Teknologiasta liiketoimintaa

Tulosta Lähetä linkki

Teolliset järjestelmät

Teollisuuden ja yhteiskunnan monimutkaistuviin teknologisiin järjestelmiin kohdistuu kiristyviä laatu-, turvallisuus- ja tehokkuusvaatimuksia. Tarvitaan uusia menetelmiä, välineitä ja lähestymistapoja moniteknisten järjestelmien suunnitteluun, kehittämiseen ja hallintaan. Monimutkaisia järjestelmiä ovat esimerkiksi: tuotantojärjestelmät ja
–verkostot, tehtaat, koneet, kuljetusvälineet, kuljetusverkostot sekä erilaiset valvonta- ja ohjausjärjestelmät. Nämä järjestelmät ovat tekniikan, ihmisten ja toimintatapojen muodostamia kokonaisuuksia, joissa on otettava huomioon kaikkien kolmen tekijän yhteisvaikutus. Teollisten järjestelmien tutkimuksen tavoitteena on tuoda teollisuudelle ja yhteiskunnan toimijoille parempia välineitä ymmärtää ja hallita monimutkaistuvan teknologian mukanaan tuomat uudet ilmiöt. 

Tulevaisuuden haasteita

Teknologian ja yritysten liiketoimintaympäristön nopean muuttumisen takia yritysten päätöksenteko ja toiminnan optimointi tarvitsevat systemaattista tukea. Matemaattisten menetelmien avulla voidaan parantaa yritysten päätöksenteon laatua ja tuoda välineitä päätöksentekotilanteisiin liittyvän epävarmuuden hallintaan. Tutkimuksessa sovelletaan systeemianalyysin menetelmiä yhdistettynä taloudellisiin ja teknisiin sovelluksiin. Järjestelmien toimintaa ja kehittymistä voidaan analysoida systeemidynamiikan menetelmin.

Ihminen-tekniikka-vuorovaikutustutkimuksessa kehitetään teknisten järjestelmien suunnitteluun uusia lähestymistapoja, jotka parantavat järjestelmien käytettävyyttä. Hyvät käyttöominaisuudet ja niiden edellyttämä käyttäjä- ja käyttökeskeinen suunnittelu ovat merkittäviä kilpailutekijöitä järjestelmien valmistajille. Turvallisuuskriittisissä organisaatioissa myös toimintakulttuurilla on vaikutusta teknisten järjestelmien käyttöön, esimerkiksi prosessiteollisuus, laivat, terveydenhuolto.

Koneiden ja kulkuvälineiden tutkimuksessa kehitetään uusia ratkaisuja mm. melun, värähtelyjen ja kestävyyden hallintaan. Keskeisiä kehityskohteita ovat myös erilaiset ohjaus- ja hallintamenetelmät, etätekniikat, turvallisuus ja käyttövarmuus, kunnonvalvonta sekä elinkaaren aikainen hallinta. Koneisiin kehitetään myös uusia aktiivisia materiaaleja. Koneiden ekotehokkuuden parantaminen edellyttää uusia ratkaisuja monella rintamalla.

Tulevaisuuden tehtaan kehittämisessä tutkimuskohteina ovat: toimintatavat, systeemikäytettävyys, valmistuksen simulointi ja mallinnus, tuotantoautomaatio, virtuaalitekniikoiden soveltaminen, erilaiset valmistustekniikat (lasertekniikan sovellukset, mikrovalmistus, pikavalmistus) sekä työturvallisuus ja riskien hallinta. Tuotantojärjestelmät muodostuvat yhä enemmän globaaleista verkostoista. Haasteena on verkostojen hallinta ja ohjaaminen, kun verkoston toimijat ovat itsenäisiä yrityksiä omine tavoitteineen.

Teknisiin järjestelmiin kohdistuvien kiristyvien vaatimuksien täyttämisessä suunnittelulla ja informaation hallinnalla on keskeinen rooli. Tutkimuskohteita ovat esimerkiksi: moniteknisten järjestelmien suunnittelumenetelmät, vaatimusten määrittely ja hallinta, suunnittelukielet (ontologiat, semanttiset verkot), mallinnus ja simulointi, simulointipohjainen suunnittelu sekä järjestelmien verifiointi. Tavoitteina ovat kustannusten minimointi koko tuoteprosessissa, tuoteprosessin ja -tiedon parempi hallinta, tuotteen laadun varmistaminen ja tuotekehitysajan lyhentäminen. Tuotteen elinkaarenaikaisten palveluiden suunnittelu on myös tärkeä osa tuotesuunnittelua. Suunnitteluorganisaatioiden yhteistoiminnan toimintamallit ja työvälineet ovat uusien haasteiden edessä.