Keinotodellisuus huoltokeinona

Soodakattilassa voi astella tutkailemassa sen kuntoa, vaikkei sen sisälle astuisi jalallaankaan. Virtuaalisuus tulee teollisuuteen 3D:nä ja täydennetyn todellisuuden sovelluksina.

”Kattila on kuin tietokonepeli: voima- tai soodakattilaan voi kävellä tutkimaan sen sisuskaluja sovelluksen avulla virtuaalilasit silmillä”, Valmet Automaatio -liiketoiminnan tutkimuspäällikkö Mika Karaila kuvailee virtuaalikattilaa, jonka Valmet on rakentanut teollisuuden kunnossapitäjille.

Kattilassa edetään liikeohjauksella, eli käsissä pidettävien kapuloiden avulla kuin tietokonepelissä. Karaila korostaakin peliteollisuuden merkitystä virtuaalisuuden edelläkävijänä:

”Pelillisyys sopii hyvin myös teollisten prosessien tarkasteluun.”

Sovellus yhdistää kattilan 3D-mallin ja todelliset, paikan päällä tehdyt mittausarvot sekä valokuvat. Putkiston kunnosta syntyy nopeasti konkreettinen kuva.

Ennakoivan kunnossapidon työkalu

Kunnossapitäjille mallinnus avaa mahdollisuuden tarkastella paikkoja, joihin tietyssä ajassa kehittyy ongelmia ja myös korjaustarpeita.

Puhki syöpymässä oleva putki hehkuu mallissa punaisena. Väri kertoo, että putki on vaihdettava. Keltaisella sen sijaan on enemmän aikaa, ja vihreät osat kestävät luultavasti vielä vuosia.

Dataa on vielä analysoitava ja vertailtava, jotta käyttäjä tietää, mikä vaurion aiheuttaa. Sitä Valmet kattilanvalmistajana tekee yhteistyössä asiakkaiden ja tarkastajien kanssa.

Näin sovellus olisi omiaan tehostamaan ennakoivaa kunnossapitoa. Mitä aikaisemmin ongelmakohdat tiedetään, sitä vähemmän laiterikoista aiheutuvia kalliita katkoksia prosesseihin tulee.

”Asiakas on valmis maksamaan vain sellaisista sovelluksista, jotka tuovat riittävästi hyötyä suhteessa panostukseen”, Karaila toteaa.

Valvomo asentajalle mukaan

Keinotodellisuuden ohella virtuaalisuutta voidaan hyödyntää myös täydennetyllä todellisuudella, Augmented realityllä eli AR:llä.

Siinäkin liikkeelle paneva voima löytyy peliteollisuudesta: erityisesti Pokemon Go -peli on tutustuttanut ihmisiä täydennettyyn todellisuuteen.

AR:n avulla esimerkiksi asentaja saa valvomosta keikalle lähtiessään olennaiset prosessitiedot vaikka hololaseihin, jotka ovat työnteon kannalta kätevämmät kuin erillinen kone.

Tämän jälkeen tiedot yhdistetään todellisuuden kanssa – kunnossapitotyötä tehdessään asentaja näkee kunkin prosessivaiheen valitut tiedot ja saa tarvittaessa täydentävää tietoa, kuten asennusohjeita.

Myös prosessin virittämisessä voidaan hyödyntää Mixed Reality -hololaseja. Asiantuntija voi tehdä pienen muutoksen asetusarvoon paperikoneen vieressä ja nähdä muutoksen vaikutuksen esimerkiksi viiraan. Virittäminen nopeutuu, kun muutosta ei tarvitse käydä tekemässä valvomossa asti.

Haasteena on usein se, että prosesseista on saatavilla yleensä liikaakin tietoa ja olisi tarpeen saada näkyviin vain kyseisen tehtävän kannalta olennaista faktaa. Infoähky voi olla näinä big datan päivinä myös todellinen vaiva.

Vielä demotaan

Karailan mukaan puhtaasti virtuaalitodellisuuden puolella esitellään vielä enimmäkseen 3D-demoja, sillä siirto konkreettiseen tehdasympäristöön vaatii mallinnukselta paljon.

”Esittelemme toimivia yksittäisiä ratkaisuja esimerkiksi messuilla, ja kiinnostus on suurta. Yksittäiset asiakkaat ovat myös halukkaita pilotoimaan sovelluksia.”

Messudemon tekeminen on yksi asia, mutta aitoon tehdasympäristöön vietävä virtuaalisovellus on toinen.

”3D-malleihin on haastavaa saada mukaan aidon tehdasympäristön dynaamisuus, ja siinä on vielä paljon tekemistä”, Karaila tuskailee.

Yksinään hän ei asialla kuitenkaan ole, sillä Valmetilla on Suomessa neljä kumppaniyritystä tekemässä 3D-mallinnuksia.

Teknologian rajoitukset patoavat vielä Karailan mukaan virtuaalisuuden vuolautta, mutteivät enää kauan. Esimerkiksi 3D-mallit ovat tätä nykyä aika raskaita, joten niitä on kevennettävä jättämättä pois mitään olennaista. Jokaista nippeliä ja mutteria ei kuitenkaan tarvitse visuaalisesti mallintaa.

”Käyttöön soveltuvista holo- ja virtuaalilaseista on saatavilla jo ensimmäisen sukupolven laitteita ja ehkä noin vuoden päästä tulee seuraava laitesukupolvi. Ensimmäiset aidosti kaupalliset sovellukset ja liiketoimintamallit voidaan mahdollisesti nähdä jo vuonna 2018. Kun tekniikka saavuttaa riittävän maturiteettitason ja hinta putoaa, nähdään uusia sovelluksia myös tehtaissa”, Karaila uskoo.

Vanha tuttu digitalisaatio

Virtuaalisuus on nousevaa uutta aaltoa, mutta digitaalisuus on prosessiteollisuudessa jo vanha tuttu. Valmetin ensimmäiset digitaaliset automaatiojärjestelmät tulivat markkinoille lähes 40 vuotta sitten.

Internet ja mobiilit viestintäteknologiat ovat kuitenkin kiihdyttäneet kehitystä valtavasti tällä vuosituhannella.

”Ei digitalisaatio sinänsä uutta ole, mutta sen olemassaoloa ei ole aiemmin huudeltu. Jo vuosikymmeniä käytössä on ollut muun muassa prosessien etävalvonta ja vikojen korjaaminen etäopastuksella”, Karaila huomauttaa.

VR ja AR
  • Virtual reality (VR): keinotekoinen digitaalinen maailma, jota katsellaan muun muassa virtuaalilaseilla.
  • Augmented Reality (AR): digitaaliset elementit lisätään todelliseen maailmaan, jota katsotaan hololinssien tai kameran kautta.

Teksti Jaakko Liikanen
Kuva Shutterstock

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *