デジタルツインで未来のスマートファクトリーを開発

シーメンスのサイモンキーオと話して、私たちはスマートファクトリーの未来とデジタルツインがこれで果たす役割を見ていきます

簡単に言えば、「スマートファクトリーは接続されたファクトリーです」とSiemensDigitalIndustriesのファクトリーオートメーションのゼネラルマネージャーであるSimonKeoghは述べています。 「原材料の投入から完成品の生産まで、そして製造現場から利害関係者のカバレッジまで、完全なデータフローと統合されたワークフローがあります。

「スマートファクトリーは、実際にその接続された環境を使用して、柔軟性を最大化し、データの使用、デジタルツインの使用、および場合によっては自己最適化について話している絶え間ない最適化を通じて、プラントの生産性を最大化します。これは、ほとんどの製造環境でこれを達成するための方法です。」

デジタルツイン：生産工場、製品、機械の完全な仮想表現

製造工場や製品の仮想表現を体験する機能をメーカーに提供することで、「デジタルツインはスマートファクトリーの非常に重要な部分です」とKeogh氏は言います。 「これにより、製造業者はその仮想環境に、物理プラントに存在する多くの物理属性をオーバーレイできます。これは、シミュレーションを最大化して可能な限り現実的にし、最も有限な機能の最適化を可能にするためです。」

「デジタルツインは、仮想閉ループシステムも提供します。これにより、メーカーは可能な限り多くのシミュレーションを実行できるため、物理環境に入るときに、可能な限りリスクが軽減され、設計レイアウトとスループットが向上します。最適化されています。

「純粋主義者は、仮想表現と物理表現が得られるまでは双子ではないと言うでしょうが、通常は仮想が最初に来て、すぐ後に物理が続きます。しかし、生産ラインまたは製品が利用されているときに実際のデータをデジタルツインにフィードバックする機能により、メーカーはシミュレーション全体を改善でき、環境が絶えず改善され、仮想と物理がますます接近します。 」

スマートファクトリ機能を向上させるための主要テクノロジー

「もちろん、最も重要なものの1つは、工場周辺のデータを取得するセンサーだと思います。接続されたプラントがすべてであるため、非常に重要だと思います。間違いなく、オープンネットワークとオープンプロトコルにより、多くのテクノロジーと多くの異なるメーカーにまたがるこの接続されたプラント。もちろん、自動化とロボット工学のレイヤーは、生産の自動化の観点からも非常に重要です。特に、リソースが不足し、製品の多くがより複雑になり、より多様で特注のソリューションが提供されるためです。 」と、SiemensDigitalIndustriesのファクトリーオートメーション担当ゼネラルマネージャーであるSimonKeogh氏は述べています。

「もう1つの分野は、視覚化と分析に関連するテクノロジーだと思います。したがって、製造工場からデータを取り出した後、実際にデータを処理するのは、データを情報と洞察に変換して、迅速なビジネス上の意思決定を行うことです。ループを閉じるという点では、クラウドやインダストリアルエッジなどのテクノロジーにより、人工知能や機械学習などのテクノロジーを利用できるようになります。

「デジタルツインは、製造業者の業務のさまざまなレベルで実装できます。それは、機械、生産ライン、または工場全体のデジタル表現にすることができます。」ただし、高度に最適化された高性能の製造部門を実現するには、その後、優れた無駄のない製造慣行の結果として得られるのは、デジタルツインの使用によるものだと思います」とKeogh氏は言います。「スペースがますます不足するにつれて、プラントレイアウトを最適化する機能が重要になります。市場投入までの時間がますます短くなるにつれて、ライフサイクルの最適化も進みます。これらの要求は、統合されたデジタルツインによって達成されると信じています」とKeogh氏は付け加えます。

製造業務へのデジタルツインの実装

多くのメーカーがデジタルツインを2Dまたは3DCAD図面として開始しているため、「これらのCAD図面を取得して、例としてメカトロニクスコンセプトデザイナーのようなものにインポートし、その製品の物理的属性をオーバーレイするのは簡単です。 、機械またはプラントであり、単純なレベルからより詳細なレベルまでの範囲でシミュレーションを開始して、「what if？」シナリオ、生産スケジュール、および需給を実行できます。メーカーは独自のデジタルツインを開発できますが、組織に参加してデジタルツインを作成できるソリューションパートナーやシステムインテグレーターもいます」とKeogh氏は述べています。

次の5年間…

ある程度、デジタルツインは今日すでに使用されています。業界が前進するにつれて、Keoghは、テクノロジーの使用が拡大し、組織がデジタルツイン内の生産施設をはるかに広範囲にカバーできるようになると期待しています。 「設計、エンジニアリング、開発、生産のさまざまな段階の間で、そして製品と生産の観点からサービス化の最適化を通じて、はるかに大きな統合が見られると思います。したがって、統合はさらに行われると思います。大量のデータを大量に送り出し、データレイクを作成して洞察を得るために分析を試み、これらのタイプのアプリケーションをパイロットしてからスケーリングする必要があることを理解している多くの人々が見られるようになると思います。したがって、すべてのデータをクラウドに注ぎ込もうとするだけでなく、さらに多くのことがわかると思います」とKeogh氏はコメントします。

「そして、AIなどのこれらの革新的なテクノロジーがさらにいくつか製造されるようになると思います。工場内の通信メディアとして5Gが広く使われているのはまだ見たことがないと思います。しかし、5Gなどのはるかに高速なネットワークとはるかに柔軟なネットワークソリューションが見られると思います。私たちはこれがますます速く起こるのを見ると思います。独自のソリューションの独自の開発を反映して、その速度は非常に驚くべきものです。過去2、3年とこれからのことを見ると、ある分はトレンドについて話し、次の分はテクノロジーを手に入れました。それは本当にペースで起こっています。以前は、人々は5年を見て、「ええ、あなたが知っている、少しの変化があるだろう」と思っていたと思います。今、私は大きな変化があると思います。

「もちろん、セクターによって異なります。もちろん、航空宇宙と自動車は常にテクノロジーの展開をリードしてきましたが、たとえば食品や飲料などの他のセクターで、さらに多くの人が受け入れられるようになると思います。周囲にはるかに大きな法律があり、したがってある程度、テクノロジーの採用に対してもう少し保守的なアプローチを取っているセクター」とKeogh氏は結論付けています。