Uusi älykäs suunnittelualusta teollisuuteen – yhteistyöhankkeelle yli kahden miljoonan euron rahoitus

Teollinen suunnittelu muuttuu jatkuvasti monimutkaisemmaksi, ja ihmisen tiedonkäsittelykyvyillä on rajansa. REINFORCE-hankkeessa (Automatic Detection and Correction of Industrial Design Flaws – Towards Fail-Safe Industries) tutkijat tarttuvat tähän haasteeseen kehittämällä uudenlaista tietokoneavusteista suunnittelualustaa, joka tukee insinöörejä suunnittelussa, valmistuksessa, robotiikassa ja kyberturvallisuudessa. Hankkeessa hyödynnetään DACM-viitekehystä (Dimensional Analysis Conceptual Modelling), jonka avulla automatisoidaan monimutkaisia suunnitteluvaiheita, tunnistetaan ja korjataan virheitä sekä parannetaan teollisten järjestelmien turvallisuutta.

–  Alustamme parantaa järjestelmien laatua ja suorituskykyä, sillä se tunnistaa kriittiset ongelmat jo varhaisessa suunnitteluvaiheessa, jolloin ratkaisuilla on merkittävä vaikutus koko prosessin kustannuksiin ja rajoitteisiin, kertoo hanketta johtava professori Eric Coatanea Tampereen yliopistosta.

Hankkeen rahoitus jakautuu kolmen yhteistyökumppanin kesken: Tampereen yliopisto saa yhden miljoonan euron osuuden, ja Helsingin sekä Jyväskylän yliopistot kumpikin 750 000 euroa. Hanke on osa Business Finlandin Defense and Digital Resilience -ohjelmaa.

Coatanean mukaan alusta mahdollistaa mallien automaattisen rakentamisen sekä suunnitteluvirheiden ja kyberturvallisheikkouksien tunnistamisen ja korjaamisen. Tähän tarkoitukseen se hyödyntää suunnattuja graafeja, dimensioanalyysin teoriaa sekä DACM-viitekehystä, joka kuvaa järjestelmän arkkitehtuuria ja toimintaa. Coatanea on tehnyt tutkimusta samasta aihealueesta jo 20 vuotta. 

Helsingin ja Jyväskylän yliopistot tuovat hankkeeseen vahvaa osaamistaan generatiivisessa tekoälyssä ja kyberturvallisuudessa, jonka avulla alustan automaatiotasoa ja sovellusalueita laajennetaan entisestään.

– Yhdistämme generatiivista tekoälyä ja neurosymbolista päättelyä hyödyntävät teollisen suunnittelun formaalit menetelmät järjestelmään, joka kykenee sekä tuottamaan uusia suunnitteluratkaisuja että varmistamaan niiden prosessien ja lopputulosten toimivuuden. Tämä muodostaa perustan seuraavan sukupolven tekoälypohjaisten suunnittelumenetelmien kehittämiselle ja mahdollistaa selitettävissä olevan automaation osana suunnitteluprosessia. Tavoitteena on merkittävä läpimurto teollisessa suunnittelussa, sanoo Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan dekaani, professori Sasu Tarkoma.

Jyväskylän yliopiston professori Tapio Frantti sanoo, että kyberturvallisuus on rakennettava osaksi järjestelmiä. Se on olennainen osa järjestelmäsuunnittelua, ei jälkiasennus.

Ensimmäiset tutkimustulokset ja analyysit osoittavat, että alustan avulla on mahdollista saavuttaa merkittävä läpimurto ja parantaa teollisten prosessien suorituskykyä yli 40 prosentilla. Alustavien arvioiden mukaan valmistavan teollisuuden ja tuotantolaitosten suorituskyvyn tehostuminen 20 prosentilla voisi lisätä vuosituotannon arvoa noin seitsemällä miljardilla eurolla Suomessa.

Hankekumppanit rakentavat yhdessä kansainvälistä yhteisöä tutkijoille ja teollisille toimijoille. Mukana on myös muita akateemisia ja teollisia yhteistyökumppaneita. Useat eurooppalaiset yliopistot ja teollisuusyritykset ovat jo osoittaneet kiinnostusta hankkeeseen.

Business Finlandin Näytönpaikka-rahoituksen tavoitteena on luoda tarvittavaa osaamista ja valmiuksia tulevaisuuden kasvualoille. Pilottihakukierroksen teemana olivat digitaaliset ratkaisut, jotka edistävät turvallisuutta ja toiminnan jatkuvuutta. Rahoitusta myönnettiin vain yliopistoille ja muille tutkimusorganisaatioille.

Lisätiedot

Eric Coatanea 
eric.coatanea [at] tuni.fi
0503605273

Sasu Tarkoma
sasu.tarkoma [at] helsinki.fi
0405062163

Tapio Frantti
tapio.k.frantti [at] jyu.fi

Muokattu 18.8.2025: Lisätty Jyväskylän yliopiston professorin Tapio Frantin sitaatti ja yhteystiedot.