Cobotiikka
Yhteistyörobotit eli cobotit (collaborative robot) ovat ihmisen kanssa yhteistyössä toimivia robotteja. Robotit eivät korvaa ihmistä, vaan cobotin työtehtäviin kuuluu fyysisesti raskas ja toistuvaa liikettä sisältävä työ, jonka jälkeen työvastuu siirtyy taas ihmiselle. Koska cobottien tehtävänä on olla ihmisen apuna haastavissa työtehtävissä, voivat ne lisätä työntekijöiden tuottavuutta jopa 80%. Lisäksi cobotin työnjälki on aina tasalaatuista ja se voi työskennellä ympäri vuorokauden.
Cobotit ovat pieniä, kevyitä ja helposti liikuteltavia, joten ne vievät vähemmän tilaa kuin kiinteät robotit. Samaa robottia voidaan käyttää useissa työtehtävissä ja lokaatioissa tarpeen mukaan. Uusien tehtävien ohjelmointi ja asennus on helppoa ja nopeaa. Työntekijät voivat osallistua cobotin asentamiseen heti alussa, jolloin yhteistyöstä tulee entistä saumattomampaa.
Yhteistyö cobotin läheisyydessä on turvallista, eikä se tarvitse suojakehikkoa tai muita turvalaitteita ympärilleen. Tämä kuuluu cobotiikan perusvaatimuksiin ja usein se toteutetaan hidastamalla cobotin toimintaa ihmisen ollessa lähietäisyydellä. Cobotti lopettaa työn heti ongelmien ilmaantuessa ja työntekijä voi myös pysäyttää cobotin yhdellä kädenliikkeellä. Cobotit ovat robotiikan tulevaisuutta ja sovelluskohteita on lukuisia niin teollisuudessa, logistiikassa kuin terveydenhuollossa.
Autonomiset liikkuvat robotit
UGV (unmanned ground vehicle) ja UAV (unmanned aerial vehicle) ovat maalla ja ilmassa ilman kuljettajaa eteneviä robottiajoneuvoja. UAV-aluksista käytetään yleisesti nimitystä drone. Navigointimenetelmien, laskenta-algoritmien ja erilaiset havaintolaitteiden nopea kehitys on mahdollistanut erilaisten autonomisten robottiajoneuvojen kehitystyön ja käytön. Autojen ja dronejen lisäksi kehitetään muun muassa autonomisia laivoja, kaivoskoneita ja kuljetuslaitteita.
UGV-ajoneuvoja hyödynnetään tavarankuljetuksissa isoissa tehdas- ja varastohalleissa, tai maanviljelyssä, jossa niiden avulla hoidetaan esimerkiksi peltojen lannoitus. Tällöin ihmisen työaika voidaan vapauttaa monimutkaisempaan työhön. UGV:t voivat olla omiaan myös syrjäisissä lokaatioissa, joihin perinteisten työntekijöiden houkuttelu on vaikeaa, tai aloilla, joita vaivaa työvoimapula. UAV-aluksia hyödynnetään muunmuassa ilmakuvaukseen, alueiden kartoituksiin ja logistiikassa esineiden siirtelyyn. UAV-laitteilla saadaan suuristakin alueista nopeasti ja helposti tarkkaa tietoa.
Miehittämättömät ajoneuvot työskentelevät ympäri vuorokauden eivätkä vaadi toimintaansa valaistusta. Robottien työturvallisuuteen ei tarvitse kiinnittää huomiota samalla tavalla kuin ihmisten, ne voivat työskennellä turvallisesti riskiympäristöissä, kuten säteilyn tai kaasujen parissa. Myös vaikeakulkuiset kohteet ovat miehittämättömälle ajoneuvolle helpommin saavutettavissa. UGV-ajoneuvoja käytetään esimerkiksi vaikeakulkuisen maaston tutkimiseen. Ne eivät yleensä vaadi kunnon infrastruktuuria toimiakseen. Miehittämättömän ajoneuvon avulla voidaan myös tehdä turvallisuuskartoitusta ennen ihmistyöntekijöiden saapumista.
Digital Twin-teknologia
Digital Twin eli digitaalinen kaksonen on virtuaalimaailmaan mallinnettu näköiskopio fyysisestä koneesta, laitteesta tai jopa kokonaisesta teollisesta tuotannosta ja se vastaa mahdollisimman pitkälle fyysistä kaksostaan. Digital twin -teknologiaa voidaan hyödyntää esimerkiksi tuotteen ja tuotannon suunnittelussa, virtuaalisessa käyttöönotossa, koulutuksissa sekä kunnossapidossa.
Digitaalinen kaksonen on siis virtuaalinen malli toimivasta tuotteesta, joka kykenee visualisoimaan sekä syötteen vaikutukset että lopputuloksen. Tämä mahdollistaa tuotteen testaamisen ja erilaisten simulointien ajamisen ennen tuotteen valmistamista. Mallilla voidaan varmistaa ratkaisun optimaalinen toimivuus, se voi vähentää suunnittelukierrosten määrää ja laskea näin koko prosessin kustannuksia.
Digital twin toimii tuotekehityksessä parhaiten kun siihen voidaan syöttää dataa tuotteen aiemmasta versiosta, näin nähdään mallin käyttäytyminen annetun datan perusteella ja versioiden toimintaa voidaan verrata toisiinsa. Kehitettyä digitaalista kaksosta voidaan käyttää seuraavan version datan tuottajana. Toiminnan aikana digitaalisesta kaksosesta saadaan tarkkaa tilannetietoa ja saavutetaan parempi hyötysuhde ja toimintavarmuus. Malli kykenee tallentamaan oman datansa taustajärjestelmään, kuten pilveen.
Digital Twinillä voidaan luoda uusia liiketoimintamahdollisuuksia koko tuotteen elinkaaren ajalle, kuten ympäristöstä riippuvan tuotekäyttäytymisen ennustaminen, laitehuollon tarpeen ennakoiminen, laitteen toiminnan takaaminen ja toteutuneen laitesuorituskyvyn käyttäminen tuotekehityksessä. Kaksonen varoittaa tulevista rikkoutumisista, tapahtumista ja poikkeamista toiminnassa. Se voi jopa toimia itsenäisesti analysoiden tilanteita, ehdottaa optimoituja ratkaisuja ja laittaa ne toimeen. Digital Twiniä voidaan myös käyttää dokumentoinnin ja kommunikoinnin välineenä, kun yritetään ymmärtää yksittäisen tai useamman koneen toimintaa.
Tekoäly ja koneoppiminen automaatiossa
Tekoäly eli keinoäly on kone tai tietokoneohjelma, joka kykenee tekemään älykkäänä pidettäviä toimintoja. Tekoälyn sovelluksista suurin osa on niin sanottua koneoppimista. Koneoppiminen on tekoälyn osa-alue, jossa toimintaa ei ole ohjelmoitu valmiiksi. Kone oppii itsenäisesti sille annetusta datasta, eikä sille määritellä toimintaohjetta jokaista erillistä tilannetta varten.
Tekoälyn sovellutukset nopeuttavat ja tehostavat suorittavaa työtä, esimerkiksi rutiinimuotoista asiakaspalvelua tai arkistojen hoitoa, jolloin ihmisten kyvyt voidaan keskittää luovaan työhön. Tekoälystä hyötyvät parhaiten sellaiset yhteisöt, jotka ovat valmiita mukautumaan muutokseen. Tekoäly tulee lähivuosina mullistamaan työmarkkinat luomalla täysin uusia aloja ja työnkuvia. Muutos pakottaa työntekijät ja yritykset jatkuvaan oppimiseen ja edistää työyhteisön ammattitaitoa.
Digi-Salamassa tutkitaan koneoppimisen eri mahdollisuuksia, esimerkiksi miten dataa pitäisi kerätä, analysoida ja jalostaa muun muassa koneiden, robottien ja tuotannon ohjaamiseen.
VR/AR/Holodeck
Virtual reality (VR) eli virtuaalitodellisuus, Augmented reality (AR) eli lisätty todellisuus ja holodeck eli virtuaalihuone ovat teknologioita, joiden avulla fyysistä maailmaa voidaan laajentaa digitaalisin kerroksin tai viedä käyttäjä täysin virtuaaliseen ympäristöön. Vaikka virtuaalitodellisuuden tunnetuimmat sovellutuskohteet ovatkin pelimaailmassa, voidaan VR-, AR- ja holodeck-teknologiat ottaa haltuun myös työpaikoilla.
VR:lla eli virtual realityllä tarkoitetaan sovellusta, joka muuttaa VR-lasien avulla kaksiulotteisen kuvan todellisen tuntuiseksi kolmiulotteiseksi maailmaksi. Virtuaalitodellisuudella pystytään luomaan koneiden, laitteiden tai jopa kokonaisten tehtaiden 3D-malleja. Tämän ansiosta suunnittelu ja kehitystyö helpottuu. VR-teknologiaa voidaan käyttää lisäksi esimerkiksi markkinointiin, tuotteiden esittelyyn sekä koulutukseen.
AR:lla tarkoitetaan augmented realityä eli lisättyä todellisuutta, joka laajentaa fyysistä maailmaa lisäämällä siihen kerroksia digitaalista tietoa. Lisätyn todellisuuden avulla voidaan esitellä kehitettävää tuotetta tai projektia ilman sen fyysistä läsnäoloa näyttelyssä tai esityksessä. Todellisuutta täydentävien virtuaalikerrosten näkemiseksi ei tarvita erikoislaseja tai kypärää, älypuhelin ja internet-yhteys riittävät.
Holodeck eli virtuaalihuone tai holokansi on nimitys VR-teknologiaa hyödyntävälle ohjelmistolle, jolle on ominaista liiketunnistimilla rajatut liikkumisalueet. Holodeck-teknologiaa voidaan hyödyntää helposti esimerkiksi koulutuksissa. Teknologia helpottaa etäkoulutusten järjestämistä, sillä samaan holodeck-tilaan voi liittyä vaikka kotoa käsin. Opiskelu holodeckin avulla on myös turvallisempaa. Opiskelijalla on mahdollista harjoitella tekniikoita ilman hengenvaarallisten virheiden mahdollisuutta.