Sinisellä verkkotaustalla robotiikan symboleita

Voisiko robotiikka tehdä tuotannollisista palveluista vähemmän haavoittuvia nykytilanteessa?

Tuotannon robotisointi – palvelut joihin liittyy fyysinen tuote

Fyysisten tuotteiden saatavuus on riippuvaista tuotantolaitoksista, ja tuotantolaitokset ovat yhä riippuvaisempia robotiikasta. Joko roboteilla pyritään tehostamaan tuotantoa – jolloin myös tuotteiden kysyntä ja saatavuus täytyy olla suurta – tai automatisoimaan tuotantoprosessi, joka on ihmisen mahdotonta, haastavaa tai vaarallista tehdä. Jotkin palvelut tulevat olemaan tulevaisuudessa jopa vaarassa ilman robotiikkaa. Yhä useampi ei halua tehdä ns. tylsiä tai raskaita töitä, jotka ovat kuitenkin erittäin tärkeitä yhteiskunnalle. Tällaisia töitä ovat esimerkiksi monet valmistavan teollisuuden työt (esim. koneistus, hitsaus), siivous ja vanhusten huolto. Tuotantomäärien ollessa suuria, täytyy tuotantolaitoksen pystyä vastaamaan kysyntään. Tämä tarkoittaa sitä, että järjestelmien ja prosessien toiminta on yhä kriittisemmässä asemassa.

Automatisoidut ja robotisoidut tuotantoprosessit suunnitellaan niin, että automaatioaste on mahdollisimman korkea eli ihmiseltä vaadittava työpanos on mahdollisimman matala. Monessa tapauksessa tämä ei kuitenkaan ole mahdollista, vaan prosessin pyörittämiseen ja prosessivirheiden korjaamiseen vaaditaan myös ihmistyötä. Robotit ovat jo nyt ja tulevat jatkossakin olemaan ihmisten työvälineitä, eivät välttämättä niiden korvaajia. Yhä kasvava robotiikan toimintavarmuus ja adaptoituminen toimintaympäristöön voivat kuitenkin johtaa niiden entistä itsenäisempään toimintaan, joka puolestaan pienentää ihmiseltä vaadittavaa työpanosta.

Ennakoiva huolto ja huollon saatavuus poikkeustilanteissa; tekoäly ja etädiagnosointi

Prosessinohjauksen lisäksi tuotantorobotiikka vaatii huoltoa ja ylläpitoa, jota se ei kykene vielä itsenäisesti tekemään. Monesti luotetaan huoltosuunnitelmiin ja toteutetaan näin myös ennakoivaa huoltoa, mutta silti laitteilla on tapana rikkoontua. Huoltopalveluiden saatavuus voi haavoittua ja pitkittyä, jolloin olisi hyvä, jos huollontarve olisi pystytty indikoimaan hyvissä ajoin ennen tuotannon keskeytymistä. Tulevaisuudessa laitteista ja roboteista tulee olemaan yhä monipuolisemmin dataa saatavilla IoT-rajapinnassa, jolloin myös ennakoiva ja etänä tapahtuva diagnosointi helpottuu. Ennakoivaa diagnosointia helpottaa entisestään tekoälysovellusten lisääntyminen ja hyödyntämismahdollisuudet. Jo nyt vastaavia sovelluksia on olemassa mm. hissivalmistajilla. Tämän keskiössä tulee olemaan myös vielä vahvasti kehitysvaiheessa oleva IoRT (Internet of Robotic Things). Lisäksi itse laitteet sisältävät tulevaisuudessa entistä enemmän tekoälyyn (Edge AI) pohjautuvia päättelytoimintoja, joita voi hyödyntää mm. huolto- ja vikadiagnostiikkaan, sekä jopa automaattisiin korjaustoimenpiteisiin.

Logistiikkakeskusten automatisoinnin rooli tuotantolaitosten toiminnan varmistamisessa

Robotiikka tuo uusia tuulia myös logistiikkaan. Liikenteen robotisoiminen niin, että autot, junat, metrot ja raitsikat kulkisivat itsenäisesti mahdollistaisi joukkoliikenteen palvelutason kohoamiseen. Robotiikalla pystytään saavuttamaan tarkempi aikataulussa pysyminen. Henkilöistä riippumaton liikenne ei ole altis kuljettajien sairauslomille, tapaturmille tai irtisanoutumisille. Robotiikalla toteutettu liikenne vähentäisi myös väsymyksestä johtuvia liikenneonnettomuuksia.

Jos ja kun itseohjautuvat ajoneuvot saadaan luotettavasti toimimaan, muuttuvat myös rekat mobiiliroboteiksi, jotka kuljettavat autonomisesti tavaraa eri pisteiden välillä. Tulevaisuuden automaattisen huoltoketjun voisi ”maalata” niin, että tuotantorobotti osaisi automaattisesti tilata itselleen huoltopalvelun vaadittavine laitteistoineen, jolloin laukaistaisiin automaattinen toimitusketju, aina huoltoon vaadittavien osien automaattisesta tuotannosta, automaattisten logistiikkapalveluiden kautta, automaattiseen tai avustettuun huoltoon.

Joka tapauksessa robotiikan merkitys kuljetuspalveluiden toiminnassa ja näin ollen muiden palveluiden haavoittuvuudessa kasvaa merkittävästi jo lähitulevaisuudessa. Se, onko kasvu uhka vai mahdollisuus, jää nähtäväksi.

Tänä päivänä ohjelmistorobotiikka on tullut kaikkeen puhelimen välityksellä tapahtuvaan asiakaspalveluun. Ohjelmistorobotiikan avulla palvelusta saadaan tehokkaampaa pienemmillä resursseilla. Osan palvelusta pystyy hoitamaan ohjelmisto ja loppuosan sitten hoitaa asiakaspalvelija. Näin asiakaspalvelijan työmäärää on osaksi saatu siirrettyä ohjelmistorobotiikan tehtäväksi. Tulevaisuudessa, tekoälyn avulla, osa tällaisista asiakaspalvelutilanteista pystytään hoitamaan täysin ohjelmistorobotiikalla. Silloin palvelu ei ole riippuvainen ihmisen läsnäolosta.

Ohjelmistorobotiikkaa voidaan hyödyntää myös kriisitilanteissa. Tällaisissa tilanteissa on tärkeää ylläpitää terveydenhuoltojärjestelmää ja pitää terveydenhuollon henkilöstö terveenä ja toimintakykyisenä. Epidemian leviämistä terveydenhuoltoon voidaan estää ennakolta hoitamalla osa vastaanotosta robotiikan avulla. Pepperin kaltaiset palvelurobotit voisivat hoitaa sitä väsymättömästi ja steriilisti. Nämä toimet vapauttaisivat myös henkilöstöä oleellisempiin tehtäviin.

Toisaalta poikkeustilanteet ja esimerkiksi ihmisten liikkuvuuden ja manuaalisen tuotannon pysäyttäminen hidastavat myös robotiikan käyttöönottoa. Toimitusajat venyvät ja yritysten kannattavuus heikkenee, jolloin kehitysvauhtikin hidastuu.

Em. maalaukseen on kuitenkin vielä aikaa ja monta vuorta ylitettävänä. Jonkunhan robotit täytyy ohjelmoidakin. Vai voisiko sen kuitenkin antaa tekoälylle tehtäväksi? Entäpä tekoälyn ohjelmointi? Robotiikalla pystytään vaikuttamaan monella tapaa palveluiden haavoittuvuuden minimoimiseen, mutta ilman palveluita ei ole myöskään robotteja. Lisäksi pitää muistaa, että robotit säilyttävät toimintakykynsä niin kauan kuin sähkönjakelu ja joissain tapauksissa tietoverkkoliikenne toimii.

Kirjoittajat:
 – Markku Ström, lehtori, Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Teknologiayksikkö
 – Juho Riekkinen, lehtori, Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Teknologiayksikkö
 – Janne Möksy, projekti-insinööri, Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Teknologiayksikkö
– Kari Vehmaskoski, lehtori, Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Hyvinvointiyksikkö

Artikkeli on tuotettu RoboCountryside-hankkeessa.  Hanketta rahoittaa Euroopan maaseudun kehittämisen maatalousrahasto ja hankkeen toteutuksesta vastaa Jyväskylän ammattikorkeakoulu. Lisätietoja hankkeesta.