GEA、Weidmüllerの産業分析と自動MLソリューションでプラント効率を向上

Weidmüllerの新しい自動機械学習ソフトウェアにより、GEAはシステムとプラントにおけるサービス範囲を拡大・強化することを意図しています。GEAのOeldeサイトで対応する「パイロット」が開始されました。

Industry 4.0：課題と大きな機会

デジタルテクノロジーとIndustry 4.0のトピックは、機械・プラントエンジニアリングセクターの企業に大きな課題を突きつけますが、同時にまったく新しい機会も提供します：生産プラントは個々の製品と顧客要件に個別に適応可能でなければなりません。サービスビジネスがますます興味深いものになっています。

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「私たちは長らくコンディションモニタリングと機械の状態監視を扱い、閾値分析を設定してきました。しかし、このトピックの潜在能力がはるかに大きいことは認識していました」と、GEAのサービス開発責任者、Kerstin Altenseuer氏は説明します。「長期的には、プロセスをマッピングしたり、お客様と一緒にアプリケーションを最適化したりすることを目指していました。そしてもちろん、機械のリースやサブスクリプションモデルのような新しいビジネスモデルと適用分野を確立することも」。

アルゴリズムノウハウを利用可能にする

液体分離用のセパレーターとデカンターの製造において125年以上の専門知識を持つGEAは、この経験から大きな利益を得ています。これらのプラントは、食品産業、化学、医薬品、バイオテクノロジー、エネルギー、海運、環境技術など、さまざまな産業で使用されています。新しいビジネスモデルやアプリケーションで、同社は新たな収益源を開拓しようとしています。「しかし、このプロジェクトにはデータエキスパートの専門知識と支援が必要だと比較的早く気づきました。GEAのような会社であれば原則的に良いカードを持っていますが、適切なエキスパート、つまりデータサイエンティストを特定し採用するのは簡単ではありません。複数必要だったため、さらに難しくなりました」とKerstin Altenseuer氏は語ります。

一人ではなく、共に

では、適切なエキスパートとともに専門知識をどのように構築できるでしょうか？この問題の解決策を探す中で、GEAは「It's OWL」エクセレンスクラスターを通じてWeidmüllerと、産業分析分野での同社の専門知識を知りました。目標：顧客へのサービス提供を異なる視点で考え、スマートサービスを確立すること。同時に、機械の品質とパフォーマンスを向上させ、市場で競争力を持ってGEAを位置づけるための新しいビジネスモデル開発の基盤を作ること。

プロセスエンジニアの知見をアルゴリズムに変換

GEAとWeidmüllerはまず、プロジェクトをどのように設定し、中心目標を何にするかを検討しました。

「まず概念実証で実現可能性を証明し、その後GEAがMLモデルを独立して開発・運用できるようにすることがすぐに明確になりました」と、Weidmüllerの産業分析ビジネスユニット責任者、Tobias Gaukstern氏は説明します。

自動機械学習ソフトウェアサービスの助けにより、GEAのエキスパートは機械学習アルゴリズムと統計モデルを独立して訓練できるようになります。

機械エンジニアは、設計、自動化、プロセスのエキスパートが自分の知識を機械学習ソリューションに簡単に移転できないという問題に直面することがよくあります。このアプリケーション知識をソフトウェア、あるいはアルゴリズムにどうバンドルするか？

「このソリューションは私たちにとって非常に興味深いものでした。機械をよく知り、データをある程度解釈できるプロセスエンジニアが多数います。Weidmüllerの助けで、この知識をアルゴリズムに移転できるようになりました」と、GEAのデジタルソリューションマネージャー、Matthias Heinrich氏は説明します。Oeldeで過去のデータを用いた概念実証（PoC）が実施され、理論的考慮がGEAの現場生産環境でどのように適用できるかを検証しました。目的は、乳製品業界のセパレーターの挙動における異常を自動検出することでした。

更なる展開を計画

これらのアプリケーションは、GEAの既存のコンディションモニタリング用IoTシナリオと関連して使用されました。「誰もがデジタル化について語っています。しかし最終的に私たちは付加価値を提供したい。Weidmüllerのソリューションで次のステップを踏み出したい」とKerstin Altenseuer氏は語ります。それまでには、データ接続性とデータ品質の改善など、まだ多くのタスクを完了する必要があります。「これまで既存のポータルで500台の機械を接続してきました。Weidmüllerのソリューションをこれらの機械にできるだけ早く移行させたい」とKerstin Altenseuer氏は説明します。そして未来を見据えて：「GEAの他の分野への新技術の移転にも大きな可能性を見ています」。

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会社概要

自動車製造、電力生産、水管理—今日の産業のほとんどは、エレクトロニクスと電気接続なしでは成り立ちません。この国際化し、技術的に変化する世界では、新しい市場の出現により、要件の複雑さが急速に増しています。新しく多様な課題を克服しなければならず、その解決策はハイテク製品だけでは見つかりません。接続性が鍵です。パワー、信号、データ、要求と解決策、理論と実践のいずれであっても。Industrial Connectivityには接続が必要です。そして、それがまさに私たちが立っているものです。

私たちの産業

私たちの産業環境は、接続、制御、最適化が必要な接続で満ちています。私たちは、お客様の特定の産業環境のすべての要件を満たす、最善の接続を常に提供することに絶対的にコミットしています。これは私たちの製品だけでなく、私たちが維持する人間的なつながりにも示されています：私たちはお客様と緊密に協力して、彼らの特定の産業環境の全基準を満たすソリューションを開発します。

Industry 4.0とデジタル化

Industry 4.0の光の下では、カスタマイズされた、高度に柔軟で自己制御的な生産ユニットは、しばしばまだ未来のビジョンのように見えます。進歩的な思想家とトレイルブレーザーとして、Weidmüllerはすでに、「Industrial Internet of Things」への備えと、クラウドからの安全な生産制御を可能にする具体的なソリューションを提供しています。機械設備の全範囲を近代化する必要はありません。