Tehtaista tulee innovaatioalustoja

Digitalisaatio sekä haastaa että tarjoaa uusia mahdollisuuksia teollisuudelle. Elintarviketeollisuus ja valmistava teollisuus voivat löytää yhteisiä haasteita, joiden ratkaisutkin hyödyttävät puolin ja toisin.

Laitteita ja koneita valmistava teollisuus on lähtenyt digitalisoimaan toimintaansa tavoitteenaan parantaa tuottavuutta siinä määrin, että teollisuuden edellytykset pysyä ja kehittyä Suomessa säilyisivät tai jopa paranisivat kansainvälisestä hintakilpailusta huolimatta. Suomalaiselle teollisuudella ei ole muuta vaihtoehtoa kuin kehittyä nopeammin kuin kilpailijansa ja pysyä näiden edellä teknologiakehityksessä.

Digitalisaatio vaatii kuitenkin investointeja uusiin teknologioihin kuten data-analytiikkaan, robotiikkaan, langattomaan tiedonsiirtoon sekä edistykselliseen automaatioon. Näiden tuomat liiketoiminnalliset hyödyt ovat toisinaan vaikeasti ennakoitavissa, sillä ratkaisujen soveltuvuudessa on suuria riskejä. Tehtailla ei ole useinkaan resursseja laajamittaisiin kokeiluihin. Suurimmat konsernitkin pystyvät investoimaan vain hyvin rajatuissa teknologioissa. Pk-yrityksillä tilanne on vielä vaikeampi.

Ratkaisuja etsitään yhdessä

Haastetta on lähtenyt ratkaisemaan merkittävä joukko digitalisaation edelläkävijätehtaita valmistavasta teollisuudesta kuten Nokia, GE Healthcare, Ponsse, ABB ja Kongsberg. Mukaan ovat tulossa myös Scanfil ja Sulzer. Kokemukset onnistumista ja epäonnistumista jaetaan, jolloin kaikkien yritysten ei tarvitse tehdä kaikkia teknologiakokeiluja, mikä pienentää investointiriskejä.

VTT ja yliopistot soveltavat huippututkimusta ja syvää teknologiaosaamistaan tehtaiden tarpeisiin tuoden uusia innovaatioita ja kilpailuetua, ja pk-yritykset on valjastettu tuomaan omia innovaatioitaan mukaan palvelumuotoisesti. Tehtaista tulee innovaatioalustoja. Valmistavan teollisuuden digitalisaatio nopeutuu, kun kokemuksia jaetaan laajasti.

Tehtaat ovat yhdessä tutkijoiden kanssa määrittäneet oman teollisuudenalansa merkittävimmät haasteet: datapohjaisen toimitusketjun- ja tuotannon läpinäkyvyys, kaikkialle ulottuva robotiikka sekä ihminen digitalisoituvassa työympäristössä. Teollisuus näkee ihmisen olennaisena osana myös tulevaisuuden tehtaissa. Henkilöstön hyvinvoinnista ja osaamisesta tulee aikaisempaa tärkeämpää ikärakenteen muuttuessa, mikä vaikuttaa työvoiman määrään ja saatavuuteen tulevaisuudessa.

Hyvin toteutettuna yhteistyöstä hyötyvät kaikki. Startup-yritykset pystyvät laajentamaan toimintaansa ja hankkimaan tärkeitä referenssejä, tehtaat saavat uusia innovaatioita ja toimintamalleja, tutkimuslaitokset ympäristön kokeilla teknologioitaan ja lopulta Suomi uutta vientikelpoista liiketoimintaa.

Parempaa jäljitettävyyttä

Elintarviketuotteelle jäljitettävyys nähdään tärkeänä kilpailuetuna ruokaturvallisuuden ja kuluttajien luottamuksen takia. Elintarvikeyritykset ovat viime vuosina tehneet useita, erilaisia kokeiluja varmistaakseen elintarviketuotteen jäljitettävyyden ja tarjotakseen tiedon kuluttajille asti.

Valmistavassa teollisuudessa on tyypillistä, että tuote kootaan yhteen useiden alihankkijoiden toimittamista komponenteista ja lisätään siihen itsevalmistettuja osia. Alihankkijoiden erät saattavat olla erilaatuisia, tai toimittaja vaihtuu kilpailuttamisen kautta. Jäljitettävyys antaa mahdollisuuden sopia vastuukysymyksistä reklamaatioiden ja tuotannossa havaittavien laatupoikkeamien selvittämiseksi.

Ratkaisuna on digitaalinen kaksonen, joka tarkoittaa tuotteeseen liittyvää datan keräämistä alihankintaverkostosta, tuotetunnisteista ja tuotantolaitteista mahdollisimman reaaliaikaisena. Ensin data visualisoidaan tilannekuvan ymmärtämiseksi. Hälytyksiä, huomioita ja trendejä saadaan näkyviin data-analytiikan avulla. Koska raakadatan säilyttäminen on nykyään hyvin edullista, tarvittaessa voidaan uudelleen mallintaa tuotteen valmistus digitaalisesti jälkikäteen.

Kysyntää voidaan ennustaa

Erilaisin tekoälymenetelmin voidaan nykyisin ennustaa markkina- sekä kuluttajakäyttäytymistä. Raskaiden työkoneiden ja järjestelmien valmistuksessa toimitusajat voivat helposti olla neljästä kuukaudesta useisiin vuosiin. Tähän vaikuttaa erityisesti koneiden loppukokoonpanoon päätyvien metalli-, laakeri ja vaihteisto-osien pitkät toimitusajat.

Mitä parempia ennustuksia tulevista tilauksista on, sen aikaisemmin voidaan osatilaukset lähettää alihankintaverkostoon. Näin yritys voi tarjota tuotteitaan muita lyhyemmällä toimitusajalla ja saada kilpailuetua. Tilauskannan ennustamisessa otetaan huomioon monenlaista tietoa, kuten asiakaspäälliköiden myyntiennusteita, markkinatietoa ja suhdanne-ennusteita. Näitä verrataan toteutuneisiin myynteihin, jotta löydetään sopivat indikaattorit ja niiden yhdistelmät.

Elintarviketeollisuudessa tilaus-toimitussykli kaupalta tuotantoon on esimerkiksi kausituotteiden kohdalla pitkä. Joulukinkut tilataan kuukausia etukäteen, jolloin kuluttajakäyttäytymisen nopeita muutoksia on mahdotonta ennakoida. Kulutuksen ennustamiseen käytetäänkin pohjana edellisvuosien myyntiä. Tämä johtaa usein joko ylitarjontaan ja alennusmyynteihin tai tuotteen loppumiseen kaupasta. Jos käytettäisiin laajemmin datalähteitä ja uusia tekoälypohjaisia menetelmiä kuluttajakäyttäytymisen analyysiin, voitaisiin tunnistaa piileviä käyttäytymistrendejä ja ennustaa niiden pohjalta tuotteiden menekkiä.

Samalta linjalta monenlaisia tuotteita

Kuluttajien moninaiset tarpeet luovat uusia haasteita elintarvikekehitykseen ja -tuotantoon. Valmistavassa teollisuudessakin yhden tehtaan toimittamia tuotevariaatioita saattaa olla jopa 10 000! Perustuotteita voi olla muutamia kymmeniä, mutta variaatioita syntyy, kun asiakas valitsee erilaisia lisätoimintoja.

Muutokset valmistusprosessiin täytyy saada aikaan mahdollisimman vaivattomasti laadun silti säilyessä, vaikka jokainen kone tai laite rakennetaan asiakkaan vaatimusten mukaisesti omanlaisekseen. Yhtenä ratkaisuna tähän on niin sanottu älykäs tuote. Tuote ”kertoo” taustalla pyörivien tietojärjestelmien ja tunnisteiden avulla valmistusprosessille, mitä toiminnallisuuksia se tarvitsee. Näin päästään eroon aikavievästä manuaalisesta työstä.

Elintarviketeollisuudella ja valmistavalla teollisuudella olisi annettavaa toisilleen digitalisaatiosta. Pitkälle päästäisiin jo lisäämällä ymmärrystä eri teollisuudenalojen välillä ja jakamalla kokemuksia jo toteutetuista ratkaisuista.

Useita hankkeita menossa

Suomessa on menossa useita digitalisaatiohankkeita ja ekosysteemejä, jotka tukevat tiedonvaihtoa ja yhteistyötä.

Elintarviketeollisuuden tarpeisiin on kehittymässä ekosysteemejä kuten Food 4.0, crEATe ja FoodTech Platform Finland (FPF). Valmistavassa teollisuudessa on useita digitalisaatiohankkeita, muun muassa Reboot IoT Factory sekä DIMECC.

Lisäksi eri paikkakunnilla on innovaatioympäristöjä, esimerkiksi Aalto-yliopiston Industrial Internet Campus ja suuryritysten rakentamia toimijaekosysteemejä.

Reboot IoT Factory on digitalisaatiossa johtavien, suomalaisten tehtaiden ryhmittymä. Se toimii ekosysteemimäisesti Business Finlandin rahoittamassa hankkeessa, jossa ovat mukana VTT, Oulun yliopisto, Åbo Akademi ja jatkossa myös Aalto-yliopisto.

LISÄTIETOJA:
Food 4.0: vtt.fi
crEATe: createfood.fi
FoodTech Platform Finland: foodtech.fi
Reboot IoT Factory: rebootiotfactory.com
DIMECC: dimecc.com