ファクトリ インテリジェンスの進化

インテリジェントな工場は存在します しかし、知性 (製造知識の獲得と応用として定義される) は、工場のスタッフのみに存在していました。

数値制御 (NC) 技術、そしてコンピュータ数値制御 (CNC) 技術の出現により、工場の機械はデジタル I/O 機能を獲得しましたが、まだスマートではありませんでした。デジタル化されたマシンは、生産性が向上しているものの、自分自身、その環境、実行中または実行予定のタスクを認識していませんでした。

これらの制限にもかかわらず、一元化されたファクトリ インテリジェンスは、デジタル コマンドと応答の決定論的な低レベル セットを通じて適度な規模で実現されています。大規模な集中型工場インテリジェンスの実験は、トークン バス ネットワーク プロトコル (IEE 802.4) で動作するゼネラル モーターの 1982 年の製造自動化プロトコル (MAP) でした。 MAP 対応の工場インテリジェンス実験は、運用上の信頼性を維持することが困難だったため、2004 年に終了しました。

最も重要な理由の 1 つは、システムの回復力の欠如でした。これは、必須の決定論的な工場通信標準とプロトコルの欠点です。もう 1 つの理由は、中央システムからの指示がない場合、接続されたマシンがどのレベルでも動作し続けることができなかったことです。

1990 年代に PC と分散コンピューティングの発展に伴い時代遅れになったメインフレームから端末へのインフラストラクチャーにたとえることができます。いくつかの重要な変更により、インテリジェント ファクトリー向けのスマート マシンの開発が可能になりました。 1 つ目は、IT のユビキタスなイーサネット LAN インフラストラクチャを製造現場に拡張し、モデルベース定義 (MBD) の迅速な 3D ダウンロードと、プロセスおよび製品データのアップロードを可能にすることです。

第 2 に、今日のデジタル ツインは、その機能と運用状態だけでなく、特定の MBD で実行できる作業を認識しているという点でスマートです。このようにして、スマート マシンは人間のパートナーと同じようにタスクに入札できます。スマート マシンのデジタル ツインは、決定論的な低レベルの命令を必要としませんが、代わりに、提出された MBD に応答し、選択された場合は、物理的な対応物で実際の作業を行います。

最後に、標準化された 3 つのコア テクノロジ (HTML、CSS、JavaScript) は、インターネットの普及とインテリジェントなグローバル システムの出現を可能にするものとして認識されています。同様の標準化されたコア技術により、個別製造におけるインダストリアル インターネットとファクトリ インテリジェンスが可能になることが想定されています。主要なインダストリアル インターネット標準には、モデルベースの定義用の STEP (ISO 10360)、プロセス データ用の MTConnect、製品データ用の Quality Information Framework (QIF) が含まれます。

STEP は、CAD システムのネイティブ マスター モデルから派生した非独占的な形式の 3D セマンティック モデルとして、設計意図のすべてではないにしてもほとんどを運びます。 MTConnect により、コンピューター支援製造装置は、非独占的な形式を使用して、構造化され、コンテキスト化されたプロセス データを消費および生成できます。

QIF を使用すると、コンピューター支援測定機器は、同様の非独占的な形式を使用して、構造化されたコンテキスト化されたデータを消費および生成できます。 3 つの標準すべてとその初期実装は、製造準備の指標で進歩しています。