ÄLY Älykkäät automaatiojärjestelmät

Transkriptio

1 ÄLY Älykkäät automaatiojärjestelmät Teknologiaohjelmaraportti 4/2005 Loppuraportti

2 ÄLY Älykkäät automaatiojärjestelmät Loppuraportti Teknologiaohjelmaraportti 4/2005 Helsinki 2005

3 Kilpailukykyä teknologiasta Tekes tarjoaa rahoitusta ja asiantuntijapalveluja kansainvälisesti kilpailukykyisten tuotteiden ja tuotantomenetelmien kehittämiseen. Tekesillä on vuosittain käytettävissä avustuksina ja lainoina noin 400 miljoonaa euroa teknologian kehityshankkeisiin. Teknologiaohjelmien avulla maahamme luodaan uutta teknologiaosaamista yritysten, tutkimuslaitosten ja korkeakoulujen yhteistyönä. Ohjelmien tavoitteena on nostaa teknologista kilpailukykyämme tulevaisuuden keskeisillä teollisuuden toimialoilla. Vuonna 2004 Tekesillä oli käynnissä noin 25 teknologiaohjelmaa. Copyright Tekes Kaikki oikeudet pidätetään. Tämä julkaisu sisältää tekijänoikeudella suojattua aineistoa, jonka tekijänoikeus kuuluu Tekesille tai kolmansille osapuolille. Aineistoa ei saa käyttää kaupallisiin tarkoituksiin. Julkaisun sisältö on tekijöiden näkemys, eikä edusta Tekesin virallista kantaa. Tekes ei vastaa mistään aineiston käytön mahdollisesti aiheuttamista vahingoista. Lainattaessa on lähde mainittava. ISSN ISBN Kansi: Oddball Graphics Oy Sisäsivut: DTPage Oy Paino: Libris Oy, 2005

4 Esipuhe Suomen asema on vahva monilla prosessiautomaation sektoreilla. Perinteisen kappaletavara-automaation puolella volyymi on ollut pienempi. Elektroniikkateollisuutemme kasvoi viime vuosikymmenen loppua kohden voimakkaasti, ja sen mukana alan automaatiojärjestelmien kehitys on päässyt ripeään vauhtiin. Aktiivisella tutkimuksella ja tuotekehityksellä suomalaiset yritykset voivat säilyttää jatkossakin merkittävän asemansa monien sovellusalueiden automaatiotoimittajina. Tietotekniikka ja siihen perustuva ja sen sovelluksia käyttävä teollinen yritystoiminta ovat nopean muutoksen kourissa. Kasvu on voimakkainta perinteisten teollisuusalojen ulkopuolella. Muilla alueilla kehitetyt tietotekniikkaratkaisut ovat yhä käyttökelpoisempia myös teollisuuden ohjausjärjestelmiin. Myös automaatiolle asetettavat vaatimukset ovat kasvaneet, eivätkä perinteiset menetelmät enää riitä kaikkien vaadittujen ominaisuuksien toteuttamiseen. Uudet menetelmät ja algoritmit, kuten sumea logiikka, neuroverkot ja geneettiset algoritmit, ovat tulossa apuun ohjaamaan tuotantoa ja ennakoimaan häiriöitä entistä paremmin. Automaatio on yksi vaativimmista modernin ohjelmistotekniikan soveltamiskohteista. Näistä lähtökohdista Tekes päätti käynnistää Älykkäät automaatiojärjestelmät, ÄLY -teknologiaohjelman toteutettavaksi vuosina Teknologiaohjelman tavoitteita olivat: Tukea muutospaineissa olevan automaatioteollisuuden tutkimustarpeita ja kehittää alan osaamista. Hyödyntää uuden tietotekniikan tarjoamia mahdollisuuksia teollisessa tuotannossa ja luoda mahdollisuuksia uuden liiketoiminnan käynnistämiselle. Synnyttää yhteenliittymiä tuotteistajayritysten piirissä. Olla omalta osaltaan tukemassa verkottunutta ohjelmistotuotantoa ja -kauppaa. Ohjelma koostui sekä tutkimushankkeista että yritysten tuotekehityshankkeista. Projektit olivat ryhmiteltynä suurimman osan ohjelman kestosta seuraaviin hankealueryhmiin: Vaativat säätö-, automaatio-, mallinnuskohteet, diagnostiikka, poikkeustilanteet Arkkitehtuurit, langaton automaatio, hajautettu automaatio Automaation ohjelmistokehitysprosessi Ihminen-kone rajapinta Teollisuuden konenäkö. Teknologiaohjelmassa kehitettiin toimintatapana niin kutsuttua teknologiatiekarttakäytäntöä. Teknologiatiekartta osoittautui ohjelman kaikille osapuolille erittäin hyödylliseksi keskustelun välineeksi. Tiekartalla voidaan havainnollisesti esittää, mitä on olemassa, missä projektien painopiste on nyt, ja mihin suuntiin seuraavaksi pyritään. Tiekartta ohjaa projektivalmisteluja ja parantaa projekti-

5 hakujen, projektiarvioiden, ja projektiseurannan laatua. Tiekartta on väline Tekesin teknologiastrategian aihekohtaisille tulkinnoille, teknologiaohjelmien yhteistyölle ja lopulta ohjelmien jatkovalmisteluun. Kiitämme lämpimästi ohjelman johtoryhmää ja ohjelmapäällikkö Olli Ventää aktiivisesta, innostuneesta, avoimesta ja rakentavasta yhteistyöstä ohjelman aikana. Onnittelemme yrityksiä ja tutkimusryhmiä korkeatasoisesta, tuloksellisesta työstä ohjelman projekteissa. Kiitämme kaikkia ohjelmaan osallistuneita aktiivisesta panoksesta automaatioalan kehittämiseksi. Helsingissä huhtikuussa 2005 Teknologian kehittämiskeskus Tekes

6 Tiivistelmä Suomen asema on vahva monilla prosessiautomaation sektoreilla. Perinteisen kappaletavaraautomaation puolella volyymi on ollut pienempi. Elektroniikkateollisuutemme kasvoi viime vuosikymmenen loppua kohden voimakkaasti, ja sen mukana alan automaatiojärjestelmien kehitys on päässyt ripeään vauhtiin. Aktiivisella tutkimuksella ja tuotekehityksellä suomalaiset yritykset voivat säilyttää jatkossakin merkittävän asemansa monien sovellusalueiden automaatiotoimittajina. Tietotekniikka ja siihen perustuva ja sen sovelluksia käyttävä teollinen yritystoiminta ovat nopean muutoksen kourissa. Kasvu on voimakkainta perinteisten teollisuusalojen ulkopuolella. Muilla alueilla kehitetyt tietotekniikkaratkaisut ovat yhä käyttökelpoisempia myös teollisuuden ohjausjärjestelmiin. Myös automaatiolle asetettavat vaatimukset ovat kasvaneet, eivätkä perinteiset menetelmät enää riitä kaikkien vaadittujen ominaisuuksien toteuttamiseen. Uudet menetelmät ja algoritmit, kuten sumea logiikka, neuroverkot ja geneettiset algoritmit, ovat tulossa apuun ohjaamaan tuotantoa ja ennakoimaan häiriöitä entistä paremmin. Automaatio on yksi vaativimmista modernin ohjelmistotekniikan soveltamiskohteista. Näistä lähtökohdista Tekes päätti käynnistää Älykkäät automaatiojärjestelmät, ÄLY -teknologiaohjelman toteutettavaksi vuosina Teknologiaohjelman tavoitteita olivat: Tukea muutospaineissa olevan automaatioteollisuuden tutkimustarpeita ja kehittää alan osaamista. Hyödyntää uuden tietotekniikan tarjoamia mahdollisuuksia teollisessa tuotannossa ja luoda mahdollisuuksia uuden liiketoiminnan käynnistämiselle. Synnyttää yhteenliittymiä tuotteistajayritysten piirissä. Olla omalta osaltaan tukemassa verkottunutta ohjelmistotuotantoa ja -kauppaa. Ohjelma koostui sekä tutkimushankkeista että yritysten tuotekehityshankkeista. Projektit olivat ryhmiteltynä suurimman osan ohjelman kestosta seuraaviin hankealueryhmiin: 1. Vaativat säätö-, automaatio-, mallinnuskohteet, diagnostiikka, poikkeustilanteet lähellä prosessia ja mittauksia tehtävä, algoritmi- ja menetelmäpainotteinen tutkimustyö tavoitteena säädön, diagnostiikan, poikkeustilanteiden hallinnan kehittäminen sisällöllistä jatkoa Oppivien ja älykkäiden järjestelmien sovellukset -ohjelmalle 2. Arkkitehtuurit, langaton automaatio, hajautettu automaatio tulevaisuuden automaatiojärjestelmien rakennetta pilotoivat tutkimukset, uusien ohjelmistoarkkitehtuurityökalujen ja -platformien hyödyntäminen hajautetun, langattoman tekniikan järjestelmätason haasteet 3. Automaation ohjelmistokehitysprosessi ohjelmistotuotannon uusimpien tekniikoiden muokkaaminen automaatioon sovelluskehityksen tekniikat ja työkalut automaatiosuunnittelu, poikkeustilanteiden hallinta standardointi 4. Ihminen kone-rajapinta valvomon, automaation käyttöliittymien kehittäminen ihmisen kyvykkyyksien ja rajoitusten tutkiminen, osana automatisoitua tuotantoa 5. Teollisuuden konenäkö omaa erikoisosaamista vaativa mittaustiedon käsittely vahvaa tutkimustraditiota Suomessa, teollinen merkitys noussut hiljalleen.

7 Ohjelman alussa tutkimusprojektien painopiste oli ryhmässä 1. Ohjelman aikana painopistettä siirrettiin 2:een ja 3.een. Teknologiaohjelmassa kehitettiin toimintatapana niin kutsuttua teknologiatiekarttakäytäntöä. Ohjelman aikana pidettiin lukuisia workshopeja, joissa arvioitiin muualla maailmassa tehtyjä tiekarttoja, keskusteltiin Suomelle keskeisistä visioista ja tavoitteista, kartoitettiin maamme vahvuuksia ja kehittämiskohteita sekä lyhyellä että pitkällä tähtäimellä. Suomalainen tulevaisuudenkuva on erilainen kuin esimerkiksi pohjoisamerikkalainen; meidän teollisuutemme profiilit ovat erilaisia, ja meillä on vaalittavana ainutlaatuisia vahvuuksia. Tiekarttoja ei kannata meille sokeasti kopioida. Teknologiatiekartta osoittautui ohjelman kaikille osapuolille erittäin hyödylliseksi keskustelun välineeksi. Tiekartalla voidaan havainnollisesti esittää, mitä on olemassa, missä projektien painopiste on nyt, ja mihin suuntiin seuraavaksi pyritään. Tiekartta ohjaa projektivalmisteluja ja parantaa projektihakujen, projektiarvioiden, ja projektiseurannan laatua. Tiekartta on väline Tekesin teknologiastrategian aihekohtaisille tulkinnoille, teknologiaohjelmien yhteistyölle ja lopulta ohjelmien jatkovalmisteluun. Tekesin ÄLY-teknologiaohjelman kokonaislaajuus oli noin 47 miljoonaa euroa, josta Tekesin osuus oli noin 24 miljoonaa euroa. Teknologiaohjelmaan osallistui yhteensä 57 yritystä ja 28 tutkimusyksikköä. Mukana olivat lähes kaikki alan globaalit yritykset Suomessa sekä runsas joukko pienyrityksiä. Ohjelman yritysprojekteissa kehitettiin noin 20 erilaista automaatiojärjestelmätuotetta tai -tuoteplatformia. Menetelmäkehitystä oli yksinomaan noin 15 yritysprojekteissa. Tutkimusprojektien pääpaino oli uusien automaatiojärjestelmäkonseptien kehittämisessä, testaamisessa ja pilotoinnissa. Menetelmien pääkohteet tutkimusprojekteissa olivat uudet ja entistä monimutkaisemmat prosessi- tai laitteistokohteet, joihin on yleensä tarvinnut kehittää monimenetelmäratkaisuja. Myös automaatioon liittyvää ohjelmisto- ja sovelluskehitystä sekä tietoturvaa vietiin tutkimuksessa eteenpäin. ÄLYn jatkoksi ollaan nyt käynnistämässä muun muassa prosessilaitosten yhtenäisen tietomallin kehittämistä alan veturiyritysten johdolla. Tämä luo uutta kilpailukykyä alan suomalaiseen insinööriosaamisklusteriin kansainvälisillä markkinoilla, ja on välttämätön puite uusien algoritmien, menetelmien ja tekniikoiden kaupalliselle hyödyntämiselle.

8 Summary The international position of the Finnish process automation industry has been strong for decades. Both significant domestic enterprises and international corporations have carried out substantial research and development activities in Finland, especially within the fields of pulp, paper, and energy automation, reflecting the traditional industrial profile of the country. Though notable on the national level, volumes of traditional discrete automation have been less significant. However, due to the tremendous progress of the Finnish mobile phone and telecommunications industries during the last decade, the field of electronics production automation has shown rapid expansion. It is reasonable to expect that by investing in active research and development in the next few years the Finnish automation industry should continue to maintain its favourable position for the foreseeable future. Information technology has achieved a leading role in the development of many technology sectors. Automation is no exception. There is a wealth of evidence to demonstrate how solutions developed within information technology have also proven usable and applicable in industrial control systems. Another trend is that what used to be in the past isolated automation systems are now becoming integral and seamless parts of an entire plant information system. Automation systems and devices can be accessed globally via the Internet. At the same time, expectations and requirements for automation have increased, and there is a growing need for new methods and algorithms that go beyond traditional feedback control. Fortunately, many of the so-called soft computing methods, e.g. neural networks, fuzzy logic, and genetic algorithms, can nowadays be exploited in increasing the performance and accuracy of control and in predicting failures or disturbances in processes, machines, or devices. Software engineering has now become a key discipline both in product development and in application engineering. Automation represents a most challenging application field for modern software and information technology. The Intelligent Automation Systems technology programme was preceded by a preliminary project that resulted in the current technology programme set to span the years 2001 to The estimated cumulative volume of all the projects is 150 to 200 million FIM. The proportion contributed by Tekes to the funding of the projects will, on average, be 50 per cent. More than half of the projects are expected to be industry-led, whereas the remainder will be led by university or research institute organisations. The vast majority of the projects are co-projects with both industrial and academic partners. For university- or research institute-led projects, the technology programme organises proposal calls every autumn. Industry-led project proposals are accepted for review continuously. The technology programme has a streamlined administration structure consisting of a governing board, programme manager, and a responsible technology adviser in Tekes. In general, the technology programme aims at: supporting the R&D needs of the domestic automation industry developing the knowledge and know-how of both industry and academia utilising the rapidly-developing information technology in automation and industrial production providing a basis for new enterprises in the field forming many kinds of partnerships and networked business structures among vendors, service companies, software houses, and other related sectors enabling and enhancing networked software production and trade.

9 In terms of its contents, the technology programme focuses on the automation system level in the plant-wide information system hierarchy of a plant. However, this definition is meant to be understood loosely, typically including digital control systems, PLCs, fieldbus systems, condition monitoring, maintenance systems, teleoperation over the Internet, man-machine issues, and production control. Most of the projects are expected to deal with process automation, discrete automation, and electronics manufacturing, although certain projects may address machine automation, building automation, and the like, not specifically covered by any other national technology programme at the moment. As the outcome, the technology programme consisted of both research projects and industry R&D projects. During the technology programme the projects were grouped according to the following clustering: 1. Advanced control, automation, modelling, diagnostics, and exception handling methods algorithm and method oriented research close to process and measurements research to develop and improve process control, diagnostics, and exceptions handling regarded also as continuation of respective research started in the previous technology programs 2. Automation architectures, wireless automation, distributed automation pilots of future automation system structures, benefiting and utilization of modern architectural tools and platforms challenges of distributed and wireless automation systems 3. Software engineering in automation adjusting software engineering technologies to automation application engineering or automation design technologies and tools, exceptional state handling standardization 4. Human System Interaction development of control rooms and automation user interfaces human capabilities and limitations as part of automated production 5. Industrial machine vision benefiting of strong research tradition In the beginning of the technology programme, the emphasis was clearly in cluster [1] but it was intentionally moved to [2] and [3] in the course of the programme. The total volume of the technology programme was 47 M, including 24 M Tekes funding. Altogether 57 private companies and 28 research groups participated in the programme. On the order of 20 automation system producst or platforms were developed in the industrial R&D projects. 15 of the industrial R&D projects included algorithm development. Developing a national and automation specific technology roadmap was one of the main activities during the programme. We held several intensive expert workshops discussing respective foreign technology roadmaps, visions and goals for Finnish industry, our strengths and weaknesses, all within short (1 3 yr), middle (3 5 yr), and long term. The Finnish views for the future differ from, e.g., the American views: our industry profiles are different, or specific, and we have disctinctive strengths to care about. We can not simply copy what has been set as goals aboard. Technology roadmap also proved to be a useful means for mutual professional discussion. In the roadmap it is easy to indicate what technology and know how we have access now, how are the present projects positioned, and what directions should the programme, or its projects, take next. Technology roadmap is also an efficient means to interprete the general Tekes technology strategy, in a meaningful way peculiar to a domain, and eventually, it is a means for indicationg the needs for future technology programmes.

10 Sisällysluettelo Esipuhe Tiivistelmä Summary 1 Taustaa Ohjelman valmistelu Tekniikkaa ja algoritmeja on teollinen hyödyntäminen puuttuu Mihin ollaan menossa Perusteollisuus Elektroniikkateollisuus Tietoteollisuus muiden alojen tukena Ohjelman sovellusalueet Uudet teknologiamahdollisuudet Tietämyksen hallinta Dynaamisen tuotantokapasiteetin hallinta Komponenttipohjaiset kokonaisjärjestelmät Hajautettu toimintalogiikka Yleiset tavoitteet Ohjelman toteutus Ohjelman johto Johtoryhmän toiminta Vuosi Vuosi Vuosi Vuosi Projektihaut Kaikille hakukutsuille yhteistä Vuoden 2002 erityispiirteitä Vuoden 2003 erityispiirteitä Vuoden 2004 erityispiirteitä Projektien arviointi Vuosiseminaarit Käynnistysseminaari Vuosiseminaari Vuosiseminaari Vuosiseminaari Päätösseminaari Muu toiminta Lopputiedote....21

11 4 Ohjelman teknologiatiekartta Perusperiaatteet ÄLY-ohjelmaan sovitettu tiekarttakäytäntö Analyysistä skaalautuva konsepti Tehokas työskentelytapa aivoriihien ryhmätöihin Tiekarttaprosessin toteutuminen teknologiaohjelman kuluessa Yhteenveto muistioista ja työpapereista Uusi tieto- ja viestintätekniikka älykkään automaation tärkeimpänä toteutustekniikkana Kuinka äly kytkeytyy? Johtopäätöksiä Ei vain säätöä, ohjausta ja monitorointia Tietointensiivisempi operatiivisen tilan hallinta Ihminen-tekniikka-vuorovaikutus Standardoinnin merkitys Teollisuuden palvelut Tiekartta ja teknologiaohjelman johtaminen Käytännön kokemuksia tiekarttatyöskentelystä Yksityiskohtaiset tulokset tutkimushankkeet Vaativat säätö-, automaatio-, mallinnuskohteet, diagnostiikka, poikkeustilanteet PRODYNA PRODYNA-osaprojekti: Kemikaalien annostelun säätö vedenpuhdistuksessa (Kemira Chemicals) PRODYNA-osaprojekti: Jatkuvatoimisen koboltin poiston mallinnus ja säätö (Outokumpu Research) PRODYNA-osaprojekti: Paperikoneen katkoherkkyysindikaattori (Metso Paper) PRODYNA-osaprojekti: Kemikaalien sekoittuminen ja annostelu (Metso PaperChem) INTELE INTELE osaprojekti: Uudet tuotteet ja tuotantolinjat (JOT Automation Oy) INTELE osaprojekti: Testauksen ja tuotannon tehostaminen (PKC Group Oyj) PRO-ELE Jatkuvatoimisten mittausten optimaalinen estimaatti (Outokumpu Research Oy) Kosteusmittaus pelletointiprosessien säädössä (Outokumpu Technology Oy) Elektroniikan tuotantolinjaston ylläpito ja säätö (Filtronic LK Oy) SOSE Metsäkoneen älykäs kunnossapito ja suorituskyvyn optimointi soft sensor -menetelmillä HARVESTERI Vaahdotusprosessin älykäs säätö konenäön avulla VÄSY Vaihtovirtakoneen vikadiagnostiikka VAIVI Soft sensor -tekniikoilla toteutettu sekoitusprosessin ohjaus Sekoitin Kauhan täyttöasteen määritys LASTARI Piirilevyn valmistusprosessin hallinta PIHA... 79

12 5.1.5 OLMA KEHA FASTSENSE HALOT START EMMA Arkkitehtuurit, langaton automaatio, hajautettu automaatio E2MANUFACTURING OHJAAVA AGENT AUTOMATION MUKAUTUVA HAS ERHE AUT Automaation ohjelmistokehitysprosessi AUTOHJE MOVIDA EMERGE SWAIT POHA TESTING MANAGER ANTI TEMO Ihminen kone-rajapinta AIVOT JA AUTOMAATIO Teollisuuden konenäkö TILMA SURVIS DIGGER TATU Yksityiskohtaiset tulokset yrityshankkeet Toiminnallisesti ja teknologisesti laajennettu uudelleen kirjoitettu ALMA Adaptiivinen fotoniikka Hajautetun mittausjärjestelmän tiedonsiirto Voimalaitosten käytön ja kunnossapidon asiantuntijajärjestelmä Sensor Platform Tuotantolinjan yhtenäinen ohjausympäristö Information Management Automaatio ihmistä varten Optinen formaatioanalyysi Sahalaitoksen älykäs automaatio Insomnia: Hajautettu optimointialgoritmi prosessiautomaatioon Kemikaalien annostelutyökalun kehittäminen Energiateollisuuden uudet automaatio- ja tietojärjestelmäratkaisut Hajautettu ja integroitu automaattinen etädiagnostiikkajärjestelmä,

13 6.15 Mobiiliverkkojen älykäs ja etäkonfiguroitava tiedonkeruu Norpe s Net of Intelligent Distributed Services Orbis Tester Platform Mallipohjaisten prosessinohjaussovellusten kehitys Lakritsimassan keittoprosessin ohjaus Remote Connectivity Suite Älykkäämpi HiSAC tuoteperhe Tulevaisuuden punnitus- ja annostusjärjestelmä Oppivat ratkaisut Muut yritysprojektit Projektiratkaisujen tuotteistaminen, Capricode Logististen automaatiojärjestelmien ohjelmistotuotannon kehittäminen, Cimcorp Oy IMA inet-järjestelmä, Ima Engineering Ltd Oy ColorSpector, Insinööritoimisto Data Oy Älykkäiden päätelaitteiden ohjelmistokomponenttien kehittäminen, Laske Oy Rainanmuodostuksen hallinta ja säätö, Metso Paper Oy, Jyväskylän yksikkö Langaton ohjausjärjestelmä teollisuuslaitteille, TextStream Oy Viola laitepalvelin, Viola Systems Oy Ratakatkoilmaisimen kehitysprojekti, Vision Systems Oy Teollisuusprosessien hallintaohjelmisto, Wapice Oy Symbolisen mallintamisen hyödyntäminen ohjelmoinnissa, Wärtsilä Finland Oy, Technology Tekesin teknologiaohjelmaraportteja

14 1 Taustaa Suomen asema monilla prosessiautomaation sektoreilla on ollut vuosikymmeniä vahva. Erityisesti paperi-, sellu- ja energiateollisuuden automaatiossa meillä on sekä merkittäviä kotimaista yrityksiä että kansainvälisiä suuryrityksiä, joilla on laajaa kehitys- ja valmistustoimintaa Suomessa. Perinteisen kappaletavara-automaation puolella volyymi on ollut pienempi, mutta kansallisesti silti tuntuva. Tietoliikennetekniikan erinomaisen kehityksen ansiosta elektroniikkateollisuutemme on kasvanut voimakkaasti, ja sen mukana alan automaatiojärjestelmien kehitys on päässyt ripeään vauhtiin. Aktiivisella tutkimuksella ja tuotekehityksellä suomalaiset yritykset voivat säilyttää jatkossakin merkittävän asemansa monien sovellusalueiden automaatiotoimittajina. Tietotekniikka ja siihen perustuva ja sen sovelluksia käyttävä teollinen yritystoiminta ovat nopean muutoksen kourissa. Voimakkainta kasvu on perinteisten teollisuusalojen ulkopuolella. Muutos asettaa vaatimuksia myös automaatiolle. Muilla alueilla kehitetyt tietotekniikkaratkaisut ovat yhä käyttökelpoisempia ja helpommin sovellettavissa myös teollisuuden ohjausjärjestelmiin. Automaatio integroituu tehtaan muihin tietojärjestelmiin, ja Internet laajentaa automaatiota tehtaan ulkopuolelle. Myös automaatiolle asetettavat vaatimukset ovat kasvaneet, eivätkä perinteiset menetelmät enää riitä kaikkien vaadittujen ominaisuuksien toteuttamiseen. Uudet menetelmät ja algoritmit, kuten sumea logiikka, neuroverkot ja geneettiset algoritmit, ovat tulossa apuun ohjaamaan tuotantoa ja ennakoimaan häiriöitä entistä paremmin. Ohjelmistotekniikka on noussut avainasemaan niin automaation kehittämisessä kuin toimituksissakin. Automaatio on yksi vaativimmista modernin ohjelmistotekniikan soveltamiskohteista, joten automaation kehittäjien on syytä tuntea ja pystyä tehokkaasti hyödyntämään ohjelmistotekniikan uusimpia ja potentiaalisesti käyttökelpoisia tuloksia. Teknologiaohjelman tavoitteita olivat: Tukea muutospaineissa olevan automaatioteollisuuden tutkimustarpeita ja kehittää alan osaamista. Hyödyntää uuden tietotekniikan tarjoamia mahdollisuuksia teollisessa tuotannossa ja luoda mahdollisuuksia uuden liiketoiminnan käynnistämiselle. Synnyttää yhteenliittymiä tuotteistajayritysten piirissä. Olla omalta osaltaan tukemassa verkottunutta ohjelmistotuotantoa ja -kauppaa. Perinteisesti automaatio on jaettu prosessi- ja kappaletavara-automaatioon. Elektroniikkatuotannon osuus on nyt viime vuosina noussut Suomessa merkittävään asemaan. Ohjaustasoittain teknologiaohjelma suunnataan laiteohjaukseen (esimerkiksi kenttäväylät), yksikköprosessi- ja tuotantolinjaohjaukseen sekä tuotannonohjaukseen. Perustoimintojen, säädön ja ohjauksen, lisäksi ohjelmassa pyritään kehittämään myös diagnostiikkaa, kunnonvalvontaa, kunnossapitoa, laadunhallintaa, prosessitietämyksen hallintaa ja ihminen kone-vuorovaikutusta. Ohjelman kannalta kiinnostavia ovat myös sovellusalueille tärkeät tietojärjestelmät, internetin käyttö, etähallinta, tiedonsiirtotekniikat sekä erilaiset laitteisto- ja ohjelmistoalustat ja -ympäristöt. Anturi- ja mittaustekniikan, samoin kuin muun muassa johtamisprosessien, taloushallinnon, myynnin ja markkinoinnin kehittämiseen on olemassa muita tutkimus- ja teknologiaohjelmia, joihin ÄLY-teknologiaohjelmalla on runsaasti liittymäkohtia. ÄLY-ohjelman intressissä on edistää toimintojen ja järjestelmien integrointia, joten näitä liittymäkohtia pyritään aktiivisesti tunnistamaan ja hyödyntämään ohjelman aikana hyvässä yhteistyössä muiden teknologiaohjelmien kanssa. 1

15 Säädön, ohjauksen ja informaatiojärjestelmien kehittämisessä prosessiautomaatioyrityksillä ja niiden kanssa yhteistyössä toimivilla tutkimusryhmillä on vahvaa osaamista ja edistyneitä tuotteita. Elektroniikkatuotannossa puolestaan on opittu hallitsemaan nopeita tuote- ja tuotantolinjamuutoksia, volyymivaihteluita ja yleensä nopeatempoista liiketoiminnan muuttumista. Ohjelmistotuotannon haasteet ovat kaikille yhtäläiset. Niin teorioissa ja menetelmissä kuin teknologioissa ja tuotteissa on nähtävissä paljon samankaltaisuutta. ÄLY-ohjelmassa pidetään tärkeänä, että eri sovellusalueiden osaajat voivat jakaa projekteissa kokemuksiaan ja tavoitella yhteisiä synergiaetuja. Projektien odotetaan vievän eteenpäin yksittäistä tai useaa soveltamisaluetta, tuottavan tieteellisiä tuloksia, kehittävän teknologioita ja edistävän näiden soveltamista. Teknologiaohjelmassa voidaan aikanaan katsoa onnistutun, jos projektien ansiosta on todettavissa, että: Uusista menetelmistä on tullut vakiintuneita komponentteja eri sovellusalueille. Eri sovellusalueille on syntynyt alakohtaisia referenssiarkkitehtuureja, jotka edistävät osajärjestelmien integrointia ja ohjelmistokomponenttimarkkinoiden kehittymistä. Ihmisen rajoitukset ja mahdollisuudet ovat osa automaation vaatimusmäärittelyä. Yrityksillä on omaa ydinosaamista paketoiva ja ohjelmistomarkkinoita tehokkaasti hyödyntävä tuotekonsepti. Yritykset kehittävät verkostossa valituille sovellusalueille korkeatasoisia automaatio-ohjelmistoja. 2

16 2 Ohjelman valmistelu Ohjelman valmisteluryhmä Pekka Yrjölä, Tekes Arto Marttinen, Control Cad Kalervo Tervola, AIM Automation Jari Partanen, JOT Automation Tapio Rauma, VTT Elektroniikka Raimo Korhonen, Neles Automation Seuraavassa on lyhennelmä valmisteluraportista. 2.1 Tekniikkaa ja algoritmeja on teollinen hyödyntäminen puuttuu Teollisuuden automaatiossa on käynnissä kehitysvaihe, jossa vuosien varrella tutkitut uudet menetelmät ja lähestymistavat alkavat olla loppukäyttäjien edellyttämällä tasolla ja niitä aletaan ottaa todelliseen teollisuuskäyttöön myös muutoin kuin voimakkaasti räätälöityinä järjestelminä tai niiden osina. Esillä olevia teemoja ovat mm. älykkäisiin menetelmiin perustuvat järjestelmätuotteet (data mining ja uuden mittaustiedon muu hyödyntäminen, diagnostiikkajärjestelmät, tuotannon suunnittelu), selain- ja internet-mahdollisuuksien hyödyntäminen teollisuuden järjestelmissä ja komponenttipohjainen ohjelmistotekniikka, johon liittyen avoimet ohjelmistoalustat sekä tuotteistajayritysten verkottunut yhteistoiminta. Lisäksi käyttöön tulee koko ajan uutta teknologiaa ja uutta teknologiaa hyödyntäviä sovelluksia. Vaikuttaa siltä, että teollisuudessa käsiteltävä informaatiomäärä on jo tällä hetkellä nykykäytäntöihin peilaten liian suuri, ja jatkossa tietotulva tulee kasvamaan mm. langattomien yhteyksien, kenttälaitetason digitalisoitumisen ja uusien anturi- ja mittausteknologioiden käyttöönoton vuoksi. Informaatio mahdollistaa nykyistä tehokkaamman toiminnan ja tuotannon ohjaamisen, mutta kynnyskysymykseksi nousee kuitenkin yhä kasvavan tiedon hallinnan osaaminen. Edellä mainittuihin teemoihin liittyen on tehty tutkimustyötä varsin paljon viimeisten vuosien aikana. Perustuntuma on, että uudet mahdollisuudet ovat tulleet varsin hyvin tutkijoiden ja teollisuuden tietoisuuteen ja niitä on jo verifioitu useilla toimialoilla. Ansiokkaasta tutkimustyöstä huolimatta mahdollisuudet eivät ole kuitenkaan konkretisoituneet odotetussa laajuudessa ohjelmisto- ja järjestelmätuotteiden muodossa. Tässä selvitystyössä korostetaan tuotteistuksen merkitystä, ja esitetään toimintatapoja uusien teknologioiden ja menetelmien hyödyntämiseksi ohjelmistoliiketoiminnassa. Ammattitaitoisista tietotekniikan osaajista tulee jatkossa olemaan yhä suurempi pula, minkä epäillään vaikeuttavan alan kansallista kehittymistä. Tässä teknologiaohjelmassa otetaan yhdeksi teemaksi ohjelmistojen komponentointi ja uudelleenkäyttö, joiden avulla pyritään lisäämään yritysten yhteistä ohjelmistokehitystä ja ohjelmistojen osien uudelleenkäyttöä uusissa ympäristöissä. Tällä hetkellä kukin yritys rakentaa lähes täysin yksin myymänsä tuotteet, kun jatkossa etenkin ohjelmistokehityksessä voitaisiin hyödyntää enemmän jo olemassa olevia ohjelmistoja tai niiden osia (komponentteja), mikä vähentää päällekkäistä ohjelmistokehitystä. Uuden teknologiaohjelman keskeisiksi alueiksi esitetään: Teknologiapohja Älykkäisiin menetelmiin perustuvat teknologiat Sovellusalue Prosessi- ja kokoonpanoteollisuuden tuotantotoimintaa tukevat järjestelmät, uusien teknologiamahdollisuuksien tutkimus, käyttöönotto ja hyödyntäminen Korostus Uudelleenkäytettävät ohjelmistot, komponenttipohjainen ohjelmistokehitys, verkottunut ohjelmistotuotanto. 3

17 2.2 Mihin ollaan menossa Perusteollisuus Perusteollisuuden automaatiojärjestelmissä ollaan siirtymässä kenttälaitetasollakin digitaaliseen automaatioon. Tästä osoituksena on jo vuosia jatkunut kenttäväyläaihepiirin kehitystyö, jonka tuloksena on toteutettu prototyyppijärjestelmiä eri puolilla maailmaa, mm. Kanadassa, Yhdysvalloissa, Japanissa ja Euroopassa. Digitalisoituminen tuo uusia mahdollisuuksia tuotantoprosessien hallintaan ja toimilaitteiden kunnon seurantaan teknologian mahdollistamien uuden sukupolven laitteiden vuoksi. Mahdollisuuksien lisäksi digitalisoituminen tuo mukanaan ongelma-alueita, joita ei ole vielä kattavasti ratkaistu. Erityisesti esillä ovat olleet seuraavat pääkohdat: 1. Millä aikataululla (jos ollenkaan) ja miten kannattaa siirtyä nykyisestä analogiainstrumentoinnista kenttäväyläpohjaisiin järjestelmiin? 2. Kuinka pitkälle automaatiojärjestelmä voidaan ylipäätään hajauttaa? Nykyisin käytetään hyvin paljon hierarkkisia säätö- ja ohjausjärjestelmiä. Miten sama voidaan toteuttaa hajautetussa arkkitehtuurissa? 3. Digitalisoituminen ja väyläpohjaiset ratkaisut tuottavat aiempiin järjestelmiin verrattuna uutta ja erilaista tuotantoon liittyvää tietoa: Mitä lisäarvoa uudella tiedolla saadaan ja miten uusi tietotulva hallitaan entisissä järjestelmissä? 4. Siirtymävaihe nykyisistä järjestelmistä digitaalisiin järjestelmiin tulee kestämään vuosia, mikä tarkoittaa, että tuotantolaitoksissa saattaa olla usean sukupolven automaatiojärjestelmiä yhtä aikaa käytössä. Miten siirtymäkausi otetaan huomioon tukijärjestelmiä rakennettaessa? Toinen pitkäjänteinen kehittymässä oleva alue ovat eri osajärjestelmien informaatiota hyödyntävät kokonaisjärjestelmät. Tyypillisiä esimerkkejä tästä ovat ennakkohuoltojärjestelmät, joihin tullee integroitumaan yhä enemmän kunnonvalvontatietoa ja säätöjärjestelmät, joihin tullaan liittämään konfigurointitietoa laitetietokannasta sekä uusia prosessitietoja (lähinnä vikadiagnostiikkatiedot). Järjestelmien yhteensopivuus korostuu. Kolmantena pääkohtana ajankohtaista on tietoteknisen infrastruktuurin yhä monipuolisempi hyödyntäminen. Tuotantoon suoraan tai välillisesti liittyvää tietoa kerätään ja käytetään tuotannon laadun parantamiseen varsin paljon, mutta on odotettavissa, että uusia mahdollisuuksia käyttökelpoisen informaation muodostamiseksi löytyy edelleen. Näin on syytä uskoa, sillä analysointi- ja muut menetelmät kehittyvät koko ajan, mistä osoituksena mm. data mining -teeman kysyntä. Jatkossa hyödynnettävän (mittaus)tiedon määrän ei odoteta pienenevän, koska uudentyyppisiä ja uutta tietoa tuottavia lähteitä (älykkäät kenttälaitteet, langattomat mittalaitteet) otetaan jatkuvasti käyttöön. Tehdaskohtaisten tukitoimintojen ulkoistaminen tulee myös vaikuttamaan toimintaan etenkin pitkällä tähtäimellä. On olemassa riski, että varsinainen kunnossapitotietämys ei ole tehtaan valvonnasta vastaavilla henkilöillä, vaan on siirtynyt esimerkiksi kunnossapidosta vastaavalle yritykselle. Sen vuoksi loppukäyttäjä tarvitsee jatkossa valmiiksi suunnitellun tuotannon ylläpitoa tukevan konseptin hyödyntääkseen uutta teknologiaa tuotantotavoitteiden saavuttamiseksi ja laatuvaatimusten täyttämiseksi Elektroniikkateollisuus Elektroniikkatuotannon perusautomaation kypsyystaso on alhaisempi kuin muun teollisuustuotannon. Tämä johtunee alan erityispiirteistä, joista merkittävimpiä ovat suuri kehitysnopeus, tuotteiden moninaisuus ja alati kiristyvät toimitus- ja laatuvaatimukset. Kehitysnopeus ilmenee etenkin tuotantolinjojen lyhyenä ikänä: nopean tuotekehityksen seurauksena tarvitaan jatkuvaa uusien tuotteiden sisäänajoa tuotantoon, mistä seuraa jatkuva muutostarve tuotantolinjatasolla. Alan kasvun ja dynaamisuuden vuoksi tuotantohenkilöstö joutuu usein keskittymään lyhyen tähtäimen toimenpiteisiin, ja pitkän tähtäimen muualla vakiintuneita automaatiokehitystoimenpiteitä ei ehditä toteuttamaan. 4

18 Ala on myös murrosvaiheessa kilpailutilanteen vuoksi. On nähtävissä, että elektroniikkatuotanto verkottuu jatkossa muuta tuotantotoimintaa pidemmälle. Käytännössä tuotteet tehdään hyödyntäen minitehdasverkostoa. Etuna tällä on nopea reagointikyky, taloudellisuus ja kapasiteetin dynaamisuus. Tuotannon ohjaus ja ajoitus, materiaalihallinta sekä laadunvalvonta ovat luultavasti edellä mainitun verkottuneen tuotantoympäristön ongelmakohtia, ja ne saattavat rajoittaa minitehdasympäristön toteutumista. Automaation kannalta edellä mainitut seikat johtavat siihen, että elektroniikkatuotannossa käytettävät tietotekniset järjestelmät tulee rakentaa yhteenkonfiguroituviksi. Ristiriitaa aiheuttavat laatuvaatimukset, koska tuotannon seurantaa tulee niiden mukaan tehdä tuote- tai tuoteyksilökohtaisesti, vaikka dynaamisessa tuotantoympäristössä tehdään eri tuotteita samoilla tuotantovälineillä. Tästä aiheutuu uusia haasteita laaduntuottokykyä ajatellen. Elektroniikkatuotannossa onkin syytä järjestää tuotannon seuranta niin, että useat eri näkökulmat tulevat otettua huomioon. Näkökulmia ovat mm. laatutiedot, materiaalitiedot, tuotetiedot (versiot, tuotekohtaiset materiaalitiedot, valmistustiedot), laitetiedot valmistuksen ajalta sekä tuotannon jäljitettävyys, joka korostuu etenkin minitehdasketjussa Tietoteollisuus muiden alojen tukena Keskeisiä tietoteollisuuden tuomia soveltavan teollisuuden kannalta tärkeitä teknologioita ovat käyttöliittymätekniikat (mm. selaimet käyttöliittymissä), langattomat järjestelmät, digitalisoituminen, hajautetut ohjelmistoarkkitehtuurit ja komponenttipohjainen ohjelmistotuotanto. Seuraavassa luettelo tyypillisistä yhteisistä kehityskohteista: Suuremmat laatuvaatimukset Reagointinopeus poikkeamiin Hajautetun tuotannon hallittavuus ja optimointi Muutostila hajautettuun suuntaan Suuri tieto-/datamäärä Hajanaiset tietojärjestelmät Ohjelmistojen osuus tuotteissa ja järjestelmissä kasvaa Tuotevariaatiot lisääntyvät. 2.3 Ohjelman sovellusalueet Uudet teknologiamahdollisuudet Langattomuus tulee vaikuttamaan automaatiojärjestelmien tiedonsiirtoon ja tuotantoprosessien automaatiojärjestelmien eri osien toteuttamiseen ja käyttämiseen tavalla, joka ei vielä ole täysin selvä. Yleinen suuntaus on kuitenkin langattomia päätelaitteita ja tukijärjestelmiä tukeva. Lisäksi on huomioitava myös tulossa olevat langattomat mittalaitteet ja analysaattorit. Koska langattomuuden hyödyntäminen automaatiojärjestelmissä on kehittynyt vasta vähän, alueella on hyvät mahdollisuudet löytää yhteneviä käyttökohteita ja käyttöperiaatteita useilta teollisuuden aloilta. Automaatiossa hajautus tulee lähitulevaisuudessa etenemään varsinkin kenttäväylien ja nykyistä älykkäämpien toimilaitteiden käyttöönoton myötä. Kenttäväylien ja langattomien järjestelmien käyttöönotossa oleellista on niiden tuomat uudet mahdollisuudet tuotantoprosessien hallinnan, diagnostiikan, huollon ja kunnossapidon alueilla. Näiden mahdollisuuksien täysipainoiseksi hyödyntämiseksi tarvitaan tutkimus- ja kehitystyötä. Teollisuuden kannattaa myös seurata muissa kuin teollisuusympäristöissä (kotiympäristö, toimistoympäristö, jne.) tapahtuvaa kehitystä. Avainsanoja: WLAN, WAP, Bluetooth Tietämyksen hallinta Mittaustietoa (dataa) on jo vuosia kerätty ja käytetty tuotannon seurantaan ja kehittämiseen. Uutena askeleena on datan monipuolisen analysoinnin avulla saatava uusi tieto, jonka omaksuminen ja hyväksi käyttäminen on vasta alkuvaiheessa. Oman osuutensa tämän tutkimusaiheen ajankohtaisuuteen tuo myös uutta tietoa 5

19 tuottavat järjestelmät, joista on mainittu aiemmin tässä dokumentissa. Käytännössä pyritään siirtymään datan ja informaation hallinnasta eri lähteistä peräisin olevan tietämyksen hallintaan, jolla on suuri merkitys etenkin laadunvalvonnassa ja -parantamisessa. Data Mining (DM) & Knowledge Discovery (KD) ovat mielenkiintoisia teemoja, jotka liittyvät voimakkaasti uudentyyppiseen tiedonhankintaan erilaisista kohdejärjestelmistä. Esiin nostetaan DM:n ja KD:n avulla saatavien tietojen hyödyntäminen laadunohjaus- ja diagnostiikkajärjestelmissä. Ongelma-alue on ajankohtainen useilla teollisuuden alueilla, mm. toimilaitteiden älykkyyden kasvaminen ja kenttäväyliin siirtyminen tuottaa lisäinformaatiota käsiteltäväksi. On nähtävissä, että ongelmat esiintyvät teollisuuden aloilla yhteneväisinä. Tämä tukee samojen algoritmien, ohjelmistokomponenttien ja tiedonhankintatyökalujen käyttämistä Dynaamisen tuotantokapasiteetin hallinta Tuotannon ohjauksen keskeisiä haasteita tulee jatkossa olemaan tilauksesta toimitukseen -kokonaisketjun hallinta entistä lyhyemmillä toimitusajoilla, joihin voi sisältyä myös tuotekehitysaikaa. Etenkin elektroniikkatuotannossa tuotannon verkottuminen päätoimittajalta alihankkijoille aiheuttaa suuria haasteita kokonaisketjun hallintaan. Tähän liittyy myös raaka-aineita koskevia logistiikka- ym. ongelmia. Myös perusteollisuudessa suuntaus on joustavampiin tuotantolinjoihin, mutta elektroniikkatuotannon joustavuustasoa ei käytännön syistä saavuteta. Yhteisiä ohjelmistokomponentteja kuitenkin löytyy, koska tarpeet ovat varsin yhteneväiset Komponenttipohjaiset kokonaisjärjestelmät Tuotannollisten tehtaiden tietojärjestelmät sisältävät tyypillisesti erillisiä järjestelmiä (prosessiautomaatioon, laitehuoltoon ja ylläpitoon, laboratoriotietoihin, vikadiagnostiikkaan jne.), jotka ovat usein eri toimittajien tekemiä. Järjestelmien elinkaarten erilaisuuden, etenkin puuttuvien yhteisten rajapintojen vuoksi, niiden yhteishyödyntäminen on ollut vaikeaa. Oleellisena tehtävänä komponenttien välisessä tiedonsiirrossa on standardirajapintojen ja -tekniikoiden (OPC, XML, CORBA, DCOM) hyödyntäminen. Jatkossa pyritään hyödyntämään komponenttipohjaisia järjestelmiä, jolloin eri järjestelmien sisäisten ja ulkoisten rajapintojen tulee olla määritelty riittävän yleisesti, jotta uusien ohjelmistokomponenttien hyödyntäminen ja kokonaisjärjestelmien kokoaminen eri komponenteista on mahdollista. Paitsi rajapinnat myös järjestelmien arkkitehtuuri on määriteltävä. Arkkitehtuurimäärittely muodostuu sitä tärkeämmäksi tekijäksi mitä alhaisemman tason ohjausjärjestelmiä tutkitaan. Tässä teknologiaohjelmassa on suunniteltu toimittavan ylemmän tason järjestelmien tasolla, jolloin arkkitehtuurin määrittelemisen ei uskota muodostuvan kehitystyön kannalta kriittiseksi, vaikkakaan sen tärkeyttä ei tule unohtaa. Erityisiä tutkimusaiheita ovat tiedon läpinäkyvyyden varmistaminen järjestelmien ja niiden osien välillä, komponentoidun järjestelmän testaaminen ja dokumentoiminen Hajautettu toimintalogiikka Komponenttipohjainen ohjelmistokehitys tukee ohjelmistojen uudelleenkäyttöä ja sovittamista uusiin ympäristöihin. Periaatteena on soveltaa ohjelmistokomponentteja uusiin käyttöympäristöihin ilman suurta ohjelmistokehitystarvetta. Tutkimusaiheeksi nousee tässä hajautetun toimintalogiikan hallinta komponentoidussa ympäristössä. Tuotekehityksessä yhdeksi painopisteeksi tulee paitsi oman tuotekehityksen komponentoinnin hallinta, myös muualta hankittavien komponenttien hallitseminen, jolloin tehtäväksi tulee ohjelmiston arkkitehtuurin ja muualta saatavien komponenttien yhteensovittaminen. Seuraavan sukupolven automaatiojärjestelmät perustuvat älykkäisiin kenttälaitteisiin. Tämä trendi on jo alkanut ja alan asiantuntijapiireissä ollaan yhtä mieltä siitä, että se tulee mullistamaan 6

20 automaation. Uudet kenttäväyläteknologiat (esim. Foundation fieldbus) mahdollistavat säädön hajauttamisen kenttälaitteisiin ja uudentyyppiset kenttälaiteverkkoratkaisut prosessin optimointiin ja diagnostiikkaan. Automaatiojärjestelmän murrosvaihe on jo käynnistynyt ja joidenkin asiantuntijoiden mielestä automaatioarkkitehtuuri tulee muuttumaan täysin erilaiseksi. Perinteiset automaatiojärjestelmät (DCS) tulevat väistymään kenttäpohjaisten automaatiojärjestelmien (FCS) tieltä. Transitiovaiheessa hybridiratkaisut ovat todellisuutta, mutta vain väliaikaisia. Kenttälaiteverkkojen tutkimusaiheita ovat mm. sulautetut hajautusalustat (embedded middleware), olioautomaatio (object automation), laiteverkot (kenttälaitteissa tarvittava tiedonsiirtoteknologia), laiteyhteisöt/agenttiautomaatio (agent automation) ja hajautetut säätöjärjestelmät. 2.4 Yleiset tavoitteet Keskeistä tulevaisuuden ohjelmistokehityksessä tulee olemaan nopeus ja alan yleisen tuottavuuden tehostaminen. Uudelleenkäytettävyys verkottumisen avulla ja komponenttipohjainen ohjelmistokehitys tullee olemaan seuraava ohjelmistokehityksen automaatiota lisäävä lähestymistapa, jolla vastataan tulevaisuuden haasteisiin. Ohjelmistotyön tarvetta ei vallitsevan käsityksen mukaan pystytä tulevaisuudessa nykyisiä toimintatapoja käyttäen täyttämään, minkä vuoksi ohjelmistojen uudelleenkäyttö alkuperäisistä tarkoituksista poikkeavissa ympäristöissä tulee ajankohtaiseksi. Joissain lähteissä on arveltu, että 80 % ohjelmistokehityksestä vuonna 2010 tulee olemaan komponenttipohjaista. Kansallisesti on tärkeää nähdä tulossa oleva muutos ja reagoida siihen hyvissä ajoin. Ohjelman yhtenä tavoitteena on tukea ohjelmistokehitystyötä kansallisesti vahvalla älykkäiden järjestelmien ja menetelmien alueella luomalla tutkimuksen, tuotekehittäjien ja loppukäyttäjien yhteistyöverkosto verkottuneen ohjelmistokehityksen ympärille. Ohjelman jälkeen tavoitteena on ylläpitää ja edelleen kehittää yhteistyön kautta yritysten välistä ohjelmistokomponenttien uudelleenkäyttämistä. Alustavasti on esitetty mm. Software Component Market -tyyppistä ratkaisua aluksi automaatioalan, myöhemmin myös muun ohjelmistoliiketoiminnan tueksi. Tutkimusohjelma mahdollistaa laajan yhteistyömahdollisuuden loppukäyttäjien, tuotteistajayritysten ja tutkimusyksiköiden välillä ohjelmistotuotannon tehokkuuden kasvattamiseksi. Ohjelman julkisissa hankkeissa luodaan tuotteita ja järjestelmiä prototyyppitasolle, prototyyppejä jalostetaan muissa hankkeissa myytäviksi tuotteiksi ja tuotekokonaisuuksiksi. Lähtökohtana on luoda mahdollisuuksia jo olemassa olevan tutkimusosaamisen kaupalliselle hyödyntämiselle, ja erityinen huomio kiinnitetään siihen, että tuotteistajayrityksille luodaan aiempaa paremmat mahdollisuudet prototyyppijärjestelmien tuotteistamiselle. Käytännössä tämä merkitsee, että tuotteistajayritysten tulisi olla aiempia teknologiaohjelmia merkittävämmässä roolissa ohjaamassa ohjelman projekteja. Hankkeiden päällekkäisyyttä pyritään vähentämään, jolloin tehdään tilaa tuotteistajayrityksille tutkimushankkeiden sijaan. Julkisissa hankkeissa tehdään pahimmassa tapauksessa työtä saman ongelmakentän parissa useita vuosia useiden projektien aikana. Etenkin tällaisissa tilanteissa julkisten projektien tuloksia tulisi arvioida enemmän tuotteistajayritysten näkökulmasta kuin loppukäyttäjien näkökulmasta. 7