9 インダストリー4.0時代に関連するインターネット技術動向
2015年12月14日に中国公功から転載:
ボストン・コンサルティング・グループは、インダストリー4.0時代の9つの技術トレンドを紹介し、その潜在的な技術的および経済的利益を探るレポートを発表しました。これら9つの技術的進歩は製造に適用され、インダストリー4.0の出現により、独立した最適化されたセルが自動化された生産プロセスに完全に統合され、サプライヤー、生産者、顧客間の関係が変わります。伝統的な関係は、人間と機械の関係も変えました。
1. ビッグデータと分析
産業用コンピュータのビッグデータベース分析モデルは、ごく最近になってようやく世界の製造業に大量に登場しました。その利点は、製品品質を最適化し、エネルギーを節約し、機器サービスを改善する能力にあります。インダストリー4.0の文脈では、開発システム、生産システム、エンタープライズおよび顧客管理システムなどのさまざまなソースからのデータが包括的に評価され、リアルタイムの意思決定をサポートする標準となります。たとえば、ドイツの半導体メーカーであるインフィニオンは、単一チップを相関させて欠陥のあるチップを検出し、生産品質を向上させる方法を採用しています。
2. 自律型ロボット
多くの業界のメーカーは、複雑な作業を処理するためにロボットを長い間使用してきましたが、ロボットは常に進化しており、より大きなユーティリティでも使用できます。彼らはより自律的で、柔軟で協力的になります。究極的には、彼らは人間と並んで働き、人間は彼らから学ぶでしょう。これらのロボットは、以前に製造で使用されていたロボットよりも低コストで、幅広い用途に使用できます。
多くの業界で、ロボットは複雑なタスクを処理するために長い間使用されてきましたが、まだ進化しています。彼らはより自律的で柔軟になりつつあり、最終的には人間と対話し、安全に働き、人間から学ぶことを学ぶでしょう。これらのロボットは、より安価でより有用であり、より複雑な役割を引き受けることができます。
たとえば、Gujia Home Furnitureingはすでにヨーロッパのメーカーの機械や設備を使用しています。ロボットは相互接続されているため、ロボットは連携して作業し、次の未完成の製品ラインに合わせてアクションを自動的に調整できます。ハイエンドのセンサーとコントロールユニットは、人間との緊密な協力を保証します。同様に、産業用ロボットのサプライヤーであるABBは、「トウモロコシ」と呼ばれる、人間と一緒に製品(家電製品など)を組み立てるために特別に設計された2アームロボットを発売しました。コンピュータビジョン技術の適用は、安全な相互作用と部品識別の実現を保証します。
3. シミュレーション
エンジニアリング段階では、材料や製品の3Dシミュレーションが使用されていましたが、将来的には、シミュレーションがプラントの運転でより広く使用されるようになります。シミュレーションでは、リアルタイムデータを活用して、機械、製品、人などの仮想モデルで現実世界を反映し、オペレータは仮想モデリングでテストと最適化を行うことができます。たとえば、シーメンスはシミュレーション可能な仮想マシンを開発し、加工プロセスを80%削減しました。
4. 水平および垂直システムの統合
現在、ほとんどのITシステムは完全には統合されておらず、企業、サプライヤー、顧客間のつながりは密集しておらず、企業からワークショップまでの機能は完全に統合されていません。製品からファクトリーオートメーションまで、エンジニアリング自体でさえ、完全な統合が欠けています。インダストリー4.0の出現により、企業と部門間の結束が進み、データ統合ネットワークの開発により、バリューチェーンの真の自動化が可能になります。
例えば、ダッソー・システムズとクラウド・プロバイダーのBoostAeroSpaceは、欧州の航空宇宙・防衛産業向けの共同プラットフォームであるAirDesignを共同で開発しました。このプラットフォームは、ワークスペースの設計と製造のための共同ワークショップとして、またはプライベートクラウドサービスとして使用できます。これは、複数の関係者間の製品および生産データの交換を管理する複雑なタスクを担当します。
5. モノのインターネット
今日、ネットワークおよび組み込みコンピューティングを備えたセンサーとデバイスのメーカーはごくわずかで、多くの場合、垂直ピラミッド型にあり、制御システム全体のインテリジェンスと自動化のレベルに入るにはまだ少し離れています。IoT業界が成長するにつれて、より多くのデバイスとさらに多くの未完成品が、現場で通信し、リアルタイムの応答を提供できる標準技術を使用して接続されます。
駆動・制御システムサプライヤーのボッシュ・レックスロスは、生産プロセスを分散的に分析できる半自動バルブ生産施設を生産しました。製品は無線周波数識別コードによって識別され、ワークステーションは、特定の操作を適切なタイミングで実行するために各製品が実行する必要がある生産ステップを「知る」ことができます。
6. ネットワークセキュリティ
多くの企業は依然として未接続またはオフラインの管理および生産システムに依存しており、インダストリー4.0の時代には接続性が増加し、サイバーセキュリティの脅威が劇的に増加しています。しかし、産業機器サプライヤーが協力してサイバーセキュリティ企業を買収することで、まったく新しい枠組みに自信を持つことができます。
セブン、クラウドコンピューティング
インダストリー4.0の時代には、サイトや企業間でのデータ共有がより必要になると同時に、クラウド技術のパフォーマンスが向上し、ミリ秒単位でしか対応できなくなります。その結果、機器データはクラウドに保存され、生産システムはより多くのデータ駆動型サービスを提供でき、多くの産業用監視および制御処理もクラウドに移行します。
8. アディティブマニュファクチャリング
企業はすでに、個々のコンポーネントを3Dプリントするなどのアディティブマニュファクチャリングを採用しています。インダストリー4.0に入ると、この積層造形法は、さまざまな複雑で軽量な形状につながる可能性のある少量のカスタマイズされた製品の製造においてより広く使用されるでしょう。高性能で分散型のアディティブマニュファクチャリングシステムは、輸送距離と在庫を削減します。たとえば、航空会社は、航空機の重量を削減し、チタンなどの原材料のコストを削減するために、新しい設計に積層造形プロセスを使用しています。
9. 拡張現実感
拡張現実は、倉庫で部品をピッキングしたり、モバイル デバイス経由で修理注文を送信できるなど、さまざまなサービスをサポートしています。これらのシステムは現在初期段階にあり、企業は将来、拡張現実をより広く使用して、労働者にリアルタイムの情報を提供し、意思決定と作業手順を改善するでしょう。このシステムはすでにGoogle Glassの形で市場に参入しており、労働者はバーチャルリアリティメガネを通して実際のシーンを見ることができます。
IPCのもう1つのアプリケーションは、仮想トレーニングです。シーメンスは、拡張現実型メガネを使用して、緊急事態に対処する工場担当者からのデータに基づいて3D環境を作成する仮想工場オペレータートレーニングモジュールを開発しました。
