Tässä asiantuntija-artikkelissa Orbiksen teollisuuden tiedonsiirtoon erikoistunut asiantuntija Jari Koskinen tarkastelee viittä ajankohtaista muutosajuria – ja miten niihin vastaamalla voidaan rakentaa kilpailukykyinen, kestävään tuotantoon skaalautuva tiedonsiirtoympäristö.
Tulevaisuuden tehdasverkon näkökulmat tällä sivulla:
- Lisääntynyt sensori- ja konenäködata
- Teollinen tekoäly ja koneoppiminen
- Langattoman tiedonsiirron kasvu
- Turvallinen verkko
- Skaalautuvuus ja joustavuus
1. Lisääntynyt sensori- ja konenäködata
Modernit teollisuuskoneet hyödyntävät yhä tarkempia ja monipuolisempia sensori- ja konenäköjärjestelmiä, kuten 3D-, hyperspektri- ja lämpökameroita. Näiden laitteiden tuottama data mahdollistaa tarkemman ohjauksen, laadunvalvonnan ja jopa tuotantoprosessin reaaliaikaisen optimoinnin. Datan ennakkoprosessointi tapahtuu yhä useammin paikallisesti, jolloin vain olennainen tieto siirretään verkon yli – mutta tämäkään ei poista tarvetta nopealle ja kaistanleveydeltään riittävälle tiedonsiirrolle.
Esimerkiksi metsäteollisuuden koneissa kerätään reaaliaikaisesti mittaus- ja anturidataa, joka analysoidaan suoraan kenttäolosuhteissa. Tämä vaatii infrastruktuurilta paitsi suorituskykyä, myös kestävyyttä, sillä tiedonsiirron on toimittava luotettavasti pölyssä, tärinässä, kosteudessa ja vaihtelevissa lämpötiloissa.
Orbis tarjoaa ratkaisuja, jotka on suunniteltu juuri näihin olosuhteisiin: kaapeloinnista ja liittimistä aina kenttälaitteiden asennusratkaisuihin saakka. Meidän vahvuutemme on yhdistää komponentit toimivaksi kokonaisuudeksi – oli kohde sitten meren pohjassa tai avaruudessa. Jos haluat syventyä siihen, miten tiedonsiirto saadaan toimimaan myös kaikkein haastavimmissa ympäristöissä, suosittelemme lukemaan asiantuntija-artikkelimme, jossa kuvataan kuinka toteutamme tiedonsiirtoratkaisuja ääriolosuhteisiin.
“Toimiva tiedonsiirto haastavissa olosuhteissa ei synny sattumalta. Se vaatii suunnittelua, oikeita komponentteja ja ennen kaikkea kokemuksen mukanaan tuomaa asiantuntemusta.”
– Jari Koskinen
2. Teollinen tekoäly ja koneoppiminen
Tekoälyn ja koneoppimisen käyttö yleistyy nopeasti myös valmistavassa teollisuudessa. Niiden tehokkuus perustuu laadukkaaseen, jatkuvaan datavirtaan. Jotta ennakoiva kunnossapito, automaatio ja reaaliaikainen optimointi onnistuvat, tiedonsiirron on oltava nopeaa ja viiveetöntä. Kuten asiantuntija Jari Koskinen toteaa: ilman tarkkaa ja reaaliaikaista datanhallintaa järjestelmät eivät pysty tekemään oikeita päätöksiä.
Prosessiteollisuudessa ja muissa automaatioratkaisuja hyödyntävissä ympäristöissä otetaan yhä useammin käyttöön avoimia rajapintoja sekä pilvipohjaisia tai hajautettuja tekoälyratkaisuja. Monissa tapauksissa datan käsittely halutaan tuoda mahdollisimman lähelle sen syntypaikkaa – esimerkiksi tuotantotilan sähkökeskukseen – jotta päätökset voidaan tehdä viiveettä. Tätä lähestymistapaa kutsutaan edge computingiksi, ja se täydentää pilvipohjaista laskentaa nopeudellaan ja paikallisella toimintavarmuudellaan.
Tällainen hajautettu tekoäly vaatii toimiakseen luotettavan laitetilainfrastruktuurin. Orbiksen ratkaisut – räkit, nestejäähdytysratkaisut, mittatarkka kaapelointi (myös omasta tuotannosta), sähkönsyöttö ja skaalautuvat kokonaisuudet – tukevat sekä edge- että pilvipohjaista tekoälyä. Yhteistyössä päämiehemme nVentin kanssa toimitamme myös älykkäitä virranjakeluratkaisuja: esimerkiksi etähallittavat AC/DC-PDU:t mahdollistavat yksittäisten pistorasioiden monitoroinnin ja hallinnan, kuormituksen mittauksen sekä automaattisen virrankatkaisun.
Kun infrastruktuuri rakennetaan oikein, tekoälyn hyödyntäminen on paitsi tehokasta – myös tulevaisuuden kasvua tukevaa. Jos haluat syventyä tarkemmin siihen, miten suunnitellaan älykäs ja skaalautuva laitetilainfrastruktuuri, tutustu datakeskusten infraratkaisuihimme.
3. Langattoman tiedonsiirron kasvu
Langattoman tiedonsiirron rooli teollisuudessa kasvaa nopeasti. Modernit tuotantojärjestelmät, mobiilit laitteet ja reaaliaikainen dataohjaus vaativat nopeaa, luotettavaa ja matalaviiveistä yhteyttä – usein laajoilla ja vaihtelevilla alueilla. Teknologiat kuten 5G, Wi-Fi 6/7 ja tulevaisuudessa 6G mahdollistavat tämän, mutta vaativat tuekseen huolellisesti suunnitellun infrastruktuurin.
Yhä useampi teollisuusyritys rakentaakin nyt privaattiverkkoja – omia langattomia verkkojaan, jotka käyttävät samoja taajuuksia ja teknologiaa kuin julkiset 5G-verkot, mutta tarjoavat täyden kontrollin käytettävyydestä, kapasiteetista ja tietoturvasta. Tällaiset verkot edellyttävät infrastruktuuria, joka yhdistää sähkönsyötön, tietoliikennekaapeloinnin ja laiteasennukset tehokkaaksi kokonaisuudeksi.
Orbis tarjoaa tähän tarpeeseen Urban Pole™ Lite -ratkaisun – esivalmistellun ja valmiiksi kaapeloidun kaupunkitukiasemapylvään, joka toimii alustana mobiiliverkon laitteistolle. Urban Pole™ mahdollistaa radioyksiköiden nopean käyttöönoton ja verkon kapasiteetin kasvattamisen esimerkiksi tehdasalueella tai logistiikkakeskuksessa – ilman raskaita rakennemuutoksia. Pylväs sulautuu ympäristöönsä, ja sisältää valmiina tietoliikenne- ja sähkönsyöttöliitännät. Lue lisää Orbiksen Urban Pole™-ratkaisun pilotoinnista täältä.
Orbiksen kokonaisratkaisuun kuuluvat myös antenni- ja RF-over-fiber-ratkaisut, kotelointi, sähkönsyöttö, kaapelointi sekä älykäs tasavirtainen AC/DC-PDU etähallintaan ja kuormituksen ja sähkönkulutuksen monitorointiin. Kun koko verkon infrastruktuuri on suunniteltu yhtenäisesti, langaton verkko toimii luotettavasti ja skaalautuu helposti tulevaisuuden tarpeisiin.
4. Turvallinen verkko
Kun IT- ja OT-järjestelmät integroituvat yhä tiiviimmin, kasvaa myös tarve suojata tuotantodataa tehokkaasti sekä ulkoisilta hyökkäyksiltä että sisäisiltä häiriöiltä. Perinteisesti erillään olleet maailmat – tuotantoteknologia (OT) ja tietotekniikka (IT) – jakavat nyt saman verkon, ja samalla myös samat haavoittuvuudet. Kun tuotantolaitteet, analytiikka ja pilvipalvelut kytketään yhteen, tietoturva ei ole enää erillinen osa-alue, vaan olennainen osa tiedonsiirtoinfrastruktuurin suunnittelua ja toteutusta. Erityisesti kriittisissä ympäristöissä katkokset tai vuotava tieto voivat aiheuttaa mittavia seurauksia.
Reaaliaikainen tuotantodata, kunnossapitoanalytiikka ja automaatiojärjestelmät edellyttävät ratkaisua, joka kestää myös tulevaisuuden turvallisuusvaatimukset. Kvanttilaskennan kehittyessä perinteiset salausmenetelmät voivat jäädä riittämättömiksi, ja siksi verkkojen kvanttiturvallisuus on nousussa erityisesti valtion, tutkimuksen ja teollisuuden yhteishankkeissa.
Orbis toimii tämän kehityksen etulinjassa yhdessä päämiehensä HUBER+SUHNER Polatiksen kanssa. Polatiksen kehittämät OOO-kytkimet (Optical-Optical-Optical) mahdollistavat signaalin siirtämisen valokuidussa ilman sähköistä muunnosta (OEO), mikä takaa erittäin matalan signaalihäviön ja häiriöttömän yhteyden. Tämä on erityisen tärkeää kvanttiverkkojen ja RF over Fiber -sovellusten kannalta, joissa pienikin häiriö voi tuhota tiedon koherenssin.
“Polatiksen optiset kytkimet eivät aiheuta latenssia, eivät vääristä signaalia, eivätkä heikennä sen eheyttä – ne ovat rakennuspalikka kvanttiturvallisille verkoille.”
– Jari Koskinen
Vaikka kvanttitason suojaus ei vielä ole kaikkien asiakkaiden arjessa, verkot rakennetaan tänään sitä silmällä pitäen. Orbiksen tarjoamat valmiudet – optiset kytkimet, modulaarinen infrastruktuuri ja skaalautuva laitetilarakenne – mahdollistavat tulevaisuuden ratkaisujen käyttöönoton vaiheittain, niin ettei nykyinen toiminta kärsi.
5. Skaalautuvuus ja joustavuus
Moderni teollisuus on jatkuvassa liikkeessä – tuotantolinjoja muokataan, prosesseja optimoidaan ja kapasiteettivaatimukset kasvavat nopeasti. Tässä ympäristössä tiedonsiirtoinfrastruktuurin on kyettävä mukautumaan ilman, että muutokset johtavat pitkiin katkoksiin tai monimutkaisiin rakenteellisiin muutoksiin.
Dynaamiset verkot mahdollistavat juuri tämän: kun verkon rakenne on modulaarinen ja muokattavissa, voidaan tuotantolinjoja laajentaa, jakaa tai järjestellä uudelleen ilman kriittisiä katkoksia. Orbis tarjoaa tähän käytännön ratkaisuja, joissa laitteet, kaapelointi ja virranjakelu mukautuvat nopeasti muuttuvaan tarpeeseen.
Esimerkiksi Orbiksen modulaarinen paneeli yhdistää valokuidun ja kuparin samaan kehikkoon: yksi 1U:n paneeli voi sisältää useita moduuleja, joita voi vaihtaa, lisätä tai muokata ilman koko rakenteen purkamista. Tämä vähentää tilantarvetta, nopeuttaa asennuksia ja mahdollistaa lisäkapasiteetin tuomisen käyttöön sekunneissa.
“Sama paneelirakenne mukautuu eri teknologioille – tänään kuparia, huomenna kuitua, ilman että pohja muuttuu.”
– Jari Koskinen
Käytännössä tämä tarkoittaa esimerkiksi MPO-runkokaapelien helppoa laajennettavuutta, jossa liittimet jakavat monikuitukaapelin yksittäisiin liitäntöihin – ilman hitsauksia tai pitkää käyttökatkoa. Lisäksi valmiskaapelimoduulit, jotka valmistetaan Orbiksen omassa tuotantolaitoksessa Sauessa, takaavat määrämittaisen, testatun ja nopean asennuksen vaativissakin olosuhteissa.
Sama ajattelutapa näkyy myös muissa Orbiksen ratkaisuissa: RF over fiber -järjestelmät, nestejäähdytysratkaisut, räkit ja virranjakelukomponentit skaalautuvat tarpeen mukaan – ilman että koko verkkoa täytyy rakentaa uudelleen. Tämä on erityisen arvokasta kriittisessä teollisuudessa, jossa toimintavarmuuden vaarantuminen voi aiheuttaa vakavia seurauksia yhteiskunnan toimivuudelle ja turvallisuudelle, katkokset maksavat ja muutos on jatkuvaa.
Hyödyt syntyvät yhteensopivuudesta – yhteensopivuus asiantuntijuudesta
Teollisuuden tiedonsiirtoinfrastruktuuri on jatkuvasti kehittyvä ja monikerroksinen kokonaisuus, jonka suorituskyky, turvallisuus ja skaalautuvuus riippuvat pitkälti kunkin tuotantoympäristön erityistarpeista. Verkkojen optimointi vaatii paitsi teknistä osaamista, myös ymmärrystä siitä, miten data liikkuu, missä sitä käsitellään ja millaisia vaatimuksia eri prosessit asettavat.
Tehokas tiedonsiirto ei synny pelkästään kaapeleista, komponenteista tai yksittäisistä teknologioista. Se syntyy siellä, missä ymmärretään prosessien toimintalogiikka, tekniset yksityiskohdat ja reunaehdot – ja missä nämä osataan kytkeä yhteen oikeilla ratkaisuilla.
Orbiksen rooli on toimia sillanrakentajana teknologian ja todellisuuden välillä. Kun tunnetaan, missä kohdin datan on kuljettava viiveettä, missä sitä voidaan suodattaa tai missä turvallisuusvaatimukset ovat poikkeuksellisen korkeat, voidaan rakentaa infrastruktuuri, joka tukee tuotantoa nyt ja tulevaisuudessa.
Tiedonsiirron perusperiaatteet – oikea-aikaisuus, luotettavuus ja turvallisuus – toteutuvat vasta, kun tekninen osaaminen kohtaa todelliset prosessitarpeet. Me Orbiksella uskomme, että paras ratkaisu syntyy yhteistyössä – ja me olemme valmiita rakentamaan sen kanssasi.