Metsäteollisuuden kaltaisessa prosessiteollisuudessa ei ole datasta pulaa – esimerkiksi biotuotetehtaassa erilaista tuotantoon liittyvää dataa kerätään lähes 40 000 mittauspisteestä sekunnin välein. Tiedoksi muuttuakseen datamassa tarvitsee tekoälyä analysointiin ja ohjausjärjestelmää välittämään tiedot ihmisoperaattoreille.
Valmet toimittaa automaatioratkaisuja muiden muassa sellu-, paperi- ja kartonkiteollisuudelle. Tuotantoprosesseista kertyvää dataa hyödynnetään prosessisäätöjen ja optimoinnin ohella muun muassa laitteistojen kunnossapidossa.
Jatkuva prosessien säätö on tärkeää kestävän kehityksen ja resurssitehokkuuden kannalta sekä yleensäkin tuotantokustannusten hillitsemiseksi. Esimerkiksi pörssisähkön hinnan vaihdellessa vartin välein on paljon merkitystä sillä, milloin ja millaisella sähkönhinnalla jokin energiaintensiivinen työvaihe tehdään.
Tärkeintä on olennainen
Valmetin Automaatiojärjestelmät-liiketoimintalinjan johtaja Emilia Torttila-Miettinen huomauttaa, ettei prosessidatan valtava määrä muodosta teollisuusautomaatiolle ongelmaa. Datan olennaisuus ja luotettavuus ovat sen sijaan ratkaisevia. Mikäli dataa on kerätty säkkikaupalla väärästä paikasta, ei se muutu analysoimal la arvokkaaksi tiedoksi. Eikä siitä saada myöskään tavoiteltua hyötyä.
”Teollisuusautomaation näkökulmasta olennaisinta on se, että data on relevanttia tuotannon tehostamisen ja vaikkapa jatkojalostuksen kannalta.”
Muualta tuotannon arvoketjusta tulevan ja omaan prosessidataan yhdistettävän tiedon lisäksi asiakkaiden on nykyisin huomioitava myös mm. erilaisia ympäristöön liittyviä määräyksiä ja ohjeistuksia tai direktiivejä. Ne saattavat vaikuttaa tuotannon ohjaamiseen, ja tuovat mukanaan uusia raportointitarpeita.
”Asiakkaillamme on erittäin suuri tarve tuotannostaan nousevalle datalle. Me tarjoamme heille sen hyödyntämistä. Ja vaikkakin prosessiautomaation tärkein tehtävä on yhä tehokas ja luotettava prosessin ohjaus, on paitsi prosessidatan määrä, myös kokonaisoptimointiin ja raportointiin tarvittavien datalähteiden määrä kasvanut.
Automaatiojärjestelmällä täytyy pystyä tehokkaasti ja tietoturvallisesti keräämään ja analysoimaan myös muualta tuotannon arvoketjusta tulevaa dataa, vaikkapa erilaisten raportointien toteuttamiseen, tehtaanlaajuiseen tai koko arvoketjun yli tapahtuvaan optimointiin. Siksi meidän on tärkeä ymmärtää asiakkaidemme prosesseja ja arvoketjuja.”
Tietoturvaa haastaa verkotettu maailma
Teollisuusautomaationkin haaste on Torttila-Miettisen mukaan tietoturvan takaaminen nykymaailmassa, jossa dataa jaetaan myös oman organisaation ulkopuolelle.
Teollinen internet (IoT) kytkee yksittäisiä laitteita ja järjestelmiä toisiinsa sensorein ja anturein. Pilvipalvelut tuovat myös mahdollisuuksia ja tilaisuuksia tietomurtoihin.
”Automaatio mahdollistaa myös yli tuotantoketjujen menevät eritasoiset optimoinnit.”
Tietoturvan haastehan ei ole vain automaatiojärjestelmätoimittajien, vaan kaikkien, jotka tietoverkoissa tätä nykyä tietoa keräävät ja sitä jakavat.
”Kun yhdistymme erilaisiin järjestelmiin ja hyödynnämme dataa, tietoturva on olennaista tuotannon turvallisen jatkamisen kannalta. Automaatiossa pitää kiinnittää hyvin tarkkaa huomiota tietoturvaan.”
Ihmiskasvoinen automaatio
Torttila-Miettinen korostaa, että automaation ohjausjärjestelmien suunnittelussa on tärkeää huomioida ihminen. Siksikin, että dataa analysoivan tekoälyn hengentuotteet pitää saada prosesseja tarkkailevan ihmisoperaattorin kannalta helposti ja nopeasti ymmärrettävään muotoon.
Sillä ihmisellä on oma tärkeä paikkansa tekoälyn analysoiman datan hyödyntäjänä. Hän pystyy ratkaisemaan ongelmia ja haastavia tilanteita, kunhan vaan saa niistä tiedon.
”Lisäksi ohjausjärjestelmien suunnittelussa on kyse myös henkilöstön vaihdoksesta, etenkin nyt kun eläköityminen etenee nopeasti. Nuorilla vasta alalle tulleilla ei ole sellaista kokemusperäistä tietotaustaa, joka vanhemmilla työntekijöillä on.”
Valmetin käyttöliittymätaso on uudistettu jo vuosia sitten.
”Yhdistämme dataa niin, että asiakkaan operaattorit voivat nopeasti muodostaa tilannekuvan siitä missä mennään. Niin sanotun ylätason lisäksi järjestelmissä on operaattoritaso, jossa voi tehdä tarvittaessa muutoksia.”
Yleiskuvan nopeaan hahmottamiseen tarvitaan visuaalisuutta. Valmetin palveluksessa on muun muassa useita peliteollisuudesta tulleita näyttösuunnittelijoita.
Itsenäisempää uuden ajan ohjausta
Valmetin teollisuusautomaatio on perustunut jo pitkään hajautettuun Valmet DNA DCS -ohjausjärjestelmään (distributed control system).
Uusin versio, Valmet DNAe-ohjausjärjestelmä esiteltiin huhtikuussa 2024. Se vastaa edeltäjiään paremmin myös tietoturvan tiukentuviin vaatimuksiin.
Täysin verkkopohjainen prosessinohjausjärjestelmä sisältää uuden kyberturvallisen järjestelmäarkkitehtuurin, ohjausohjelmistot ja -laitteistot sekä suunnittelu- ja analytiikkatyökalut. Ne auttavat asiakkaita parantamaan toimintansa tehokkuutta, tuottavuutta, kestävyyttä ja turvallisuutta.
Emilia Torttila-Miettinen luonnehti lehdistötiedotteessa uutta Valmet DNAe -järjestelmää merkittäväksi virstanpylvääksi prosessiautomaatiossa.
”Se edistää digitalisoituneempaa ja autonomisempaa toimintaa ja auttaa asiakkaitamme menestymään muuttuvassa liiketoimintaympäristössä. Uuden järjestelmän kehittämisessä olemme keskittyneet käytettävyyteen ja suorituskykyyn. Modulaarisuus mahdollistaa päivityspolut myös aiempien sukupolvien järjestelmistä.”
