Modernit tehtaat ovat täynnä dataa, mutta suuri osa siitä on edelleen hajallaan erillisissä järjestelmissä ja laitteissa. Kun data tuodaan yhteiseen reaaliaikaiseen näkymään, Konecranes ja Wärtsilä voivat hyödyntää älykästä nostoteknologiaa ja digitaalisia havaintoja materiaalinkäsittelyn kehittämisessä. Näin tuotantotiimit voivat tunnistaa pullonkauloja ja hyödyntää olemassa olevaa kapasiteettia aiempaa paremmin.
”Maailman suurin Tetris-peli.”
Tällainen oli ensivaikutelma, kun Konecranesin asiantuntijat astuivat ensimmäistä kertaa Wärtsilän Sustainable Technology Hubiin Vaasassa. Kuitenkin toisin kuin Tetriksessä, jossa palikat putoavat vain yhteen suuntaan, siellä liike tapahtuu moneen suuntaan.
Tehdas muistuttaa vilkasta pientä kaupunkia: ihmiset ajavat trukkeja, robottiajoneuvot kuljettavat työkaluja ja nosturit liikkuvat sulavasti katonrajassa. Suuria teollisuusmoottoreita valmistetaan useina erilaisina kokoonpanoina ja pieninä tuotantoerinä.
Samassa tilassa tehdään kokoonpanoa, testausta, logistiikkaa ja raskaita nostoja. Suurimmat moottorit painavat lähes 300 tonnia – suunnilleen saman verran kuin kolme sinivalasta.
Yksi teollisuusnosturi näytti olevan jatkuvasti käytössä, mikä herätti kysymyksen siitä, riittääkö nostokapasiteetti.

Yksi teollisuusnosturi vaikutti olevan jatkuvasti käytössä.
”Monet eri osastot ja sidosryhmät käyttävät samaa nosturia, ja joillakin alueilla toimimme lähes ympäri vuorokauden. Kun volyymit kasvavat, se voi helposti johtaa ristiriitatilanteisiin”, sanoo Markus Kirjarinta, Wärtsilän Sustainable Technology Hubin operatiivinen johtaja.
Wärtsilä on kasvanut merkittävästi polttoainejoustavien merimoottorien ja datakeskuksissa käytettävien moottoripohjaisten energiaratkaisujen kysynnän lisääntyessä.
Vuonna 2024 Konecranes ja Wärtsilä laajensivat yhteistyötään tavoitteenaan rakentaa datan avulla entistä kattavampi kokonaiskuva tehtaan toiminnasta.
Kun nostodataa tarkasteltiin ensimmäisen kerran, esiin nousi useita kysymyksiä. Mikä esimerkiksi aiheutti käyttöpiikit ja pitkät odotusajat?
Näihin kysymyksiin vastaaminen edellytti katseen siirtämistä nosturista laajempaan kokonaisuuteen ja eri puolilta tehdasta saatavan datan yhdistämistä.

Yksittäisten laitteiden optimoinnista tuotantovirran optimointiin

”Yllättävän moni tuotantoon ja materiaalinkäsittelyyn liittyvä haaste kiteytyy lopulta näkyvyyteen: missä jokin komponentti tai kriittinen työkalu kulloinkin on, kuka sitä käyttää, mitä tapahtuu ennen nostoa ja sen jälkeen sekä miltä materiaalivirta näyttää kokonaisuutena vastaanotosta lähetykseen”, sanoo Konecranesin materiaalinkäsittelytutkimuksen tutkimuspäällikkö Henri Helkiö.
Melko nopeasti kävi ilmi, ettei varsinainen haaste ollutkaan nosturi vaan näkyvyys koko tuotantoprosessiin.
Modernit tehtaat tuottavat valtavia määriä dataa yksittäisistä koneista ja prosessivaiheista. Teollisuus on jo erittäin hyvä optimoimaan yksittäisiä laitteita ja prosesseja.

Tuotanto ei kuitenkaan enää tapahdu vain yhden yrityksen sisällä, vaan se nojaa laajempaan toimittajien, teknologioiden ja kumppaneiden verkostoon. Silti data jää usein erillisiin järjestelmiin, laitteisiin ja prosesseihin, muistuttaa Wärtsilän innovaatiojohtaja Christian Sundman.
”Dataa on nykyään kaikkialla. Haaste ei ole kerätä sitä lisää, vaan tuoda se yhteen niin, että sen avulla voidaan löytää vastauksia ja kehittää materiaalivirran toimintaa jatkuvasti.”
Haaste ei ole kerätä lisää dataa, vaan tuoda se yhteen.
Palasten yhdistäminen

Konecranesin tutkimusinsinööri Juhani Kerovuori tiivistää asian näin: jokaisella on ikään kuin oma palasensa palapelistä.
”Useimmat yritykset suojaavat järjestelmiään ja dataansa, ja siihen on hyvät syyt: omistajuus, tietoturva ja vastuu. Mutta jos nämä palaset eivät koskaan kohtaa, kokonaiskuva jää syntymättä.”
Kokeilujen ja yhteiskehittämisen kautta Konecranes ja Wärtsilä ovat luoneet digitaalisen tuotantonäkymän ja integraatiokerroksen, joiden avulla kahden yrityksen ja niiden laitteiden dataa voidaan yhdistää turvallisesti. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia kestävään materiaalinkäsittelyyn.
Nostotoimintojen turvallisuuden ja kyberturvallisuuden varmistaminen edellytti tarkkaa koordinointia lisensointimallien ja protokollien osalta. Lisäksi tarvittiin fyysisen infrastruktuurin rakentamista jaettuihin verkkoihin sekä digitaalisten rajapintojen luomista kahden yrityksen järjestelmien välille. Käytännössä tämä tarkoitti muun muassa antennien, reitittimien ja teollisuustietokoneiden asentamista nosturikorkeudelle.

Molemmat osapuolet korostavat poikkeuksellista luottamusta ja tekemisen asennetta, jotka ovat näkyneet yhteistyön aikana.
Keskinäinen luottamus ja halu innovoida ovat avainasemassa, sanoo Wärtsilän OT-IT-integraatioasiantuntija Ronal Bejarano.
”Olemme oppineet paljon yhdessä. Kyse on ollut kuuntelemisesta, näkemisestä ja jakamisesta. Suuri osa onnistumisesta perustuu Konecranesin tuomaan osaamiseen ja resursseihin.”
Parempia päätöksiä ja kapasiteetin tehokkaampaa käyttöä
Älykkään nostoteknologian ja yhdistetyn tuotantodatan mahdollistama parempi kokonaiskuva auttaa kasvattamaan kapasiteettia ilman investointeja uusiin laitteisiin, sanoo Henri Helkiö.
”Jos pystymme käyttämään olemassa olevia laitteita tehokkaammin, välttämään turhia siirtoja ja tekemään parempaan tietoon perustuvia päätöksiä, säästämme resursseja, aikaa ja energiaa.”
Helkiö näkee, että työn tuloksia voidaan tulevaisuudessa hyödyntää niin työvaiheiden suunnittelussa kuin tehdaslayoutien kehittämisessäkin.
”Päätöksiä tekevät jo nyt erittäin osaavat ihmiset, mutta kun käytettävissä on enemmän dataa, voimme löytää täysin uusia ja odottamattomia tapoja työskennellä.”
Projektissa ei ole kyse vain optimoinnista, vaan myös ihmisistä ja arjesta tuotantotilassa, Ronal Bejarano sanoo.
”Jos voimme tarjota nosturioperaattoreille rauhallisemman työpäivän, olemme mielestäni onnistuneet hyvin. Kun operaattorit ovat paineen alla ja työskentelevät kiireessä, jokainen työkalu, joka auttaa heitä keskittymään tärkeimpiin tehtäviin, on arvokas.”
Bejaranon mukaan ratkaisu on suhteellisen helposti skaalattavissa. Tulevaisuudessa se voi tukea ketterää päätöksentekoa materiaalivirtojen suunnittelussa koko tehtaan laajuisesti. Jo nyt Bejarano kollegoineen varustaa työkaluja ja laitteita sisätilapaikannusteknologialla, jotta olemassa oleva nostodata voidaan yhdistää laajempaan kontekstiin ja muuttaa hyödyllisiksi havainnoiksi suunnittelijoiden ja operaattorien tueksi.

Christian Sundmanilla on vielä laajempi visio, jota hän kutsuu valmistavan teollisuuden Linuxiksi: koko toimialaa koskeva muutos siinä, miten yritykset jakavat dataa. Tulevaisuudessa yrityksillä olisi yhteinen perusta riippumatta siitä, syntyykö se avointen rajapintojen, yhteisten standardien vai luotettavien tiedonjakotapojen kautta.
Tulevaisuuden visio on koko toimialaa koskeva muutos siinä, miten yritykset jakavat dataa.
Teknologia ei ole rajoite; kysymys on siitä, miten voimme edetä yhdessä nopeammin.
”Tämä mahdollistaisi innovoinnin, yhteistyön ja nopeamman digitalisaation. Ei vain suurille yrityksille, vaan myös pienemmille valmistajille, jotka voisivat päästä alkuun ja hyötyä samasta ekosysteemistä.”
Yhteistyö on osa Business Finlandin rahoittamaa Zero4-ohjelmaa, jonka tavoitteena on kasvattaa teollista tuottavuutta materiaalivirtojen kestävän kehittämisen avulla. Deepening Integration in Manufacturing eli DIM-projekti pyrkii edistämään digitaalisia materiaalivirtoja, jotka yhdistävät automaatiosaarekkeet, ekotehokkuuden ja työntekijät osaksi tuottavuuden kehittämistä.