インダストリー4.0：新たな産業革命のためのビッグデータ管理の再定義

英国のインダストリー4.0ロードマップとビッグデータの課題

2017年の『Made Smarter Review』は、社会と産業を変革する新たな産業革命で世界をリードするための英国のロードマップを示しました。主要大学と産業リーダーとの協議に基づくこの野心的なレビューは、イノベーションハブの創設と、英国をグローバルなインダストリー4.0ブランドに変える任務を持つ国家組織の設立を提案しました。政府の産業戦略も、製造業を含む産業における人工知能の迅速な導入を支援する業界主導のAI評議会の創設を発表しました。

機会は莫大です。英国製造経済に4,550億ポンドを注入し、年間3%の成長を促し、175,000人の熟練雇用を創出すると予測されています。

産業デジタル化により、機械化の発明に匹敵する生産のシフトが生じると予想されます。設計スタジオから店頭まで、製品が単一の統合プロセスでリアルタイムに開発、製造、監視されるデジタル産業サプライチェーンが創造されます。スマートセンサーを備えた接続されたサプライチェーンにより、巨大な自動化組立ラインのリアルタイム監視と測定が可能になります。

9セクターの産業企業の3分の1がすでにサプライチェーンプロセスのデジタル化を開始し、2020年までにほぼ4分の3が完了する見込みです。製造における物理と仮想の世界のデジタル融合により、コンピュータビジュアライゼーションが、3Dプリンターやその他の機械を通じて、あらゆる場所でシームレスにカスタマイズされた物理製品に変換されます。航空機部品から原子力部品まで製造可能な産業用ロボットが、コスト効率が高く、迅速で効率的、低メンテナンスの産業サプライチェーンを創出します。英国の製造業にはすでに10,000人あたり71台のロボットが導入され、生産自動化が加速しています。

英国政府のインダストリー4.0ビジョンの中心は、リアルタイムでライブ市場トレンドや取引条件に継続的に適応できる、デジタルに相互接続された自動化サプライチェーンの創造です。これには、ビッグデータが生成された瞬間にサプライチェーン全体でデジタルに遍在できる、産業通信における革命が必要です。これは、リモートアクセス技術が現在、ある画面のデータを別の画面でリアルタイムに複製できるのと同様です。産業エコシステム全体でデータのシームレスな交換を可能にする新しいオープン標準が必要です。

これにより、制御信号、センサー測定値、その他のデータがリアルタイムで継続的に交換され、ロボットから3Dプリンターまで、すべての重要な産業機械に即座にリモートアクセスし、人間が制御できるようになります。

ロボットが航空機エンジンなどの安全クリティカルな部品を製造するため、スタッフはそれらをリモートで監視、最適化、保守し、ソフトウェア障害を即座に検知・修正したり、悪意ある干渉を防止したりする必要があります。サイバーセキュリティチームも、製造機械をリモートで監視・介入し、サイバー攻撃による産業サボタージュを防ぐ必要があります。例えば、研究者たちは以前、3Dプリンターファイルをハッキングし、プロペラの設計仕様を変更してドローンを墜落させる方法を示しました。

『インターネット・オブ・シンキング』ベースの『DIY』センサーネットワークによる製造のラジカルな分散化計画もあります。これは、リモート分析に送信する代わりに、自律的に情報を分析できるネットワークです。これにより、産業用ロボットが自分の設備の不具合に気づいた場合、何をすべきかを認識し、故障を自己修正できるようになります。ただし、検知できない障害の場合に備え、外部の人間による監視は必要です。

継続的な『ライブデータ』は、ロボット『労働者』の軍団がシームレスなシンクロニシティで動作し、他のロボットからのライブ位置や測定データに応じてアクションを継続的にコレオグラフ（振り付け）するためにも不可欠です。

データが生成された瞬間に複数の場所でデジタルに遍在させる必要性は、従来の『ITヘルプデスク』の思考を産業IoTエコシステム全体に適用することを要求します。オーディオ、ビデオ、画像、テキストまで、あらゆるものを数百万の産業デバイス間で共有するための安全な標準が必要です。これには、制御信号と情報の双方向交換を可能にし、産業コントロールルームをサプライライン全体でデジタルに遍在させる、本物の低レイテンシ、ライブ接続が必要です。

しかし現在、あらゆるベンダーの産業機械がライブデータを共有し、すべての製造設備とコンポーネントでリモート人間介入を可能にする、産業リモート通信のオープン標準は存在しません。シーメンスのような企業は、機械へのリモートアクセスに独自プロトコルを持っていますが、これらは自社機械でのみ機能します。この機械間の独自モデルは、他の産業にも議論の余地のあるダメージを与えてきました。何百万台もの車両が異なる電話モデルと接続できず、カーダッシュボードがライバルのスマートフォンと検索エンジン企業によって分割占有され、競合デバイスを『ロックアウト』しているため、断片化された『コネクテッドカー』IoTが生まれています。

このシステムが製造業に移植されれば、一部の機械が他社製機械とインターフェースできず、コントロールルームがすべての機械に対して同等の制御を行えない、断片化された産業IoTランドスケープが生まれます。これは完全にデジタル統合されたエンドツーエンドサプライチェーンのビジョンを損ない、すべての機械のリアルタイムリモート監視が必要な自動化を不可能にする可能性もあります。決定的に、サイバーセキュリティの観点から、一部の機械がサイバーセキュリティ専門家にアクセス不能になることで、セキュリティを危うくする恐れがあります。

政府のビジョンを完全に実現する唯一の道は、産業サプライチェーン全体でエンドツーエンドのデータ交換のための安全でセキュアなオープンプラットフォームを創造することです。これにより、すべての機械間で安全かつ低レイテンシ、多方向通信が可能になります。決定的に、サプライチェーン接続性が後方互換性を持ち、将来登場するあらゆる新しい産業用ロボットや機械をシームレスに組み込めるよう『将来対応済み（フューチャープルーフ）』になります。また、技術者、サイバーセキュリティ担当者、エンジニア、工場スタッフが多様で様々な設備の工場フロアでデジタルに遍在し、あらゆる機械に即座にリモートインして障害を修正できるようになります。

英国と世界中で完全に相互接続された産業サプライチェーンのビジョンを実現するには、ライバル産業メーカーにオープン標準アプローチで協議させ、サプライチェーンのすべてのステークホルダーを強化するよう挑戦しなければなりません。

アダム・バーン、RealVNC CEO