Tekoälyn hyödyntäminen valmistavassa teollisuudessa

Abstract

Viime vuosina tekoälyn tutkiminen on lisääntynyt valtavasti ja kehittyneiden tekoälyteknologioiden avulla on saavutettu merkittäviä tuloksia. Tämän työn tavoitteena on kirjallisuuskatsauksen muodossa selvittää, miten tekoälyä voidaan hyödyntää valmistavan teollisuuden tuotannon prosesseissa, minkälaisia ongelmia sen avulla pystytään ratkaisemaan ja mitä hyötyjä valmistavan teollisuuden toimijat voivat tekoälysovelluksilla saavuttaa. Työssä aineistona on käytetty pääasiassa aiheeseen liittyviä vertaisarvioituja artikkeleja, konferenssijulkaisuja, paneelitutkimusten raportteja sekä alan oppikirjoja. Työssä rajaudutaan lähelle tuotannon tehdastasoa ja tarkastellaan tekoälysovelluksia jalostavan työn, kunnossapidon, laadunohjauksen sekä tuotannon hienosuunnittelun sovelluskohteissa. Tämän jälkeen työssä pohditaan tekoälyn merkitystä valmistavalle teollisuudelle nyt ja tulevaisuudessa.

Työssä tekoäly määritellään kokoelmana ajankohtaisia teknologioita, joiden avulla saadaan koneet suoriutumaan sellaisista tehtävistä, joita yleisesti älykkyytensä ansiosta suorittavat ihmiset. Työssä käsitellään näistä teknologioista tarkemmin koneoppimista, sen osa-alueita keinotekoisia neuroverkkoja ja syväoppimista sekä tiedonlouhintaa hyödyntäviä tekoälysovelluksia.

Työssä selvitetään, kuinka tekoälyä on muun muassa hyödynnetty tuotantoprosessien optimoinnissa, ohjaamisessa, seuraamisessa, ennustamisessa ja valvonnassa sekä prosessien aikana sattuneiden ongelmatilanteiden selvityksessä. Tekoälyn avulla on onnistuttu esimerkiksi optimaalisten työkalujen ja työstöparametrien selvittämisessä, koneiden ja niiden komponenttien kunnontarkkailussa, kunnon ennustamisessa ja vianselvityksessä, valmistettavien tuotteiden laatupoikkeamien havaitsemisessa ja laadunarvioinnissa sekä optimaalisen työjärjestyksen ja tuotannon aikataulun laadinnassa.

Tekoälyn hyödyntämisellä on suuri merkitys valmistavan teollisuuden yritysten kilpailukyvylle. Tekoälyratkaisujen käyttöönotto mahdollistaa yritysten tuotannon kehittämisen ja niiden avulla tuotantoprosesseja saadaan tehostettua, valmistettujen tuotteiden laatua parannettua, tuotantoresursseja säästettyä sekä toimitusvarmuutta parannettua. Tulevaisuudessa tekoälyn merkitys valmistavan teollisuuden toimijoille tulee korostumaan entisestään.

Avainsanat: tekoäly, koneoppiminen, konepajateollisuus, valmistava teollisuus, tuotantoprosessi