat ajantasaiseen käyttödataan, kehitystoimenpiteitä voidaan kohdistaa tarkemmin sinne, missä niiden vaikutus on suurin.
Digitaalinen kaksonen voi siten tukea operatiivisten kustannusten vähentämistä esimerkiksi kunnossapidon, resurssien käytön ja tuotannon tehokkuuden kehittämisen kautta.
Käyttökatkosten vähentäminen
Suunnittelemattomat käyttökatkokset voivat aiheuttaa merkittäviä kustannuksia tuotannon keskeytymisen, menetetyn kapasiteetin ja kiireellisten kunnossapitotoimenpiteiden vuoksi. Mitä kriittisemmästä laitteesta tai prosessista on kyse, sitä suuremmat voivat olla yksittäisen häiriön vaikutukset.
Digitaalisen kaksosen avulla laitteiden ja prosessien tilaa voidaan seurata jatkuvasti. Reaaliaikaista dataa voidaan yhdistää historiatietoon, kunnossapitotietoihin ja havaittuihin poikkeamiin, jolloin mahdolliset ongelmat voidaan tunnistaa aikaisemmin.
Kun poikkeava toiminta havaitaan ennen varsinaista vikaantumista, kunnossapito pystyy arvioimaan tilanteen ja suunnittelemaan tarvittavat toimenpiteet paremmin. Tämä tukee siirtymistä reaktiivisesta kunnossapidosta ennakoivaan toimintamalliin ja auttaa vähentämään suunnittelemattomia käyttökatkoksia.
Digitaalisen kaksosen hyöty ei rajoitu pelkästään vian havaitsemiseen. Kun käyttäjä näkee, missä laitteessa tai prosessin vaiheessa ongelma sijaitsee ja mitä muuta tietoa tilanteeseen liittyy, myös häiriön syyn selvittäminen ja tarvittavien toimenpiteiden suunnittelu voivat nopeutua.
Resurssien tehokkaampi käyttö
Kustannustehokkuus ei tarkoita ainoastaan menojen vähentämistä. Teollisuudessa suuri osa tehokkuudesta syntyy siitä, kuinka hyvin olemassa olevia koneita, tuotantokapasiteettia, materiaaleja ja henkilöstöresursseja pystytään hyödyntämään.
Digitaalinen kaksonen auttaa muodostamaan kokonaiskuvan resurssien käytöstä. Kun tuotannon, kunnossapidon ja laitteiden suorituskykyyn liittyvä tieto on samassa ympäristössä, voidaan tunnistaa esimerkiksi vajaakäyttöä, pullonkauloja ja tilanteita, joissa resurssien kohdentamista kannattaa muuttaa.
Tämä auttaa organisaatiota hyödyntämään olemassa olevaa kapasiteettia tehokkaammin ennen uusien investointien tekemistä. Samalla voidaan tarkastella, miten tuotannon muutokset vaikuttavat esimerkiksi läpimenoaikoihin, käyttöasteeseen ja valmistuskustannuksiin.
Valmistuskustannusten muodostumisen ymmärtäminen auttaa arvioimaan, missä tuotannon vaiheissa tehokkuuden parantamisella voidaan saavuttaa suurin taloudellinen vaikutus.
Resurssien käytön optimointi tukee myös projektinjohtoa ja investointien suunnittelua. Kun päätöksenteon pohjana on todellinen käyttödata, voidaan paremmin arvioida, tarvitaanko esimerkiksi uutta kapasiteettia vai voidaanko nykyistä tuotantoympäristöä hyödyntää tehokkaammin.
Energiatehokkuus
Energiankulutus muodostaa merkittävän osan monien teollisuusyritysten käyttökustannuksista. Digitaalinen kaksonen voi auttaa yhdistämään energiankulutukseen liittyvän datan tuotannon tapahtumiin, laitteisiin ja prosesseihin.
Sen sijaan, että energiankulutusta tarkasteltaisiin ainoastaan koko tehtaan tai tuotantolaitoksen tasolla, tietoa voidaan liittää tarkemmin yksittäisiin koneisiin, tuotantolinjoihin tai prosessin vaiheisiin. Näin voidaan tunnistaa, missä ja milloin energiaa käytetään sekä havaita tilanteita, joissa kulutus poikkeaa normaalista.
Kun energiankulutusta tarkastellaan yhdessä tuotantomäärien ja laitteiden suorituskyvyn kanssa, voidaan arvioida myös energiatehokkuutta. Pelkkä energiankulutuksen vähentäminen ei ole tavoitteena, jos samalla tuotannon suorituskyky heikkenee. Olennaista on löytää toimintatapa, jossa energiaa käytetään mahdollisimman tehokkaasti suhteessa tuotannon tarpeisiin.
Parempi näkyvyys energiankäyttöön voi auttaa vähentämään tarpeetonta kulutusta ja samalla tukea organisaation kestävän kehityksen tavoitteita. Energian ja muiden resurssien tehokkaampi käyttö on myös olennainen osa teollisuuden vihreää siirtymää.
Digitaalisen kaksosen avulla käyttökustannuksia voidaan siis tarkastella osana laajempaa kokonaisuutta. Käyttökatkosten, resurssien käytön ja energiankulutuksen optimointi eivät ole toisistaan irrallisia tavoitteita, vaan ne vaikuttavat yhdessä tuotannon suorituskykyyn, kannattavuuteen ja pitkän aikavälin kilpailukykyyn.
Digitaalinen kaksonen infrastruktuurissa
Digitaalisen kaksosen hyödyntäminen ei rajoitu teollisuuden tuotantoympäristöihin. Samaa periaatetta voidaan soveltaa myös infrastruktuurin hallintaan, jossa fyysisistä kohteista ja järjestelmistä kerättävä data yhdistetään digitaaliseen näkymään.
Digitaalisia kaksosia voidaan hyödyntää esimerkiksi tietoliikenneverkoissa, tuulivoimaloissa, silloissa, maanteillä ja vesiverkostoissa. Käyttökohteesta riippuen digitaalinen kaksonen voi auttaa seuraamaan infrastruktuurin tilaa, tunnistamaan poikkeamia sekä suunnittelemaan kunnossapitoa ja muita toimenpiteitä ajantasaisen tiedon perusteella.
Infrastruktuurin etävalvonta
Laajat infrastruktuurikohteet sijaitsevat usein maantieteellisesti hajallaan, minkä vuoksi niiden jatkuva fyysinen tarkastaminen voi olla aikaa vievää. Digitaalinen kaksonen voi tuoda eri kohteista kerättävän tiedon samaan käyttöympäristöön ja mahdollistaa niiden tilan tarkastelun myös etänä.
Etävalvonnan avulla voidaan seurata esimerkiksi laitteiden, rakenteiden tai verkostojen tilaa ja tunnistaa kohteita, jotka vaativat tarkempaa tarkastusta. Tämä auttaa kohdistamaan asiantuntijoiden aikaa ja kunnossapidon resursseja sinne, missä niitä todella tarvitaan.
Projektinjohto ja elinkaaren hallinta
Digitaalista kaksosta voidaan hyödyntää myös infrastruktuurihankkeiden projektinjohdossa. Digitaalinen ympäristö voi toimia yhteisenä näkymänä, johon yhdistetään esimerkiksi suunnitteluun, toteutukseen ja kohteen nykytilaan liittyvää tietoa.
Projektin valmistumisen jälkeen samaa digitaalista tietoa voidaan hyödyntää kohteen käytössä ja kunnossapidossa. Näin hankkeen aikana syntynyt tieto tukee myös infrastruktuurin elinkaaren hallintaa sen sijaan, että se jäisi erillisiin järjestelmiin ja dokumentteihin.
Digitaalisen kaksosen mahdollisuudet ulottuvat siis yksittäisiä tehtaita ja tuotantolinjoja laajempiin fyysisiin ympäristöihin. Process Geniusin näkökulmasta keskeinen painopiste on kuitenkin teollisuudessa, jossa digitaalisen kaksosen avulla voidaan yhdistää tuotannon, kunnossapidon ja muiden järjestelmien tietoa päivittäisen toiminnan tueksi.
Digitaalinen kaksonen teollisuuden tulevaisuudessa
Teollisuuden toimintaympäristö kehittyy nopeasti automaation, tekoälyn, IoT-teknologioiden ja tietoanalytiikan kehittyessä. Samalla yritysten käytettävissä olevan datan määrä kasvaa, mikä lisää tarvetta yhdistää eri järjestelmien tietoa helposti hyödynnettävään muotoon.
Digitaalinen kaksonen tarjoaa tähän yhteisen digitaalisen ympäristön, jota voidaan kehittää organisaation tarpeiden mukana. Kun tuotannon, kunnossapidon ja muiden järjestelmien data yhdistetään samaan kokonaisuuteen, myös uusia analytiikka-, simulointi- ja tekoälyratkaisuja voidaan hyödyntää tehokkaammin. Digitaaliset kaksoset ovatkin osa laajempaa Teollisuus 4.0 -kehitystä, jossa fyysinen tuotanto ja digitaalinen tieto yhdistyvät entistä tiiviimmin.
Tulevaisuudessa digitaalisen kaksosen merkitys ei perustu vain teknologiseen innovaatioon, vaan sen kykyyn auttaa yrityksiä hyödyntämään olemassa olevaa dataansa paremmin. Ajantasainen tilannekuva, parempi suorituskyvyn seuranta ja tietoon perustuva päätöksenteko tukevat jatkuvaa kehittämistä ja auttavat organisaatioita sopeutumaan muuttuviin tarpeisiin.
Process Geniusin Genius Core™ -digitaalisen kaksosen alusta yhdistää eri tietolähteistä saatavan datan visuaaliseksi käyttöympäristöksi, jota voidaan mukauttaa teollisuusyrityksen omiin käyttötarkoituksiin.
UKK
Miten digitaalista kaksosta hyödynnetään teollisuudessa?
Digitaalista kaksosta voidaan hyödyntää teollisuudessa esimerkiksi tuotannon seurantaan ja optimointiin, ennakoivaan huoltoon, laadunvalvontaan, suorituskyvyn seurantaan ja etävalvontaan. Se auttaa yhdistämään eri järjestelmistä saatavaa tietoa samaan digitaaliseen ympäristöön, jolloin tuotannon nykytilasta voidaan muodostaa kokonaiskuva ja toimintaa kehittää ajantasaisen datan perusteella.
Jos digitaalisen kaksosen perusperiaate ei ole vielä tuttu, tutustu tarkemmin siihen, mitä digitaalinen kaksonen tarkoittaa.
Mitä hyötyä digitaalisesta kaksosesta on valmistavassa teollisuudessa?
Valmistavassa teollisuudessa digitaalinen kaksonen voi auttaa parantamaan tuotannon näkyvyyttä, tunnistamaan pullonkauloja, seuraamaan koneiden suorituskykyä ja hyödyntämään tuotantokapasiteettia tehokkaammin. Kun tuotannon, kunnossapidon ja muiden järjestelmien tiedot yhdistetään samaan näkymään, poikkeamiin voidaan reagoida nopeammin ja kehitystoimenpiteitä kohdistaa todelliseen käyttödataan perustuen
Miten digitaalinen kaksonen tukee ennakoivaa huoltoa?
Digitaalinen kaksonen voi yhdistää koneiden käyttödataa, mittaustietoja, historiatietoa ja kunnossapitoon liittyvää tietoa samaan ympäristöön. Näin laitteiden toiminnassa tapahtuvia muutoksia voidaan tunnistaa aikaisemmin ja huoltotoimenpiteitä suunnitella todellisen tarpeen perusteella. Ennustava kunnossapito voi auttaa vähentämään odottamattomia vikaantumisia ja suunnittelemattomia käyttökatkoksia
Voiko digitaalinen kaksonen vähentää teollisuuden käyttökustannuksia?
Digitaalinen kaksonen ei itsessään vähennä kustannuksia, mutta sen tarjoama näkyvyys auttaa tunnistamaan kustannusten syntymiseen vaikuttavia tekijöitä. Esimerkiksi suunnittelemattomien käyttökatkosten vähentäminen, kunnossapidon parempi ajoittaminen, resurssien tehokkaampi käyttö ja energiankulutuksen seuranta voivat pienentää käyttökustannuksia ja parantaa tuotannon kokonaistehokkuutta.
Miten digitaalinen kaksonen tukee työturvallisuutta?
Digitaalista kaksosta voidaan hyödyntää esimerkiksi työntekijöiden perehdytyksessä, työympäristöön tutustumisessa ja turvallisuuteen liittyvän tiedon visualisoinnissa. Työntekijä voi tutustua kohteeseen ja työtehtävään jo ennen fyysiseen ympäristöön siirtymistä. Etävalvonta voi lisäksi vähentää tarpeetonta liikkumista vaikeapääsyisissä tai riskialttiissa kohteissa.
Voidaanko digitaalinen kaksonen yhdistää teollisuuden nykyisiin järjestelmiin?
Kyllä. Digitaalisen kaksosen tarkoituksena ei yleensä ole korvata kaikkia olemassa olevia järjestelmiä, vaan hyödyntää niiden tuottamaa tietoa. Digitaaliseen kaksoseen voidaan yhdistää tietoa esimerkiksi automaatio-, tuotannonohjaus-, kunnossapito- ja IoT-järjestelmistä. Data-integraatioiden avulla eri lähteistä saatava tieto voidaan tuoda samaan digitaaliseen käyttöympäristöön.
Miten digitaalisen kaksosen käyttöönotto aloitetaan teollisuusyrityksessä?
Digitaalisen kaksosen käyttöönotto kannattaa aloittaa selkeästä liiketoiminnallisesta tai operatiivisesta tarpeesta. Ensimmäinen käyttökohde voi liittyä esimerkiksi tuotannon seurantaan, kunnossapitoon, laadunhallintaan tai energiankulutukseen. Tämän jälkeen määritellään tarvittavat tietolähteet ja käyttäjät sekä se, miten tieto halutaan esittää ja hyödyntää. Ratkaisua voidaan myöhemmin laajentaa uusiin prosesseihin ja käyttökohteisiin. Lue lisää digitaalisen kaksosen käyttöönotosta.
