Teollisuus

Teollisuudessa langattomien sensoriverkkojen avulla voidaan ratkaista monenlaisia haasteita. Eri teollisuuden aloilla on omat ominaispiirteensä ja erilaiset tarpeet. IoT-verkoilla pystytään automatisoimaan massatuotantoa sekä optimoimaan toimintoja käyttämällä data-analysointia.

Erilaiset teollisuuden IoT-verkkoratkaisut jaotellaan usein robotiikkaan, logistiikkaan sekä koneiden kunnossapitoon. Lisäksi teollisuusyrityksillä on runsaasti noudatettavia ympäristövelvoitteita, joiden täyttämistä IoT-sovellukset helpottavat ja tehostavat.

Robotiikka on apuna nykyään lähes kaikilla teollisuudenaloilla ja IoT-verkot ovat kiinteä osa robotiikkaa. Robotiikalla voidaan optimoida halutun tehtävän hyödyt ja kustannukset. Robotteja käytetään lukuisissa sovelluksissa kuten yksinkertaisissa huoltotehtävissä, kevyessä sisälogistiikassa, turvallisuus- ja olosuhdevalvonnassa sekä interaktiivisissa palveluissa. Käyttökohteita ovat valmistavan teollisuuden ja logistiikan lisäksi moderneissa älyrakennuksissa suoritettavat tehtävät. Liiketaloudellisesti kannattavia markkinoita voidaan kasvattaa innovatiivisilla liiketoimintamalleilla.

Logistiikkasektorilla IoT on jo melko laajasti käytössä ja tulee jatkossa näkymään monilla uusilla tavoilla. Logistiikka vaatii kuljetusten, pakkaamisen, varastoinnin sekä työn optimointia, jotta tavara ja palvelut liikkuvat sujuvasti ympäri maailmaa. Lisäksi kuljetusolosuhteiden seuranta on tärkeä osa prosessia. IoT-verkot muuttavat monisyisen ja runsastöisen logistiikkaketjun kustannustehokkaaksi ja optimoiduksi sarjaksi tehtäviä. IoT-sensorien merkittävänä etuna muihin seurantaratkaisuihin verrattuna on sensorien avulla saatava reaaliaikainen tieto muun muassa lähetyksen sijainnista sekä kuljetuksen kohtaamista iskuista, lämpötilasta ja kosteudesta.

Havainnointi- ja ohjauslaitteistoilla valvotaan ja seurataan liikenneinfrastruktuuria ja liikennejärjestelmiä. Saatuja tietoja voidaan edelleen jalostaa yleiseen käyttöön verkko- ja mobiililaitepalveluiksi. Paikannusjärjestelmillä kuljetuksia voidaan seurata ja tuottaa ennusteita niiden saapumisajoista. Lastitilan tai lastin lämpötilaa voidaan seurata ajantasaisesti tai jälkiseurantana ja mahdollisista poikkeamista järjestelmä ilmoittaa tarvittaville tahoille. Käytössä on myös testisovelluksia, joissa elintarvikepakkaukseen on lisätty pilaantumisen tunnistava sensori.

Ajoneuvojen, laivojen, lentokoneiden, trukkien ja satamanostureiden huoltotarvetta ja käyttöä voidaan seurata IoT-järjestelmillä. Seurattavana voivat olla mm. suoritteiden määrätiedot, vikailmoitukset sekä tiedot taloudellisesta ja turvallisesta ajosta. Erilaisten päästöjen seuranta ja raportointi on myös mahdollista. Lisäksi teiden ruuhkatilanne on ennustettavissa navigaattorien tuottamasta datasta. IoT -järjestelmillä voidaan valvoa konttien sijaintia sekä kontin ovien avaamista turvallisuuden lisäämiseksi.

Suuret teollisuuskoneet vaativat monenlaista huoltoa. Manuaalisesti tämän hallitseminen on vaikeaa. IoT-verkot automatisoivat huollon ja ylläpidon sekä pidentävät kalliiden teollisuuskoneiden elinkaarta. Teollisuus 4.0 eli IIoT viittaa teollisen vallankumouksen uuteen vaiheeseen, joka keskittyy voimakkaasti yhdistettävyyteen, automaatioon, koneoppimiseen ja reaaliaikaiseen dataan. Se yhdistää digitaalitekniikan, koneoppimisen ja massadatan fyysiseen tuotantoon ja toimintoihin. Jokainen toimiva yritys ja organisaatio on erilainen, mutta niillä kaikilla on tarve muodostaa yhteyksiä ja käyttää reaaliaikaista näkyvyyttä prosessien, kumppanien, tuotteiden ja ihmisten välillä. Teollisuus 4.0 helpottaa yritysten hallintaa ja auttaa ymmärtämään toimintoja sekä hyödyntämään dataa tuottavuuden tehostamiseen, prosessien parantamiseen ja kasvun ohjaamiseen.

Ympäristöön vaikuttavaa toimintaa hallitaan niin EU-tason direktiiveillä kuin kansallisilla laeilla ja asetuksilla. Tämän lisäksi yrityksillä voi olla omia, vapaaehtoisia mittauksia ja toimia ympäristövaikutustensa minimoimiseksi.

Ympäristösuojelulainsäädäntö

Ympäristösuojelulainsäädännön tavoitteena on suojella ympäristöä ja ehkäistä sen pilaantumista. Ympäristönsuojelulaissa (527/2014) velvoitetaan toiminnan harjoittaja olemaan mm. tietoinen toimintansa vaikutuksista ja ehkäisemään tai rajaamaan ympäristön pilaantumista. Yksityiskohtaisempia vaatimuksia toiminnanharjoittajat saavat ympäristöviranomaisen toiminnalle myöntämässä ympäristöluvassa, missä annetaan tarpeelliset määräykset päästöjen ja toiminnan tarkkailusta sekä toiminnan vaikutusten tarkkailusta. Myös toiminnan lopettamisen jälkeisen ympäristön tilan tarkkailusta määrätään ympäristöluvassa. Tarkkailun toteuttamiseksi ympäristöluvassa määrätään mittausmenetelmistä ja mittaustiheydestä. Tarvittaessa ympäristöluvassa voidaan määrätä useat luvanhaltijat yhdessä tarkkailemaan toimintojensa vaikutusta (yhteistarkkailu) tai hyväksyä osallistuminen alueella yhteisesti tehtävään seurantaan.

Pääsääntöisesti voidaan todeta, että mitä enemmän toiminta kuormittaa tai voisi poikkeustilanteessa kuormittaa ympäristöä, sitä kattavammin toimintaa, päästöjä ja vaikutuksia on seurattava. Esimerkiksi turkistarhalle voi riittää hulevesipäästöjen seuranta pistenäytteenotolla kerran tai kaksi vuodessa, kun taas raskaan kemianteollisuuden laitos voidaan velvoittaa jatkuvatoimisiin mittauksiin. Yleensä tarkkailuissa seurataan ilmaan, maahan ja vesistöön kohdistuvaa kuormitusta. Myös esimerkiksi melun tai jätteiden määrää ja sijoitusta seurataan. Lisäksi toiminnanharjoittaja voidaan määrätä tarkkailemaan päästöjensä pitkäaikaisvaikutuksia ympäristöön bioindikaattoreilla esimerkiksi seuraamalla männyn kuorijäkälien esiintyvyyttä ja vaurioita.

Koska ympäristöön vaikuttavaa toimintaa on paljon ja sitä myötä manuaalisesti mittaamisesta tulee työlästä, IoT-verkot tulevat tässä suureksi avuksi. IoT- ja sensoriverkko voi automatisoida suuren mittausalan sekä säästää runsaasti henkilötyövuosia tuomalla tarkkailtavat asiat tietokoneelle, tabletille tai älypuhelimeen.

Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksen IoT-sovellukset ovat liittyneet pääsääntöisesti ympäristöön, kasviin ja eläimiin sekä terveyteen. Teollisuuden ratkaisuja on tulossa tulevaisuudessa.