Mitä tekoäly käytännössä tarkoittaa teollisuusyrityksille ja kuinka sitä tulisi lähestyä? Teknologia avaa monia mahdollisuuksia, mutta ennen uudistusten suunnittelua on tärkeää, että liiketoimintaperusteet ovat selvät.
Tekoälyn käyttökohteet teollisuudessa voidaan jakaa seitsemään pääalueeseen: markkinoiden ja trendien analyysiin, koneisiin ja laitteisiin, sisälogistiikkaan, tuotantoprosessiin, toimitusketjuun, rakentamiseen ja itse tuotteeseen. Keskitymme nyt tekoälyyn teollisen tuotteen näkökulmasta ja erityisesti autonomiaan, jota moni monimutkaisten teollisten laitteiden valmistaja tavoittelee tulevaisuudessa. Tarkastelemme esimerkkituotteena liikkuvaa älykästä konetta, joita edustavat esimerkiksi metsäkoneet, kaivoskoneet, traktorit, autot, kuorma-autot, laivat ja maanrakennusajoneuvot.
Mitä uutta autonomia tuo liikkuviin älykkäisiin koneisiin?
Yksinkertaisimmillaan autonomisella laitteella tarkoitetaan laitteen kykyä toimia itsenäisesti, ilman operaattoria. Ohjausjärjestelmissä on kuitenkin jo pitkään ollut automaatiota, jonka avulla laitteet kykenevät tekemään toimintoja ilman kuljettajan toimenpiteitä. Helppoina esimerkkeinä vakionopeudensäädin tai lasinpyyhkijäautomatiikka henkilöautossa. Mitä uutta autonomia siis tuo ja kuinka se eroaa automaatiosta?
Automaatiojärjestelmä on ennalta ohjelmoitu toimimaan tietyissä tilanteissa, hyödyntäen toiminnassaan antureita ja toimilaitteita. Puhuttaessa liikkuvasta koneesta, perinteinen toimintopohjainen automaatiojärjestelmä suorittaa ennalta määriteltyjä toimintoja itsenäisesti. Esimerkkinä vaihteen vaihtaminen automaattisessa voimansiirrossa, jossa vaihteen vaihto voidaan tehdä helposti mikrokytkimestä tai täysin automaattisesti nopeuden muuttuessa. Kuljettaja ei siis enää siirrä vaihdetta mekaanisesti vaihteelta toiselle, kuten manuaalisessa vaihteistossa. Koneen hallinta on kuitenkin kokonaisuutena edelleen operaattorin vastuulla.
Siirryttäessä automaatiosta kohti autonomiaa, kuljettajan vastuu koneen kokonaishallinnasta pienenee. Arkikielessä osittain autonomisista järjestelmistä käytetään usein termiä kuljettajaa avustava järjestelmä. Tällaisessa järjestelmässä operaattorin on edelleen oltava läsnä, mutta kone voi hoitaa tehtäviä jo paljon itsenäisesti. Esimerkkeinä ovat erilaiset automaattiseen ohjaamiseen ja työskentelyyn liittyvät toiminteet. Autoteollisuudessa tällaisia toimintoja ovat ohjausassistentti ja adaptiivinen vakionopeussäädin, jotka yhdessä voivat hetkellisesti kontrolloida ajoneuvoa itsenäisesti. Työkoneissa vastaavia voisivat olla traktorin päisteautomatiikka ja koneen automaattinen ajo pellolla.
Miten tekoäly voi nopeuttaa tuotekehitystä ja markkinoille pääsyä? Haluaisitko hyödyntää tekoälyä testauksessa, mutta et tiedä mistä aloittaa?
Tekoälyn rooli liikkuvien koneiden tuotekehityksessä
Mitä enemmän vastuuta kone tai laite ottaa kokonaishallinnasta, sitä enemmän ohjelmistoa ja älyä laitteessa on oltava. Tässä kohtaa myös tekoäly astuu mukaan kuvioihin moneltakin eri kantilta. Tekoälyä voidaan istuttaa itse koneeseen tunnistamaan esimerkiksi ajolinjoja, esteitä ja ihmisiä. Koneoppimisen menetelmillä näitä asioita voidaan opettaa laitteelle ja toisaalta koneoppimista voi tapahtua myös ajon aikana.
Tekoälyä voidaan käyttää apuna myös tuotekehitysprosessin aikana. Autonomisten laitteiden kehitys tapahtuu parhaiten virtuaalisessa ympäristössä, jossa tekoäly tuo tehokkuutta moneen toimintoon. Esimerkiksi laadunvarmistuksessa tekoälyä voidaan hyödyntää testitapausten, ajotilanteiden tai erilaisten tunnistettavien objektien automaattiseen generointiin.
Toisaalta tekoälyä voidaan hyödyntää ohjelmistokehityksessä ihmisen tukena, kunhan huomioidaan, että ohjelmiston tulee toteuttaa sille vaaditut spesifikaatiot ja turvallisuusstandardit. Mahdollisuudet tekoälyn käytölle vaikuttavatkin olevan rajattomat ja uusia innovaatioita syntyy vauhdilla.
Korvaavatko tekoäly ja autonomia ihmiset?
Miltä tulevaisuus autonomian osalta sitten näyttää? Tämä on merkittävä kysymys, sillä autonomian lisääntyminen laitteissa voi aiheuttaa myös epävarmuutta ihmisissä. Olemmeko tarpeellisia jatkossa? Kun kyse on liikkuvista työkoneista, kaikki alat eivät pidä täysin autonomiseen toimintaan siirtymistä tarpeellisena ainakaan lähitulevaisuudessa. Syynä ovat usein joko korkeat laitepään kustannukset ajoneuvon aistijärjestelmän, eli anturiverkoston osalta tai ajoneuvon käyttöympäristön tai työtehtävien laatu.
Kustannusten ja hyötyjen vertailu on tärkeää tuotekehityksen näkökulmasta. Autonomian itseisarvona ei tule pitää operaattorin tai kuljettajaan korvaamista. Sen sijaan operaattorin korvaaminen autonomialla tulee nähdä mahdollisuutena silloin, kun autonomisen laitteen myötä parannetaan merkittävästi turvallisuutta tai nostetaan työn tehokkuutta dramaattisesti.
Autonomisten tai korkean automatiikan toimintojen lisääntyminen työtehon ja laadun parantamiseksi on kuitenkin trendinä niissäkin laitetyypeissä, joissa täysautonomia on vielä utopiaa. Niiden avulla voidaan helpottaa loppukäyttäjien arkea ja auttaa heitä suoriutumaan työtehtävistään entistä tehokkaammin.
