インダストリー4.0の神話を払拭する

機械の自動化は、人体と比較することができます。あなたの目は、動作を監視するセンサーです。あなたの手はあなたの周りのものを操縦するための作動です。あなたの脳はプロセス制御であり、インテリジェンスを提供し、プロセスを管理します。従来、産業環境の機械は作動を提供することしかできませんでしたが、もはや提供することはできませんでした。インダストリー4.0、産業用モノのインターネット（IIoT）、デジタル化、または製造業の技術的変化を説明するために使用する用語では、その存在を否定することはできません。最近のレポートによると、メーカーの85％がすでにインダストリー4.0に移行しているか、まもなく移行を計画しています。

製造施設の接続性は、まったく新しい概念ではありません。マシンツーマシン（M2M）接続は、何十年も前から存在しています。ただし、最近の技術の進歩により、メーカーは物理的な自動化をインテリジェンスやデータと統合し、完全にスマートなプラントを作成できるようになっています。

インダストリー4.0の時代に入ると、この記事は、スマートマニュファクチャリングの実装に関する一般的な誤解を払拭するのに役立つはずです。

神話1：自動化が人間に取って代わる

人間は何千年もの間、道具や機械に投資することで肉体労働をする必要性を減らしてきました。自動化の用語では、1960年代に6軸ロボットが組立ラインに標準で追加されたとき、この機械的な筋肉は自動車製造の不可欠な部分になりました。ただし、今日のオートマトンは物理的な作動を超えています。

スマートマシンの脅威は、製造ラインや他の業界で働く人々の雇用保障に対する憂鬱な見通しを描写することがよくあります。それにもかかわらず、スマートテクノロジーの展開は、製造およびエンジニアリングの分野における人間の終わりではありません。

スマートファクトリソフトウェアを検討してください。最近のアプリケーションには、監視制御およびデータ収集（SCADA）を備えた分散制御システム（DCS）が含まれることがよくあります。このタイプのソフトウェアは、プラントから生産データを収集しながら、製造プロセスを自動化できます。データには、サプライチェーン、生産性統計、予測分析、エネルギー消費データからの情報が含まれる可能性があります。

当然、このソフトウェアを実装すると、操作中の人間の介入の必要性が減りますが、人間が決定的な要因であり続けます。それに基づいて行動する計画がなければ、本番データを収集することに利点はありません。メーカーは、リアルタイムでデータを収集し、さらに重要なことに、従業員が情報に基づいた意思決定を行えるように、この情報をわかりやすい形式で視覚化できるソフトウェアを求めています。

人間の脳は、組立ラインの作業員が産業用ロボットの生産性レベルと競争できないのと同じように、SCADAシステムが取得できる大量のデータを正常に取得または理解することはできませんでした。しかし、これらの新しい機械的な心が、人間のより創造的で共感的で主観的な心と調和して機能できない理由はありません。

神話2：最先端のハードウェアが不可欠

最近の調査では、64％のメーカーが、接続を実装する際の最大の懸念事項は、初期開発コストが高すぎることであると述べています。多くの場合、メーカーは、スマートマニュファクチャリングに必要な機能が不足しているという妄想を持って既存のシステムを削除しますが、通常、システム全体のオーバーホールは必要ありません。

産業用自動化への投資は重要ですが、メーカーが不要なテクノロジーを購入する前にハードウェアのニーズを評価することが重要です。例として、協調ロボティクスを取り上げます。このテクノロジーを取り巻く誇大宣伝の多くは、ロボットの作業セルなしで動作するロボットの能力に焦点を当てていますが、これは本当に製造業務を強化しますか？コラボレーティブロボティクスは一部のメーカーにとってインテリジェントな投資になる可能性がありますが、自動化の最新トレンドに従うことが必ずしもすべての人にとって適切な投資であるとは限りません。

平均的な製造施設には、年齢、製造業者、通信規格など、さまざまな機器が含まれます。スマートマニュファクチャリングを可能にするには、ハードウェアが相互に通信できる必要がありますが、これは実装が難しい場合があります。実際、製造業者の3分の1以上が、スマートな製造イニシアチブを成功させるのに苦労していることを認めています。

スマートマニュファクチャリングへの移行は決して簡単ではありませんが、製造業者は、プロセスを「高すぎる」と無視する前に、常にすべてのオプションを検討する必要があります。たとえば、ハードウェアに依存しない、またはいくつかの異なる通信プロトコルで動作できるプロセス制御ソフトウェアを選択すると、まったく新しいハードウェアシステムに投資する必要がなくなります。

代わりに、財政支出を行う前に、スマートな製造戦略を実施する必要があります。製造業者は、投資から何を達成したいかを慎重に検討し、これらの目標に基づいて購入を決定する必要があります。

たとえば、電子製品メーカーは、より安価な製造経済と競争するために、高速と高レベルの精度を優先することができます。これらのメーカーにとって、特にピックアンドプレース機能には、セレクティブコンプライアンスアーティキュレートロボットアーム（SCARA）ロボットへの投資が理想的です。

システムのオーバーホールのプロセスとは異なり、スカラロボットの設置は、特に経験豊富なシステムインテグレーターを使用している場合に、長期間のダウンタイムを引き起こしてはなりません。実際、一部のロボットは1週間で設置できます。

間違いなく、ハードウェアに投資することで、インダストリー4.0を実装する際に、製造業者に大きな生産性と効率のメリットをもたらすことができます。ただし、まったく新しいシステムに投資するよりも、ハードウェアを更新してプロセスを改善する簡単な方法があります。

神話3：スマートプラントは決して安全ではない

接続されたテクノロジーを実装することにより、プラントはもはや孤立したエンティティではなくなります。スマートファクトリーは、その性質上、自社施設の壁をはるかに超えて拡張し、より大きなエコシステムの一部になる必要があります。当然、この接続性の向上は、新たなオペレーショナルリスクと見慣れないセキュリティ上の課題をもたらします。

インダストリー4.0テクノロジーを実装するメーカーは、他の業界と同じサイバーセキュリティの脅威の多くに苦しんでいます。たとえば、高度な持続的脅威（APT）は、機密データを抽出するマルウェアを使用して、製造業に対して何年にもわたって使用されてきました。ただし、メーカーがオペレーショナルテクノロジー（OT）を接続すると、その多くは事前にインターネットに接続されていなかったため、システムの脆弱性が攻撃にさらされる可能性があります。

もちろん、製造業におけるすべてのサイバーセキュリティ侵害が悪意のある攻撃の結果であるとは限りません。インダストリー4.0の実装を計画する場合、メーカーはサイバーセキュリティ対策の重要性についてスタッフをトレーニングすることも検討する必要があります。この方法は、メーカーが偶発的なデータ損失を回避し、施設の全体的なセキュリティ強度を向上させるのに役立ちます。

インダストリー4.0の時代に入ると、メーカーは生産設備の大幅な変更を目の当たりにする準備をする必要があります。一般的な誤解にもかかわらず、スマート製造への移行は、一部の製造業者が信じているほど脅威的、高価、または危険ではないことは確かです。

作者について

Nigel Smithは、TMRoboticsのマネージングディレクターです。 産業用ロボットのスペシャリスト。