Nesteen ja FCAI:n yhteistyö: kemiallisten reaktorien optimointi tekoälyn avulla

Yliopistojen ja teollisuuden välisessä yhteistyössä kaikki voivat voittaa. Suomen tekoälykeskus FCAI:n uudessa videosarjassa esitellään menestyksekkäitä yhteistyöprojekteja. Ensimmäisenä vuorossa Neste NAPCON. Yritys hyötyi Aalto-yliopiston ja FCAIn tekoälyosaamisesta, ja antoi yhdelle opiskelijalle mahdollisuuden sovelluslähtöiseen tutkimukseen.

Kun yritykset investoivat tiiviiseen tutkimusyhteistyöhön yliopistojen kanssa, ne pysyvät ajan tasalla ja hyötyvät uusimmista innovaatioista. Neste oivalsi, että tekoälyn käytöstä voisi olla merkittävää hyötyä. ”Tekoälystä on meille hyötyä, koska jokaisessa kemiantuotantolaitoksessa syntyy joka sekunti valtavasti prosessitietoa. Tarvitsemme tekoälyä kemianlaitosten tuotannon ja toiminnan optimoimiseksi,” sanoo Product Manager Samuli Bergman Nesteen NAPCON-yksiköstä.
  
Ennen tutkimusyhteistyötä FCAIn kanssa Neste oli tehnyt Aalto-yliopiston kanssa puitesopimuksen strategisesta tutkimusyhteistyöstä. "Projektin osalta oli hyvin onnekasta, että tämä sopimus tehtiin etukäteen. Lisäksi FCAI:n Teollisuus ja yhteiskunta -ohjelma antoi meille hyvän alkusysäyksen. Oli helppo aloittaa käytännön projektityö ja tutkimusyhteistyö," Bergman sanoo.
     
Nesteen NAPCON-yksikkö teki yhteistyötä FCAI:n tutkijoiden, Aallon tietotekniikan laitoksen professori Alexander Ilinin ryhmän ja Aallon kemian tekniikan ja metallurgian laitoksen professori Francesco Coronan, kanssa. Mukana tutkimusyhteistyössä oli myös professori Simo Särkkä tutkimusryhmineen FCAIsta ja Aallon sähkötekniikan ja automaation laitokselta.

Yhteishankkeessa osoitettiin, miten prosessidynamiikan pohjatiedot voidaan yhdistää neuroverkkoihin. Tällöin voidaan seurata muuttujia, kuten katalyytin aktiivisuutta, jota voi olla kallista tai mahdotonta mitata suoraan todellisissa teollisuusreaktoreissa.

Yliopiston ja teollisuuden välinen yhteistyö tuo yrityksille brändinäkyvyyttä ja akateemisia huippuosaajia.

FCAI tarjoaa monipuolisia yhteistyömahdollisuuksia (englanniksi). Tutkimusyhteistyö alkaa tyypillisesti yhteisen projektin myötä, johon liittyy maisterintutkinto tai väitöskirja.

Nesteen kanssa tehtävää yhteistyötä varten professori Alexander Ilin rekrytoi tutkimusryhmäänsä jatko-opiskelija Katsiaryna Haitsiukevichin. ”Teolliset projektit voivat olla opiskelijoille hyödyksi, koska näin he pääsevät käsiksi todelliseen dataan. Yritykset taas saavat käyttöönsä alan uusinta tutkimustietoa. Meillä oli projektissamme useita tutkimusryhmiä, joilla oli monipuolista asiantuntemusta. Järjestimme kuukausittain kokouksia, joissa vaihdettiin ajatuksia, kerrottiin tuloksista ja sovittiin seuraavista vaiheista. Saimme myös säännöllisesti palautetta yrityksen asiantuntijoilta ja kemian laitoksen tutkijoilta, miten mallia voisi parantaa,” Haitsiukevich kertoo.
 
Yliopiston ja teollisuuden välinen yhteistyö tuo yrityksille brändinäkyvyyttä ja akateemisia huippuosaajia. Yhteistyön tarjoamat rekrytointimahdollisuudet ovat korvaamattomia alalla, jolla on asiantuntijapulaa.”Projektin aikana kehitimme putkireaktorimallin, jonka avulla voidaan arvioida reaktorin vaikeasti havainnoitavissa olevia tiloja. Saadut tulokset hyväksyttiin ja esiteltiin kansainvälisessä konferenssissa,” Haitsiukevich jatkaa.

Kymmeniä yritysrahoitteisia hankkeita

Ensimmäisten kolmen toimintavuotensa aikana FCAI on käynnistänyt kymmeniä yritysrahoitteisia hankkeita. ”Koneoppimismenetelmien tutkijoille on paljon kysyntää tällä hetkellä, joten näihin projekteihin etsitään jatkuvasti uusia kykyjä. Jatko-opiskelijoille tai tutkijatohtoreille tarjotaan siksi useampivuotisia sopimuksia kannustimena liittyä FCAI:hin,” sanoo Corporate Relations Manager Terhi Kajaste FCAI:sta.
 
Kajasteen mukaan yritykset rahoittavat tällaisia hankkeita monin eri tavoin. ”Joillakin on Business Finlandin rahoitus, joka mahdollistaa tutkimuksen alihankinnan, toiset puolestaan tekevät yhteis- tai tilaustutkimusta palveluhankintana ja toiset taas tekevät lahjoituksen kohdennettuun tarkoitukseen. Lahjoituksia käytetään yllättävän vähän, vaikka ne ovat erinomainen ja yksinkertainen verovähennyskelpoinen tapa edistää yrityksen liiketoiminnan kannalta olennaista tutkimusta,” Kajaste kertoo.
 
Yhteistyömahdollisuuksien kartoitus alkaa keskustelulla. ”Jos aiempia suhteita FCAI:n tutkijaan ei ole, tarvitaan usein muutamia tapaamisia riittävän yhteisymmärryksen saavuttamiseksi. FCAI:n Teollisuus ja yhteiskunta -ohjelmatiimi voi avustaa kokousten järjestämisessä. Seuraavaksi laaditaan yhteinen tutkimussuunnitelma, selvitetään koneoppimismenetelmien kehittämiseen tarvittavien datojen saatavuutta, sovitaan rahoituksesta ja laaditaan hankesopimus,” Kajaste kuvailee. Yritykset ja julkinen sektori ovat tervetulleita tekemään yhteistyötä FCAI:n kanssa.

Lisätietoja: 

Terhi Kajaste
Manager, Corporate Relations, Artificial Intelligence, FCAI
terhi.kajaste at aalto.fi
+358503275299

Lue lisää tutkimusyhteistyöstä FCAI:n kanssa (englanniksi)

Viittaukset: K. Haitsiukevich, S. Bergman, C. de Araujo Filho, F. Corona and A. Ilin. A grid-structured model of tubular reactors (englanniksi). IEEE International Conference on Industrial Informaticsin konferenssijulkaisussa (INDIN 21), 2021.