Digital Twin -koulutuksen pilotointi LAB-ammattikorkeakoulussa

Digitaalinen kaksonen on digitaalinen kopio fyysisestä maailmasta. Suomalaiset yritykset ovat edelläkävijöitä digitaalisen kaksosen kehittämisessä ja hyödyntämisessä. LAB-ammattikorkeakoulussa pilotoitiin sähkö- ja automaatiotekniikan näkökulmasta toteutettua Digital Twin -koulutusta kesällä 2022.

Kirjoittaja: Mika Keski-Luopa

Digitaalinen kaksonen eli Digital Twin

Digitaalista kopiota fyysisestä maailmasta kutsutaan digitaaliseksi kaksoseksi. Kaksoiskappaleen avulla voit tehdä työtä virtuaalisesti ja simuloida eri käyttöolosuhteita. Voit ymmärtää mitä jos -skenaariot selkeästi, ennustaa tuloksia ja tuottaa ohjeita fyysisen kaksoiskappaleen käyttöä varten. (Parrot ym. 2020)

Digitaalinen kaksonen on yksi kiinnostavimmista digitalisaatioon liittyvistä kehityslinjoista. Digitaalisen kaksosen avulla tuotekehitykseen kuluu noin 30 prosenttia vähemmän aikaa ja testaukseen kuluu jopa 50 prosenttia vähemmän rahaa. Suomalaiset yritykset, kuten Mantsinen, Mevea ja Remion, ovat eturintamassa kehittämässä ja hyödyntämässä digitaalisia kaksosia. (Smolander 2019)

Digitaalista kaksosta voidaan käyttää monilla aloilla. Ne ovatkin keskeisiä työkaluja esimerkiksi autoteollisuudessa ja lentokoneteollisuudessa. Teollisuudessa digitaalisia kaksosia käytetään esimerkiksi valmistuksen arvoketjun määrittämisessä ja uusien tuotteiden innovoinnissa. Energia-alalla digitaalisen kaksosen avulla voidaan esimerkiksi rakentaa malleja, jotka ohjaavat poraustyötä reaaliajassa. Terveydenhuoltoalalla digitaalisia kaksosia käytetään esimerkiksi koulutuksessa ja kirurgisessa harjoittelussa. Singapore käyttää virtuaalimallia kaupunkisuunnittelussa, kunnossapidossa ja katastrofivalmiuden ylläpidossa. Digitaalisia kaksosia on erilaisia, mutta yhdistävänä tekijänä ne kaikki keräävät ja hyödyntävät fyysisestä maailmasta saatua dataa. (Parrot ym. 2020)

Sähkö- ja automaatio-osaamisen kehittäminen Lahden seudulla

SÄHÄKKÄ-hankkeen tavoitteena on sähkö- ja automaatioalan työllisyyden edistäminen Päijät-Hämeessä. Hanke toteutetaan työelämän ja oppilaitosten (LAB-ammattikorkeakoulu ja Koulutuskeskus Salpaus) yhteistyönä 1.4.2021–31.3.2023. Hankkeessa kehitetään ja pilotoidaan laadukasta koulutustarjontaa kotimarkkinoille sekä globaalisti toimivien yritysten tarpeisiin. Koulutuksissa otetaan huomioon henkilöstön ja työttömien lisäkoulutustarpeet sekä tutkinto-opiskelijat. (LAB-ammattikorkeakoulu 2022a)

Hankkeessa toteutetaan osana koulutuskokonaisuuksia myös pilottiympäristöjä, joissa Digital Twin -teknologiaa voidaan demonstroida esimerkiksi kuvan 1 mukaisilla järjestelyillä. Siinä pilottiympäristön laite on mallinnettu Siemens NX -ohjelmistolla virtuaaliseksi ja tätä virtuaalilaitetta ohjataan Siemensin ohjelmoitavalla logiikalla. LABin toimenpidepakettiin kuuluu mm. Digital Twin -koulutuksen pilotointi. Hankkeen jälkeen koulutus lisätään LABin koulutustarjontaan.

Kuva 1. Virtuaalista laitetta voidaan ohjata logiikkaohjaimella. (Viinikka 2021)

Digital Twin -koulutuspilotti järjestettiin kesällä 2022

Digital Twin -koulutuspilotti, Digital Twinin perusteita eri toimialoille, järjestettiin 1.6.2022–31.8.2022 verkkototeutuksena viiden opintopisteen laajuisena. Opintojakso oli myös tarjolla CampusOnlinen kautta. LABin opiskelijoiden lisäksi osallistujia oli Hämeen, Jyväskylän, Turun, Seinäjoen ja Oulun ammattikorkeakouluista sekä Metropoliasta ja Xamkista. (LAB-ammattikorkeakoulu 2022b)

Opintojakso oli jaettu viiteen osioon: Johdanto Digital Twin -teknologiaan, Simulointi, Digital Twin -teknologioiden esittely, Virtuaalinen käyttöönotto sekä Digital Twin soveltaminen eritoimialoilla, liiketoimintahyödyt ja tulevaisuuden näkymät. Arviointi tapahtui kahden harjoitustyön ja tentin avulla. (LAB-ammattikorkeakoulu 2022b)

SÄHÄKKÄ- hanke on rahoitettu Euroopan sosiaalirahaston (ESR) Kestävää kasvua ja työtä 2014-2020 -ohjelmasta. ESR edellyttää hankkeiden osallistujakohtaisten seurantatietolomakkeiden täyttämistä. Lomakkeisiin merkittyjä tietoja ei saa yleisen tietosuoja-asetuksen (GDPR) perusteella käsitellä siten, että ne vaikuttaisivat käsittelyn kohteena olevan henkilön perusoikeuksiin- ja vapauksiin (Your Europe 2022). SÄHÄKKÄ-hanke käyttää lomakkeiden tietoja vain tilastollisiin tarkoituksiin.

Seurantalomakkeiden mukaan Digital Twin -kurssin osallistujista kolmetoista oli opiskelijoita ja viisi oli töissä. Opiskelijoiden koulutus jakaantui seuraavasti: yhden opiskelijan koulutus oli ylempi perusaste, kuudella oli keskiasteen koulutus ja yhdellätoista alempi korkeakoulukoulutus. Opiskelijoista viisi oli alle 30-vuotiasta, seitsemän 30–39-vuotiasta, neljä 40–49-vuotiasta ja kaksi oli jo täyttänyt 50 vuotta.

Seurantalomakkeella kysyttiin opiskelijoilta hankkeen toimenpiteen vaikuttavuutta eri kriteerein. Arviointi oli 1 täysin eri mieltä – 5 täysin samaa mieltä. Kriteerit ja niiden vastausten keskiarvo on kuvattu kuvassa 2.

Kuva 2. Keskiarvo opiskelijoiden mielipiteistä opintojaksosta. (Kuva: Mika Keski-Luopa)

Seurantalomakkeiden mukaan Digital Twin -kurssin osallistujista kolmetoista oli opiskelijoita ja viisi oli töissä. Opiskelijoiden koulutus jakaantui seuraavasti. Yhden opiskelijan koulutuksena oli ylempi perusaste, kuudella oli keskiasteen koulutus ja yhdellätoista alempi korkeakoulukoulutus. Opiskelijoista viisi oli alle 30-vuotiasta, seitsemän 30–39-vuotiasta, neljä 40–49-vuotiasta ja kaksi oli jo täyttänyt 50 vuotta.

Lähteet

LAB-ammattikorkeakoulu. 2022a. Sähkö- ja automaatio-osaamisen kehittäminen Lahden seudulla – SÄHÄKKÄ. 18.10.2022. Saatavissa https://www.lab.fi/fi/projekti/sahko-ja-automaatio-osaamisen-kehittaminen-lahden-seudulla

LAB-ammattikorkeakoulu. 2022b. Digital Twin perusteita eri toimialoille. Viitattu 18.10.2022. Saatavissa https://moodle.lut.fi/course/view.php?id=10389

Parrot, A. Umbenhauer, B. Warshaw, L. 2020. Digital twins: Bridging the physical and digital. Deloitte insights Magazine. Viitattu 18.10.2022. Saatavissa https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/tech-trends/2020/digital-twin-applications-bridging-the-physical-and-digital.html

Smolander, R. 2019. Digital Twin on uusi musta. Viitattu 18.10.2022. Saatavissa https://www.businessfinland.fi/ajankohtaista/blogit/2019/digital-twin-on-uusi-musta

Your Europe. 2022. Yleinen tietosuoja-asetus. Viitattu 18.10.2022. Saatavissa https://europa.eu/youreurope/business/dealing-with-customers/data-protection/data-protection-gdpr/index_fi.htm

Kuvat

KUVA 1. Viinikka. S. 2021. Virtuaalista laitetta voidaan ohjata logiikkaohjaimella. Julkaisussa Keski-Luopa, M. Digital Twin -koulutusta kehitetään LAB-ammattikorkeakoulussa. LAB Pro. Viitattu 9.11.2022. Saatavissa https://www.labopen.fi/lab-pro/digital-twin-koulutusta-kehitetaan-lab-ammattikorkeakoulussa/

Kirjoittaja

Mika Keski-Luopa toimii TKI-asiantuntijana SÄHÄKKÄ- ja Siirtymä- hankkeissa ja projektipäällikkönä METE2- hankkeessa. Lisäksi kirjoittaja toimii LABin ja Heinolan kaupungin välisen BioHub- yhteistyön koordinaattorina.

Artikkelikuva: https://pixabay.com/fi/illustrations/teko%c3%a4ly-aivot-ajatella-ohjaus-3382507/ (Gerd Altmann, Pixabay License)

Julkaistu 9.11.2022