Datasta ymmärrystä elinkaaren hallintaan

13.12.2018

Digitalisaatiota ja älykkään yhteiskunnan syntymistä kiihdyttävät tällä hetkellä sekä teknologian kehitys että laaja tarve kehittää tehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä tapoja tuottaa palveluita sekä hyödykkeitä. Erityisesti IoT:n ja data-analytiikan teknologian muuttuessa jatkuvasti sekä paremmaksi että edullisemmaksi, syntyy näiden sovellutuksille jatkuvasti uusia kaupallisesti järkeviä mahdollisuuksia. 

Yksi merkittävimmistä näiden teknologioiden sovellustavoista on niin sanottu digitaalinen tai virtuaalinen kaksonen (digital/virtual twin), joka on yleistermi esimerkiksi fyysisen koneen, laitteen, rakennelman tai vaikkapa ihmisen digitaalisesta mallista.  Löyhästi tätä määritelmää tulkiten myös vappuna ottamani selfien voisi tulkita virtuaaliseksi kaksoseksi itsestäni, mutta nykyisessä teknologisessa ympäristössä pelkkä kuvantaminen tai 3D malli ei itsessään aina vielä tuota riittävää arvoa.

Virtuaalisen kaksosen potentiaali saadaan paremmin hyödynnettyä, kun sitä rakentaessa tavoitteena on auttaa luomaan raakadatasta merkityksellistä ymmärrystä kohteensa kontekstissa paremman päätöksenteon tueksi. Näin ollen virtuaalinen kaksonen kannattaakin muodostaa valikoiden sellaista dataa, jolla voidaan kuvata, ymmärtää ja ennustaa kohteen elinkaaren kannalta olennaisia ominaisuuksia ja käyttäytymistä eri tilanteissa.

"Virtuaalinen kaksonen siis auttaa ymmärtämään kohteensa menneitä tapahtumia, optimoimaan käyttöä nykytilanteessa ja ennustamaan tulevaa."

Virtuaalisten kaksosten hyödyntämisestä löytyy jo useilta aloilta loistavia esimerkkejä, myös suomalaisilta yrityksiltä. Yksi omasta mielestäni hienoimmista esimerkeistä on nykyisin Wärtsilän omistama Eniram, jonka palvelu auttaa heidän asiakkaitaan operoimaan valtamerialuksiaan paremmin ja tehokkaammin, sekä pienentämään päästöjään virtuaalisen kaksosen avulla.

Miten tämä liittyy tietoliikenteeseen?

Uskon, että tietoliikenneinfran tai sen osien elinkaaren hallintaan virtuaaliset kaksoset soveltuvat erinomaisesti. Useiden tutkimusten mukaan ilmastonmuutos vahvistaa säätilan ääri-ilmiöitä, mikä Suomessa tarkoittanee tulevaisuudessakin poikkeuksellisia hellejaksoja, sateita, tai esimerkiksi pakkasjaksoja. 5G:n myötä tilojen vaatimukset olosuhteiden osalta luultavasti tiukkenevat, kun tiloihin tuodaan uutta laitteistoa ja esimerkiksi laskentakapasiteettia.

Vuoden 2018 kesällä näimme harvinaisen pitkän hellejakson, joka aiheutti erityisesti laitetilojen olosuhteiden näkökulmasta haasteita ja suoranaisia vikatilanteita, kun jäähdytyskapasiteetti osoittautui riittämättömäksi tai jäähdytyslaitteisto kovan kuormituksen seurauksena vikaantui. Lisäksi kohonneessa lämpötilassa toimivan akun elinkaari voi lyhentyä merkittävästi, joten huonojen olosuhteiden kustannusvaikutus näkynee välillisesti lähivuosien korvausinvestoinneissa ja vikaantumisissa. Vaikka usein laitetiloissa on etävalvottavia laitteita ja esimerkiksi tasasuuntaajista saadaan tarvittaessa lämpötilahälytyksiä, eivät nämä varsinaisesti auta vielä analysoimaan häiriöihin johtaneita syitä tai ennustamaan tulevia vika- tai poikkeustilanteita.

Empowerilla näemme tässä ratkaisemisen arvoisen ongelman, johon olemme kehittäneet Empower Digital Site -palvelun. Se on teknisen tilan virtuaalinen kaksonen, jossa yhdistyy 360-kuvauksella toteutettu virtuaalimalli, tilaan liittyvä olennainen dokumentaatio sekä Empowerin omaa Smart Data Mill IoT-alustaa hyödyntävä analytiikkasovellus. Mallia varten tilaan asennetaan Empowerin Smart Tag -sensorit mittaamaan ja välittämään reaaliaikaisesti esimerkiksi lämpötilaa, ilmankosteutta, valoisuutta ja värähtelyä. Näin datasta voidaan esimerkiksi päätellä, miten tilan lämpötila tulee seuraavien tuntien aikana käyttäytymään, minkälaisella kuormituksella tilan jäähdytyslaitteisto käy tai onko se mahdollisesti vikaantumassa. Datan visualisointi osaksi 360-virtuaalikierrosta laittaa datan kontekstiin paremman analyysin ja päätöksenteon tueksi. Hyödyt asiakkaalle muodostuvat vähentyneiden vikojen, alentuneen korvausinvestointitason sekä parantuneen dokumentaation muodossa.

"Jos yksi kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa, niin paljonko kertoo 360-kuvista muodostettu virtuaalimalli tehostettuna olosuhde- ja käyttötiedolla?"

Kirjoittaja Joonas Koivuniemi kehittää ja innovoi uusia tuotteita ja palveluita Empowerin Connectivity-liiketoiminnassa

Datasta ymmärrystä elinkaaren hallintaan

13.12.2018

Digitalisaatiota ja älykkään yhteiskunnan syntymistä kiihdyttävät tällä hetkellä sekä teknologian kehitys että laaja tarve kehittää tehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä tapoja tuottaa palveluita sekä hyödykkeitä. Erityisesti IoT:n ja data-analytiikan teknologian muuttuessa jatkuvasti sekä paremmaksi että edullisemmaksi, syntyy näiden sovellutuksille jatkuvasti uusia kaupallisesti järkeviä mahdollisuuksia. 

Yksi merkittävimmistä näiden teknologioiden sovellustavoista on niin sanottu digitaalinen tai virtuaalinen kaksonen (digital/virtual twin), joka on yleistermi esimerkiksi fyysisen koneen, laitteen, rakennelman tai vaikkapa ihmisen digitaalisesta mallista.  Löyhästi tätä määritelmää tulkiten myös vappuna ottamani selfien voisi tulkita virtuaaliseksi kaksoseksi itsestäni, mutta nykyisessä teknologisessa ympäristössä pelkkä kuvantaminen tai 3D malli ei itsessään aina vielä tuota riittävää arvoa.

Virtuaalisen kaksosen potentiaali saadaan paremmin hyödynnettyä, kun sitä rakentaessa tavoitteena on auttaa luomaan raakadatasta merkityksellistä ymmärrystä kohteensa kontekstissa paremman päätöksenteon tueksi. Näin ollen virtuaalinen kaksonen kannattaakin muodostaa valikoiden sellaista dataa, jolla voidaan kuvata, ymmärtää ja ennustaa kohteen elinkaaren kannalta olennaisia ominaisuuksia ja käyttäytymistä eri tilanteissa.

"Virtuaalinen kaksonen siis auttaa ymmärtämään kohteensa menneitä tapahtumia, optimoimaan käyttöä nykytilanteessa ja ennustamaan tulevaa."

Virtuaalisten kaksosten hyödyntämisestä löytyy jo useilta aloilta loistavia esimerkkejä, myös suomalaisilta yrityksiltä. Yksi omasta mielestäni hienoimmista esimerkeistä on nykyisin Wärtsilän omistama Eniram, jonka palvelu auttaa heidän asiakkaitaan operoimaan valtamerialuksiaan paremmin ja tehokkaammin, sekä pienentämään päästöjään virtuaalisen kaksosen avulla.

Miten tämä liittyy tietoliikenteeseen?

Uskon, että tietoliikenneinfran tai sen osien elinkaaren hallintaan virtuaaliset kaksoset soveltuvat erinomaisesti. Useiden tutkimusten mukaan ilmastonmuutos vahvistaa säätilan ääri-ilmiöitä, mikä Suomessa tarkoittanee tulevaisuudessakin poikkeuksellisia hellejaksoja, sateita, tai esimerkiksi pakkasjaksoja. 5G:n myötä tilojen vaatimukset olosuhteiden osalta luultavasti tiukkenevat, kun tiloihin tuodaan uutta laitteistoa ja esimerkiksi laskentakapasiteettia.

Vuoden 2018 kesällä näimme harvinaisen pitkän hellejakson, joka aiheutti erityisesti laitetilojen olosuhteiden näkökulmasta haasteita ja suoranaisia vikatilanteita, kun jäähdytyskapasiteetti osoittautui riittämättömäksi tai jäähdytyslaitteisto kovan kuormituksen seurauksena vikaantui. Lisäksi kohonneessa lämpötilassa toimivan akun elinkaari voi lyhentyä merkittävästi, joten huonojen olosuhteiden kustannusvaikutus näkynee välillisesti lähivuosien korvausinvestoinneissa ja vikaantumisissa. Vaikka usein laitetiloissa on etävalvottavia laitteita ja esimerkiksi tasasuuntaajista saadaan tarvittaessa lämpötilahälytyksiä, eivät nämä varsinaisesti auta vielä analysoimaan häiriöihin johtaneita syitä tai ennustamaan tulevia vika- tai poikkeustilanteita.

Empowerilla näemme tässä ratkaisemisen arvoisen ongelman, johon olemme kehittäneet Empower Digital Site -palvelun. Se on teknisen tilan virtuaalinen kaksonen, jossa yhdistyy 360-kuvauksella toteutettu virtuaalimalli, tilaan liittyvä olennainen dokumentaatio sekä Empowerin omaa Smart Data Mill IoT-alustaa hyödyntävä analytiikkasovellus. Mallia varten tilaan asennetaan Empowerin Smart Tag -sensorit mittaamaan ja välittämään reaaliaikaisesti esimerkiksi lämpötilaa, ilmankosteutta, valoisuutta ja värähtelyä. Näin datasta voidaan esimerkiksi päätellä, miten tilan lämpötila tulee seuraavien tuntien aikana käyttäytymään, minkälaisella kuormituksella tilan jäähdytyslaitteisto käy tai onko se mahdollisesti vikaantumassa. Datan visualisointi osaksi 360-virtuaalikierrosta laittaa datan kontekstiin paremman analyysin ja päätöksenteon tueksi. Hyödyt asiakkaalle muodostuvat vähentyneiden vikojen, alentuneen korvausinvestointitason sekä parantuneen dokumentaation muodossa.

"Jos yksi kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa, niin paljonko kertoo 360-kuvista muodostettu virtuaalimalli tehostettuna olosuhde- ja käyttötiedolla?"

Kirjoittaja Joonas Koivuniemi kehittää ja innovoi uusia tuotteita ja palveluita Empowerin Connectivity-liiketoiminnassa

Tunnisteet
Älykäs data
Hyper-yhteydet
iot