Digitaalinen kaksonen voi kuulostaa etäiseltä teknologiasanalta. Käytännössä kyse on fyysisestä kohteesta, prosessista tai järjestelmästä tehdystä digitaalisesta mallista. Se voi kuvata esimerkiksi tuotantolinjaa, yksittäistä konetta, työtilaa tai työvaihetta.

Pelkkä malli ei kuitenkaan yksin ole digitaalinen kaksonen. Työterveyslaitoksen erityisasiantuntija Ilkka Asikainen havainnollistaa eroa perämoottorin avulla. Perämoottorista voidaan piirtää tietokoneelle malli. Jos fyysisestä moottorista saadaan tietoa digitaaliseen järjestelmään, esimerkiksi varoitus tai mittaustulos, puhutaan digitaalisesta varjosta.

Digitaalisessa kaksosessa tieto sen sijaan kulkee molempiin suuntiin. Fyysisessä kohteessa tapahtuvat muutokset näkyvät digitaalisessa mallissa, ja digitaalisesta käyttöliittymästä voidaan vaikuttaa fyysiseen kohteeseen.

– Se on ikään kuin lisäkerros. Teknologia on vuorovaikutteinen, Asikainen sanoo.

Asikainen oli mukana Työterveyslaitoksen ja espanjalaisen Tecnalian HumanDT-hankkeessa, joka käsitteli digitaalisten kaksosten käyttöä teollisuudessa.

Anturi mittaa, kaksonen ohjaa

Työturvallisuuden kannalta kiinnostavaa on, että digitaalinen kaksonen voi tehdä näkyväksi asioita, jotka muuten havaittaisiin vasta jälkikäteen. Se auttaa arvioimaan, mitä työtilassa tapahtuu, miten prosessi muuttuu ja millaisia riskejä työntekijälle syntyy.

Yksi esimerkki on tuotantotila, jonka ilmaan pääsee haitallisia aineita. Tilaan on asennettu antureita, jotka mittaavat pitoisuuksia. Digitaalisen kaksosen avulla tieto voidaan yhdistää tuotantotilan malliin ja järjestelmään, joka ohjaa toimintaa. Jos haitallisen aineen pitoisuus ylittyy, järjestelmä esimerkiksi käynnistää suunnitellun toimenpiteen tai ohjaa käyttäjää toimimaan tietyllä tavalla.

– Pelkkä anturi voi antaa hälytyksen. Digitaalisen kaksosen merkitys on siinä, että mittaustieto liittyy laajempaan järjestelmään, jossa on mahdollista seurata, tulkita ja ohjata toimintaa, Asikainen sanoo.

Tällä hetkellä digitaalisten kaksosten selkeimpiä käyttökohteita löytyy tuotannon optimoinnista ja kokoonpanosta. Niillä hallitaan esimerkiksi energiankulutusta, raaka-ainevirtoja tai tuotantolaitteiden käyttöä.

HumanDT-hankkeen tapausesimerkeissä oli sementtimylly, jossa sensoriteknologia ja tekoäly auttavat analysoimaan myllyn toimintaa ja säätämään prosessia reaaliajassa.

Työturvallisuuden näkökulmasta optimointikin voi olla merkityksellistä. Jos tuotantolaitosta voidaan ohjata etänä, työntekijää ei tarvitse lähettää yhtä usein vaarallisiin tai hankaliin paikkoihin. Prosessin tilasta saatu tarkka tieto antaa entistä paremman pohjan päätöksille.

Kaksonen ei korvaa riskien arviointia

Asikainen muistuttaa, että digitaalinen kaksonen ei tee perinteistä turvallisuustyötä tarpeettomaksi. Sen sijaan teknologia voi tuottaa dataa, joka tukee riskien arviointia. Se auttaa määrittämään riskin suuruutta, arvioimaan vaihtoehtoisia toimenpiteitä ja seuraamaan, miten muutos vaikuttaa työhön.

Työpaikan on kuitenkin tiedettävä, mitä se haluaa mallintaa ja miksi. Käyttöönotossa ei kannata lähteä liikkeelle ajatuksesta, että kaikki mahdollinen digitoidaan.

– Sen täytyy ratkaista työntekijälle jokin konkreettinen ongelma ja helpottaa jotakin elementtiä hänen työssään.

Työterveyslaitoksen roolina HumanDT-hankkeessa oli tuoda teknologian kehittämiseen inhimillisten tekijöiden näkökulmaa. Asikaisen mukaan digitaalista kaksosta pitää tarkastella niiden ihmisten kannalta, jotka käyttävät teknologiaa tai joiden työhön se vaikuttaa.

Hankkeessa laadittiin ohjeistus ja kysymyspatteristo, jonka avulla yritys voi käydä jo suunnitteluvaiheessa läpi työntekijän näkökulmaa. Tavoitteena on tunnistaa ennakolta sekä hyödyt että uudet riskit.

Data voi myös kuormittaa

Uusi teknologia voi vähentää vaaroja, mutta samalla työ muuttuu. Digitaalinen kaksonen voi tuoda lisää tietoa, uusia päätöksentekotilanteita ja seurantavelvoitteita. Siksi on arvioitava, auttaako tieto työntekijää vai lisääkö se kuormitusta.

Jos digitaalinen kaksonen tuottaa työntekijälle jatkuvasti lisää tietoa, on arvioitava, millaisia päätöksiä hänen odotetaan tekevän työpäivän aikana. Ovatko päätökset kohtuullisia? Onko työntekijällä riittävä osaaminen ja valmius tehdä niitä? Onko käyttöliittymä sellainen, että tieto auttaa eikä kuormita?

Toinen keskeinen kysymys on tietosuoja. Digitaalinen kaksonen voi kerätä paljon dataa tuotantolaitoksen toiminnasta, työympäristöstä ja työn tekemisestä. Siksi on ratkaistava, mitä tietoa kerätään, mihin sitä käytetään ja kuka sitä näkee.

Jos tämä jää epäselväksi, teknologia voi synnyttää kokemuksen valvonnasta. Silloin turvallisuutta varten suunniteltu järjestelmä voi heikentää luottamusta työpaikalla.

– On mahdollista, että dataa kertyy tavalla, jossa GDPR ja ihmisten tietosuojakysymykset on huomioitava tarkasti. On myös mahdollista, että ihmiset kokevat datan keruuseen perustuvan järjestelmän tungettelevana tai kokevat olevansa kohtuuttomasti valvonnan alla, Asikainen sanoo.

Työntekijä mukaan jo suunnitteluun

Digitaalinen kaksonen kannattaa suunnitella yhdessä työntekijöiden kanssa. Jos työntekijät otetaan mukaan vasta käyttöönoton loppuvaiheessa, osa työn arjen olennaisesta tiedosta voi jäädä puuttumaan. Työntekijät tietävät, missä työ hidastuu, missä syntyy epävirallisia kiertoteitä ja missä turvallinen työtapa törmää tuotannon käytäntöihin.

Ennen käyttöönottoa pitää kysyä, mitä ongelmaa ratkaistaan, kenen työhön ratkaisu vaikuttaa ja mitä uusia riskejä teknologia saattaa synnyttää.

Asikaisen mukaan digitaalisen kaksosen käyttöönotto onnistuu parhaiten, kun kohde rajataan selvästi.

– Ei tehdä sitä valtavana yhtenä rysäyksenä, että nyt kaikki digitoidaan. Pitää olla selvä rajattu kohde: mikä digitoidaan, ja missä tarkoituksessa.

Tällä hetkellä digitaalisten kaksosten käyttö korostuu suurissa ja teknologisesti edistyneissä yrityksissä. Asikainen arvioi, että ratkaisut voivat myöhemmin tulla myös pienempien yritysten saataville, kun palvelut ja markkinat kehittyvät.