スマートファクトリーが製造業のCOVID-19課題克服を支援

Epicor Softwareのエンジニアリング&製品開発担当VP、スティーブン・エジントンが、スマートファクトリーの助けを借りてCOVID-19の課題を克服する方法について語ります。

2020年を大きな経済的混乱なしで乗り切った製造業者はほとんどいません。多くの製造組織が、COVID-19の影響により深刻な運用上の課題に直面し、政府の制限や需要減退への対応として、生産を完全に停止したところもあります。

英国の製造業者の40%以上が、過去1年間で受注減少を経験しました。

しかし、完全自動化された生産ラインを持つ製造業者は、他の多くより良い結果を出しました。上海の製鉄メーカー、宝山鉄鋼は、リモートメンテナンス運用、ビッグデータ、人工知能（AI）などのインテリジェントテクノロジーの適用により、24時間体制で操業を継続しました。

インダストリー4.0の原則を採用することで、製造業者は適応性とレジリエンスをビジネスフレームワークに組み込むことができ、始めるのに遅すぎることはありません。

スマートファクトリーを定義するもの

歴史的に、多くの製造業者はスマートテクノロジーの導入に消極的でしたが、この慎重な姿勢が変化への抵抗を生み、長期的には生産性向上を阻害してきました。

スマートテクノロジーのコストは高額に見えたかもしれませんが、今やCOVID-19のような潜在的な将来の動揺や危機を乗り切るための不可欠な投資です。人間の作業員はトラブルシューティングと監督に必要ですが、スマートファクトリーは本質的に自律的な生産を可能にし、広範な混乱に耐えられるようにします。

Epicorはスマートファクトリーを、「接続された運用と生産システムからの継続的なデータストリームを使用して、新しい需要に学習し適応できる、完全に接続された柔軟なシステム」と定義しています。これは、多くの区画化された自動化プロセスから、完全に統合されたプロセスへのシフトを意味します。

データの集約と分析が、スマートファクトリーが鍵を握る次の産業革命の燃料となります。すべてが定量化可能になると、製造業者はショップフロアプロセスへのリアルタイム洞察を得られ、それが大小さまざまな改善につながります：

• 品質管理：生産の一部人間要素を自動化で排除することで、品質、効率、安全性を向上させ、COVID-19のようなグローバル危機による労働力の混乱からも守れます。
• より効率的なサプライチェーン：機械駆動のデータ収集により、需要予測がより正確になり、サプライチェーン全体のコストとリスクを削減します。
• リーン在庫、利益増大：受注生産の増加による効率化は、従来なら採算が合わないカスタム受注の余地を生みます。バッチ・キュー処理からオンデマンド部品生産への移行で、無駄、コストを削減し、在庫をリーンに保ちます。
• より速い意思決定：クラウドコンピューティングとビッグデータの組み合わせにより、サプライチェーンのあらゆる側面をより容易に可視化・理解できます。これにより、製造業者はリアルタイムで出来事を把握し、潜在的問題を発生時に修正できます。
• エラーの削減：真にスマートな工場は自己最適化し、問題を早期に、発生源で特定し修正します。これにより、欠陥の対処と修正に費やされる人的時間を最小限に抑えます。

スマートファクトリーの4つの主要柱

スマートファクトリーで最も普及しているテクノロジーは、個別のコンポーネントとして単独で動作できますが、より一般的には統合された工場全体のシステムとして機能します。

第一かつ最重要はクラウドです。クラウドテクノロジーは業界で最も曖昧な用語の一つですが、製造システムをレガシーからスマートへ転換する多くのプロセスを支えています。

クラウドベースのモデルに移行することで、製造業者は異なる工場のすべての機械とシステムからデータを容易に統合し、プロセスをより良く分析し、生産性を向上させられます。

クラウドの中に位置するのが、産業用モノのインターネット（IIoT）です。私たちが知って愛するスマート接続性ですが、より大規模です。IIoTの包括的なメリットはデータ収集です。製造業者がより迅速かつ情報に基づいた意思決定を可能にするリアルタイムデータのストリームです。

馴染みの領域を超え、リモートワークの最先端は拡張現実（AR）です。ARは機械故障の際に支援し、リモートエキスパートが作業者を、部品モデルをリアルタイムでオーバーレイし、ガイド付き指示を提供することで支援できます。

最後に、スマートファクトリーでゴムが路面に接するのがロボティクスです。今日の最もスマートなロボットは、人間と協働して生産タスクをより安全かつ効率的に完了できるものです。

フィンランド・オウルのノキア生産施設は、これら4つの柱をすべて取り入れ、最も完全に実現されたスマートファクトリーの一つを作り、99%の自動化で稼働しています。工場のシミュレートされた「デジタルツイン」を使用し、管理層は物理的実装前に生産変更をテストでき、結果を研究しリスクを評価できます。

この工場はまた、クラウドテクノロジーとIIoTを活用し、モバイルロボットでプロセスをリアルタイム監視しています。これは、その場で生産ラインを再構成できるプライベートワイヤレスネットワークで調整され、極めてアジャイルでレジリエントなシステムを構成しています。

これらすべてを考慮すると、ノキアの施設が世界経済フォーラム（WEF）によって「先進第4次産業革命ライトハウス」に選ばれた理由がわかります。そのようなライトハウスは54あります。

将来を見据えて

2019年の日常は遠い記憶となりました。COVID-19以前、インダストリー4.0は何らかの価値を創出すると推定されていました。もちろんその見積もりは修正が必要でしょう。今こそ、スマート製造を追求し、それを可能にするテクノロジーを実装し、インダストリー4.0ライトハウスが示す模範に従うことで、よりレジリエントな未来への投資を行う時です。

広範なスマート自動化は、不確実な時代での成功を保証するだけでなく、世界が未知の2021年へと踏み出す中で、労働者を健康でエンゲージされた状態に保つことも可能にします。

より効率的なプロセスは、10年前には不可能と考えられていたほど、はるかに深い製造能力と俊敏性を生み出します。今こそ野心を持ち、変革を始める時です。

製造関連トピックの詳細については、最新号のManufacturing Globalをご覧ください

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