IIoT（産業用モノのインターネット）の完全ガイド

産業用IoTを理解し、貴重なユースケースを調査し、一般的な課題に備えるためのリソース

マージンが狭くなり、インフレが上昇し、かつてないほど競争が激化する中、多くの企業は、今日の市場で競争力を維持するためにデジタル変革を遂げています。

産業用IoTは、スマートファクトリーを作成し、より多くの市場シェアを獲得しようとしている企業にとって重要なテクノロジーです。実際、多くの企業は、コストを削減し、より効率的な運用を実現するために、接続ソリューションをすでに採用しています。

しかし、「産業用IoT」とは正確には何ですか？ そして、この概念は、ビジネスモデルを強化し、運用効率を高めるためのデジタルトランスフォーメーションをどのように促進しますか？銀の弾丸ですか？メーカーは実際にこれらのソリューションをどのように使用して価値を高めていますか？

以下では、産業用IoTの背後にあるテクノロジーについて詳しく説明します。また、包括的な概要を提供するために、一般的な使用例、課題、および利点についても説明します。

産業用モノのインターネット（IIoT）とは何ですか？

産業用モノのインターネット（IIoT）とは、産業環境でのモノのインターネット（IoT）の使用を指します。これには、スマート接続された機器、センサー、アクチュエーター、およびシステムからのデータの収集が含まれます。

収集されると、このデータはクラウドでクレンジング、構成、分析されます。次に、貴重なリアルタイムの洞察をマネージャー、オペレーター、およびその他のエンドユーザーに提供します。高度なアプリケーションやロボット工学では、これらの洞察により、予測的で記述的なソリューションを開発し、マシンの自律的または半自律的なアクションをトリガーすることさえできます。これにより、機器がより速く、より効率的になり、人的エラーが発生しにくくなります。また、労働者の安全性を向上させ、品質を向上させ、コストを削減します。

産業用IoTは、人工知能（AI）、機械学習（ML）、およびその他のソフトウェアまたは計算ツールを使用して、デバイスとプラットフォームを調整します。これにより、従来の製造監視システムよりもはるかに効率と機能を備えたサイバーフィジカルシステムが作成されます。

統計によると、2025年までに309億を超えるIoTデバイスが見込まれており、製造業は収益性を促進するビジネスモデルの開発に大きな役割を果たします。これはすべて、第4次産業革命であるインダストリー4.0に起因する成長する変革の一部です。

IIoTの重要性

機械の手動プロセスと事後対応型メンテナンスに夢中になっている製造業は、機械が生成するが以前は利用されていなかった大量のデータを活用するのに最適な業界です。データは強力であり、データにアクセスできるだけでなく、ビジネスインテリジェンスベースのアルゴリズムを介してデータを操作できるということは、洞察を得ることを意味します。数字だけでなく、それらの数字の意味についてもです。

インダストリアルIoTにより、工場のフロアで何が起こっているのかを、個々の機械や生産サイクルに至るまで、リアルタイムで、時間と場所を超えて知ることができるようになります。予知保全と自動化されたプロセスに従事するこの能力は、データと双方向性を使用できる目的の始まりにすぎません。

「高度な製造」と呼ばれることもあるIndustrialIoTの未来には、データを送信および分析するパッシブセンサーだけでなく、アクティブなプロセスを可能にするマシンへの接続の作成が含まれます。例。

したがって、これは技術として再び人間の関与の必要性を排除する可能性がありますが、IoTは、顧客を最優先する製造プロセスの変更を可能にするものと見なされるべきです。市場投入までの時間の短縮、オンデマンド生産、カスタマイズレベルの向上は、IoTによって実現される接続性が違いを生む3つの方法にすぎません。

どちらかといえば、人間と機械の間のコミュニケーションとプロセスの改善により、人間は反復的な手動のタスクを排除し、製造業者のビジネス価値を高める例外と改善に注意を向けることができます。

製造業者が産業用IoTに移行するための原動力は何ですか？

産業用IoTに対する当初の関心は、すべて効率に関するものでした。製造業者は、予知保全スケジュールを実装し、計画外のダウンタイムを回避し、履歴データを活用して将来の生産サイクルの決定を通知することにより、時間と労力を節約できます。これらすべてが、忙しいグローバル市場で競争力を持つメーカーの能力に貢献しています。

しかし、効率を超えて、革新があります。製造業者は、大量のデータを蓄積して、新製品をより速く、より低コストで設計できるようにすることの利点を認識しています。ここでの究極の推進力は顧客です。アイデアを取り入れて作成し、顧客の特定のニーズを満たすことができるため、これまでにないカスタマイズが可能になります。

さらに、産業用IoTは、「高度な」製造環境だけでなく、「スマートな」製造環境の1つも作成します。 IoTが生成できる接続とデータは、単に工場のフロアに含まれているだけでなく、原材料、在庫管理、需要予測から生産と出荷に至るまで、サプライチェーン全体を含むように拡張できます。生データを取得する機能により、すべてのビジネスプロセスを最適化できるため、成長につながります。

IIoTは、クラウドベースのソフトウェアに接続された任意のデバイスから、データの意味を見つけるための、以前は低速でエラーが発生しがちだったプロセスに柔軟性と速度をもたらします。

産業用IoTソリューションの背後にあるテクノロジー

インダストリアルモノのインターネットは、リアルタイムのデータ収集によって作成された洞察に基づいて動作します。製造会社は、信じられないほどの量のトランザクションデータと運用データを毎秒生成します。このデータの多くは失われるか構造化されていないため、意思決定者はデータからほとんど価値を引き出しません。ただし、収集して産業用IoTプラットフォームに導入すると、さまざまなビジネスニーズに対応する洞察とソリューションに変えることができます。

このプロセスは、世界中のあらゆる市場向けに商品を生産する機械である産業用機器から始まります。従来の機械自動化では、多くの場合、機器をキャプチャして分析できる独自のソフトウェアが導入されていました。インターネットの登場により、産業用インターネットが可能になり、接続の展開が容易になりました。

IIoTデバイスは小型化され、設置が容易になり、OEMにとらわれず、新しい生産設備を組み込みセンサーと、センサーを後付けした古いアナログ設備とリンクできるようになりました。この革新的なテクノロジーは、機器の通常の機能によって生成されたデータにすべて依存して、無限の産業用アプリケーションを取得できることを意味しました。

従来のケーブルとT1回線に加えて、今日のIIoTデバイスには、セルラーまたはWi-Fi経由で接続できるスマートセンサーも含まれています。

ソフトウェアプラットフォームと接続されたデバイスの急増の組み合わせは、製造会社が工場のフロアと製造プロセスを完全に可視化することを意味します。データをリアルタイムで分析できるということは、統合されたソリューションがSOPを変更し、継続的な改善を推進できることを意味します。

完全に接続されたファクトリがリアルタイムデータをキャプチャすることで、メーカーは改善の領域に焦点を合わせ、実用的な洞察にアクセスし、処方的および予測的分析を通じてプロアクティブな戦略を開発できます。

IoTとIndustriaIIoT

産業用モノのインターネット（IIoT）をモノのインターネット（IoT）と混同しないでください。

IoTは、有線または無線通信を使用して、家庭または企業内のデバイスに接続、制御、およびサービスを提供します。これは、インターネットに接続してデータを収集および転送できる、自動車、サーモスタット、家電製品などの消費者向けデバイスで最も一般的に使用されています。

IIoTは、産業環境内の運用を制御および最適化するために使用されるセンサー、機器通信、自動化システム、および分析プラットフォームのコレクションです。

IIoTデバイスでは、接続性がサービスであり、データ取得により、サービスはユーザーに合わせてカスタマイズされたエクスペリエンスを調整できます。コネクティビティは、高度な分析、特殊なエッジデバイス、センサー、通信を組み合わせて、製造環境内の効率を最適化、合理化、改善するように設計されたエコシステムを作成および制御するデジタルツールです。

IIoTの利点は何ですか？

産業用IoTソリューションにより、製造業者は、生産データをリアルタイムで収集および標準化することにより、運用データをより効果的に使用できるようになります。理論的には、これにより、単に機器のダウンタイムを監視することから、履歴データに基づいて傾向を予測することまで、無制限の数のユースケースが作成されます。効果的なIoTソリューションを導入するメリットのいくつかを次に示します。

製造プロセスと生産性の向上

機器への人間の介入は遅く、エラーが発生しやすくなります。リアルタイムで収集されたデータを分析することで、メーカーはデータに基づいた意思決定を行うことができます。

高度な分析により、他の方法では検出できなかった傾向を特定し、全体的な生産プロセスを改善する所定のソリューションでそれらをフォローアップできます。また、オペレーターのパフォーマンス、シフトの差異、およびその他の領域の違いを識別して、より良い労働力と稼働率の開発に役立てることができます。これらの改善により、全体的な生産性が向上し、隠れた容量が解放されます。

より良い在庫管理

価格の上昇と在庫保持コストの上昇により、在庫はほんの数年前よりもサプライチェーンのさらに重要な部分になっています。 IIoTを利用する産業用制御システムは、データ取得を生産現場を超えて拡張します。これらのシステムは、APIを介した在庫管理ソフトウェアへの伝達または結び付けを中心としたデバイスを使用して、企業全体からデータを取り込みます。

完成品は追跡でき、その影響と可用性はプラットフォームの高度な分析に含まれます。そこから、財務ソフトウェアまたはERPシステムにプッシュして、在庫を正確に管理できます。

精度品質

従来の品質プログラムは、監査、検査、および防止に重点を置いています。医療、自動車、航空宇宙の部品が正確な公差で設計されているCNC機械加工などの業界では、わずかな変動は、部品が検査を通過してエンドユーザーに渡った場合に、ショップ内での高いスクラップ率や安全上の問題を意味する可能性があります。

IIoTデバイスを使用して精密な切断、重量、温度、およびその他のデータを測定することにより、オペレーターはデータを分析し、生産ユニットが指定されたパラメーターから逸脱する前に調整を行うことができます。この分析により、時間、材料、労力、コスト、および機器の摩耗が節約されます。

スピンドルとモーターの周波数のデータもキャプチャできます。これは、メーカーが機械学習アルゴリズムを開発して、品質の低下につながる可能性のある障害を特定するのに役立ちます。エッジデバイス、エッジコンピューティング、またはIIoTプラットフォームに固有の機能を使用することにより、多くの品質調整をプログラムして、マシンが自律的または半自律的に実行できるようにすることができます。

コスト削減

IIoTシステムは、製造会社のコスト削減を促進できます。まず、異常を検出して修正する機能により、労力、材料の損失、およびダウンタイムが節約されます。第二に、高度な分析でデータを分析することで、産業用IoTは人間が見逃している傾向やパターンを特定できます。この分析機能は、プロセスの最適化と運用コストの削減につながります。

さらに、接続されたデバイスは、企業がダウンタイムを短縮し、スペアパーツのコストを削減し、機器の寿命を延ばすための予知保全戦略を開発することを可能にする洞察を提供できます。

資産の追跡と保護

資本設備は、製造会社にとって最も高いコストの1つです。 IIoTテクノロジー、リアルタイムモニタリング、予知保全処方、およびその他のツールを使用して、企業は単一の工場または企業全体にわたって資産の健全性を維持するための戦略を開発できます。

MachineMetricsなどの高度なマシンデータプラットフォームは、機器データを分析して、ツールの寿命の問題、マシンの状態、およびその他の変数を検出できます。また、マシンを正常に動作させるためのアクションを規定することもできます。

改善された製品設計

従来の製品設計は製造プロセスから削除され、無駄に繰り返されていました。研究開発と開発のコストを押し上げることに加えて、リアルタイムの生産データを設計プロセスに含めることはできませんでした。

IIoTテクノロジーは、設計および開発プロセスを実際の運用条件下で生成されたリアルタイムデータとリンクさせることができます。このデータを分析して、製品の寿命をモデル化し、問題のある領域を特定するデジタルツインを作成できます。これにより、設計者は現在の設計の欠陥を修正し、より優れたパフォーマンスを備えた新製品を開発できます。

これらの洞察により、企業は、開発コストを削減し、収益を改善し、新しい製品やサービスを開発するための、積極的でビジネスを前進させる戦略を開発することができます。

どの業界がIIoTを使用していますか？

多くの業界がIIoTデバイスとテクノロジーを使用しています。 IIoTソリューションを使用する最も一般的な業界には次のものがあります。

電気事業

電力会社には、生産地点をはるかに超えて広がる膨大なリソースがあります。エネルギー消費を分析し、傾向を予測する詳細な分析を展開する機能により、生産とエネルギー管理が向上します。これらのプロデューサーがパフォーマンスと健全性の観点からネットワーク全体を視覚化できるようにするデジタルツールは、画期的なものでした。

石油およびガス産業

産業環境は産業ごとに大きく異なります。ガス産業は、長距離にわたる大規模な生産で構成されています。以前に直接実行されたタスクを自動化する機能は、異常を早期に検出して環境災害を回避し、作業者の安全性を高めることができる業界にとって重要です。

自動車産業

自動車産業はすぐに第4の産業革命技術を採用しました。この高額な業界は、IIoTシステムをロボット工学などの他の新しいテクノロジーとリンクさせて、スマートな工場環境を構築しています。

今日の自動車産業はソフトウェアに深く投資しています。 IIoTにより、販売、マーケティング、サプライチェーン、および資金調達に直接結びついた生産および製造監視のエコシステムを作成することができました。これにより、業界は製造条件の全体像を把握しながら、増え続けるオンボード接続からデータを取得し、それらを結び付けて価値を高めることができます。

CNC加工

CNC機械会社はディスクリートメーカーです。それらは別個のアイテムを生成するため、セットアップ時間、設定、プロセスの最適化、労働訓練と利用などに関連する問題点があります。ここで、ビッグデータ分析と高度なIIoTアプリケーションが収益性に大きな違いをもたらす可能性があります。

CNC機械会社は、統合されたセンサー、改造されたデバイス、周波数データ、およびその他の入力からのデータを分析することにより、容量を最大化し、コストを削減する方法を見つけることができます。これは、最適化されたプロセス、新しい製造現場のレイアウト、予知保全、最適化された工具寿命などによって達成される可能性があります。

メーカーがIoTを展開し、eBookの主要なユースケースを解き放つ方法を学びましょう。

リスクと課題

コスト、経験、セキュリティなど、いくつかの問題が産業用IoTに関連しています。以下では、これらのリスクと課題について詳しく見ていきます。

投資コスト

新しいテクノロジーでは、採用と実装のコストが考慮事項のリストで高くなります。すべての業界と同様に、製造会社は従来のITの観点から新しいテクノロジーを理解する傾向があります。クローズドネットワークのオンプレミスシステムのインフラストラクチャ、トレーニング、およびメンテナンスはかなりのものでした。これらのシステムを交換または廃止するという考えは気が遠くなるようなものです。

また、ROIが今後どうなるかについても理解が不足しています。約束が正しければ、IIoTのメリットがコストを上書きします。また、デバイスの急増とソフトウェア開発が続くにつれて、投資コストは下がり続けます。アドホックシステムで利用できる手頃な価格のデバイス、ソフトウェア、クラウドベースのサービスプロバイダーはすでに存在します。

トレーニングと経験

オペレーターや社内のITスタッフは、多くの「次の大きな」プロジェクトやトレーニングを経て、ためらいを持ってIIoTにアプローチすることがよくあります。

スタッフも、上記のコストのセクションで説明したのと同じ問題に悩まされています。そのため、スタッフの知識はITインフラストラクチャの構築方法に基づいています。これらのスタッフは、デジタルツールと高度な分析がすべての人のスマートな作業に役立つことを示す必要があります。

IT専門家は、MachineMetricsのようなプラットフォームが既存のIT構造の多様性を強化することを理解するでしょう。当社のプラットフォームは、既存のケーブルとハードウェアを使用して通信できると同時に、Wi-Fiやセルラーなどの新しい接続を提供してネットワークの影響力を高めます。

セキュリティ

おそらく、セキュリティのような潜在的なIIoT採用者には問題はありません。 IIoTのセキュリティ問題は、暗号化の弱さ、安全でないモバイルインターフェイス、安全でないWebインターフェイス、およびネットワークサービスが原因で発生する可能性があります。重要なインフラストラクチャ運用の50％が古いソフトウェアを使用していることを考えると、これらのセキュリティ上の懸念は理解できます。

IIoTのセキュリティに関する議論には、銀色の裏打ちと警告の両方があります。銀の裏打ちは、クラウドベースのセキュリティとそのようなサービスを通じてプラットフォームを提供するサービスプロバイダーが過去数年以内にセキュリティを急速に強化し、侵害を大幅に減らしたことです。

欠点は、ほとんどの侵害が、クラウドプロバイダー自体ではなく、弱いパスワードまたは他の企業の行動が原因で発生することです。この現実は、最終的にはセキュリティが常に不可欠である一方で、データとアクセスを確実に制御する責任は、社内システムで必要とされたのと同様に、企業自体が採用したプロトコルに依存することを意味します。

IIoTの将来はどのように見えますか？

IIoTは、今日の世界で最もエキサイティングなテクノロジートレンドの1つですが、多くの企業はまだ採用の初期段階にあります。

IIoTの将来は、より多くの接続デバイス、より厳格なセキュリティ、および採用コストの低下が見込まれます。 IIoTは、2022年から2027年の間に16.7％のCAGRで成長し、2,634億ドルに達すると予想されています。

より多くのデバイスメーカーとソフトウェアソリューションが市場に参入するにつれて、採用コストは低下します。ただし、多くの企業が2桁の生産性の向上を認識しているため、企業が競争力を求めているため、コストと利益の認識が急速に変化する可能性があります。

産業用IoTソリューションの実装を開始する方法

産業用IoTが有効に活用されている完璧な例は、マシンの監視です。以前は高度に手動のプロセスであったIoTは、マシンによって生成されたデータへのリアルタイムのアクセスを提供し、組織内の機能的なサイロを超越することは、あらゆるレベルで、より迅速で、より的を絞った意思決定を意味します。

「IoTの力を活用して、データはマシンから自動的に収集され、リアルタイムの視覚化と通知、および工場労働者がより迅速で情報に基づいた意思決定を行うのに役立つ履歴分析を提供するために使用されます。」 （出典）

製造業でIoTの実装を成功させる秘訣は、固有の課題を理解し、解決に向けて取り組むことです。

1. 古いレガシー機器を新しいインターネットベースのテクノロジーと話すようにする：多くのメーカーにとって、新しいマシンを購入することはカードに記載されていないため、産業用IoTを採用することは、既存のユニットを改造することを意味します。機械の監視は、前例のないレベルでのユニットの監視とデータ収集を可能にする適応センサーとカメラを通じて効果的に機能することができます。
2. 安定した接続とセキュリティ：データを取得するには、安定した接続を可能にする適切なワイヤレステクノロジーを備えたITインフラストラクチャが不可欠です。ワイヤレスWIFIルーターを設定する必要はありません。その接続も、データ認証と暗号化を使用して保護する必要があります。この必要性により、帯域幅の追加を検討するときに、接続の安定性に完全に戻ることができます。この種のITインフラストラクチャを適切に軌道に乗せるには時間とお金がかかりますが、一度導入すれば、ワイヤレスのリアルタイムクラウド接続の使いやすさは驚異的です。それなしでどのように作業したのか不思議に思うでしょう。
3. 産業用IoTはまだ若いです。これがもたらすのは、あらゆる技術に日常的に見られるようなベストプラクティスの欠如です。これは、セキュリティの分野で特に重要です。システムがどのように侵害される可能性があり、そのような発生を管理するためのベストプラクティスは、混乱を最小限に抑えるために十分に計画する必要があります。

IIoTジャーニーの次のステップに進む準備はできていますか？

MachineMetricsは、製造装置のデータを収集、管理、分析、およびアクションを実行するための主要なプラットフォームです。プラグアンドプレイマシン接続、使いやすいアプリケーション、および最前線の労働者やその他の工場システムが効率的かつ効果的に運用できるようにする強力な統合により、マシンのデータ主導の洞察を行動に変換します。

今日、世界中の何百ものメーカーが何千ものマシンをMachineMetricsに接続して、生産性を監視し、ボトルネックを特定し、マシンの障害を予測し、製造装置の操作に関するワークフローを自動化しています。その方法をお見せしたいと思います。チームでデモを予約してMachineMetricsの動作を確認するか、プラットフォームページにアクセスして詳細を確認してください。

製造用に構築されたIIoTプラットフォーム

デモを予約する