Elintarviketeollisuus – Älykkäillä ratkaisuilla kustannustehokkuutta varastointiprosessiin?
Modernin työelämän ja arjen yksi kuumimmista puheenaiheista – tekoäly, herättää laajaa mielenkiintoa eri toimialoilla. Mihin kaikkeen tekoäly pystyy? Entä onko tekoälyn käyttö turvallista? Miten koneellinen analytiikka voi olla ihmisen analysointia tehokkaampaa? Tässä artikkelissa kerrotaan modernin ja tulevaisuuden työelämän kenties tärkeimmän työkalun hyödyntämisestä elintarvikkeiden varastointiprosessissa.
Tämä artikkeli pohjautuu opinnäytetyöhön ”Tekoälyratkaisujen trendit elintarvikkeiden varastoinnissa nyt ja lähitulevaisuudessa”, jonka tavoitteena oli selvittää, miten nykyaikainen teknologia esiintyy modernissa elintarvikkeiden varastointiprosessissa ja kuinka se vaikuttaa toiminnanohjaukseen. Tekoäly puhuttaa nykypäivänä kaikilla toimialoilla, ja opinnäytetyön tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, millaisia mahdollisuuksia se luo elintarvikkeiden varastointiin. Tutkimukseen osallistui yhteensä neljä yritystä: kolme kehittyneiden järjestelmien tuottajaa ja yksi elintarviketeollisuuden merkittävä toimija.
Varastoinnin merkitys kasvaa nykypäivän elintarviketeollisuudessa jatkuvasti. Vaikka elintarvikkeiden tuoreuden ja laadukkuuden takaamiseksi toimitusketjun varastointia kuuluisi minimoida, elintarviketeollisuudessa varastointia tarvitaan useissa tapauksissa. Tutkimuksessa selvisi, että kaupat ja marketit varmistavat myytävien elintarvikkeiden tuoreuden ja hyllyhävikin minimoinnin muuttamalla tilausmääriä.
Tiheämpi tilausrytmi, pienemmät tilauserät
Pienemmistä tilauseristä aiheutuu merkittävää työmäärän lisäystä varastoihin, sillä tilausten moninaiset, useammin lähtevät asiakastoimitukset pakottavat yritykset tuottamaan yksikkökeräilyä ja suurempien varastointiyksiköiden purkamista. Onko tämä sitten vastuullista, kun asiakastoimituksia vaaditaan yhä enemmän ja odotuksena ovat yhä nopeammat toimitukset? No, ainakin kuluttajien kaupasta ostamat tuotteet ovat tuoreita ja marketit voivat toteuttaa omana varastonohjausmenetelmänään imuohjautuvia JIT-periaatteita (Just In Time).
Mitä nopeutuneet tilausrytmit sitten aiheuttavat elintarvikealan yritysten varastoinnille? Automaationa tästä seuraa nopeutuneet materiaali-, tieto- ja rahavirrat, joiden sujuva hallinta on koko toimitusketjun tehokkuuden perusta. Elintarviketeollisuudessa tämä tarkoittaa, että varastonohjausjärjestelmästä on löydyttävä riittävät tuotteiden reaaliaikaisen seurannan ja jäljitettävyyden ominaisuudet, jotta voidaan varmistua tavoitellusta varastonkierrosta tiettyjen nimikkeiden osalta.
Elintarvikkeiden toimitusketjun hallinnassa korostuu kysyntäennusteiden laadukkuus, sillä tuotteiden elinkaari on useilla tuotteilla todella lyhyt. ”Tosielämästä” kuitenkin tiedetään, että oli kyseessä sitten sääennuste, myyntiennuste tai mikä tahansa tulevaisuuteen pohjautuva ennuste, on hyvin vaikeaa tarkkaan arvioida, mitä tulevaisuudessa tulee tapahtumaan. Varastonohjauksessa epätarkoista kysyntäennusteista aiheutuu turhia lisäkustannuksia yrityksille esimerkiksi helposti pilaantuvien tuotteiden hävikistä, jolloin niitä ei saada tarpeeksi nopeasti asiakkaalle, tai varastointitilojen riittämättömyydestä, mikä sitoo ylimääräistä pääomaa varastointiprosessiin.
Sisälogistiikka haltuun kehittyneellä automaatiolla
Neljännen teollisen vallankumouksen innovaatiot antavat vastauksen elintarvikkeiden varastointiprosessin kehittämiseen. Neljännellä teollisella vallankumouksella tarkoitetaan teknologisia innovaatioita, jotka hyödyntävät tekoälyä ja muita edistyksellisiä teknologioita, kuten IoT- tai lohkoketjuteknologiaa. Nämä teknologiat tukevat toisiaan nostaen toistensa toiminnallisuutta uudelle tasolle. Esimerkiksi IoT eli ”Internet of Things” mahdollistaa robottien keräämän sensoridatan siirtämisen esineiden internetin verkkoon, jota tekoälypohjainen järjestelmä osaa tulkita koneoppivan algoritmin mukaisesti ja ohjailla robottia suorittamaan toimintonsa yhä laadukkaammin. Tämä on todella edistyksellistä automaatiota, joka mahdollistaa robotin mukautumisen toimintaympäristöön sen vaatimalla tavalla.
Tutkimuksessa selvisi, että parhaat hyödyt, joita tekoäly luo elintarvikevarastointiin nykypäivänä ovat kysynnän ennustamisen tukeminen ihmisen päätöksenteossa, toimitusketjun hallinnan parantaminen ja kehittynyt automaatio, joka toimii lähes 100 % keräilytehokkuudella. Kysynnän ennustamiseen älykäs järjestelmä pystyy luomaan arvioita, joiden laadukkuuden se myös ilmoittaa käyttäjälleen. Kysyntäennusteiden laatu vaikuttaa toimitusketjuun kokonaisvaltaisesti. Tekoäly pystyy myös tekemään käyttäjälleen reittiehdotuksia toimitusketjun läpiviemiseksi esimerkiksi mahdollisimman nopeasti tai vastuullisesti. Kehittyneen automaation lähes 100 % keräilytehokkuus parantaa elintarviketurvallisuutta, sillä virheiden esiintymismahdollisuus jää minimaaliseksi.
Koneellisen data-analytiikan haasteet
Edellä mainittujen hyötyjen esiintyvyys edellyttää kuitenkin sopivaa tilannetta älykkäiden ratkaisujen toimintaympäristöltä ja tietopohjalta. Mikäli automaatiojärjestelmä ei sisällä toiminnallisuutta tukevaa teknologiaa, kuten tekoälyä, toimintaympäristön muutokset tai kysynnän nousu vaikuttavat sen hyödyllisyyteen merkittävästi. Esimerkiksi nimikkeen kysynnän ennustaminen on mahdotonta, mikäli menekki on hyvin satunnaista, jolloin älykkään järjestelmän kysyntäennusteista saatava kilpailuetu on olematonta.
Tekoälyn toiminnallisuuden perustana oleva datan laadukkuus vaikuttaa merkittävästi varastointijärjestelmän toimivuuteen. Oli kyseessä sitten automaatio- tai ohjausjärjestelmä, sen toiminnallisuus pohjautuu aina asiakasdataan. Järjestelmäkehittäjien pääasiallisena haasteena on datan luotettavuus, sillä koko maailmaa viime vuosina järisyttäneet tapahtumat, kuten koronapandemia, muuttavat kuluttajien ostokäyttäytymistä. Tämä luo asiakasdatan tulkinnalle haasteita, sillä se aiheuttaa aukon datan luotettavuuden arvioinnissa – eihän dataa voida hakea kymmenien vuosien takaa.
Teknologisen kehityksen keskusteluissa on vahvasti läsnä myös tietoturva. Ei pidä unohtaa, että tekoälyn kehittyessä myös kyberhyökkäysmenetelmät kehittyvät. Opinnäytetyössä avattiin tätä näkökulmaa, sillä myös ”hakkerit” hyödyntävät nykypäivänä kehittyneitä tekoälyalgoritmeja päästäkseen käsiksi suojattuihin tietoverkkoihin. Lohkoketjuteknologian tarjoama hajautettu tietokanta kryptografisella suojauksella on todennäköisesti avainasemassa korkeaa tietojärjestelmien suojaustasoa tavoiteltaessa tulevaisuudessa.
Varastoinnilla tavoitellaan aina lisäarvon tuottamista asiakkaalle mahdollisimman kustannustehokkaasti. Opinnäytetyön teoriaosuudessa esiteltiin myös muita, tekoälyn uusimpia monipuolisia käyttömahdollisuuksia, jotta tavoite voitaisiin saavuttaa. Näitä ovat esimerkiksi älykäs olosuhteidenhallinta tai tekoälyllisten robottien kokonaan itsehallinnoima varaston sisäinen materiaalivirta. Kaikkien esiteltyjen tekoälyn ominaisuuksien kohdalla ei vielä toistaiseksi voi puhua ”trendeistä”, mutta todennäköistä on, että tulevaisuudessa esiteltyjä käyttökohteita tulee esiintymään yhä enemmän elintarvikevarastointiprosesseissa.
Kirkas tulevaisuus
Tekoäly- tai automaatioratkaisun implementoinnin suunnittelun ratkaisevin tekijä on, tuottaako järjestelmä todellista lisäarvoa varastointiprosessiin. Tutkimuksessa ilmenneiden faktojen perusteella voidaan todeta, että oikeanlaisissa tilanteissa tekoälyn hyödyt tulevat paremmin esiin, esimerkiksi kysyntäennusteiden tarkkuuden parantumisena, mikä näkyy resursointitehokkuuden kasvuna, tai kehittyneen automaation tarjoamana elintarviketurvallisuuden parantumisena.
Joka tapauksessa tekoälyratkaisujen kysyntä on ollut kovassa nousussa viime vuosina ja kysynnän uskotaan kasvavan entisestään tulevaisuudessa. Tähän tulee johtamaan tekoälyalgoritmien perustana olevan laskentatehon nousu ja matemaattisten yhtälöiden parempi ymmärrys, unohtamatta yhteiskunnan tekoälyteemaan liittyvän tietoisuuden lisääntymistä, kun näyttöä tekoälyratkaisujen tarjoamista hyödyistä on enemmän saatavilla. Todennäköisesti suurin osa varastointia harjoittavista yrityksistä tulee antamaan tulevaisuudessa tekoälylle mahdollisuuden optimoidakseen läpimenoaikoja ja tehostaakseen varastointiprosessia kokonaisvaltaisesti.
Lähteet
Dufva, V. 2025. Tekoälyratkaisujen trendit elintarvikkeiden varastoinnissa nyt ja lähitulevaisuudessa. Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/880738/Dufva_Valentin.pdf?sequence=2&isAllowed=y.
Artikkelikuva: Freepik. 2025. https://www.freepik.com/.