スマートマニュファクチャリングとは何ですか？技術を使用してイノベーションを推進する
2022年4月13日更新
待つのはいつ危険ですか？他のみんなが前進しているとき。スマート製造技術を後でではなく早く利用することが賢明な選択です。インダストリーウィークは、ほとんどの製造会社が昨年末から少なくとも1つのスマート製造プロジェクトに取り組んでおり、「スマート製造に移行することで、顧客により良いサービスを提供できるようになる」と報告しています。また、多くの企業が既存の機器にセンサーを追加して実験しているとも述べています。試してみませんか？
スマートマニュファクチャリングとは何ですか？
スマートマニュファクチャリングは、リアルタイムデータを使用して、プロセスの改善、プロセスの最適化、機器の使用率の向上、スマートマニュファクチャリングシステム内での非常に柔軟な対応を促進する実用的な洞察を提供するという概念です。
このデータの使用は、生産設備がデータ収集、分析プラットフォーム、およびその他の新しいテクノロジーと統合されているスマートな製造プラントにつながります。スマートマニュファクチャリングは、これを実現するためにさまざまなテクノロジーを使用しています。これらのテクノロジーとツールには、コンピューターコントロール、データモデリング、ロボット工学、エッジコンピューティングが含まれます。
スマートマニュファクチャリングの概念は何年も前から存在していましたが、テクノロジーによって実現されています。これは、製造プロセスでのデジタル化の採用の増加に根ざしています。成長するグローバル経済において供給消費者のニーズを満たすために大量生産システムが成長するにつれて、サイバーフィジカルシステムの統合によって作成されたデータは、全体的な運用を改善するためにますます使用されています。
製造装置はセンサーまたはデバイスによって接続され、製造プロセス中にデータを監視および収集します。このデータはクラウドに直接ストリーミングされる場合もあれば、エッジコンピューティングまたはフォグコンピューティングを使用してクラウドに送信される前に処理される場合もあります。クラウドが受信するデータは、人工知能（AI）、高度なデータ分析、堅牢な機械学習アルゴリズム、機械監視プラットフォームなど、多数の新しいテクノロジーを使用しています。次に、データを実用的な洞察に変換し、より鋭い意思決定に使用できるようにします。
スマートマニュファクチャリングのメリットは、企業全体に及びます。インサイトは、サプライチェーン内の問題に対処し、予知保全プログラムを開発するために使用されます。スマートマニュファクチャリングは、エンタープライズリソースプランニング（ERP）ソフトウェアの価値を高めるための貴重なデータ分析を提供することもできます。
製造業におけるスマートテクノロジーの到来は、企業のビジネス方法を変えています。インテリジェントな製造により、製造ビジネス全体が、大きなメリットを享受し、ビジネスプロセスに革命をもたらす、よりスリムなデータ主導の企業に変身することができます。
スマートマニュファクチャリングとインダストリー4.0の関係
産業機器の開発を見て、生産性の大幅な向上をもたらした連続する各革命を確認しましょう。
最初の産業革命の間に、製造業は手作りの家庭用モデルから工場に移りました。水や蒸気の力などの革新により、大量生産が当たり前になりました。
第二次産業革命では、製鋼の改善や工場の電化など、さらなる革新が見られました。人間は今や機械を操作して、手作りの製品の時代と比較してはるかに大量の商品を生産することができました。
3番目の産業革命では、コンピューターが自動化を導入し、製造プロセスをさらに高い生産性レベルに引き上げました。これにより、プロセスの大幅な改善と効率の向上が可能になりました。
新興技術のコレクションは現在、インダストリー4.0として知られる第4の産業革命を推進しています。これは、産業用インターネット、人工知能、機械学習、付加製造、エッジコンピューティング、ロボット工学、拡張現実、その他のスマートテクノロジーなどの一連のテクノロジーで構成されています。
インダストリー4.0とは何ですか？インダストリー4.0は、第4次産業革命（4IR）とも呼ばれ、コンピューター、データ、自動化が進化し、連携して作業の方法、特に製造を変える方法を指す包括的な用語です。完全ガイドをお読みください。
これらのテクノロジーにより、製造工場はすべての機器で作成された膨大なデータを活用して効率を向上させ、スマートサービスを有効にして収益を増やし、運用効率を高めて成長戦略に影響を与えるサイバーフィジカルシステムを導入できます。
スマートマニュファクチャリングがインダストリー4.0に関連するいくつかの重要な分野は次のとおりです。
- 運用効率の大幅な向上：データを活用することで、企業は生産プロセスのエンドツーエンドの視覚化を作成できます。リアルタイムデータと高度なデータ分析により、これまで気づかなかった傾向を検出できるようになりました。次に、このデータをコンテキスト化してユーザーに配信できます。運用時点でのインタラクティブなHMIから、マネージャーや技術者まで、より迅速で正確な意思決定を行うことができます。これらの接続されたシステムは、ERPシステム、高品質ソフトウェア、財務ソフトウェア、およびその他の機能領域にリンクされます。これにより、効率的で生産的なスマート環境が作成されます。
- マシンのダウンタイムを削減：ダウンタイムは、リソースの最も重大な浪費の1つです。インダストリー4.0テクノロジーを使用すると、企業は問題が発生する前にそれを検出できます。データ分析は、スピンドルレベルまでのマシン状態を提供し、オペレーターが迅速に変更を行えるようにします。計画外の停止の場合、アラートとアラームが技術者に送信され、技術者は次の切り替え時に修理のために機器と部品をステージングできます。このビッグデータ処理により、企業は、すべての機器のダウンタイムを削減するための長期戦略を監視および展開しながら、実際の状況に基づいて規範的および予知保全プログラムを開発できます。
- 労働者の安全を促進：インダストリー4.0テクノロジーは、製造業でこれまでに知られている中で最も安全な環境の構築に役立ちます。工場のIIoT監視プラットフォームにリンクされたロボット工学は、以前は人間が行っていた危険なタスクを実行できます。アラームとアラートにより、オペレーターは故障状態を検出し、機器を安全に停止することができ、オペレーターと機器の両方を危害から保護します。実際、インダストリー4.0テクノロジーを使用しているメーカーの41％が、労働者の安全性が大幅に向上したと報告しています。熱、湿度、ガス/ヒュームの検出、およびその他の周囲条件の工場全体の監視システムは、機械と連携して動作するようにプログラムすることもでき、優れた安全基準を備えたスマートな工場エコシステムを作成します。
- 在庫管理と最適化を担当：原材料、WIP、完成品のいずれであっても、在庫は常に製造マネージャーの頭の中にあります。スマートファクトリーは、インダストリー4.0テクノロジーを使用して、受け取り、場所、およびピッキング時に正確なスキャンを実行できます。 RFなどのセンサーやデバイスでもWIPの追跡が可能であるため、付加価値のあるステップがリアルタイムで正確になります。インダストリー4.0のIIoTプラットフォームは、堅牢なABC分析のための詳細なデータ分析を可能にし、需要の急増やサプライチェーンの混乱時に高収益の商品に優先順位を付けるのに役立ちます。リアルタイムデータをERPやその他の金融ソフトウェアと統合することで、在庫コストを自動化できます。
- サプライチェーン管理を大幅に強化：サプライチェーン管理は製造に不可欠です。スマートマニュファクチャリングによるセンサー、エッジコンピューティング、および産業用インターネットの使用により、多くのインダストリー4.0テクノロジーでサプライチェーンのパフォーマンスを向上させることができます。高度なデータ分析により、企業は信頼できるMOQを設定できます。また、バッファーストックの必要性を判断し、それに応じてバッファーを最適化することもできます。需要計画は正確な予測を提供するためにモデル化でき、システムには、堅牢な「what-if」緊急時対応計画が混乱に先んじることを可能にする分析力があります。
スマートマニュファクチャリングの可能性
スマートマニュファクチャリングの可能性は計り知れません。デバイスが接続されたインテリジェントファクトリは、データをリアルタイムで配信し、クラウドベースのコンピューティングを使用して分析エンジンにリンクできます。この接続により、スマートファクトリの応答性と柔軟性が向上します。
データは操作のアクティビティを指示し、製造元に何をすべきかを指示します。これは、生産部門だけでなく、企業全体に影響を及ぼします。品質システムでは、人工知能（AI）を使用して、インラインの目視検査と、ユニットあたりの正確な重量と測定を行うことができます。本番システムのデータと同様に、品質データはすぐに利用できるため、意思決定が向上します。
これと同じセンサーのコレクションにより、マシンのステータスをリアルタイムで視覚化できます。オペレーターは、生産においてより迅速に対応し、ダウンタイムを削減し、紙詰まりを解消し、技術者に問題を報告することができます。 AIおよびMLアルゴリズムと組み合わせると、これらのセンサーとデバイスにより、機械のメンテナンスをパッシブなリアクティブ状態からプロアクティブな付加価値機能に引き出す予知保全プログラムが可能になります。これにより、メーカーはコストを管理し、ダウンタイムを削減し、機器の寿命を延ばすことができます。
スマートマニュファクチャリングは、新製品や付加価値サービスを生み出すこともできます。製品の寿命が尽きるまで製品を監視する機能は、企業を前例のないレベルのフィールドサービスに開放し、将来的に優れた製品を設計するのに役立つゲームチェンジャーです。
この可能性は、結果を通じてすでに証明されています。インダストリー4.0テクノロジーを利用してスマート製造を開発している企業の場合、88％が生産性の向上、74％が収益性の向上、43％が顧客満足度の向上、42％が機械の稼働時間の向上を報告しています。これらのメリットは誇張することはできません。
MachineMetricsは、リアルタイムで正確な生産データのロックを解除して、業務を即座に可視化し、製造現場から最上階。
スマート製造の課題
すべての革命と同様に、完全なデジタル化への進展には時間がかかります。途中で、いくつかの障害を克服する必要があります。これらには次のものが含まれます：
- セキュリティ：インターネットだけでも毎日何万ものセキュリティ違反が発生しており、産業用インターネットも例外ではありません。システムのセキュリティに対する懸念は製造管理者の頭の中に長い間ありましたが、今日のクラウドコンピューティングシステムはこれまで以上に安全です。緩いセキュリティの認識はありますが、実際には、侵害はクラウドハッキングよりも企業内のユーザーステーションから発生する可能性がはるかに高くなります。 IIoTのセキュリティの詳細をご覧ください。
- 均一性の欠如：スマート製造技術は着実に増加していますが、業界は依然として非常に細分化されています。 DIYシステムはたくさんあり、企業は多くの場合、あるサプライヤのデバイスを別のサプライヤのソフトウェアに一致させる必要があります。有線から無線、携帯電話まで、さまざまな接続方法もあります。多くの場合、企業は、他のベンダーのシステムを接続、同期、および展開するために必要な社内スキルセットを欠いています。 MachineMetricsは、さまざまな方法で接続できるターンキースイートのデバイスでこの問題を解消し、データを収集するだけでなく、価値を高めるために変換および標準化することもできます。
- 相互運用性：多くのサプライヤソフトウェアシステムは、従来のエンタープライズソフトウェアと完全に相互運用できないため、導入に消極的です。あるいは、サプライヤーはIoTソフトウェアのIPの強みを利用して、メーカーに不要または不要な追加のソフトウェアを購入させることもできます。対照的に、MachineMetricsプラットフォームは、APIを介して既存のエンタープライズソフトウェアと統合し、その機能を廃止するのではなく強化します。
- 製造業とITにおける失業：高レベルの自律型または半自律型の機械では、多くの労働者が製造業の職を失うことを恐れる可能性があります。この恐れは、根本的な新しいシステムを展開して手放し、ロボットに置き換えることに圧倒されることを恐れるITプロフェッショナルにも当てはまります。
MachineMetricsを使用したIIoTのアプリケーション
インダストリアルインターネットオブシングス（IIoT）は、インダストリー4.0テクノロジーを活用したスマートな製造を実現する絶好の機会を提供します。 MachineMetricsは、これを実現するためのすぐに使用できる機能を提供します。当社のプラットフォームは、高度な分析、機械学習、および工場全体でのデバイスの接続（新しいOEMおよびレガシーアナログ製造装置を含む）も可能にします。
MachineMetricsは、スマート製造が高額な費用や臨時の製造である必要はないことを理解しています。クラス最高のプラットフォームを利用することで、企業はスマート製造のメリットを実感し、前例のないコスト削減、生産性の向上、品質の向上、プロセスの改善、スマート製造環境での競争力を獲得できます。
正確なデータがスマートマニュファクチャリングを促進
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