Järkeä teollisuuden digitalisaatioon

Digitalisaatio on aikamme hype-termi, jota tarjotaan yleisesti pelastajaksi useimpiin teollisuuden ongelmiin. Digitaalitekniikan avulla onkin tänä päivänä mahdollista tehdä melkeinpä mitä vaan. Kokonaan toinen asia on se, onko siinä mitään järkeä. Jotkut toki saavat kiksejä pelkästään siitä, että jokin arkinen asia voidaan tehdä digitaalisesti tai digitaalisuutta hyödyntämällä. Itse en lukeudu tähän joukkoon.

Minulle digitaalisuus luo arvoa vasta silloin, kun se olennaisesti helpottaa arkeani tai se mahdollistaa sellaisia itselle tärkeitä asioita, jotka eivät ennen digitalisaatiota olleet mahdollisia. Kiitos digitalisaation, vapaa-ajan matkailuuni liittyvät järjestelyt ovat nykyään paljon helpommin ja halvemmin toteutettavissa kuin vielä 10 vuotta sitten. Digitalisaatio mahdollistaa myös sen, että voin seurata lähestulkoon mitä tahansa haluamaani urheilutapahtumaa joko onlinenä tai jälkistriiminä. Uskon, että tämän kirjoituksen lukijoista moni jakaa kanssani nämä tunnot.

Voiko digitaalisuus sitten luoda valmistavassa teollisuudessa arvoa samalla tavalla kuin, mitä se on tehnyt esim. matkailu- ja media-aloilla? Itse uskon, että voi. Samaan hengenvetoon toki myönnän, että vielä emme ole tätä nähneet ainakaan suuressa mittakaavassa. Teollisuus on digitoinut olemassa olevia prosesseja vaihtelevalla tahdilla ja menestyksellä. Joskus tämä on tuonut yritykselle aitoa kilpailuetua markkinoilla. Joskus se on ollut yritykselle vain suuri kuluerä ilman merkittävää liiketoiminnallista hyötyä. Jälkimmäiset tapaukset ovat saaneet monet kyseenalaistamaan digitalisaation hyödyllisyyden valmistavassa teollisuudessa.

VTT:n For Industry –kärkiohjelman tuore loppuraportti ”Towards a new era in manufacturing” monella tapaa ounastelee, että teollisuuden digitalisaatioon on mahdollista saada järkeä. Toisin sanoen on mahdollista tehdä toimenpiteitä, jotka aidosti luovat arvoa niin asiakkaalle kuin valmistavalle yritykselle. Tutkimus antaa myös osviittaa siitä, mitä nämä toimenpiteet voivat olla. Raportti koostuu 25:stä lyhyestä ja helppolukuisesta artikkelista, joista moni sivuaa digitalisaatio-teemaa tavalla tai toisella. Seuraavassa muutama lyhyt nosto raportista.

Juha Kortelainen kumppaneineen avaavat nykyaikaista digitaalista suunnittelua (ss.53-65). Jos CAD/CAM –maailma edusti (tai edelleen edustaa) sitä, että digitaalisuus tuotiin tehostamaan perinteistä tuotesuunnittelu ja –valmistusprosessia, niin uudessa ajatusmaailmassa koko suunnittelu- ja valmistusprosessit ajatellaan uudella tapaa digitaalisuuden suomista mahdollisuuksista käsin. Tämä antaa mahdollisuuksia tuottaa sellaisia tuotteita ja rakenteita, joita ei perinteisillä keinoin ole edes mahdollista valmistaa. Toisaalta digitaalisen suunnittelun avulla on mahdollista ottaa se kuuluisa digiloikka yrityksen kustannuskilpailukyvyssä.

Mikael Haag taas keskittyy visioimaan datan merkityksestä tulevaisuuden valmistusprosesseissa (ss.124-134). Hän esittää, että todellinen hyöty digitalisaatiosta saadaan silloin kun prosessit muokataan digitaalisuuden ohjaamina kyper-fyysisiksi järjestelmiksi, joissa fyysinen ja digitaalinen maailma ovat sulautuneet toisiinsa.

Molemmat edellä mainitut tutkimukset korostavat tarvetta ajatella asioita kokonaan uudella tapaa, jotta digitalisaation hyödyt on mahdollista saada aidosti käyttöön. Uusi ajattelutapa tavallaan kulminoituu Simo-Pekka Leinon ja kumppaneiden kehittämään yrityksen digikypsyystestiin (ss. 41-46). Tämä testi ei lähdekään liikkeelle teknologiasta vaan liiketoiminnasta. Testi arvioi yrityksen digikypsyyttä kuudessa eri dimensiossa: strategia, liiketoimintamalli, asiakasrajapinta, organisaatio ja prosessit, ihmiset ja kulttuuri sekä IT-teknologia. Testi on vapaasti tehtävissä osoitteessa http://digimaturity.vtt.fi, joten mene ihmeessä kyseiselle sivulle ja arvioi yrityksesi tila.

Kenties teollisuuden digitalisaatioon on vihdoinkin tulossa järkeä!

Jaakko Paasi

Jaakko Paasi, johtava tutkija, VTT Oy

Datasta uutta liiketoimintaa

Digitalisaatio on murtanut aiemman käsityksen siitä, että kaikki palvelut tuotetaan ja kulutetaan samanaikaisesti ja samassa paikassa. Yhä useampia palveluita voidaankin viedä maailman markkinoille samaan tapaan kuin fyysisiä tuotteita. Teollisen internetin ennustetaan muuttavan radikaalisti teollisuusyritysten menestystekijöitä ja synnyttävän uusia, kilpailun mullistavia yrityksiä samalla tavalla kuin internet mahdollisti Googlen ja Amazonin synnyn. The Economist lehti totesikin tammikuussa 2015 “Manufacturers must learn to behave more like tech firms”.

Mistä menestystekijät muuttuvassa liiketoimintaympäristössä voisivat syntyä? Miten kone- ja laitevalmistajan pitäisi muuttaa toimintaansa toimiakseen kuin teknologiayhtiö? Digitalisaation avaamia mahdollisuuksia ja mahdollistajia sekä esteitä pohdittiin SmartAdvantage-hankkeessa yritysten ja tutkimuslaitosten yhteistyönä. Mukana oli viisi eri aloilla toimivaa yritystä – Pesmel Oy, Chiller Oy, Huurre Oy, SW Development Oy ja Delete Finland Oy – joita yhdistää halu kehittää uutta, digitaalisiin ratkaisuihin perustuvaa liiketoimintaa. Digitalisaation monimuotoisia vaikutuksia tarkasteltiin kolmesta näkökulmasta eli tiedon, teknologian ja liiketoiminnan kautta. Keskeisimmät haasteet kiteytyvät asiakastarpeen ja palvelun arvon tunnistamiseen sekä ansaintalogiikkaan sekä perinteisiin ja hitaasti muuttuviin rooleihin toimintaverkostoissa.

Laitetoimittaja ei useinkaan saa dataa toimitetuista laitteista tai toimittaja ei pysty hyödyntämään saamaansa dataa kattavasti. Dataan pohjautuvien palveluiden kehittäminen ja toteuttaminen edellyttävät siis myös osaamispohjan uudistamista ja laajentamista joko omassa organisaatiossa tai verkostoitumalla. Datan analysointiin erikoistuneilla yrityksillä on harvoin toimialakohtaista erityisosaamista, joten kumppanuuksia on rakennettava pitkäjänteisesti. Julkisuudessa onkin uutisoitu esimerkiksi Koneen ja IBM:n yhteistyöstä, samoin kuin ABB:n ja Microsoftin yhteistyöstä teollisen internetin ratkaisujen osalta. Monille asiantuntijapalveluita ja ohjelmistoja tarjoaville yrityksille asiakkaiden prosessien tuottaman tiedon analysointi tarjoaa tulevaisuudessa suuria mahdollisuuksia oppia toimimaan ja optimoimaan prosessit uudella tavalla.

Teknologian rooli digitaalisen liiketoiminnan mahdollistajana on keskeinen. Perinteisten kone- ja laitevalmistajien näkökulmasta katsottuna teknologia on myös haaste, koska digitaalisiin palveluihin liittyvät teknologiat edellyttävät sekä näkemystä alan kehityksestä, että laajaa eri osa-alueiden – kuten IT- ja automaatiojärjestelmät – osaamista. Teollisuuden koneiden ja laitteiden käyttöikä on yleensä pitkä, jopa kymmeniä vuosia, joten fyysisen tuotteen ja siihen liittyvän palveluratkaisun erilaisten elinkaarten yhdistäminen edellyttää harkittuja teknologia- ja platform-valintoja sekä joustavaa lähestymistapaa. Joustavuus voisi esimerkiksi tarkoittaa sitä, että ratkaisut rakennetaan pienin askelin ja niitä testataan yhdessä asiakkaan kanssa ja asiakkaan toiminnasta oppien.

Vaikka digitalisaatioon liittyy haasteita ja sen tiellä nähdään esteitä, muutos tarkoittaa mahdollisuuksien moninkertaistumista. SmartAdvantage-hankkeen yritykset näkivät kansainvälistymisessä, uusissa kumppanuuksissa ja liiketoimintamalleissa myös mahdollisuuksia. Ensimmäiset sovellukset ovat liittyneet jälkimarkkinoihin ja kunnossapitopalveluiden kehittämiseen, jolloin laitteista kerätyn tiedon avulla voidaan vähentää huolto- ja seisokkiaikaa, tunnistaa prosessien pullonkauloja ja optimoida prosessien toimintaa. Jatkossa erilaisten etäpalveluiden sekä data-analytiikan tukeman ennustavan huollon kehittäminen, muiden toimijoiden tuottaman tiedon hyödyntäminen sekä tiedon tuottaminen kolmansien osapuolten käyttöön ovat todennäköisiä kehityssuuntia.

Monet palvelut ja palvelutoiminnot tulevat siis muuttumaan. Kone- ja laitevalmistajat voivat oppia teknologiayritysten tavasta luoda asiakkailleen palveluita laajasta kerätystä tietomassasta. Tuote-palveluratkaisut voivat muodostaa tukevan kilpailuedun. Työ- ja elinkeinoministeriön tuoreen katsauksen mukaan olemme nähneet vasta häivähdyksen siitä, mitä kaikkea digitalisaatio tulee maailmassa muuttamaan.

Helena Kortelainen, VTT ja Kari Koskinen, Tampereen teknillinen yliopisto

Katso myös:

SmartAdvantage-projekti, https://twitter.com/smartadvant

Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisema Yrityskatsaus. Palvelut kasvun lähteenä. Nro 2 /2016.

Valmistava teollisuus digimurroksessa

Digitaalisessa maailmassa tieto on valtaa ja pääomaa. Tiedon varaan voidaan rakentaa uusia palveluita, tietoa voidaan käyttää nykyisten tuotteiden kehittämiseen tai uusien tuotteiden synnyttämiseen, tiedon avulla opitaan lisää asiakkaasta ja voidaan parantaa nykyisiä asiakassuhteita tai etsiä uusia markkinoita. Perinteisesti valmistavassa teollisuudessa on totuttu myymään koneita ja laitteita. Elinkaaripalvelut kattavat pääsääntöisesti varaosamyynnin ja huoltopalvelut. Digitalisaatio muuttaa totuttuja toimintatapoja, sekä mullistaa liiketoimintaympäristöä ja toimintaa asiakasrajapinnassa.

Dataa on helppo kerätä ja tallentaa, mutta toistaiseksi sitä ei juurikaan hyödynnetä liiketoiminnan tai tuote-, palvelu- ja prosessien kehityksessä. Syynä ovat kerätyn datan hajanaisuus, vaihteleva laatu ja analysointiosaamisen puute. Yritykselle voi olla epäselvää, millaista dataa sillä on hallussaan, tai minkä datan se omistaa itse. Erimitallisia ja eri lähteistä kerättyjä tietoja on vaikea yhdistellä järkevästi. Yritys ei välttämättä tiedä minkä laatuista tai arvoista sen hallussa oleva data on.

Palveluksien muuttaminen palveluliiketoiminnaksi ja digitalisaation hyödyntäminen tässä kehityksessä on valmistavan teollisuuden pk-yrityksissä ajankohtaista. Kokonaisvaltainen muutos digitaaliseen liiketoimintaan ja toisaalta tuotevalmistajasta palveluita tuottavaksi yritykseksi on iso haaste. Muutoksen merkitystä ja vaikutuksia johtamiseen, toimintoihin ja tehtäviin, osaamistarpeisiin ja yhteistyöhön niin yrityksen sisällä kuin verkostoissa on tärkeää pohtia. Tarkasteltavia kysymyksiä ovat muun muassa miten rakenteelliset ja toiminnalliset muutokset sekä uuden osaamisen omaksuminen suunnitellaan ja otetaan haltuun yrityksessä niin, että ihmiset pääsevät muutokseen mukaan ja että muutos voidaan toteuttaa hallitusti. Digitalisaatio ei kuitenkaan ole itsetarkoitus, vaan ratkaisuja on syytä pohtia liiketoiminnan ja asiakkaille tuotetun lisäarvon näkökulmista.

Digitalisaatio tarjoaa myös uusia ratkaisuja ja toimintamalleja tuottavuutta ja läpimenoaikoja kehitettäessä. Suunnittelun ja tuotannon rajapinnassa on hyvä tarkastella 3D-mallien ja digitaalisen tiedon hyödyntämistä maksimaalisesti koko toimitusketjussa. Yritysten ja järjestelmien väliset rajapinnat ovat haasteellisia. On tyypillistä, että digitaalinen tiedonkulku rajapinnoissa katkeaa ja samaa tietoa syötetään eri järjestelmiin useita kertoja. Analysoimalla tiedonkulkua tilaus-toimitusprosessissa saadaan kokonaiskuva tiedonkulun yhtenäisyydestä ja voidaan arvioida puutteellisen tiedonkulun kustannusvaikutuksia kokonaistuottavuuteen.

VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston Älykkäiden koneiden ja valmistuksen osaamiskeskittymässä (SMACC) on perehdytty valmistavan teollisuuden digitalisaatiohaasteisiin etenkin pk-yritysten näkökulmasta. SMACC:n asiantuntijat ovat kehittäneet työkaluja ja menetelmiä, joiden avulla yritys saa nopeasti kokonaiskuvan digitalisaation tuomista mahdollisuuksista niin liiketoiminnan kuin teknologian näkökulmista sekä selkeän etenemissuunnitelman digiloikkaan ja sen toteuttamiseen käytännössä.

Jyrki_Poikkimaki_2Jyrki Poikkimäki

Asiakaspäällikkö

 

Teollisen 3D-tulostuksen kenttä muuttuu – oletko muutoksessa mukana?

3D-tulostaminen nousi lähes kaikkien tietoisuuteen vuonna 2013, jolloin kuluttajien 3D-tulostus oli Gartnerin niin kutsutun hype-käyrän huipulla. Teknologiaa on kuitenkin taustalla kehitetty jo pitkään. 3D-tulostamisen teollinen hyödyntäminen lisääntyy noin 30 prosentin vuosivauhdilla ja erityisen voimakasta kasvu on ollut metallien tulostamisessa. Teknologian kehittyessä teollinen käyttöönotto laajenee, ja uusia sovelluksia kehitetään koko ajan lisää. Tämän myötä myös suomalaisessa konepajateollisuudessa sekä pk- että suuret kansainväliset yritykset näkevät entistä enemmän uusia mahdollisuuksia 3D-tulostamisen hyödyntämisessä.

3D-tulostuksen portaat

3D-tulostuksen teollinen käyttöönotto noudattaa tyypillisesti kolmiasteista portaikkoa. Ensimmäisessä vaiheessa tulostusta käytetään prototyyppien teossa, nopeuttamassa tuotekehitystä ja parantamassa lopputuotteiden ominaisuuksia. Merkittäviä kustannussäästöjä saavutetaan toiminnallisten mallien avulla, kun mahdolliset suunnittelun puutteet voidaan karsia mahdollisimman varhaisessa vaiheessa. Samalla opitaan lisää teknologian mahdollisuuksista ja rajoituksista. Toisella portaalla valmistetaan työ- ja apuvälineitä lopputuotteiden valmistukseen ja kokoonpanoon. Esimerkiksi muottien ja muotti-inserttien valmistaminen tulostamalla on erittäin mielenkiintoinen vaihtoehto muun muassa sen vuoksi, että tulostetun muotinosan jäädytyskanavisto voi seurata valettavan kappaleen pintaa ja tuottaa siten tehokkaan lämmönhallinnan muotissa, mikä tehostaa tuotantoa. Niin ikään muotin nopea toimitus saattaa olla monesti keskeinen kilpailukykytekijä.  3D-tulostuksen kolmannella portaalla fokus on toiminnallisten lopputuotteiden valmistuksessa.

3D-tulostus lopputuotteiden valmistuksessa

Metallien tulostaminen on vielä suhteellisen kallista johtuen aika hitaasta kasvatusnopeudesta ja kalliista laiteinvestoinneista. Jotta lopputuotteen valmistaminen tulostamalla on taloudellisesti järkevää, teknologian tulee tarjota uusia mahdollisuuksia perinteisiin valmistusmenetelmiin verrattuna. Eräs tällainen etu on kevyet komponenttirakenteet. Tulostuksessa pystytään hyödyntämään lähes täysimittaisesti optimoinnin tuottamat uuden tyyppiset rakenteet, joita on mahdotonta tai erittäin hankalaa valmistaa perinteisin menetelmin. Erityisen kiinnostavaa tämä on ilmailuteollisuudelle, mutta painon vähentäminen voi tuottaa merkittäviä säästöjä monella muullakin sektorilla. VTT:n demonstraatiossa venttiililohko keveni 66 % optimoinnin ja tulostuksen seurauksena. Tulostamalla samaan komponenttiin voidaan liittää useita toimintoja ja vähentää kokoonpanoa, mikä nopeuttaa prosesseja sekä vähentää vaurioalttiiden liitosten määrää lopputuotteessa. Muita hyötyjä ovat muun muassa nopeammat toimitusajat, mahdollisuus yksilöidä tai kustomoida tuote sekä hieman pitemmällä tähtäimellä hajautettu tarpeen mukainen valmistus. VTT tekee tutkimusta ja kehitystä yhdessä yritysten kanssa liittyen näihin uusiin mahdollisuuksiin. Käynnissä on esimerkiksi projekti, jossa selvitetään digitaalisten varaosien käyttöön liittyvää teknologista ja liiketaloudellista potentiaalia.

Kenttä muuttuu fuusioiden ja yhteistyön myötä

Viimeisten vuosien aikana olemme kuulleet maailmalta uutisia merkittävistä kansallisista panostuksista 3D-tulostuksen kehittämiseen ja hyödyntämiseen. Esimerkkeinä mainittakoon vaikkapa USA:n America Makes -instituutti ja Singaporen merkittävät panostukset teknologiaan. Laitevalmistajien kentässä on myös tapahtunut fuusioitumisia ja uusia, entistä isompia toimijoita on tullut mukaan kilpailuun. Muovien tulostamisen osalta on mielenkiintoista seurata, mitä kansainvälisten jättien kuten Hewlet-Packardin ja Canonin mukaantulo tälle kentällä tuo tullessaan. Metallien tulostamisen osalta General Electricin tuore ilmoitus aikeista ostaa sekä saksalainen SLM Solutions että ruotsalainen Arcam tulee muuttamaan kenttää varmasti, mutta mitä muutokset tarkoittavat käytännössä jää vielä nähtäväksi. Ostoaie kertoo vahvaa viestiä kyseisen suuryrityksen näkemyksistä teknologian strategisesta merkityksestä.

Myös Suomessa tapahtuu. VTT:n 3D-tulostukseen liittyvät laitteistot saivat juuri uudet tilat Espoon Otaniemestä Aalto-yliopiston vastaavien tilojen yhteydestä. VTT tarjoaa asiakkailleen metallien tulostamisen koko valmistusketjun alkaen räätälöidyn jauheen atomisoinnista ja komponentin suunnittelusta ja optimoinnista päättyen valmiin komponentin viimeistelyyn ja testaukseen. Erityisesti pk-yrityksiä palveleva Älykkäiden koneiden ja valmistuksen osaamiskeskittymä, SMACC yhdistää VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston (TUT) korkeatasoisen valmistusteknisen tutkimusosaamisen helposti lähestyttäväksi yhden luukun periaatteella. VTT tekee 3D-tulostuksen saralla tiivistä tutkimusyhteistyötä myös Aalto-yliopiston kanssa tavoitteenaan palvella asiakaskuntaa entistä laajemmin.

pasi_puukko

Pasi Puukko

Tutkimustiimin päällikkö

Tuotemalli keskiöön valmistavan teollisuuden digitalisaatiossa

Digitalisaatiossa on kyseessä mullistava murros. Se ei ole helppo, mutta siihen kannattaa hypätä ajoissa mukaan. Teollisuus on ennustanut, että murros tulee ennemmin tai myöhemmin. Suomi voi edelleen menestyä globaalissa kilpailussa innovaatioiden, tuottavuuden parantamisen, asiakaslähtöisyyden ja joustavuuden kautta. Digitalisaatio palvelee kaikkia näitä osa-alueita.

Tuotteen koko elinkaari hallintaan

Suomen teollisuuden oletetaan menestyvän korkean teknologian tuotteilla ja laadukkailla palveluilla. Tuotekehitys nähdään kuitenkin usein mystisenä saarekkeena irrallisena liiketoiminnasta. Jotta tuotteiden ja palvelujen menestys taataan jatkossa, tuotekehitys tulisi nähdä toimintona, johon osallistuu kaikki olennaiset liiketoiminnan alueet, sekä sisäiset ja ulkoiset verkostot. Digitalisaatio ja tuotteen elinkaaren hallinta (PLM) mahdollistaa tämän integraation jo tuotteen virtuaalisessa vaiheessa ennen fyysisen tuotteen valmistamista. Puhekielessä PLM viittaa usein vain tietojärjestelmiin, joissa hallitaan esimerkiksi tuotteeseen kuuluvia nimikkeitä ja dokumentteja. Tietojärjestelmät eli digitaalisuus toki mahdollistavat tehokkaan elinkaaren hallinnan, mutta olennaisempaa ovat toimintatavat ja prosessit, joilla tuotetaan lisäarvoa läpi tuotteen elinkaaren. Näitä suhteita voidaan lähteä kuvaamaan esimerkiksi kuvan arkkitehtuurimalleilla.

Kuva. Liiketoiminnan, prosessien ja teknologian suhteita voidaan jäsentää arkkitehtuurimalleilla (muokattu Kimpimäki 2014)

Myös tuotekehitys on osa tuotteen elinkaaren hallintaa, prosessi ideasta kaupalliseksi tuotteeksi. Tuotekehitys on siis laajempi käsite kuin suunnittelu, mutta käytännössä nämä usein sekoitetaan keskenään. Tuotekehitys ja suunnittelu tulisi nähdä prosesseina, joissa ovat mukana kaikki tuotteeseen liittyvät sidosryhmät – ei vain suunnittelu. Prosesseissa tulisi tähdätä etupainotteisuuteen ja aikaiseen palautteen saamiseen virtuaalisuuden avulla. Digitalisaation hyötyinä voidaankin erityisesti nähdä eri sidosryhmien osallistaminen ja palautteen saaminen aikaisessa vaiheessa. Miten eri toimijat saadaan mukaan suunnitteluun ja tuotekehitykseen riittävän aikaisessa vaiheessa?

Suurimmat hyödyt tulevat muuttuneista toimintatavoista

Digitaaliset tuote- ja prosessimallit tulisi siirtää jostain tuotekehityksen reunamilta yrityksen toimintajärjestelmän ja verkoston keskiöön. 3D:n ja digitaalisen tuotemallin hyödyntämistä ei kannata rajata vain valmistuspiirustusten tuottamiseen, vaan sen roolia tulisi miettiä koko tuotteen elinkaaren solmupisteenä informaation tuottamiseen, käsittelyyn ja jakamiseen. Digitaalinen tuotemalli tulisi siis ymmärtää myös metatasolla integroimassa liiketoimintaprosesseja ja informaatiota. Digitalisointi yhdistää eri toimijoita, prosesseja ja näkökulmia aikaisessa vaiheessa ennen fyysisen koneen, tuotantojärjestelmän ja muiden elinkaaren järjestelmien ja palveluiden rakentamista. Esimerkiksi uuden tuotteen tuotantoon valmisteluvaiheessa voidaan virtuaalisen tuotemallin ja 3D:n avulla tarkastella samanaikaisesti myös alihankintaverkoston, hankinnan, vakiotuotannon, huollon ja asiakkaan näkökulmaa. Tämä muutos edellyttää muutoksia suunnitteluprosessiin, tuotemallin ja tuoterakenteen kypsymiseen kohti rikkaampaa tuotetietomallia. Kyseessä on eräänlainen tuoteprosessin paradigmamuutos.

Suurimpia potentiaalisia kohtia parantaa tuottavuutta digitalisaation keinoin löytyy arvoverkkojen rajapinnoista – sekä yritysten sisäisten että yritysten välisten. Prosessit saadaan ketterämmäksi, kun informaatio virtaa jouhevasti ja sidosryhmien tietämys saadaan paremmin käyttöön päätöksenteon tueksi. Arvoverkon ja prosessien rajapintojen kuvaaminen tuo esille pullonkaulat, joita suhteellisen helpostikin poistamalla päästään nauttimaan ”alhaalla roikkuvista hedelmistä”. Siitä on hyvä ponnistaa kohti pitkän tähtäimen strategista muutosta.

Miten mukaan konepajateollisuuden digitalisaatioon?

Digitalisaatiossa on päästävä lyhyen aikahorisontin tarkastelusta ja voittojen maksimoinnista pitkän tähtäimen strategiseen ajatteluun, investointeihin osaamiseen, johtamiseen. On ymmärrettävä, että uutta teknologiaa kehitetään muutaman vuoden sykleissä, mutta sen todellinen implementointi yritysten ja arvoverkkojen prosesseihin vaatii huomattavasti enemmän aikaa. Tekniikka kehittyy jatkuvasti, eikä se ole enää suurin pullonkaula. Enemmän kyse on prosessien, organisaation ja johtamisen kehittämisestä osana tuotteen elinkaaren hallinnan strategiaa.

Vaikka digitalisaation ja virtuaalisuuden hyödyt näyttävät ilmeisiltä, on hyötyjen ja hitaan teollisen soveltamisen välillä paradoksi. Väitöskirjassani esitetään miten digitaalinen tuotemalli ja virtuaaliprototypointi sisältää monia teknologisia kerroksia ja miten sen asema tulisi tunnistaa arvon luonnissa yrityksen ja verkoston toimintajärjestelmän välitteisenä objektina. Väitöskirjassa esitetään kehys digitaalisen tuotemallin, erityisesti virtuaaliprototypoinnin arvon ja vaikutusten mallintamiseen. Malli jäsentää niitä ulottuvuuksia joita yrityksissä tulisi ottaa huomioon digitalisaatiossa.

Myös PK-sektorin tulisi parantaa valmiuksiaan digitalisaatioon. Samalla tulisi miettiä uusia liiketoimintamalleja ja uusia, kenties suurempia osuuksia arvoketjuista ja verkostoista. Tähän liittyy myös erityisesti PK-sektorin kyvykkyyksien kehittäminen tavoitteena kytkeä se paremmin mukaan isojen päämiesyritysten arvoverkkoon. Se auttaa yrityksiä myös kansainvälistymään. Virtuaalisten tuote- ja elinkaarimallien avulla PK-yritykset voivat markkinoida osaamistaan kansainvälisillä markkinoilla.

Simo-Pekka_LeinoSimo-Pekka Leino

Erikoistutkija

 

 

 

 

 

Artikkeli on jatko-osa aikaisemmin ilmestyneelle: Keskustelu digitalisaatiosta ja tuottavuudesta vaatii konkretiaa

 

Viite: Kimpimäki, Harri. Enterprise Architecture in Practice: From IT Concepts towards Enterprise Architecture Leadership. 2014

Keskustelu digitalisaatiosta ja tuottavuudesta vaatii konkretiaa

Suomalainen vientiteollisuus ja koko kansantalous elää nyt haasteellisia aikoja. Poliitikot ja yritykset peräänkuuluttavat kilpailukyvyn parantamista yksikkötyökustannusten pienentämisellä, johon on tarjottu lääkkeeksi tuottavuusloikkaa mm. työaikaa pidentämällä. Tuottavuudella on toinenkin puoli – mitä tehdyllä työllä saadaan aikaan. Tehdäänkö tuotteeseen tai prosessiin arvoa lisäävää työtä – vai hukkaa, joka ilmenee turhina muutoksina, uudelleensuunnitteluna ja valmistuksena, tiedon etsimisenä, odotteluna ja tuotteina, jotka eivät vastaa laatuvaatimuksia ja asiakastarpeita.

Digitalisaatiota tarjotaan taikasanaksi tuottavuuden kehittämiseen nimenomaan työn tuotosten näkökulmasta. Arvoa ei luoda tekemällä vääriä asioita suuremmalla teholla tai volyymillä – on nähtävä ero työn tehokkuudella ja vaikuttavuudella. Digitalisaatiolla voidaan vähentää hukkaa ja niukasti arvoa lisäävää ihmistyötä. Enemmän arvoa luova työ on todennäköisesti myös tekijälleen mielekkäämpää ja palkitsevampaa. Keskustelu digitalisaatiosta on kuitenkin suurelta osin jäsentymätöntä ja kovin yleisellä tasolla.

Teollisuuden digitalisaation konsepteja

Valmistavan teollisuuden digitalisaatioon liitetään konsepteja, kuten teollinen internet, asioiden internet (IoT), robotisoituminen, Teollisuus4.0 (Industrie4.0, Saksa). Nämä ovat ylätason konsepteja, joiden konkretisointi vaatii käsitteellistämistä ja mallintamista tietyssä teollisessa kontekstissa. Toisaalta esim. Saksan teollisuuden mallit eivät sellaisinaan istu Suomen teollisuuden ja yhteiskunnan tarpeisiin.

Näihin konsepteihin liittyvä keskustelu on myös keskittynyt suureksi osaksi fyysisiin tuotteisiin, tuoteyksilöiden valmistukseen, tuotantojärjestelmiin, materiaalivirtaan, logistiikkaan, kunnonvalvontaan ja kunnossapitoon. Saksan Industrie4.0 konseptissa teollisen internetin, se miten laitteet, tuotteet ja järjestelmät kommunikoivat internetissä lisäksi keskeisiä ovat vertikaalinen ja horisontaalinen ulottuvuus. Vertikaalinen sisältää valmistuksen integraation tuotannonohjaukseen ja liiketoiminnan johtamiseen. Horisontaalinen ulottuvuus koskee monimutkaisia arvoverkkoja. Näiden lisäksi olennaiseksi ulottuvuudeksi nähdään myös tämän kokonaisuuden ”virtuaalinen kaksonen”. Käytännössä tämä tarkoittaa, että yksilöidyt tuotteet, operaatiot, välineet ja älykkäät järjestelmät sekä ihmisten toiminta suunnitellaan, konfiguroidaan ja optimoidaan virtuaalisesti mallipohjaisesti. Fyysisen maailman operaatioista saadaan jatkuvaa palautetta virtuaalimaailmaan. Tuotteen elinkaaren hallinta (PLM) nähdään konseptina ja teknologiana, jolla hallitaan virtuaalinen puoli elinkaaresta.

Hypestä eteenpäin

Digitalisaatiota on tehty teollisuudessa jo pitkään. Mikä tässä on uutta? Tällä hetkellä teollisen internetin ja esineiden internetin ympärillä on menossa kova ”hypetys”. On kuitenkin riski, että siitä ei päästä etenemään kohti todellista soveltamista ja arvon luontia. Näin on aikaisemmin käynyt mm. virtuaalitodellisuudelle (VR), joka tosin on parhaillaan kokemassa renessanssia osittain johtuen teknologian kypsymisestä ja halventumisesta.

Keskeisiä juurisyitä uusien teknologioiden soveltamisen hitauteen ovat käsitteellinen hämäryys sekä epäselvä yhteys liiketoimintahyötyihin. Käsitteellinen hämäryys tarkoittaa sitä, että ei osata toisaalta hahmottaa miten uusi teknologia liittyy liiketoimintaprosesseihin, eikä toisaalta nähdä sitä monimutkaisuutta mihin kaikkeen uuden teknologian implementointi tulee vaikuttamaan. Digitalisaation ”uutuus” ilmenee jatkossa sen kokonaisvaltaisuuden ja kompleksisuuden kautta. Teoreettiset mallit ja systemaattiset kehitysmenetelmät auttavat jäsentämään näitä uusia monimutkaisia yhteyksiä liiketoimintahyötyihin sekä tarvittaviin muutoksiin. Soveltava tutkimus ja yhteiset kehityshankkeet auttavat yrityksiä ottamaan askeleita digitalisaation polulla.

Digitalisaatiota tulee tarkastella osana yritysten uudistuvia liiketoimintamalleja. Liiketoiminnan tarpeiden on oltava muutoksen ajureina, ei IT-hallinnon tai teknologiakehittäjien intohimot. Digitalisaatio ei ole vain yhden organisaation toiminnon tai osaston asia, vaan se koskee kaikkia näitä yhdessä. Siten kustannuksetkaan eivät saa kohdistua kapeasti vain yhdelle toiminnolle. Digitalisaatiota tulisi tarkastella strategisena muutoksena ja investointina, joka maksaa itsensä takaisin pitkällä aikavälillä. Sen arvoa ei ole kuitenkaan helppo mitata vain rahassa. Se luo arvoa ja parantaa tuottavuutta, kun sitä käytetään integroituna yrityksen liiketoimintaan. Integroidun teollisen internetin systeemisiä vaikutuksia teknologiaan, prosesseihin, tiedonhallintaan, organisaatiorakenteisiin ja johtamiseen ei pidä kuitenkaan unohtaa.

Digitalisaatio on murros, joka on verrattavissa aikaisempiin teollisiin vallankumouksiin kuten mekanisointi, sähköistys ja massatuotanto, tietotekniikka ja automatisointi. Se vaatii hyvää johtajuutta, uusia prosesseja, ihmisten osallistamista, uudenlaista osaamista ja asennetta kaikilta toimijoilta, motivaatiota ja palkitsemista, valmiutta jakaa myös keskeneräistä tietoa, mutta ennen kaikkea ylimmän johdon sitoutumista muutoksen läpi vientiin.

Simo-Pekka_LeinoSimo-Pekka Leino

Erikoistutkija

 

 

 

 

 

Artikkelin toinen osa ilmestyy otsikolla: Tuotemalli keskiöön valmistavan teollisuuden digitalisaatiossa

Digitalisaatio muuttaa liiketoimintamalleja – voimmeko oppia jotain historiasta?

IoT ja Big Data tulevat, oletko valmis? Olen kuullut IT-konsulttien puhuvan käynnissä olevasta digitaalisesta murroksesta lähestulkoon uskonnollisella hurmoksella; kuinka se tulee muuttaman maailman, ja kuinka olemme toistaiseksi nähneet vain kalpean aavistuksen siitä, mitä on tulossa. Kuinka jokaisen yrityksen, joka haluaa menestyä tulevaisuudessa, tulee olla valmis ottamaan tämä uusi teknologia käyttöönsä. En ole väittämässä tätä vastaan. Haluan vain muistuttaa siitä, mitä voimme oppia historiasta.

Vain harvoin on uusi teknologia itsessään tuonut mukanaan liiketoiminnallista menestystä. Yleensä uuden teknologian käyttöönottoon liittyvä liiketoiminnallinen menestys on vaatinut teknologian rinnalle yrityksen liiketoimintamalliin liittyvän radikaalin muutoksen, innovaation. T-Fordin menestystarinassa itse auto oli vain osatotuus. Yrityksen menestyksen kannalta tärkeämpää oli liiketoimintamallimuutos Fordin siirtyessä yksittäiskappaleiden valmistuksesta tehokkaaseen liukuhihnatuotantoon. Uudempana klassisena esimerkkinä voidaan pitää MP3-soittimien esiinmarssia. MP3-soittimet löivät aidosti läpi vasta, kun Apple keksi integroida soittimen, sen ohjaussoftan ja musiikin verkkokaupan yhdeksi i-Tunes kokonaisuudeksi täysin uudella kuluttajalähtöisellä tavalla.

Parin viime vuoden ajan olemme saaneet lähes päivittäin kuulla ja lukea perinteisen kotimaisen kaupan vaikeuksista pärjätä kaupan murroksessa. Tämän murroksen taustalla ovat digitalisaatio ja muuttunut kuluttajakäyttäytyminen verkkokauppoineen. Perinteinen kotimainen kauppa hyödynsi IT-teknologiaa pitkään vain taustaprosesseissaan (toimitusketjun hallinta jne.) unohtaen kuluttajat. Verkkokauppa.com ja muut kaupan murroksessa uuden liiketoimintamahdollisuuden menestyksekkäästi haistaneet uudet toimijat ovat toimineet toisin. He hyödyntävät uutta IT-teknologiaa menestyksekkäästi myös asiakasrajapinnassa (taustaprosessien lisäksi) tuomalla tuote-, hinta- ym. tiedon käyttäjäystävällisesti asiakkaalle. Heidän liiketoimintamallissaan asiakkaan ns. ylikanavaisella tiedolla palvelemisella on tärkeä rooli (kaupan ylikanavaisessa mallissa tuote-, tieto- ja raha liikkuvat sujuvasti ja kuluttajakeskeisesti kivijalkakaupan, verkkokaupan sekä mobiilipalveluiden välillä). Perinteinen kauppa on vasta nyt heräämässä tähän ylikanavaisuuteen, mistä ”nukahduksesta” se on maksamassa kovaa hintaa.

Syy, miksi toin kaupan murroksen esille tässä erityisesti teknologiateollisuuden toimijoille suunnatussa kirjoituksessa, on se, että diginatiivit kuluttajat tai digiajan tavat muutoin vain omaksuneet henkilöt (jotka olivat aikaansaamassa kaupan murrosta) ovat kasvavassa määrin asiakkaan roolissa myös business-to- business -markkinoilla. He ovat tottuneet digitalisaatiosta ponnistaviin uusiin liiketoimintamalleihin. Heille i-Tunes tai tiedolla palveleminen ei edusta uutta tapaa toimia vaan jotain ”joka on aina ollut”. Työssään he odottavat teknologiateollisuudelta vastaavankaltaisia asiakaskeskeisiä ja arkea helpottavia ratkaisuja. Perinteiset teollisuuden toimintamallit saattavat olla heille hyvin vieraita.

Mitä sitten tarkoittaa termi liiketoimintamalli? Yksinkertaisuudessaan se on kuvaus, miten yrityksen liiketoiminta pyörii. Se kuvaa rakenteellisella tasolla, miten yritys toteuttaa strategiaansa. Liiketoimintamalli kertoo, mitä yritys tarjoaa ja kenelle, miten se sen tekee, mikä on yrityksen ansaintalogiikka. Näiden kuvauksessa liikutaan tarkoituksenmukaisella tarkkuudella menemättä sisälle liiketoimintamallin implementoinnissa käytettäviin prosesseihin ja rutiineihin. Yksittäisessä yrityksessä voi olla samanaikaisesti käytössä useampia liiketoimintamalleja. Liiketoimintamalli voi olla tarjoomakohtainen.

Liiketoimintamalli voi olla yritykselle tapa erottautua kilpailijoista ja tuoda sille kilpailuetua. Verkkokauppa.com on tästä hyvä esimerkki. He eivät lähteneet tuomaan uutta teknologiaa kaupan perinteisiin liiketoimintamalleihin vaan hyödynsivät digitalisaatiota uudessa ylikanavaisessa mallissa ja toteuttivat sen tavalla, joka toi heille merkittävän kilpailuedun. Verkkokauppa.com on esimerkki yrityksestä, jonka menestyksen taustalla on hintakilpailukyvyn lisäksi monta muuta asiaa, jotka on tehty asiakasta palvelevalla ja koukuttavalla tavalla oikein.

Mitkä sitten ovat valmistavan teollisuuden tulevaisuuden menestyksekkäät liiketoimintamallit? Digitalisaatio tulee (tai oikeastaan on jo täällä). Miten se vaikuttaa valmistavan teollisuuden liiketoimintamalleihin? Nämä ovat keskeisiä kysymyksiä meille kaikille pohdittavaksi. Joku voi löytää menestyksen tiedolla palvelemisesta, mutta kaikille ei näistä palvelumarkkinoista voi riittää kakkua jaettavaksi. Joku toinen voi löytää menestyksen siitä, että integroi ja paketoi erilaisia asioita yhteen uudenlaiseksi asiakkaan arkea helpottavaksi kokonaisuudeksi. Lisäävä valmistus (3D-tulostus ym.) on myös hyvä esimerkki siitä, miten uusi teknologia voisi mahdollistaa monta uutta markkinoita mullistavaa toimintamallia. Vielä se ei ole sitä tehnyt, mutta teknologian kehittyessä näin tullee tapahtumaan. Mitä muita mahdollisuuksia tulevaisuus tarjoaa valmistavalle teollisuudelle?

Uusi teknologia ja sitä hyödyntävä uusi liiketoimintamalli edellyttää yritykseltä usein sellaista osaamista, jota sillä ei ennestään ole. Tällaiset osaamisvajeet on hyvä tunnistaa jo uutta liiketoimintaa suunniteltaessa. Jos idea on vahva, niin yrityksen sen hetkinen osaaminen harvoin kuitenkaan muodostaa esteen hyvän suunnitelman toteutukselle. Puuttuva osaaminen on usein mahdollista ostaa tai kehittää ulkopuolisen avun turvin. Monesti ulkopuolisia asiantuntijoita kannattaa hyödyntää jo hyvin varhaisessa vaiheessa – jopa uuden liiketoiminnan ideoinnissa. Teknologia-asiantuntija voi tuoda prosessiin arvokasta syötettä teknologisista mahdollisuuksista ja liiketoiminta-asiantuntija siitä, miten uudesta teknologiasta voi synnyttää kannattavaa liiketoimintaa – uudella liiketoimintamallilla.

Jaakko PaasiJaakko Paasi

Johtava tutkija

For Industry -ohjelman Business Models -moduulin vetäjä