Turvallisuutta digitaalisesti – virtuaalikaksoset muuttavat riskienhallintaa teollisuudessa
Dassault Systèmes on ranskalainen ohjelmistoyritys, joka irtautui vuonna 1981 ilmailuteollisuudesta tunnetusta Dassault Aviationista. Alun perin yritys keskittyi ilmailu- ja puolustusteollisuuden 3D-suunnitteluohjelmistojen kehittämiseen, mutta vuosikymmenten aikana sen toiminta on kasvanut merkittävästi. Nykyään Dassault Systèmes tunnetaan maailmanlaajuisesti 3D-suunnittelun, virtuaalisen simuloinnin ja tuotteen elinkaaren hallinnan eli PLM-järjestelmien edelläkävijänä.
Dassault Systèmes kehittää ohjelmistoja, jotka perustuvat ”virtual twin” -ajatteluun (virtuaalikaksonen). Virtuaalikaksoset ovat fyysisten laitteiden, toimitusketjujen tai järjestelmien digitaalisia vastineita, joiden avulla voidaan hallita esimerkiksi teollisen laitteen koko elinkaarta suunnittelusta huoltoon ja kierrätykseen saakka. Sen tuotteita ovat 3DEXPERIENCE-alusta sekä muun muassa sovellukset 3D-mallinnukseen, simulointiin, analytiikkaan, toimitusketjun hallintaan ja tiedonhallintaan.
Yrityksen teknologiaa hyödyntävät muun muassa autoteollisuus, ilmailu, rakennusala, terveydenhuolto ja energiasektori. Yrityksen ohjelmistot ovat käytössä ympäri maailmaa. Niiden avulla voidaan suunnitella tuotteita esimerkiksi lenkkitossuista moottoreihin ja lentokoneisiin, ohjata tehdastuotantoa, kehittää lääketieteellisiä ratkaisuja ja mallintaa jopa kokonaisia kaupunkeja digitaalisesti.
Viime vuosina Dassault Systèmes on laajentanut toimintaansa erityisesti terveydenhuollon, kestävän kehityksen ja aineettoman omaisuuden hallinnan alueille.
Teollisuuden turvallisuus
Teollisuuden turvallisuus ei ole enää pelkästään fyysisiin suojavarusteisiin, hätäpysäytyksiin ja manuaalisiin tarkistuslistoihin perustuvaa toimintaa. Digitaaliset ratkaisut, kuten virtuaalikaksoset ja tekoäly, avaavat kokonaan uuden ulottuvuuden riskienhallintaan, turvallisuustekniikkaan ja operatiiviseen luotettavuuteen.
Dassault Systèmesin teollisuuslaitteiden toimialasta vastaava varatoimitusjohtaja Philippe Bartissol kertoo, miten virtuaalikaksoset uudistavat tapaa, jolla yritykset hallitsevat turvallisuuttaan ja aineetonta omaisuuttaan.
Hän aloittaa kertomalla, että virtuaalikaksonen on reaaliaikainen digitaalinen malli fyysisestä laitteesta tai järjestelmästä. Se ei ole vain perinteinen kolmiulotteinen kuva, vaan kokonaisvaltainen tietomalli, joka yhdistää suunnittelun, käytön, kunnossapidon ja ympäristöolosuhteet. Turvallisuuden näkökulmasta tämä mahdollistaa poikkeamien havaitsemisen ennen kuin ne johtavat vaaraan, ennakoivan huollon ja häiriöiden hallinnan, uhkatilanteiden ja toimintaskenaarioiden simuloimisen sekä tapahtumahistorian ja jäljitettävyyden parantamisen.
Bartissol korostaa erityisesti virtuaalikaksosten kykyä seurata laitteiden ja koneiden toimintaa reaaliajassa. Tämän avulla voidaan tunnistaa turvallisuusriskejä ja kuormitushuippuja, reagoida poikkeamiin nopeasti tai jopa ennakoivasti sekä estää laiterikkoja, jotka voisivat aiheuttaa vaaraa työntekijöille tai tuotannolle. Monitasoiset simulaatiot mahdollistavat myös vaaratilanteiden, kuten ylikuumenemisten tai rakenteellisten heikkouksien tunnistamisen jo ennen kuin ne toteutuvat kentällä.
Bartissolin mukaan jokaiselle yksittäiselle koneelle voidaan luoda oma yksilöllinen virtuaalikaksonen eli digitaalinen malli, joka sisältää laitteen koko elinkaaren tiedot. Tämä mahdollistaa yksittäisten laitteiden tarkat riskiprofiilit, huoltohistorioiden ja poikkeamaraporttien hallinnan keskitetysti sekä tilannekuvan muodostamisen kriittisistä järjestelmistä tuotantolinjan tai koko tehtaan tasolla. Tämä tuo uuden tason turvallisuusjohtamiseen erityisesti niissä ympäristöissä, joissa inhimillinen virhe tai tekninen vika voi johtaa vakaviin seurauksiin.
Tekoäly ei ainoastaan tue kunnossapitoa, vaan toimii myös turvallisuuden valvojana. Se analysoi suuria määriä dataa ja tunnistaa sellaisia poikkeamia ja riskejä, joita ihminen ei välttämättä havaitse. Tekoäly voi esimerkiksi tunnistaa käyttöprofiileja, jotka lisäävät laiterikkojen riskiä, havaita yksiköissä esiintyvää epänormaalia tärinää tai lämpökuormaa sekä arvioida tilanteita, joissa järjestelmä on alttiina ulkoisille uhille, kuten sähkökatkoille tai ylikuormitustilanteille. Kaikki tämä voidaan kytkeä automatisoituun riskienarviointiin, joka vahvistaa sekä työntekijöiden turvallisuutta että liiketoiminnan jatkuvuutta.
Virtuaalikaksoset tukevat myös ympäristöturvallisuutta ja kestävää kehitystä. Kun laitteen käyttöikää pidennetään ja sen toimintaa optimoidaan, vältetään turhaa energiankulutusta, materiaalihukkaa ja jätettä. Lisäksi mahdollisuus simuloida onnettomuustilanteita auttaa kehittämään turvallisempia tuotteita ja tuotantoprosesseja jo suunnitteluvaiheessa.
Bartissol kiteyttää hyvin virtuaalikaksosten merkityksen toteamalla, että kyse ei ole vain teknologiasta vaan koko liiketoimintamallin muutoksesta. Virtuaalikaksoset eivät enää ole tulevaisuutta, vaan konkreettinen työkalu turvallisuusjohtamisen, riskienhallinnan ja operatiivisen varautumisen tueksi. Teollisuuslaitteiden turvallisuus voidaan nyt rakentaa reaaliaikaiselle ja datavetoiselle perustalle, jossa tekoäly toimii jatkuvana valvontajärjestelmänä koko tuotantoympäristön yli.
Suomen kokemuksia
Dassault Systèmesin Suomen myyntijohtaja Juha Burtsoff kuvaa virtuaalikaksosajattelua ajankohtaisen esimerkin kautta. Hän kertoo, että helppo tapa ymmärtää virtuaalikaksosen rooli on ydinvoima. Ydinvoimaan liittyy ymmärrettäviä huolia, ja sille ominaista on muun muassa suuret investoinnit ja päätösten vaikutusten pitkäikäisyys. Tämän takia koko voimalaa sekä systeemiä (esimerkiksi tuotantoa, kunnossapitoa, kierrätystä ja jakelua) mallinnetaan, simuloidaan ja optimoidaan eri näkökulmista ennen kuin päätöksiin, elinkaaren riskeihin ja investointeihin sitoudutaan.
”Perinteisillä työtavoilla mallintaminen, simulointi ja tiedonhallinta on massiivinen, pitkä sekä virhealtis tehtävä. Tämän ongelman helpottamiseksi otetaan käyttöön ohjelmistoja ja tietomalleja, jotka mahdollistavat erilaisia suunnittelu-simulointi-optimointi-näkymiä laitokseen, oli kyse sen suunnittelusta, ajamisesta tai purkamisesta. Tiedetysti nämä asiat ovat suuren mielenkiinnon alla energiasektorilla”, valaisee Burtsoff.
Burtsoff kertoo myös asiakkaasta, joka päätti parantaa valmistusprosessin työturvallisuutta virtuaalisen ihmisen eli manikinin avulla. Virtuaaliseen tuotantomalliin tuodaan manikinit, jolloin voidaan suunnitella ja varmentaa ergonomia sekä työturvallisuus. Turvallisuus ja laatu olivat yrityksen keskeisiä tavoitteita. Sysäys tälle oli lievä onnettomuus ulkomaisessa tuotantoyksikössä, jolloin todettiin, että perinteinen näppituntuma ei ole riittävä, jos turvallisuus ja laatu otetaan tosissaan.
Dassault Systèmesin Suomen konsultointijohtaja Pekka Lähteinen puhuu mielellään aineettoman omaisuuden suojaamisesta. Hän toteaa, että suomalaisilla yrityksillä on paljon kertynyttä teknologiaosaamista, mitä on perinteisesti ylläpidetty dokumenteissa ja tiedostoissa. Aiemmin osaamisen suojaaminen on perustunut luottamukseen ja periytyneisiin käytäntöihin dokumentteja ja tiedostoja jakamalla.
”On lukuisia esimerkkejä ja tarinoita, miten osaaminen ja arvo on vuotanut ulos tai se on kadonnut esimerkiksi työntekijöiden eläköityessä. Nykyaikaisissa järjestelmissä tiedonhallinta ei perustu dokumentteihin vaan mallipohjaisuuteen ja tarkoituksenmukaisiin näkymiin virtuaalikaksoseen. Suomalaisen kilpailukyvyn säilyttämisen ja kehittämisen näkökulmasta aineettoman omaisuuden hallinta on koko ajan tärkeämpää, kun toimintaympäristö on lähtökohtaisesti kansainvälinen”, muistuttaa Lähteinen.
Kohti digitaalista turvallisuuskulttuuria
Suomalaisten teollisuusyritysten tulisi valmistautua siirtymään kohti datavetoista, älykästä ja digitaalisesti valvottua tuotantoa. Virtuaalikaksosten ja tekoälyn yhdistelmä tarjoaa konkreettisia mahdollisuuksia parantaa turvallisuutta, optimoida prosesseja ja turvata aineetonta omaisuutta.
Yritysten olisi hyvä aloittaa kartoittamalla, mitkä koneet, järjestelmät tai tuotantoprosessit voitaisiin mallintaa virtuaalikaksosina. Näiden digitaalisten mallien avulla voidaan valvoa laitteiden tilaa reaaliajassa, simuloida riskejä ja ohjata kunnossapitoa tietoon perustuen. Tekoälyä voidaan hyödyntää poikkeamien havaitsemiseen, käyttötapojen analysointiin sekä toimintasuositusten tuottamiseen tilanteissa, joissa inhimillinen havainto ei riitä.
Aineettoman omaisuuden, kuten toimintamallien, teknologisen tietotaidon ja asiakaskohtaisen tiedon suojaaminen edellyttää kokonaisvaltaista näkökulmaa. Kun tuotannon ja tuotekehityksen kriittiset osat ovat mallinnettuina ja seurattavissa digitaalisesti, yritys voi varmistaa tiedon säilyvyyden, jäljitettävyyden ja käytön hallitusti myös muutostilanteissa. Tämä ei pelkästään paranna kyberturvallisuutta vaan luo myös strategista kilpailuetua.
Virtuaalikaksoset eivät ole pelkkä tekninen ratkaisu, vaan osa strategista muutosta, jossa turvallisuus, tehokkuus ja aineettoman arvon suojaaminen yhdistyvät kokonaisuudeksi. Nyt on oikea aika ottaa ensiaskeleet ja lähteä rakentamaan digitaalista turvallisuuskulttuuria, joka kantaa pitkälle tulevaisuuteen.
Teksti: Jyri Paasonen
Lue lisää Turvallisuus & Riskienhallinta -lehden numerosta 6/2025.