Uusi viidennen sukupolven verkkoteknologian laajamittainen käyttöönotto voi johtaa valmistavan teollisuuden uusjakoon.
– Valmistuslinjat ovat viime vuosikymmeninä siirtyneet halpamaihin, mutta uusien verkkojen ja digitalisaation luomat mahdollisuudet, kuten itseohjautuvat tehtaat, voivat tehdä tuotannosta niin kustannustehokasta, että linjat voivat jälleen nousta myös Suomessa, Nokian mobiiliverkkojen globaaleista toimitusketjuista vastaava johtaja Erja Sankari kertoo.
Nokiallakin etsitään jatkuvasti uusien tuoteideoiden lisäksi uusia käyttökohteita. Yhtiön verkkolaitetehtaalla Oulussa hyödynnetään muun muassa videokuvaan perustuvaa laadunvalvontaa 5g-verkon yli. Tämä teknologia korvaa ihmisvoimin tehdyn laaduntarkastuksen.
Kappaletavaravalmistuksessa laatua valvotaan yleisesti tarkastamalla tuotantolinjalla pistokokein napattuja tuotteita. Laadunvalvonta on kuitenkin näytepohjaista ja se vie aikaa.
– Finwen ja Telian kanssa tehdyssä järjestelmässä tuotteen kokoonpanoa seurataan perustason videokameralla, jonka tuottamaa kuvaa seuraava järjestelmä hälyttää heti, jos tuotannon operaattori on tekemässä kokoonpanovirhettä. 5g-verkon ansiosta verkon kapasiteetti ja nopeus riittävät reaaliaikaiseen videokuvaan perustuvaan valvontaan, vaikka valvontapisteitä olisi yhtä aikaa satoja.
– Esimerkiksi paljon tilaa vaativan videokuvan siirtäminen ei olisi nykyisellä 4g-verkolla mahdollista silloin, kun vastaavaa toimintaa on paljon. Se on liian hidas, eikä kapasiteetti riitä.
Helpotusta tehdastyöhön
Sankarin mukaan digitaalinen twin -teknologia lupaa mullistavan niin tuotekehityksen kuin ylläpidon. Sillä tarkoitetaan tuotteen tai järjestelmän virtuaalista mallia, joka pitää sisällään kaiken tämän fyysisestä sisarestaan saatavilla olevan tiedon.
Koneista ja laitteista kertyy niiden elinkaaren ajalta valtava määrä erilaista dataa suunnittelusta, käytöstä, huollosta ja päivityksistä. Tieto on arvokasta tuotteiden suunnittelussa ja ylläpidossa, sillä se auttaa muun muassa kehittämään sopivampia tuotteita eri käyttöympäristöihin ja arvioimaan paremmin huollon tarvetta.
Anturiteknologian ja esineiden internetin (Internet of Things, IoT) kehityksen ja hintojen laskun ansiosta esimerkiksi koneiden käytöstä ja osien kulumisesta voidaan kerätä entistä kattavammin ajantasaista ja tarkkaa tietoa. Digitaalinen kaksonen helpottaa myös tämän tiedon hyödynnettävyyttä.
– Nokian Oulun tehtaalla on tehty iso työ viime vuosina siinä, että olemme rakentaneet oman digitaalisen kaksosen eli digitaalisen kopion tehtaastamme Digitaalisesta kopiosta voidaan helposti nähdä, miten data kulkee prosessin eri vaiheisessa ja miten eri laitteet kytkeytyvät toisiinsa. Datan hyödyntäminen on helppoa ja eri käyttäjät niin kunnossapidossa, testaussuunnittelussa ja työnjohdossa voivat käyttöliittymien kautta helposti, testata, ylläpitää ja parantaa prosesseja, mikä helpottaa reaaliaikaista jatkuvaa työtä tehtaalla.
Digital twin -teknologiassa on myös muita etuja. Sen kautta Oulun tehtaallakin on pystytty hoitamaan esimerkiksi iso määrä tuotannon suunnittelusta, ylläpidosta ja huoltosuunnittelusta täysin etänä koronapandemian aikana. Nokian rakentama digital twin -verkko hyödyntää tulevaisuudessa 5g-verkkoa, mutta ainakin toistaiseksi Oulun tehtaan digitaalinen kaksonen toimii pääasiassa 4g-verkon kautta.
– Koronapandemian myötä tuli hyvin testattua, miten paljon on mahdollista ajaa tehdasta etänä ja miten hyvin pystyy tekemään esimerkiksi kunnossapitoa tai linjan ylläpitoa olematta fyysisesti läsnä tehtaan tiloissa. Onkin ollut mullistavaa huomata, kuinka hyvin tämä on toiminut, Sankari kiittää.
Kun aiemmin on ehkä ollut sellainen mielikuva vallalla, että tehtaalla pitää olla koko henkilöstön paikan päällä, niin nyt on Sankarin mukaan huomattu, että tehtaalla pärjätään varsin hyvin, vaikka 30–40 prosenttia tehtaan henkilöstöstä on työskennellyt täysin etänä.
5g-verkon evoluutiopolku
Sankari odottaa langattoman 5g-verkon vallankumouksen tapahtuvan ”evoluutiomaisesti” vähitellen ja sitä mukaan, kun tarve lisäkapasiteetille teollisuudessa kasvaa. Ensimmäisiä merkittäviä askeleita on kuitenkin jo nähty etenkin kaivosteollisuudessa ja satamateollisuudessa.
– Näillä aloilla videokuvan hyödyntäminen voi olla hyvin tärkeässä asemassa, kun esimerkiksi laivoja ohjataan satamaan tai rekkoja seurataan, jotta tiedetään, miten tavarat liikkuvat, mistä portista ne menevät sisään ja niin edelleen.
