Industrial Internet: Challenge and Opportunity

Industrial Internet:
Challenge and Opportunity
Martti Mäntylä
Aalto University
School of Science and School of Engineering
Älykäs meriteollisuus –seminaari 21.4.2015
What Is Going On?
Phenomenon
Älyn lisääminen konetuotteisiin johtaa teolliseen vallankumoukseen - Konecranes - Talous...
http://www.hs.fi/talous/a1377840634455
UUTISET » TALOUS
Älyn lisääm inen konet uot t eisiin joht aa t eolliseen
vallankum oukseen
Konecranesin toimitusjohtaja Pekka Lundmark: Teollinen internet on Suomelle iso mahdollisuus
31.8.2013 19:31
Jukka Perttu
HELSINGIN SANOMAT
SIRPA RÄIHÄ HS
Pekka Kuisma ja Marko Heikkinen seuraavat Konecranesin Hyvinkään etähuoltovalvomon kautta tuhansien laitteiden toimintaa.
Konecranes aikoo tehdä laitteiden etähuollosta liiketoimintansa ytimen. Toimitusjohtajan visiossa suomalainen teollisuus kulkee kumouksen
kärjessä.
Astun sisään nostolaitteita valmistavan Konecranesin etähuoltovalvomoon Hyvinkäällä. Askeettisessa huoneessa seinälle kiinnitetyt
monitorit välittävät informaatiota, ja muutama keskittyneen näköinen huoltoasiantuntija ahertaa työpöydille asetettujen näyttöjen edessä.
Olen nyt uuden teollisen vallankumouksen ytimessä. Suomalaisten hyvinvointi ja tulevaisuus voivat riippua paljonkin siitä, miten tässä
kumouksessa onnistutaan.
Hyvinkään etähuoltoon on nyt kytketty 4 417 laitetta eri puolilla maailmaa. Joka kuukausi järjestelmään liittyy toistasataa uutta laitetta.
Laitteista välittyy koko ajan Hyvinkään valvomoon tietoa vaikkapa siitä, kuumeneeko moottori ja miten kovassa käytössä nosturi on.
1/3
29.10.2013 13.18
General Electric View
Industrial Internet
Devices in
the net
• Everything is a sensor
• Separation of process and control
Net
intelligence
• Programmable networks, cloud
computing, modelling
• Data intensity, economies of scale
New work
• Design, operations, maintenance, …
• Quality, safety, responsiveness, …
Industrie 4.0 – Cyber-Physical System
Factories of the Future 2020
The 'Factories of the Future' PPP
identifies and realises innovation-driven
transformations in European
manufacturing sectors by pursuing a set
of research priorities along the following
research and innovation domains:
• Advanced manufacturing processes
• Adaptive and smart manufacturing
systems
• Digital, virtual and resource-efficient
factories
• Collaborative and mobile enterprises
• Human-centred manufacturing
• Customer-focused manufacturing
Industrial Internet Consortium
Also TEKES steps in …
• A new program on
Industrial Internet,
funding projects in
which digitalisation is
utilised for developing
new services and
business models to aim
at international growth
• 2015-2019, 50 M€
TEKES funding
Digital.Finland.Go! –
Boosting Business with
Digitalisation
Program
Registration
Time: 11.3.2015
Place: Finlandia Hall (Mannerheimintie 13 e, entrance M1/K1,
00100 Helsinki, Finland)
Digital.Finland.Go! – Boosting Business with Digitalisation
Digitaalisuus luo uuden globaalin aikakauden. Se tuo mukanaan
toistaiseksi tunnistamattomia mahdollisuuksia, joiden vaikutukset
leviävät jokaiselle elämän alueelle. Tekes kutsuu Sinut mukaan
surffaamaan digitaalisen aallon harjalle. Rakennetaan yhdessä
Suomesta Pohjois-Euroopan digitaalinen keskus!
Tekes lanseeraa keskiviikkona 11.3.2015 Finlandia-talolla
Helsingissä kolme uutta digitaalisuutta hyödyntävää ohjelmaa:
5thGear, Teollinen internet ja Terveyttä biteistä. Samalla kerrotaan
päättyvien Trial- ja BioIT-ohjelmien tuloksista ja miten niiden
perintö jatkuu osana uusia ohjelmia.
Lähde mukaan digitaalisuuden etujoukkoihin verkottumaan
muiden pioneerien kanssa sekä inspiroitumaan ja innostumaan
menestystarinoista!
Tulevaisuus on digitaalinen. Tulevaisuus on käsissäsi.
Ilmoittaudu!
Ohjelma tulossa pian.
Ohjelmapäälliköt:
5thGear
Mika Klemettinen
Puh. +358 50 5577 647
mika.klemettinen@tekes.fi
Teollinen internet – liiketoiminnan vallankumous
Kari Penttinen
Puh. +358 50 5577 916
kari.penttinen@tekes.fi
Terveyttä biteistä
Auli Pere
Event schedule will be announced later.
Twitter
Finnish Industrial Internet Forum
Forum member companies & the Federation
of Finnish technology Industries
Steering
group
Catalyst
Future
Avenues
envisioning
Jam
Sessions
Hot
Spots
Task
forces
Activators (Research organisations,
universities, SHOK’s, Tekes, consultants)
• Company R&D activities
• Research activities (potentially
SHOK, Tekes)
• Other SHOK activities
• Spin-off and start-up activities
• Education and training
programme links
• Lobbying and spreading
message
• Getting different stakeholders to
work together for a shared goal
What Does it Mean?
Dual drive from technology and
applications fuels digitalisation
Internet scale
deep AI
Technology
push
Trillion sensors
and actuators
People in the loop
24/7
Application pull
Digitalization stack
Policy making, regulation, impact assessment
Ecosystem orchestration, strategy
Business methods, mechanism design
Domain semantics
Deep AI: analytics, modelling, simulation, decision
Cloud
Networking
Connectivity
Local intelligence
Sensing and actuating
Physical reality
Domain drivers and priorities stimulate
deep embedding of digitalization stack
Consumer Communications
✔
User content, genrification
Media
✔
Novel security threats
Military
✔
User value from mass customisation
Retail
✔
Sustainability, consumer engagement
Energy
User mobility
Congestion, safety
Demographics, self care
Transportation
Health and Wellbeing
Urbanisation, sustainability
Urban Life
Sustainability, globalisation
Industry
Industrial Internet vs. Internet of Things
Vertical business domains
Health care
& well-being
Traffic,
transportation,
logistics
Energy
Buildings,
large infra,
construction
Manufacturing
...
Horizontal technologies
Business models
Internet of
Things
Services
Applications
Industrial
Internet
Platforms
Horizontal
or
vertical?
V: Industrial Internet  IoT / start from B2B platforms (e.g., GE, SAP, Siemens, …)
H: IoT  Industrial Internet / start from B2C platforms (e.g., Google, IIC, Ericsson, …)
Copernican viewpoint switch
Klaus Beetz,
VP Siemens Corporate
Research
Porter and Heppelman: How Smart, Connected
Products Are Transforming Competition
•
•
•
Smart, connected products offer
exponentially expanding
opportunities for new functionality
and capabilities that transcend
traditional product boundaries.
This heralds a third wave of IT-driven
transformation that has the potential
to be the biggest yet.
The changing nature of products is
disrupting value chains and forcing
companies to rethink nearly
everything they do, from how they
conceive, design, and source
products; to how they manufacture,
operate, and service them; to how
they build and secure the necessary
IT infrastructure.
From products …
Porter & Heppelmann
… to systems of systems
Porter & Heppelmann
Product Business
Implementation Business
Maintenance Business
Outsourcing Business
Information Business
- Industrial Internet platform
- Information operations
- Digital delivery
- Automated processes
- Information supply chain
- Open data, data integration
- New business innovations
Case Kemppi
• Do not only sell welding
systems …
• … but also the capability
of producing certified
welds …
• … which has a direct and
critical impact on
customer’s business
Case Ponsse
• Ponsse has transformed traditional
logging into a wirelessly managed,
automated and data-intensive solution
optimized over the entire value chain.
• From individual logger to transportation,
yield analysis and fleet management,
Ponsse solutions represent cutting-edge
information and mobile technology.
• Ergonomics and ease of use are key in
all Ponsse’s solutions. Real-time data is
visualized for easy monitoring and
decision-making by the everyone, from
the logger to fleet manager and Ponsse
service.
Case Enevo
• Enevo creates both new efficiencies and new
business from collecting waste management
data with sensors attached to waste bins.
• The collected data is is analysed to optimize bin
collection routes, which offers direct savings to
waste management companies. The data and
the insights derived from it are valuable also for
several other parties, allowing Enevo to expand
into data integration business in the future.
• Enevo is a startup, with one of the founders
coming from gaming industry. This gives the
company the ability to look at a traditional
industry from a new, data and analytics based
angle.
What Should Aalto Do?
Industrial Internet Roundtable
• Open forum for Aalto community
• Share information on the current status of relevant work
in various parts of the Aalto University
• Define a holistic Aalto response to the challenges and
opportunities of Industrial Internet covering research,
education, and innovation
• Embed the response to the Aalto University strategy,
especially the Digi Platform
• Implement the response as a balanced portfolio of
activities in Aalto or in concert with other stakeholders
Aalto Industrial Internet Campus
• World-class platform for research, education and innovation
activities in digital design and production based on close
encounters of manufacturing and ICT industries (akin to “Colocation Centre” concept of EIT ICT Labs)
• Suberb physical and digital infrastructure
– Physical: Lab spaces, working spaces for students, innovators &
companies, networking facilities, …
– Digital: Fixed and wireless networks (LTE/4G, 5G, …), ubiquitous outdoor
and indoor positioning, ubiquitous sensors for tracking activities, cloud
services, data analysis services, …
• Open to students, researchers, and innovators inside and outside
Aalto
• Landing and growing space for industry, SME’s and start-ups
• Linked to relevant international networks (e.g., EIT)
Aalto Industrial Internet Campus
Aalto Built
Environment
Lab?
Company 1
European
partners
Energy Garage
ADDLab
Mechatronics
Innovation Lab
Company n
Energy
Factory?
EIT ICT Labs
Battle
gym
Integrated
Design Lab?
Design Factory
Proto
shop,
scaling
shop
Hacker
space”
Innovator
s and
entrepren
eurs
Students
SME’s
Industrial
Internet
DTC
What Should Finland Do?
Suomalainen teollinen internet –
haasteesta mahdollisuudeksi
Prof. Martti Mäntylä, Aalto
Prof. Heikki Ailisto, VTT
Digitalisaatio luo uusia mahdollisuuksia yrityksille
Teollinen internet – mitä?
Yhteiskunta
Digitalisaatio
Teollinen internet
Datapohjaiset liiketoimintamallit
• Datasta arvoa asiakkaalle
• Verkottuneet palvelut ja tuotteet
Yritys
Kitkaton Suomi
• Integroidut digitaaliset palvelut
• Kansallinen ICT-palveluarkkitehtuuri
”Tietoyhteiskunta 2.0”
Verkkoon
kytketyt
älykkäät
tuotteet ja
palvelut
Esineiden ja asioiden internet (IoT)
Kuluttaja
Uusi elämäntapa
• Tietoa luovuttamalla ilmaiset palvelut
• Useita palvelutarjoajia
Vaikutukset näkyvät tuloslaskelman ylä- ja alariveillä
Teollinen internet – miksi?
Yritys
Datapohjaiset liiketoimintamallit edellyttävät uutta
teknologia-arkkitehtuuria ja sen johtamista
Teollinen internet – miten?
Yritykset, liiketoiminta
Pilvipalvelut ja -alustat
IT-alustat ja palvelut
Tiedonsiirron ja verkkoyhteyden mahdollistavat
palvelut
Tietoliikennelaitteet
Toimilaitteet, mittarit ja anturit
Älykkäät, verkkoon kytketyt tuotteet
Teollisuuden
automaatiojärjestelmät
Tietoturvallisuus
Vertikaaliset palvelut mm. Integraatio-, operointi- ja
hallintapalvelut, käyttöliittymät
Data-analytiikka
Uudet mahdollisuudet kasvavat portaittain – millä
tasolla yrityksesi haluaa olla?
Teollinen internet – missä?
”Internet”
”Extended
Intranet”
”Intranet”
Autonomiset ja
luotettavat järjestelmät
5.
Järjestelmien
verkosto
4.
Järjestelmien
järjestelmä
Yhteistyön ja
mittakaavan
hallinta
Tiedon jakaminen,
standardit ja rajapinnat
Sensori
ja tieto
1.
Komponentti
Tekninen ja
tuotannollinen
Tiedonkeruu
ja analysointi
3.
Järjestelmä
2.
Älykäs
komponentti
Ohjaus ja
operointi
Monitorointi
Arkkitehtuuri
ja integrointi
Yhteiskunnalliset
vaikutukset
Teolliset
vaikutukset
Vaihtoehtoiset kehityspolut ja vaikutukset Suomelle
Vaikutusalue
+ 56 Mrd€
Liikevaihto
Jalostusarvo
(Mrd€)
1. Platformien rakentaja
- ”Data Bazar”
- Teollinen Android
Työpaikat
1.
Investoinnit
(Mrd€)
Vaikutusalue
2.
Jalostusarvo
(Mrd€)
2. Ketterä soveltaja
- Uudet palvelut ja tuotteet
- Uudet liiketoimintamallit
- Uudet arvoverkot
+ 28 Mrd€
Liikevaihto
Työpaikat
Investoinnit
(Mrd€)
Baseline
Vaikutusalue
- 80 työpaikkaa
viikossa
3. Perässähiihtäjä
- Nykymeno jatkuu...
Jalostusarvo
(Mrd€)
3.
Työpaikat
2014
2019
2025
2030
Investoinnit
(Mrd€)
2019
+9
+48.000
+12
2019
+3
+16.000
+4
2019
-3
-16.000
-4
Muutokset suhteessa baselineen (nykyhetki)
22.4.2015
33
Suomalainen Teollisen Internetin visio 2020
Osaaminen
Yritykset
Analytiikkaosaaminen on
kansainvälisesti korkealla tasolla ja
sitä hyödynnetään teollisuudessa ja
päätöksenteossa laajasti. Suomi on
kyberturvallisuuden johtava maa.
Suomalaisen tuotannon jalostusarvo
sekä arvo- ja toimitusketjujen
energia-tehokkuus ja
resurssituottavuus ovat parantuneet.
Teollisen internetin luoma liiketoiminta
on parantanut työllisyyttä ja
kasvattanut vientiä.
Infrastruktuuri
Teollisen internetin innovaatioalusta
toimii kolmella tasolla: intranet,
laajennettu intranet, internet
Järjestelmäarkkitehtuurit ja standardit
ovat yhteensopivia.
Teollisen Internetin
Piilaakso
Tietotaitomme ansiosta
tuotanto- ja
palveluinvestoinnit
investoinnit Suomessa
lisääntyvät ja tuovat
työpaikkoja
Markkinat
Suomi on aktiivinen toimija
kehitettäessä tulevaisuuden
digitaalisten markkinoiden alustoja ja
toimintatapoja globaalisti.
Yhteiskunta
Suomalaisen teollisen, palvelu- ja
informaatioliiketoiminnan integraatio
on tehostanut yritysten perinteistä
liiketoimintaa ja synnyttänyt uutta
sekä kasvattanut tuotteiden
elinkaarenaikaista arvoa.
Questions?