Professori Kari Tammen ryhmä kehittää teollisuudelle digitaalisia kaksosia

Professori Kari Tammi Insinööritieteiden mekatroniikka-ryhmästä vastaa Aalto-yliopiston osuudesta digitaalisen kaksosen tutkimusta tekevässä eurooppalaisessa Machinaide-hankkeessa.

Kari, mikä on digitaalinen kaksonen? 

Tavallisimmin digitaalisella kaksosella viitataan fyysisen koneen, laitteen tai jopa kokonaisen teollisen tuotannon virtuaaliseen malliin, digitaalisessa maailmassa sijaitsevaan näköiskopioon, joka järkevän tarkkuuden rajoissa vastaa fyysistä kaksostaan.

Teknologian tarjoamat hyödyt ovat suuret, erityisesti teollisuuden tuotekehityksessä. Virtuaalinen malli mahdollistaa sen, että jo hyvin varhaisessa vaiheessa päästään kokeilemaan ja näkemään suunnittelun tuloksia. Digitaalinen kaksonen voi auttaa ymmärtämään paremmin myös nykyhetken tapahtumia ja ennustamaan tulevaisuuden tapahtumia

Onko digitaalinen kaksonen jo valtavirtaa? 

Digitaalisesta kaksosesta on puhuttu vuosia ja se on poistunut Gartnerin hypekäyrältä. Tuntevatkohan taksikuskit jo digitaalisen kaksosen? Vanhan lausuman mukaan kannattaa ryhtyä varovaiseksi markkinoilla, kun taksikuskit jakavat sijoitusvinkkejä. Täytyypä kysellä seuraavalla taksimatkalla digitaalisesta kaksosesta.

Nopeimmat yritykset ovat jo tehneet digitaalisen kaksosen työkalut valmiiksi. Hyvää markkinointia. Koen kuitenkin, että tekemistä riittää ennen kuin ollaan todellakin valmiita. Olemme nyt pureskelleet mitä digitaalinen kaksonen voisi olla. Ensimmäisen tutkimusprojektin alkuvaiheessa syntyi kuva, joka on kantanut hyvin.

Millaisia digitaaliseen kaksoseen liittyviä kysymyksiä olette tutkineet?

Ryhmämme ensimmäinen artikkeli digitaalisesta kaksosesta käsitteli tietoturvaa ja sitä miten digitaalinen kaksonen toteutetaan ja testataan verkon yli (paperi 1). Tämän jälkeen aloimme miettiä, mikä se digitaalinen kaksonen sitten on. Totesimme sen muistuttavan hieman internetin tapaista oliota (paperi 2). Oleellista oli ymmärtää, että eri tietovarantoihin ja analyysityökaluihin on päästävä käsiksi, jotta lisäarvoa voisi syntyä. Digitaalinen kaksonen on tapa yhdistää tietoa. Tämä oli minulle henkilökohtainen ahaa-elämys: asioiden internet (IoT) on löytänyt tarkoituksensa tai digitaalinen kaksonen on löytänyt paikkansa asioiden netissä.

Koska siis kyse on tehokkaasta ja helposta tietojen välityksestä, panostimme kommunikaatioon ja loimme tapoja linkittää digitaalisen kaksosen asioita yhteen. Anturidatan tuominen eri järjestelmiin voi olla haaste, joka on tehtävä mahdollisimman helpoksi digitaalisen kaksosen tietorikkauden mahdollistamiseksi (paperi 3).  Vastaavasti on kehitettävä datavarantojen linkittymistä mittaus-, analyysi- jne. sovellusten välillä (paperi 4).  

Tältä erää uusin julkaisumme tarkastelee kehittämäämme digitaalisen kaksosen mallia ja kehittämiämme kommunikaatioteknologioita teollisissa sovelluksissa ja on kirjoitettu monivuotisen projektiyhteistyön tuloksena kumppanien kanssa (paperi 5).

Kaikki kirjoittamamme artikkelit on julkaistu avoimin periaattein ja ovat siten kaikkien luettavissa ilmaiseksi.

Tutkimuspaperit

Paperi 1
Heikki Laaki, Yoan Miche, Kari Tammi
Prototyping a Digital Twin for Real Time Remote Control Over Mobile Networks: Application of Remote Surgery 

Paperi 2
Juuso Autiosalo, Jari Vepsäläinen, Raine Viitala, Kari Tammi
A Feature-Based Framework for Structuring Industrial Digital Twins

Paperi 3
Riku Ala-Laurinaho, Juuso Autiosalo, Kari Tammi
Open Sensor Manager for IIoT

Paperi 4
Riku Ala-Laurinaho, Juuso Autiosalo, Anna Nikander, Joel Mattila, Kari Tammi
Data Link for the Creation of Digital Twins

Paperi 5
Juuso Autiosalo, Riku Ala-Laurinaho, Joel Mattila, Miika Valtonen, Valtteri Peltoranta, Kari Tammi
Towards Integrated Digital Twins for Industrial Products: Case Study on an Overhead Crane