インダストリー4.0テクノロジー：デジタル戦略を開発するためのヒント

準備ができているかどうかにかかわらず、製造業の世界は変化しています。インダストリー4.0テクノロジーを使用してデジタル戦略を開発するための入門書です。

第1、第2、または第3の産業革命を再ハッシュする必要はありません。

過去2世紀にわたる製造の進捗状況を追跡することに関心のある人は、インターネットやその他の場所で多くの情報を見つけることができます。

今より重要なことは、a）私たちが第4次産業革命の初期段階にあり、その変化の可能性が前任者のそれをはるかに上回っていること、およびb）これらの新しいテクノロジーを習得することが私たちの将来の成功にとって重要であることを認識することです。

しかし、これはインダストリー4.0と呼ばれるものですか？そして、人類が最初の岩を削って以来起こっている日常の技術の進歩と何が違うのでしょうか？

これは深い質問ですが、簡単に言えば、現在の産業革命はデータとデジタル化によって定義されたものです。これは、工作機械と工場がスマートで、以前は異種のシステムが相互に通信し、推測ではなく分析に基づいて決定が下される環境です。

これは、メーカーが習得するために努力しなければならない環境でもあります。蒸気動力が電気に取って代わられ、機械制御システムがコンピューターやソフトウェアによって制御されるシステムの餌食になったように、仮想化とビッグデータは現在の製造方法を強化し、場合によっては置き換えます。

ここに、機械工場、板金製造業者、そして実際に製造業の誰もがこの勇敢な新しいデジタル世界で成功するために精通している必要があるインダストリー4.0の主要コンポーネントのいくつかを示します。

産業用モノのインターネット（IIoT）とは何ですか？また、メリットは何ですか？

インターネット対応の煙探知器またはスマートサーモスタットを自宅に持っている場合は、モノのインターネット（IoT）に既に精通しています。同じテクノロジーをCNC工作機械やその他の産業機器に適用すると、ご想像のとおり、機械の性能、生産状況、潜在的なメンテナンスのニーズなどに関する無数のデータのソースであるIIoTのユーザーになります。 。

実際、IIoTには非常に多くの情報を収集する機能があるため、いわゆるビッグデータのソースと見なされます。これは、最大の利益を得るために必要な細流に保持する必要のある真の情報の洪水です。ただし、IIoTを適切に実装すると、施設は「部族の知識に過度に依存する」ことを回避し、熟練した人々が苦労して得た経験を他の場所に持ち込む際に生じるリスクを軽減できます。

これは、サンドビックコロマントのデジタル機械加工のディレクターであるジェフリジー氏によると、IIoTと同社のMachiningInsightsなどの分析ソフトウェアを組み合わせることで、同じ人々がはるかに効果的になると示唆しています。彼はまた、まだIIoTを使用していないショップにとっては、始めるのに最適な時期だとも述べています。

インダストリアルクラウドコンピューティング

すべてではありませんが、ほとんどの場合、IoTデバイスからストリーミングされるデータはクラウドになります。クラウドは、その高い名前にもかかわらず、実際には、アトランタ、リノ、またはその他の場所にある、サーバーでいっぱいの超接続データセンターにすぎません。 IIoTと同様に、クラウドを毎日使用し、それについて考えさえしないかもしれません。 Facebook、Dropbox、Words with Friends、そして今日使用されている事実上すべてのコンピューターベースのサービスやモバイルアプリと同様に、銀行のソフトウェアはクラウドにあります。

なぜこれがメーカーにとって重要なのですか？いくつかの答えが思い浮かびます。 1つ目は、今説明したとおりです。IIoTとの相互運用性と、生産プロセスをリモートで監視および管理する機会です。これにより、無人製造とその多くのメリットへの扉が開かれます。

しかし、Autodesk 360、MachiningCloud、および多くのエンタープライズリソースプランニング（ERP）システムなどのクラウドベースのサービスとしてのソフトウェア（SaaS）製品の使用も増えています。これらは、大幅に削減された投資コストとともに合理化された展開を提供し、さらに小規模なメーカーに、かつては手が届かなかったハイエンドソフトウェアシステムへのアクセスを提供します。 EpicorSoftwareのTomBidinger氏は、クラウドコンピューティングには、「私たち全員のビジネス方法を完全に変革する力があります」と述べています。

デジタルツインとは何ですか？

クラウドは、もう1つの主要なインダストリー4.0開発、つまり仮想ツインと密接に関連しています。何と呼んでも、メーカーはこれらのデジタルレプリカを使用して、製品設計の検証、故障モードのシミュレーション、現場でのパフォーマンスの予測、および実際のリアルタイムの使用状況データの収集を行います。

AutodeskのCAMプロダクトマネージャーであるAlWhatmoughは、デジタルツインには改善の機会が複数あると述べています。 「これは、ツールパスシミュレーションのような単純なものである可能性があります。このシミュレーションでは、機械加工データをデジタルツインに関連付けてパフォーマンス分析を行うことができます。スペクトルの反対側では、工場フロアのデジタルツイン化があり、これにより、産業エンジニアまたは製造エンジニアは、業務全体を最適化する能力が向上します。」

アディティブマニュファクチャリング

次に、3Dプリントがあります。一見すると、積層造形（AM）がインダストリー4.0テクノロジーと見なされる理由は不明かもしれませんが、間違いなくそうです。 「少量を費用効果の高い方法で印刷できるため、業界の巨人だけでなく、より多くのメーカーがマスカスタマイゼーションを利用できるようになりました。」

これは、MakerBotIndustriesのCEOであるNadavGoshenの視点であり、3D印刷は、ラピッドプロトタイピングテクノロジーとしての当初の使用をはるかに超えて進化したと指摘しました。施設はそれを使用して備品やその他の工具を製造します。航空機メーカーは、重要なエンジンコンポーネント、HVACダクト、構造部品の製造に使用しています。そして自動車メーカーは、その価値を最終用途の製造技術として見始めています。リストはどんどん増えていきます。

しかし、繰り返しになりますが、なぜ3D印刷はインダストリー4.0の傘下に入るのでしょうか。さらに重要なのは、なぜメーカーがそれを採用する必要があるのでしょうか。多くの理由があります。まず第一に、それは本質的にデジタル技術です。クラウドを活用してデータ交換とコラボレーションを実現します。これは主に自動化されており、現地での製造を促進し、サブトラクティブ製造プロセスよりもはるかに無駄が少なくなります。また、AMはまだ機械学習とAI（人工知能）に対応していませんが、安心してください。これからです。

AIと言えば、これはインダストリー4.0パズルのもう1つのピースです。拡張現実（AR / VR）、高度なロボット工学と自動化、エッジコンピューティング、サイバーフィジカルシステム（CPS）なども同様です。取り組むのは大変なことのように思えるかもしれませんが、デジタルマニュファクチャリング戦略の実装方法を検討している人は、Jeff Rizzieのアドバイスに従ってください。大きく考え、小さく始めて、すばやく行動してください。

この記事の作成にご協力いただいたSandvikCoromant、MakerBot、Autodesk、EpicorSoftwareなどに特に感謝します。

自動化とデータをどのように活用して、製造能力を向上させていますか？以下のコメントであなたの考えや洞察を共有してください。

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インダストリー4.0の準備はできていますか？デジタル戦略を策定するためのヒント

製造業は第4次産業革命の初期段階にあります。その変化の可能性は前任者のそれをはるかに上回っています。

インダストリー4.0に関連する新しいテクノロジーを習得することは、将来の成功にとって非常に重要になる可能性があります。

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