Älykkääseen tuotantoon siirtyminen kappaletuotannossa
Vilenius, Tito (2023)
Vilenius, Tito
2023
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-05-11
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202305105586
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202305105586
Tiivistelmä
Valmistavan teollisuuden asiakasvaatimukset muuttuvat yhä räätälöidympään suuntaan, joten yritysten täytyy kehittää tuotantoprosessejaan säilyttääkseen kilpailukykynsä markkinoilla. Älykäs tuotanto on teollisuuden uusin suuntaus, joka kuuluu teollisuus 4.0:aan eli niin sanottuun neljänteen teolliseen vallankumoukseen. Älykäs tuotanto yhdistää kyberfyysisten järjestelmien ja teollisen internetin avulla tuotannon prosessit niiden digitaalisiin esityksiin tavoitteenaan lisätä tuotannon tehokkuutta ja joustavuutta. Tuotannon prosesseista kerätty data yhdistettynä tuotantolaitteiden kykyyn hallinnoida omia prosessejaan yksittäisen tuotteen tasolla mahdollistaa suuremman vaihtelun tuotteiden välillä ilman lisäkustannuksia tai viivästyksiä.
Tämä työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena perustuen viime vuosina julkaistuun kirjallisuuteen aiheesta. Työn tavoite on koota kirjallisuudesta yleiskuva älykkääseen tuotantoon siirtymiselle kappaletuotannossa. Tarkemmin tarkastelukohteena ovat älykkääseen tuotantoon siirtymisen edellytykset sekä siirtymän haasteet ja tulevaisuudennäkymät. Aluksi työssä käsitellään teollisuus 4.0:n ja älykkään tuotannon perusperiaatteet ja -järjestelmät, joista siirrytään älykkään tuotannon päähaasteisiin ja hyötyihin. Teoriaosuuden jälkeen esitellään siirtymän edellytyksiä laitteiston, kyberturvallisuuden ja henkilöstön kannalta, ja lopuksi kerrotaan älykkään tuotannon tulevaisuudennäkymiä ja kehityskohteita.
Älykkääseen tuotantoon siirtyminen muuttaa tuotantoa kokonaisvaltaisesti. Tuotantokoneiden yhdistäminen toisiinsa ja teolliseen internetiin vaatii muutoksia sekä laitteistolta että ohjelmistolta. Siirtymä tuo myös erilaisia turvallisuusuhkia, jotka täytyy käsitellä. Älykkään tuotannon lisäämä automatisaatio vähentää työntekijöiltä raskasta työtä ja lisää päätöksentekoa ja ideointia. Työntekijöiden rooli muuttuu pääsääntöisesti tarkkailuksi ja hallinnoimiseksi, mikä monipuolistaa työnkuvaa.
Älykäs tuotanto on laajalti vielä kehityksensä alkuvaiheessa. Sen haasteiden ratkaisuihin on jo tehty paljon tutkimusta, mutta kaikilla osa-alueilla on vielä tarvetta jatkotutkimukselle. Jatkotutkimusta tulisi myös tasapainottaa tuotannon eri osa-alueiden välillä, sillä aiheen kirjallisuus on keskittynyt vahvasti tarvittavaan teknologiaan ja ohjelmistoihin esimerkiksi henkilöstön sijaan. Jatkotutkimus vähentäisi siirtymän riskejä ja mahdollistaisi tasaisemman siirtymän, mikä lisäisi tuotantoyritysten kiinnostusta ja valmiutta.
Tämä työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena perustuen viime vuosina julkaistuun kirjallisuuteen aiheesta. Työn tavoite on koota kirjallisuudesta yleiskuva älykkääseen tuotantoon siirtymiselle kappaletuotannossa. Tarkemmin tarkastelukohteena ovat älykkääseen tuotantoon siirtymisen edellytykset sekä siirtymän haasteet ja tulevaisuudennäkymät. Aluksi työssä käsitellään teollisuus 4.0:n ja älykkään tuotannon perusperiaatteet ja -järjestelmät, joista siirrytään älykkään tuotannon päähaasteisiin ja hyötyihin. Teoriaosuuden jälkeen esitellään siirtymän edellytyksiä laitteiston, kyberturvallisuuden ja henkilöstön kannalta, ja lopuksi kerrotaan älykkään tuotannon tulevaisuudennäkymiä ja kehityskohteita.
Älykkääseen tuotantoon siirtyminen muuttaa tuotantoa kokonaisvaltaisesti. Tuotantokoneiden yhdistäminen toisiinsa ja teolliseen internetiin vaatii muutoksia sekä laitteistolta että ohjelmistolta. Siirtymä tuo myös erilaisia turvallisuusuhkia, jotka täytyy käsitellä. Älykkään tuotannon lisäämä automatisaatio vähentää työntekijöiltä raskasta työtä ja lisää päätöksentekoa ja ideointia. Työntekijöiden rooli muuttuu pääsääntöisesti tarkkailuksi ja hallinnoimiseksi, mikä monipuolistaa työnkuvaa.
Älykäs tuotanto on laajalti vielä kehityksensä alkuvaiheessa. Sen haasteiden ratkaisuihin on jo tehty paljon tutkimusta, mutta kaikilla osa-alueilla on vielä tarvetta jatkotutkimukselle. Jatkotutkimusta tulisi myös tasapainottaa tuotannon eri osa-alueiden välillä, sillä aiheen kirjallisuus on keskittynyt vahvasti tarvittavaan teknologiaan ja ohjelmistoihin esimerkiksi henkilöstön sijaan. Jatkotutkimus vähentäisi siirtymän riskejä ja mahdollistaisi tasaisemman siirtymän, mikä lisäisi tuotantoyritysten kiinnostusta ja valmiutta.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8798]