Engineering Intelligence konejärjestelmissä

Transkriptio

1 Solita Hub: Teollinen Internet Tampere Engineering Intelligence konejärjestelmissä Professori Kari T. Koskinen Tampereen teknillinen yliopisto Kone- ja tuotantotekniikan laitos

2 Kuka on Kari T. Koskinen? Työt: Professori, TTY Kone- ja tuotantotekniikka Laitoksen johtaja Konetekniikan koulutusohjelman johtaja Smart Simulators tutkimusryhmän johtaja Tausta: DI, Konetekniikka, TTY 1987 TkL, Automaatiotekniikka, TTY 1991 TkT, Automaatiotekniikka, TTY, 1996 Tutkimusintressit: Kestävän kehityksen hydrauliikka ja mekatroniikka Tiedon ja tietämyksen hallinta (Engineering Intelligence) Mallintaminen ja simulointi Lentokonejärjestelmätekniikka Moniteknisten järjestelmien suunnittelu Introduction 2 2

3 TTY, Kone- ja tuotantotekniikan laitos MEI

4 Hypekäyrä MITÄ TIEDÄMME TULEVAISUUDESTA?

5 Lämpimämpi ilmasto Megatrendit Megakaupungit Älyteknologia arjessa Kamppailu luonnonvaroista kiihtyy Euroopan uudistumiskyvyttömyys Sosiaaliset ja henkiset tarpeet korostuvat Data vallan ja vaurauden lähteenä Superseniorit Globaali kohtalonyhteys Talousjärjestelmä oirehtii Länsimaisen työn radikaali murros Polarisaatio ja eritahtisuus energiamurroksessa Suuri vallan uusjako

6 Gartner s Hype for

7 Systeeminen älykkyys etenee Yksittäisten vaiheiden tietokoneistaminen (process intelligence) Yhden toimialueen tietokoneistaminen (esim. rahoitus, tuotanto tai jakelu) (limited business intelligence) Integroitujen prosessien tietokoneistaminen (integrated business intelligence) Prosessien integroitu ja älykäs koordinoiminen yli yritysrajapintojen (ubiquitous intelligence, ambient intelligence) Ref. J. Kaivo-oja, TKKK

8 Ubiikki vallankumous BIG DATA MOBILE VECHICLES CLOUD COMPUTING AMBIENT INTELLIGENCE MACHINE-TO- MACHINE COMMUNICATI ON AI, AUTOMATION & ROBOTS Ref. J. Kaivo-oja, TKKK

9 Teollinen internet ja Industrie 4.0 Konecranes Pekka Lundmark : Älyn lisääminen konetuotteisiin johtaa teolliseen vallankumoukseen. Suomen teollisuus kulkee vallankumouksen kärjessä ja suomalaiset yritykset luovat teollisen internetin pohjalta runsaasti kannattavia palveluja ja tuotteita. Industrie 4.0 on Saksan valmistavan teollisuuden strateginen avaus. - Cyber Physical Products - Internet of Things - Individual customer requirements - Dynamic business & Engineering Processes - Managed information flows

10 TEOLLINEN INTERNET JA ENGINEERING INTELLIGENCE

11 Teollinen internet GE:n näkemys Ref. GE Software

12 Tiedon ja tietämyksen hallinta Engineering Intelligence Engineering Intelligence (EI) is the ability for an engineering organization to orchestrate processes related to collaborative engineering, product lifetime information, competencies, and intelligence of products and services with semantically rich, context-aware and intelligent ICT-solutions

13 EI -konsepti

14 Haasteet ja trendimuutos 1. Tieto sijaitsee siiloissa (ei todellista yhteistoimintaa) 2. Näkökannan muuttaminen osista kokonaisuuksiin (holistiset järjestelmät) 3. Tieto ja tietämys dynaamisessa ympäristössä (ihmiskeskeisyys) 4. Jatkuva prosessien kehitys (systems engineering) 5. Tietojärjestelmien kehittäminen (legacy - järjestelmistä palvelupohjaisiin) 6. Älykkyys (palvelut, kontekstipohjaisuus, aikaansidottu) 7. Innovaatiot vai inkrementaalinen kehitys 14

15 EIE Approach Engineering Intelligence - lähestymistapa TIETOVIRRAT ORKESTROINTI YHTEISTOIMINNALLI SET PROSESSIT ORKESTROINTI ORKESTROINTI KOMPETENSSIEN KUMULOINTI SISÄÄNRAKENNETTU ÄLYKKYYS ORKESTROINTI

16 UUDEN TEKNOLOGIAN MAHDOLLISUUDET

17 Älykäs kone? Professori Kari T. Koskinen, TTY

18 Koneet tulevat yhä älykkäämmiksi? Kuvat : Sandvik, Ponsse, Metos Tietotekniikka auttaa energiatehokkuuden parantamisessa Digitaaliset ohjausjärjestelmät mahdollistavat ergonomian parantamisen Koneita voi etäohjata ihmisten ei tarvitse työskennellä epämukavissa ja vaarallisissa paikoissa Koneet voivat mitata prosesseja ja optimoida suoritusta Koneen voivat lähettää informaatiota, käyttöaikatietoa ja tilatietoja mobiilin internetin kautta Paremmet mahdollisuudet koko fleetin hallintaan Korjaus ja huoltotoiminnot voidaan optimoida ja minimoida seisokit

19 Teollinen internet Vianetsintä, elinkaari ja prosessit, älykkyys 19 Historiatiedon hyväksikäyttö Tulevan ennakointi Tilannetietoisuus E L I N K A A R I Professori Kari T. Koskinen, TTY

20 Teollinen internet Mallipohjainen suunnittelu, Systeemisuunnittelu Saatua tietoa hyödynnetään visualisointiin reaaliaikaisena, mutta ilman reaalimaailman rajoituksia Järjestelmän toimintaa kuvataan matemaattisesti Professori Kari T. Koskinen, TTY 20

21 Kehittyvät suunnitteluprosessit Engineering Intelligence (EI) ja Semanttinen mallinnus Consortium: SEMOGEN -hanke Professori Kari T. Koskinen, TTY

22 Semogen - Informaatiovirrat

23 Case Tutkimus: Porakoneen puomi 23

24 Virtuaalinen konelaboratorio (VML) Teknologia-alusta Dynaaminen reaaliaikasimulointi Konejärjestelmän ohjaus (ohjaimet) Järjestelmätason visualisointi 3D-visualisointi Mittausvälineet Ajan hallinta Skenaariot Kouluttajan välineet Vianetsinnän tuki 24

25 Semanttinen datalehti avoin linkitetty data

26 Tuotantojärjestelmät tulevat kontekstitietoisiksi Suorituksen ja avain toimijoiden (ihmiset, koneet, varastot, järjestelmät) seuranta ja monitorointi Valmistuksen ja materiaalitarvetiedon läpinäkyvyys tuotantoketjun partnereille Reaaliaikainen seuranta, monitorointi ja verifiointi ihmiset ja osat, valmistus, varasto Työmääräysten optimointi ja aikataulutus Verkostonlaajuinen muutosten hallinta Ihminen osana järjestelmää (Human in the loop) Muutosten hallinta tilausten edistämiseksi Tuotantoresurssien seuranta, monitoroiinti ja arviointi - työkalut, laitteet, ohjelmat, materiaalit Tuki erilaisille työsuunnitelmille Mahdollistaa itsenäisen ohjaustavan valinnan osaprosessit, resurssiryhmät Hyödyt sosio-teknisistä järjestelmistä

27 Yhteenveto Asiat muuttuu Monimutkaisuus voidaan nähdä mahdollisuutena Asioiden dynaamisuus on haaste Validius on sidottu kontekstiin ja aikaan Teknologia Useita teknologisia ratkaisuja on jo olemassa Silti: Teknologia ei itsessään voi ratkaista ongelmia,vaaditaan prosessien ja niiden vuorovaikutusten ymmärtämistä Holistinen näkymä Engineering Intelligence on uusi lähestymistapa, joka liittää erilaiset metodologiat ja teknologiat yhteen konseptuaaliseen kehykseen Erilaiset näkymät samasta datasta

28

29 TUT Campus Arena KIITOS!