インダストリー 4.0 が CNC 加工に与える影響

インダストリー 4.0 と呼ばれる第 4 次産業革命が実際に始まっています。初期の主要な産業革命と同様に、Industry 4.0 は、変化をサポートするために必要な生産方法と従業員のポジションの種類を再編成することを約束します。産業革命 (3.0) では、テクノロジを使用してより高い生産性を実現しました。 4.0 とは、よりスマートなプラットフォームでテクノロジと効率的なプロセスを使用することです。モノのインターネット、人工知能、機械学習、ビッグデータなどはすべて、製造部門の拡大と強化に使用されています。段階的な CNC 機械加工ワークショップは、現在および将来の市場で競争するために、移行を実装する準備を整える必要があります。

モノのインターネットはインダストリー 4.0 の粘り強い発展をリードしているため、CNC (コンピューター数値制御) 加工 金属製品の旋削、フライス加工、研削において支配的な地位を占めています。すべての製造業と同様に、機械加工も、より単純化され、より接続され、よりスマートな機械、機器、およびシステム ネットワークに向かっています。接続されたプロセスが従来のマシンを完全に置き換えるか、接続されたデバイスが古いシステムと同期されて、アクセス可能な大量のデータ フローが確保されます。

インダストリー 4.0 (スマート インダストリーとも呼ばれる) は、製造業のホットなトピックです。これは特定の製造分野、特に CNC 機械加工にとって何を意味するのでしょうか?インダストリー 4.0 は CNC マシンと関連する製造技術にどのような影響を与えますか?

インダストリー 4.0 とは?

インダストリー 4.0 またはスマート インダストリーは、自動化に重点を置いた業界です。決定的な特徴は、人間の思考プロセスを自動化されたシステムに (部分的に) 置き換えたことです。人々はそれをデジタル革命と呼んでいますが、それには正当な理由があります。今日のインターネットの台頭と、いわゆるモノのインターネットの急速な発展により、人とテクノロジーのつながりはますます緊密になっています。このプロセスの中核は、データのワイヤレス共有と収集です。

インダストリー 4.0 は第 4 次産業革命です。この革命では、生産と製造にデータとクラウド コンピューティングが使用されます。モノのインターネット、特に産業用モノのインターネット (IIoT) は、人工知能とコンピューターの統合と同様に、インダストリー 4.0 のコア コンポーネントです。

これらの新技術の開発により、多くの製造プロセスが自動化され、それによって「スマート」設備が作成されます。各システムは相互に通信してデータを共有できるため、所要時間が短縮され、コストが節約されます。

Industry 4.0 が CNC 加工に与える影響

インダストリー 4.0 は、CNC 機械加工工場の日常業務を変えています。利用可能なすべてのスマート テクノロジーと統合されたソフトウェアにより、ターンアラウンド タイムが短縮され、ダウンタイムが短縮され、生産性が向上します。

Grand View Research, Inc. の最新のレポートによると、2025 年までに世界の CNC 工作機械市場は 1,009 億米ドルに達し、予測期間中に 6.8% の複合年間成長率で成長すると予想されています。この増加の理由は、運用コストを削減し、効率を改善し、コンポーネント エラーの可能性を大幅に削減する必要性が高まっていることです。

技術の継続的な発展に伴い、世界中の金属加工施設は、より高度な旋盤、フライス盤、グラインダー、溶接機、レーザー機を使用しています。 CNC 機械と CAM (Computer Aided Manufacturing) の統合は、製造時間を短縮し、欠陥のないコンポーネントの生産を保証するのに役立ちます。主要な営利企業や大規模な製造業者は、ますます高度な CNC ハードウェアとソフトウェアを必要としています。 2025 年までに産業用 CNC マシンだけが市場を支配し、その価値は 251.7 億米ドルに達すると推定されています。

インダストリー 4.0 による機械加工のメリット

1.永続的な操作

従来の製造技術や工作機械は必ずしも信頼できるものではありません。ダウンタイムは、生産、人件費、メンテナンス コストなどのコストを増加させます。インダストリー 4.0 は、予防保守の形でまったく新しい機会をもたらします。強力なパフォーマンスとリアルタイムのデータ ストリーミングにより、メンテナンス担当者は機器の故障やエラーに備えることができます。出芽の問題は、日常業務が停止する前に早期に検出して解決できます。

ビッグ データ ソリューションは、潜在的な障害点を特定するために使用できる予測モデルとアルゴリズムを構築することさえ可能にします。これらすべてにより、機械や設備が故障することなく継続的に稼働し、かつてないほど効率が向上します。

2.エネルギーと運用の節約

工作機械やハードウェアが多くの電力を消費することは周知の事実です。電源を切ってスタンバイ状態にしているときでも、エネルギーを大量に消費します。インダストリー 4.0 ソリューションを使用すると、リソースの使用をより適切に管理できます。

IoT センサーとプラットフォームによって収集された受信データを使用して、運用をより適切に通知できます。スマート メーターを配置して、エネルギーの流れを効果的に管理できます。環境やリソースへの影響を軽減するために、機器を自動化するか、適切に電力を供給することができます。

3.リアルタイム QA

品質保証は製造現場の重要な仕事であり、人々の想像を超えて使用される機械や設備に関係しています。機器が故障すると、効率が低下するか、完全に不正確になり、結果として製品が失われます。

したがって、製造業者は常に、製品またはコンポーネントに欠陥や軽微なエラーがないかどうかをチェックする品質保証プロセスを持っています。ただし、これらのプロセスの多くの問題は、生産の遅れを引き起こすことです。

インダストリー 4.0 および関連テクノロジーは、自動仮想計測 (AVM) システムなどのリアルタイム QA を通じて、このプロセスに革命をもたらします。基本的に、条件、品質、およびステータスに関するデータが収集され、機械およびプロセスに関する情報と組み合わされます。操作のより完全な概要を提供し、品質検査のためのリアルタイム要素を提供します。

4. ヒューマン マシン インターフェースの改善

機械や製造設備の現在のバージョンを改善することは、パフォーマンスや通常の操作だけではありません。マンマシンインターフェースの通信規格も同様です。ほとんどの労働者は、ロボットや機械 (協働ロボットと呼ばれることが多い) を使用して日常業務を行います。

人、機械、ロボットが安定した安全な環境で並んで作業できるため、将来の機械ワークショップや工場ワークショップは非常に効率的になります。この目標を達成するためには、マンマシン インターフェイスの多くの改善が必要です。技術者は機器をリモートで操作し、コマンドを即座に送信できます。レポート システムは、オペレーターがどこにいても、リアルタイムのアラートと洞察をオペレーターに提供します。

CNC マシンでインダストリー 4.0 を採用 工場

インダストリー 4.0 テクノロジーは、製造スペースを破壊しています。 IIoT は接続性とデータ収集を最前線にもたらし、それによって生産性を向上させ、全体的な顧客満足度を向上させます。 CNC マシン ショップがこれらの変更を迅速に適応させて実装するには、トレーニング、時間、忍耐が必要です。

これらの新しいシステムとツールについて既存の従業員をトレーニングすると、移行が容易になります。これらの新しいコンピュータ ベースのシステムには、監視と手動操作が必要です。したがって、この新しいデジタルトランスフォーメーションを受け入れる際には、従業員の教育とトレーニングを優先する必要があります。すべての従業員を同じ認識に置き、これらの新しいテクノロジーを適切に使用するための適切なトレーニングを実施してください。

結論

インダストリー 4.0 は、製造業と商取引全体における最新の変化の波です。新しいテクノロジーの統合とデータの採用により、メーカーと CNC 機械加工工場のより効率的なプロセスを作成できます。

インダストリー 4.0 は、労働者の陳腐化によるこの変化を心配する必要はありませんが、既存のプロセスに新たな効率と改善の機会をもたらします。これらの新しいマシンには、システムを監視および操作するためのスタッフが必要です。実際、発生したソフトウェアの問題を解決するには、IT チームを雇う必要がある場合があります。インダストリー 4.0 は進行中の産業革命です。これは、CNC 加工ワークショップが目標を達成し、それを超えるために使用できる革命です。

インダストリー 4.0 の時代では、機械は自動化ソリューションとシームレスに通信でき、そのステータスを継続的に報告します。これは、短期的なもの (「現在何を生産しているか?」) と長期的なもの (「どの部品に摩耗の兆候が見られるか?」) の両方に当てはまります。つまり、結果として、高度に合理化された予測可能な製造プロセスが実現し、したがって収益性の高い製造プロセスが実現します。