Miten tuotekehitys, tuotanto, käyttäjä ja jälkimarkkinointi linkittyvät valmistettavan laitteen elinkaareen? Mitä dataa syntyy eri vaiheissa, ja miten dataa voidaan eri vaiheissa hyödyntää?

Valmistettava laite tai kone koostuu mekaanisista osista, ohjelmistoista, tuotetiedoista ja erilaisista parametreista. Nämä kaikki vaikuttavat merkittävästi laitteen toimintaan. Tuotekehityksen tavoitteena on tuottaa ohjelmisto, joka voidaan asentaa erilaisiin tuotevariantteihin. Yksittäisen tuotteen konfiguraatio puolestaan määräytyy asiakkaan tekemän laitetilauksen perusteella.

Tuotannossa kaikista tuotekehityksen tuottamista osista, ohjelmistoista ja parametreistä kootaan asiakkaan haluama yksilö. Konfiguraation hallinnan avulla valitaan lukuisista vaihtoehdoista asiakkaan tilausta tai spesifikaatiota vastaava kombinaatio. Kun asiakkaan tilaama yksilö lähtee tuotannosta, alkaa tämän kyseisen yksilön elinkaari.

Elinkaari jatkuu asiakkaan luona, jolloin laite on käytössä. Erilaisia IOT-järjestelmiä hyödyntäen asiakas, kuten myös laitteen valmistaja, voi saada tietoja laitteesta. Käytön aikana laitteella on usein huoltosuunnitelma tai huoltosopimus. Huoltotoimenpiteet ovat tärkeä kosketuspiste laitteen valmistajalle. Huollon yhteydessä on tilaisuus saada tietoa laitteen käytöstä ja sen kunnosta sekä ylläpitää tietoja laitteen elinkaaresta.

Tuotekehitys mallintaa laitteen

Tuotekehityksessä syntyvät laitteen mekaaniset osat (3D-mallit) ja niille tehdään tarpeen mukaan lujuusanalyysit (elementtimallit). Tuotekehityksessä syntyvät laitteeseen tarvittavat ohjelmistot, ja parametrisetit, joilla ohjelmisto saadaan toimimaan halutulla tavalla. Joskus tuotekehityksessä myös simuloidaan laitteen tai jonkin sen osakokonaisuuden toimintaa (matemaattiset mallit). Simuloinnin avulla voidaan lisäksi testata ohjelmistoja simuloidussa ympäristössä (HIL-testaus).

Tuotekehityksen tehtävänä on määritellä osien ja ohjelmistojen riippuvuussuhteet. Kaikki kombinaatiot eivät ole mahdollisia tai sallittuja eri syistä. Jokin toiminto saattaa vaatia tiettyjä mekaanisia osia, mutta myös tietyn ohjelmiston tai parametrejä. Näiden sääntöjen perusteella asiakas voi tilata tuotteensa.

Tuotanto luo syntymätodistuksen

Kun asiakas on tilannut tuotteen, saa tuotanto toimeksiannon kyseisen laitteen valmistamiseksi. Tuotannon tulee seuraavaksi selvittää, mikä tuotekehityksen tuottama kombinaatio täyttää asiakkaan tarpeen. Parhaiten tämä onnistuu automatisoidun konfiguraationhallinnan avulla.

Kun yksilö valmistuu, syntyy sille myös ”syntymätodistus”. Tämä pitää sisällään kaiken yksilön valmistamiseen liittyvät tiedot. Näitä ovat esimerkiksi tuotteen rakennetiedot, parametrit, ohjelmistojen ja parametrien versiotiedot, kalibrointiarvot sekä tulokset mahdollisista lopputestauksista tuotannossa. Näistä tiedoista muodostuu tuotteen digitaalisen kaksosen datamalli, johon voidaan lisätä jatkossa käytön aikaista dataa.

Huolto ja jälkimarkkinointi palvelevat ja tuottavat lisäarvoa

Huollon ohjelmiston avulla huoltohenkilöstö on aina ajan tasalla siitä, millainen laite heillä on huollettavanaan. Huollon työkaluohjelmisto kytkeytyy huollettavaan laitteeseen ja pystyy lukemaan sieltä tuotteen sen hetkisen datan. Tätä datamallia on mahdollista verrata syntymätodistukseen, jolloin nähdään mahdolliset muutokset tuotteen parametreissa. Kertynyt data on hyödyllistä esimerkiksi takuukorjauksia analysoitaessa, mikäli tuote on ”viritetty” sallittujen arvojen ulkopuolelle. Huoltotyökalu päivittää tiedot IoT-järjestelmään, jossa ne liitetään osaksi tuotteen elinkaaren aikaista dataa.

IoT-järjestelmät mahdollistavat myös tietojen keräämisen laitteesta pilveen käytön aikana. Mikäli tuotteen valmistusmäärät ovat isoja, pystytään taustajärjestelmässä analysoimaan dataa ja toteuttamaan esimerkiksi ennakoivan huollon ratkaisuja. Ennakoivassa huollossa tuote voidaan kutsua automaattisesti huoltoon, mikäli data-analytiikka osoittaa tuotteen vikaantuvan tietyn ajan kuluessa.

Kun huolto ja jälkimarkkinointi ovat ajan tasalla käytössä olevan laitteen tilasta, on mahdollista tarjota oikeasti hyödyllisiä lisäarvopalveluja laitteiden omistajille ja käyttäjille.

Digitaalinen kaksonen

Digitaalinen kaksonen on yksi nykyhetken hypetermeistä. Osa mallintamiseen ja digitaalisiin kaksosiin liittyvistä termeistä ovat keskenään samankaltaisia ja termien ymmärtäminen oikein vaatii tiedon kontekstista, jossa termiä käytetään. Käytettävä termistö liittyy liiketoiminnan vaiheeseen. Tuotekehityksessä mallintamista on hyödynnetty jo pidempään ja kyseinen termi elää siellä tästä syystä. Jälkimarkkinoilla mallien hyödyntäminen on uudempi ilmiö ja siellä puhutaan enemmän digitaalisista kaksosista. Puhuttiin sitten digitaalisista kaksosista tai matemaattisista malleista, joka tapauksessa näiden avulla voidaan simuloida fyysistä ilmentymää ja siinä tapahtuvia muutoksia, varsinkin kun fyysisestä ilmentymästä saadaan mittaustietoa IOT-järjestelmän avulla.

Devecto tarjoaa apua

Haluatko tietää lisää?

Harri Laukkanen

Vice President and CTO (Smart machines)

Lue myös