データ駆動型製造：IoT、インダストリー4.0、スマートファクトリー導入の課題克服

Internet of Things（IoT）、インダストリー4.0、スマートファクトリーなどのモダンな概念と技術が到来しています。消費者と企業はこれら技術を活用し、より厳しい市場で競争するためのデバイスへ移行しています。しかし、これらすべての技術の核心にあり、産業スループットを向上させる駆動力は何でしょうか？ 答えはシンプル：データです。

データは至る所にあり、このデータの取得と分析は大幅なオートメーションとインテリジェンスをもたらします。製造環境では、データから得られる洞察により、プラントは効率を高め、より生産的になることができます。現在、インターネット接続デバイスを特徴とする第4次産業革命の真っ只中にいます。

産業製造プロセスは、より多くのデバイスが相互接続されるにつれ、既に大量のデータを生成しています。これにより新しいビジネスモデルとプラクティスが開発可能になり、グローバル製造の競技場を変革しています。恩恵はプラントフロアに留まらず、はるか彼方まで及びます。

マスカスタマイゼーションモデル

大量生産は製造業の収益性を支えてきました。しかし、顧客により魅力的で要件に合致するカスタマイズ製品への傾向が高まっています。産業用IoTにより、製品・サービスのマスカスタマイゼーションが実現可能な前進の道となりました。

過去に組織がこのマスカスタマイゼーションモデル達成を試みたことは複数ありますが、技術がこの変革を支えられませんでした。今日、状況は大きく異なります。メーカーはコスト過大増大を懸念せず、大量生産モデルからマスカスタマイゼーションモデルへシフトしつつあります。今日の製造システムは、パーソナライズされた受注生産品を生産でき、競合に大きな優位性を与えます。

製造業において、ブランド品やパーソナライズ品を作るだけでは不十分です。幅広いユニーク製品を生産する組織は、企業側の業務とよく統合されたオートメーションプロセス、機械、システムも構築しなければなりません。これにより、市場を理解し、特定需要に対応するために必要な柔軟性と堅牢性が得られます。

これは本質的に、メーカーが工場内資産と通信する中央プロセス制御システムから、各資産が独立して動作し、必要に応じて中央システムを経由せず他資産と通信するモデルへ移行すべきことを意味します。機械から収集されるデータとビジネスモデルシフトを組み合わせることで、メーカーは工場に分散規模で生産と効率を最適化する力を与えられます。一言で言えば、プラント資産が「スマート」になります。

スマートファクトリーの構築

中央集権的プロセスから分散型への移行は、デバイスの分析能力を高め、新しい製造モデルへの道を開きました。工場の機械/資産が独自の裁量で独立して通信するとき、製品・サービスに高い柔軟性をもたらします。

この「スマートさ」は、例えばスマートオブジェクトをプラントに追加し、施設管理者が資産のデジタルモデルを仮想環境内で開発できるようにすることで達成できます。これらスマートオブジェクトは、異なるデータソースにアクセスし、異なるデバイスで利用可能な情報を取得する能力を保持します。このデータミックスの組み合わせにより、機械は自らのパフォーマンスへのより深い洞察を得られます。

スマートオブジェクトとの接続性とアクセス性を保持することも不可欠です。信頼性の高い接続性なしでは、工場のフレームワークにアクセスすることは極めて困難で、機械の働きへの深い洞察を得ることも困難です。したがって、電力からビル管理、プロセスまで、すべてのブロックから洞察を収集する、フィールドからエンタープライズまで完全に接続されたネットワークを構築することが不可欠です。

データ収集と洞察生成だけがスマートファクトリーの全てではありません。真にスマートファクトリーと見なされるには、施設がスマート資産からインテリジェンスを生成する必要もあります。これにより、プラントマネージャーは従来のオートメーションプロセスから、よりインテリジェントで自律的な意思決定プロセスへ移行できます。こうして、プラントのインテリジェンスは生産目標管理から利益パフォーマンス管理へ進化します。