IoTと産業自動化がイノベーションをどのように推進しているか

テクノロジーが猛烈なペースで進歩するにつれて、多くの業界は、その使用を通じて価値を創造し維持するための新しく創造的な方法を見つけています。ドローン、3D印刷、その他の注目を集める技術革新に関するニュースストーリーが定期的に流れているため、多くの人が新技術の展開における最大の成長分野の1つである従来の製造業を見落としています。

多くの人にとって、「製造」という言葉はストックイメージを思い起こさせます。退屈で騒々しい汚い工場から、オペレーターが手作業で行う退屈な労働まで、製造の固定観念は過去数十年にわたって一貫しています。しかし、近年、製造業は、クールなハイテク製品の形で消費者の注目を集めている同じテクノロジーのおかげで、見直され、新しいイメージを獲得しています。このテクノロジーの波は、現代の工場をスマートで接続されたデジタルエンティティに再発明しています。

産業用自動化

産業用自動化（ここでは産業用自動化に関する完全な記事）は、コンピューターとロボット工学を使用して、人間のオペレーターよりも高速で正確な速度で機械機能を実行することです。産業用自動化ツールを利用することで、工場はいくつかのメリットを実現できます。

• 生産性の向上 –ロボット工学やその他の高度な機器を使用して生産を行うと、生産性が向上します。一例として、ドイツにあるフォードの自動車工場は、年間16％の生産性向上を実現しました。倦怠感、病気、人為的ミス、および消耗は、工場の日常業務に影響を与える可能性があります。ただし、自動化された生産機械にはこれらの問題はありません。
• 品質の向上 –産業用自動化は、人間のオペレーターと比較して、回線エラーをごくわずかに減らすこともできます。無駄と生産時間の損失の削減は、コストを削減し、消費者の間でブランドの評判を高めます。
• より適切な制御 –高度に自動化された工場では、自動化により、ミクロレベルとマクロレベルの両方で機器をより細かく制御できます。多くの場合、ロボットは、人間が必要とするトレーニング曲線を伴わずに再タスクを実行できます。また、管理者による意思決定は、マシン自体によってキャプチャされた高品質のデータを使用することで改善できます。

産業用自動化は、工場全体のさまざまなレベルで統合できます。これらの領域には、センサーとアクチュエーターが状態を検出してアクションをトリガーするフィールドレベルが含まれます。自動化は、PLCやその他のロジックプログラマブルデバイスがこれらのセンサーから信号を受信し、最適なタイミングで次のステップを実行するようにマシンに指示する制御レベルでも実行できます。また、生産目標を監視し、切り替え中の最小のダウンタイムを計算することで、生産管理レベルで使用できます。

産業用自動化を使用して、品質パラメータを絞り込み、これらの資産が自動化の統合システムで連携して機能するため、生産性の向上を実現する統合生産システムを構築できます。

革新的な製造

アジャイルマニュファクチャリング（変化に適応し、迅速かつ効果的に管理する能力）について多くのことが書かれていますが、革新的なマニュファクチャリングは、テクノロジーとの本質的な関係により、近年最前線に立っています。ご想像のとおり、革新的なメーカーは、新しいテクノロジーを利用してより高い価値を推進し、プロセスを作成し、製品を開発し、さらには市場全体を混乱させることで、革新を通じて変化を推進します。

革新的な製造は、消費者と市場シェアを獲得するために新しくてユニークな製品を導入することによって製品主導になることができます。ただし、イノベーションは他の分野でも発生する可能性があります：

• ソースイノベーション –サプライチェーン内の新しい材料とベンダーの継続的な評価と検索。
• プロセスイノベーション –テクノロジーを使用して生産時間を大幅に変更し、コストを削減します。
• 経営革新 –現代の詳細な分析で利用可能なデータとテクノロジーを使用して、新しい市場または新しいビジネスモデルを作成します。

しかし、技術革新も進歩し、イノベーションへのより包括的なアプローチが可能になりました。データ、分析、自動化、およびその他の多数のツールを使用して、革新的な製造を促進するために工場全体を特別に構築できます。

たとえば、製造業者が新しくユニークな製品を作成できるようにする機器を選択することができます。また、多くの場合、工場全体のレイアウト、スタッフのスケジュール、および生産システムは、新製品の作成において高度な革新を可能にすることを中心に構築されています。さらに、製品開発、製品エンジニアリング、設計者などの部門も、最新のテクノロジー、モデリングソフトウェア、およびその他のデータツールを使用して方程式に組み込まれ、これらの製品の市場投入までの時間を大幅に短縮します。

自動化された工場を利用し、自動化テクノロジーと革新的な戦略を組み合わせることで、あらゆる規模の工場が生産性を向上させ、ブランドイメージを高めながら、コストを削減し、競争力を維持できます。

産業用モノのインターネット

産業の自動化と革新的な製造は、今日の非常に競争の激しい製造環境において強力なプレーヤーですが、それらすべてを結び付ける機能を備えているのは、産業用モノのインターネット（IIoT）の現在および将来の可能性です。 IIoTは、センサーやその他の組み込みハードウェアを介してキャプチャされたリアルタイムデータを使用して、詳細な分析、AI、機械学習を使用し、企業が傾向や改善すべき領域を特定することで時間とお金を節約できるようにします。

今日のIIoTシステムは、予防的な介入も可能です。これにより、機械自体の操作だけでなく、生産スケジュールの変更などのタスクの計画とスケジューリングを微調整して、ターンオーバー時間を最小限に抑えることができます。

IIoTデバイスを使用すると、工場は予知保全戦略を採用して、部品の故障を事前に特定し、最適なタイミングで修理をスケジュールし、スペアパーツの在庫を通知して軽減し、技術者に今後の修理を通知することもできます。これらはすべて、人間の意思決定なしで行われ、予知保全を展開した人々の結果は印象的でした。多くのオペレーションで、スペアパーツの在庫が最大25％減少し、生産性が25％向上しました。

IIoTテクノロジーを使用することで、企業は生産プロセスをほぼ完全に可視化できます。また、関連する機能領域全体にも影響が感じられます。 IIoTは、原材料とコンポーネントの調達（したがってトレーサビリティ）から、生産中および生産中、そして完成品の出荷までの完全なビューを可能にします。

IIoTテクノロジーは、産業の自動化と革新的な製造の両方のメリットをもたらす力の乗数として機能します。ロボット工学と完全に有効化されたPLCを備えた生産システムを設計したことで、これらの自動化されたデバイスからのデータを分析し、貴重な生産、保守、サプライチェーン、品質、および管理データを提供できます。

機械学習を通じて傾向を特定し、対応を策定し、磨き、スケジューリング、人員配置、およびその他の多くの操作のための戦略を開発し、自律的に展開する機能により、革新的な製造の概念を強化できます。設計の反復変更と短いリードタイムでの新製品開発に重点を置いているため、革新的な製造工場はIIoTテクノロジーと組み合わせるとより効果的です。

IIoTと産業用自動化の成長

IIoTテクノロジーは、指数関数的に成長する態勢を整えています。接続されたデバイスは2025年までに750億を超えると予想されており、賭け金と利益は高くなっています。しかし、IIoTはすでに製造業の破壊的プレーヤーですが、高度な産業自動化を備えた工場や革新的な製造業のフレームワークを中心に構築された工場と組み合わせると、さらに強力になります。そして、すべてが組み合わされると、それらは強力なトリオとこれから起こることのモデルを形成します。