Teknologiasta liiketoimintaa

Tulosta Lähetä linkki

Systeemitutkimus

Tutkimuksen sisältö

Systeemitutkimus on mallintamista ja malleihin perustuvien analyysien hyödyntämistä monimutkaisten järjestelmien hallinnan, luotettavuuden ja tuottavuuden parantamiseksi. Teollisten järjestelmien parempi hallinta säästää myös energiaa ja ympäristöä. Teknisen järjestelmän dynaaminen käyttäytyminen kuvataan usein matemaattisella mallilla. Ihmisen ollessa oleellinen osa tarkasteltavaa kokonaisuutta voidaan käsitteellisellä mallilla usein kuvata järjestelmän oleelliset piirteet. VTT:n systeemitutkimuksen tutkijoilla on vahva asiantuntemus matemaattisessa mallintamisessa, prosessien simuloinnissa, simuloinnin tietotekniikassa, automaatiossa, optimoinnissa sekä riski- ja luotettavuusanalyysissä. Toiminnan, systeemikäytettävyyden ja käyttäjäkokemuksen tutkimuksen ansiosta osaamisemme kattaa myös käyttäjän ja teknisen järjestelmän välisen takaisinkytkennän hallinnan, mikä on usein tärkeää kokonaisuuden toiminnan kannalta.

Sovellukset

Konventionaalisten voimalaitosten, ydinvoimaloiden, sellu- ja paperitehtaiden tai kemianteollisuuden tehtaiden toimintaa kuvaavat simulaattorit kattavat sekä prosessien että automaation toiminnan. Simulaattoreiden avulla koulutetaan prosessinohjaajia, suunnitellaan ja testataan automaatiojärjestelmiä ennen käyttöönottoa ja kehitetään prosesseja. Systeemidynaamiset simulointimallit ja optimointimallit tukevat toimintaprosessien suunnittelua ja parantamista, uusien toimintatapojen arviointia ja henkilöstön koulutusta. Turvallisuuden arvioinnin menetelmiä sovelletaan etenkin ydinvoimalan järjestelmiin ja automaatioon ennen käyttöönottoa laitoksilla ja muutosten yhteydessä. Ihmisen ja tekniikan yhteistoiminnan tutkimus auttaa suunnittelemaan parempia valvomoita ja ohjauskeskuksia sekä arvioimaan ympäristöön sulautetun älykkyyden teknologioita. Tietoverkkojen suorituskyvyn ja luotettavuuden arvioinnin algoritmit ovat tärkeitä internetin käytön ja tietoliikenteen lisääntyessä.

Tulevaisuuden haasteet

Laskentatehon jatkuvan kasvun ja verkottumisen myötä tekniset järjestelmät ja niiden ohjausjärjestelmät muodostuvat yhä monimutkaisemmiksi. Kokonaisuuksien optimoinnin ja järjestelmien osien välisten vuorovaikutusten hallinnan merkitys korostuu niin teollisuudessa kuin jokapäiväisessä elämässä. Semanttisiin malleihin perustuva Simantics-ympäristö tulee yhdistämään erilaisia simulaattoreita ja teollisuuden tietosisältöjen hallinnan järjestelmiä sekä mahdollistamaan tehdaslaitosten koko elinkaaren aikaisen tiedonhallinnan.  APROS®-simulointiohjelmiston uusi versio tulee toimimaan Simantics–alustalla vuonna 2010. Turvallisuusautomaation suunnittelun ja arvioinnin avuksi kehitetään uusia mallipohjaisia menetelmiä, joiden avulla voidaan kattavasti tarkastaa järjestelmän vaatimustenmukainen käyttäytyminen. Tulevaisuuden valvomon tutkimuksessa perehdytään lisätyn todellisuuden menetelmiä hyödyntäviin uudenlaisiin käyttöliittymiin. Tulevaisuuden internetin algoritmit ovat ajankohtainen tutkimuskohde.

Resurssit

Systeemitutkimuksen 50 tutkijaa toimivat kolmen tutkimusprofessorin ja kokeneiden tutkijoiden vetämissä ryhmissä. Ajanmukaiset ohjelmistot ja kehitysympäristöt sekä riittävä laskentakapasiteetti luovat edellytykset tehokkaalle sovelluskehitykselle. Laboratorioinamme toimivat todelliset teollisuuden ympäristöt. Tulevaisuuden valvomon tutkimuksen yhteydessä rakennetaan virtuaalitekniikoiden laboratoriota VTT:lle.