Professoriluento | Jussi Kantola

Tuote-palvelujärjestelmä on kilpailukykyinen tuotteiden, palveluiden, tukiverkostojen ja infran muodostama järjestelmä, johon kuuluu huolto, kierrätys ja tuotteiden korvaaminen uusilla. Järjestelmän tavoitteena on sidosryhmien tarpeiden täyttäminen koko elinkaaren aikana ympäristöystävällisesti. Kyseessä on samalla myös liiketoimintamalli. Tavoitteenamme on ymmärtää näitä järjestelmiä nykyistä paremmin ja kyetä suunnittelemaan kilpailun voittavia tuote-palvelujärjestelmiä.

Tuote-palvelujärjestelmä voidaan nähdä eri näkökulmista. HITOP näkökulma tarkoittaa teknologiasta, organisaatiosta ja ihmisistä integroitua kokonaisuutta. Sosiotekninen näkökulma näkee järjestelmät ihmisten ja teknologian interaktiivisina kokonaisuuksina. Tuote-palvelujärjestelmä voidaan nähdä myös toimitus- ja arvoketjuina tai kokoelmana liiketoimintaprosesseja. Tuotteet ja palvelut voivat olla hyvinkin erilaisia: kulutustavaroita, investointituotteita, ylläpitopalveluita, käyttöpalveluita, energiaa jne. Esimerkiksi energiajärjestelmät ovat hyvin ajankohtainen tutkimuskohde. Riippumatta näkökulmasta kyseessä on suunniteltu järjestelmä, jonka tulee pärjätä kilpailussa. 

Järjestelmäsuunnittelu kattaa järjestelmän koko elinkaaren seuraavien vaiheiden kautta: Tarvemäärittely – Käsitteellinen suunnittelu – Alustava suunnitelma – Yksityiskohtainen suunnitelma – Tuotanto tai rakentaminen – Operointi ja tuki – Alasajo ja kierrätys. Tyypillisesti käytetty suunnittelumalli on niin sanottu V-malli, jota voidaan soveltaa myös tuote-palvelujärjestelmien kehittämiseen. Järjestelmäsuunnittelua voidaan optimoida tiettyyn näkökulmaan, esimerkiksi valmistukseen, ihmiskeskeisyyteen, ekonomisiin arvoihin, tai kierrätykseen. Tuote-palvelujärjestelmän määritelmään kuuluvat nimenomaan ympäristöarvot. Tutkimuksessani optimointinäkökulmaksi otan kiertotalouden. 

Tekniikan tutkimus tuottaa koneita ja laitteita tuote-palvelujärjestelmiin tuotteina ja tuotannontekijöinä. Ihmiskeskeinen tutkimus taas auttaa ihmiselle sopivampien koneiden ja tuotteiden rakentamisessa. Tuote-palvelujärjestelmän organisointi on teknologian ja ihmisen integrointia elinkaaren aikana.

Tutkiessamme tuote-palvelujärjestelmiä kokonaisuutena törmäämme nopeasti asioihin, jotka eivät ole käsin kosketeltavia tai helposti mitattavia. Esimerkiksi resurssit ovat abstrakteja ja käsitteellisiä. Käsitemaailma on meille ihmisille haasteellinen. Osaamme helposti puhua vaikeilla käsitteillä, mutta kun meidän tulisi näyttää mitä käsitteet, niiden rakenteet ja vuorovaikutukset oikeasti ovat, niin emme pysty sitä helposti tekemään. Esimerkkeinä vaikkapa, digitalisaatio ja keinoäly. Molemmat ovat otsakkeita joiden alle kuuluu satoja alakäsitteitä. Käsitteitä tuleekin tarkentaa, jotta ymmärrämme niiden merkitystä paremmin tuote-palvelujärjestelmien kehittämissä. Meidän tulee paljastaa olennainen olevainen, joka saadaan esiin ontologioiden avulla. Ontologiat ovat käsitteellistämisen spesifikaatioita. Meidän tulee paljastaa ja esittää käsitteet sellaisella kielellä ja sellaisessa muodossa, että asianomaiset ihmiset pystyvät niitä omassa työssään ja ympäristössään hyödyntämään.

Sumeisiin setteihin perustuvat lingvistiset muuttujat muodostavat semanttisen kerroksen ihmisten ja ontologioiden välille. Semanttisia kerroksia voi olla useita ja erilaisia. Ontologioiden kautta voidaan kerätä dataa, informaatiota ja ihmisten kokemusta käsitteittäin ja suunnata ne muokkauksen jälkeen tarvittavaan kohteeseen. Ontologian voidaan ajatella olevan tietynlainen olennaisen reititin. Lingvistiset muuttujat tarvitsevat myös tulkin joka osaa laskea asioiden merkityksiä ja merkityssuhteiden voimakkuuksia ihmisille ja koneille. Ihmiset ja koneet saadaan ymmärtämään toisiaan. Sumean logiikan tulkki muodostuu sääntökannoista ja inferenssimoottorista, joka tulkitsee saapuvan inputin merkitystä. Toisin sanoen ontologiat auttavat todellisuuden ymmärtämiseen ja sumeat setit kytkemään ihmiset resursseina ja sidosryhminä tuote-palvelujärjestelmiin muuttuvissa tilanteissa. Kun otamme käsitteelliset näkökulmat mukaan tuote-palvelujärjestelmien tutkimukseen, niin kykenemme rakentamaan niistä entistä parempia.

Tarvitaan kolmikerroksinen merkityksen tarkennus ennen kuin kykenemme kytkemään ihmiset tuote-palvelujärjestelmien ytimeen: infraan, koneisiin, prosesseihin ja niin edelleen. 
1.    Rakennetaan tutkimuksen avulla tuote-palvelujärjestelmän ontologiat eli speksataan käsitepohjaiset kokonaismallit. 
2.    Kuvataan ontologioiden käsitteet lingvistisillä muuttujilla niin että tuote-palvelujärjestelmän eri rooleissa olevat ihmiset ne ymmärtävät. 
3.    Toteutetaan dynaamisuus niin että annetaan datan, informaation ja kokemuksen virrata ontologioiden kautta kumpaankin suuntaan: ihmisiin päin ja takaisin järjestelmään. Kolmannen tason tarkennus tarkoittaa adaptiivisuutta ja situationaalisuutta dynaamisissa tuote-palvelujärjestelmissä jotka näyttäytyvät ja käyttäytyvät erilaisina eri tilanteissa eri käyttäjille.

Olen yhdessä professoreiden Waldemar Karwowskin ja Hannu Vanharannan kanssa kehittänyt tieteellistä, teoreettista, metodologista ja teknistä kokonaisuutta mallintamaan objekteja käsitteineen, rakenteineen ja muuttujineen. Yrityksen resurssien tehokkuus on ollut yksi tutkimuskohteemme jo useiden vuosien ajan. Käytännön toteutukset olemme tehneet käyttäen hyväksi ontologioita, sumeaa logiikkaa ja neuroverkkoja. Tutkijat eri maissa ovat rakentaneet tutkimuksen kautta kymmeniä ontologia-pohjaisia tutkimusinstrumentteja. Kehitettyjä tutkimusinstrumentteja on käytetty jo kymmenissä yrityksissä monissa eri maissa kymmenellä eri kielellä. Lähestymistapaa on verifioitu ja validoitu sadoilla datajoukoilla ja miljoonilla datapisteillä. Käyttämämme nimi kokonaisuudesta on niin sanottu Evolute lähestymistapa. Tuloksena on syntynyt useita projekteja, kymmeniä diplomitöitä, kymmenkunta väitöskirjaa ja paljon julkaisuja. Kyseessä on vaihtoehtoinen lähestymistapa verrattuna tyypilliseen tilastollisia menetelmiä hyödyntävään tutkimukseen. Maailma ei useasti ole tarpeeksi tarkka tutkimuksessa käytetyille tilastollisille menetelmille. Meidän lähestymistavassamme tätä ongelmaa ei ole.

Suunnitelmanani on soveltaa tätä lähestymistapaa tuote-palvelujärjestelmätutkimukseen ja pyrkiä kehittämään entistä parempia tuote-palvelujärjestelmiä. Kiinnostavia tutkimusobjekteja ovat ainakin yrityksen resurssit, tuotteet ja palvelut, elinkaari ja kiertotalous. 

Fundamentaalit elementit tutkimuksessani ovat ontologiat maailman mallintamiseen sekä sumeat setit ja logiikka linkittämään ihmisten ymmärryksen järjestelmän toimintaan. Tätä yhdistelmää on vaikea päihittää! Jos olette kiinnostuneita tutkimaan näitä aihepiirejä kanssani, niin keskustelen mielelläni yhteistyömahdollisuuksista.