航空宇宙・防衛製造におけるインダストリー4.0課題を乗り越える

製造の未来は、ショップフロア内でサイバーフィジカルシステムを開発し、産業オートメーション、相互運用性、その他最適化アプリケーションを推進する能力にかかっています。この展望では、データが「黄金」となり、データの取得、処理、転送がすべてのインダストリー4.0ビジネスモデルを駆動します。航空宇宙・防衛機器メーカーは、インダストリー4.0とデジタルトランスフォーメーション技術で生産性向上と新収益モデル創出を目指しますが、すべては工場からのデータ収集から始まります。

インダストリー4.0は、航空宇宙・防衛OEMが現在直面する多くの課題（在庫供給困難、革新継続の必要性、エネルギー効率設備開発等）を解決すると予測されています。これらメリットを得るには、OEMがショップフロアのオペレーションと相互関連プロセスを物語るデータ取得フレームワークと戦略を導入しなければなりません。しかし、これは依然として従来プロセスへのごく最近の変化です。約10年前に産業用インターネット（IIoT）が登場するまで、ショップフロアのあらゆる隅々と製造プロセスからデータを取得することは、ほぼ不可能でした。

航空宇宙・防衛OEM施設におけるデータ抽出課題の解決

IIoTソリューションとエッジコンピューティングの進歩により、ショップフロアの最深部とトランザクションプロセスからデータを活用できるようになりました。IIoTソリューションは、航空宇宙・防衛機器製造プロセスから取得されるすべてのデータの集約と分析も可能にしました。センサ、RFID（無線自動識別）、スマートデバイス等のIoTハードウェアを用い、多様な形式のデータ取得が現実に。これにより、予知保全やデータ駆動型生産最適化活動などのインダストリー4.0ビジネスモデル実装が可能になりました。前述のIIoTハードウェアはレガシー設備にも接続可能で、ワイヤレスやデジタルI/O機能を持たない資産からのデータ抽出ジレンマを解決します。

データ抽出の制約はモダン設備にも存在することに注意が必要です。新しい機械はワイヤレスネットワークや有線ケーブルでデータ転送可能ですが、取得データは一般的にスループット、機械稼働率、稼働時間に限られます。設備振動や作動温度といったデータは、通常（かつ誤って）見落とされがちです。これはあるべき姿ではありません。これらデータセットは、予知保全スケジュール策定と設備パフォーマンス監視で重要な役割を果たすからです。

IIoTハードウェアは、モダン設備のデータ取得努力を補完するツールをOEMに提供します。振動センサで、使用中の設備振動周波数を測定できます。取得データで、振動が工具ヘッドや設備内の他可動部品に与える影響を判定できます。

IIoTプラットフォームで大規模インダストリー4.0実装課題を解決

エッジコンピューティングは、インダストリー4.0の特徴であるニアリアルタイム自動化に必要な分散化を提供します。これは航空宇宙・防衛セクターへの適用で朗報です。しかし、エッジでのデータ処理能力はすべてのインダストリー4.0実装の基盤である一方、施設全体のオペレーションには、平均的エッジデバイスが提供できる以上のコンピューティングリソースが必要です。

ここでIIoTプラットフォームが登場します。

IIoTプラットフォームは、工場ワイドなインダストリー4.0実装に必要なスケーラブルなコンピューティングリソースを提供します。例えば、マスタープロダクションプラン内のすべてのプロセスを最適化するデータ駆動型生産最適化戦略実装を考えます。このシナリオでは、在庫データ、マテリアルハンドリングデータ、機械稼働率データ、スケジューリングデータを分析し、最適化されたマスタープロダクションプランを開発する必要があります。

エッジコンピューティングでは、生産計画内の相互関連プロセスを分析・最適化するリソースを提供できません。したがって、IoTプラットフォームの能力が必要です。すべてのIoTプラットフォームが航空宇宙・防衛OEMセクターの課題を扱えるわけではありません。航空宇宙・防衛OEM施設内でインダストリー4.0モデルを最適化するための支援分析ツール、セキュリティ、スケーラビリティを提供できる、業界特化型IIoTプラットフォームが、成功実装には不可欠です。