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インダストリー4.0をどう実現する?

質問集|インダストリー4.0をどう実現する?

インダストリー4.0は、人類史上第4次産業革命のビジョンであり目標です。工場最適化戦略において、スマート化プロセスはその最も重要なステップです。いわゆるスマート化プロセスとは、設備の全自動化(無人化)を各種データベースとアルゴリズムに組み合わせることで実現されます。GudTechは産業のスマート化プロセスを支援する重要な役割を担っています。

インダストリー4.0をどう実現する?

定義と背景
インダストリー4.0とは?

精密機械とスマート技術の融合

インダストリー4.0(Industry 4.0)は、製造業や関連産業におけるデジタルトランスフォーメーションの概念であり、ドイツで発祥し、2011年のハノーバーメッセで初めて提唱されました。第4次産業革命と見なされ、デジタル技術の融合によって従来の産業をスマート化・デジタル化・高度自動化された製造モデルへと進化させることを目的としています。IoT、人工知能(AI)、ビッグデータ解析、クラウドコンピューティング、自動化技術を基盤に、物理世界とデジタル世界を統合し、スマート製造とサプライチェーン全体の統合を実現します。


インダストリー4.0の中核技術

1. IoT(モノのインターネット): デバイス、センサー、システムをつなげ、データを自動的に伝送・交換できるインテリジェントなネットワークを形成。
2. ビッグデータとデータ解析: 生産過程で収集される大量のデータを分析し、リアルタイムの洞察を提供し、生産効率と意思決定を最適化。
3. 人工知能(AI)と機械学習: 自動診断、予測、意思決定を可能にし、予知保全やプロセス最適化を実現。
4. クラウド&エッジコンピューティング: クラウドは大規模なデータ保存と処理を提供し、エッジはローカルでリアルタイム処理を実現。
5. デジタルツイン: 設備や製品の仮想モデルを構築し、実際の運用をシミュレーションしてテスト・監視・最適化に活用。
6. 協働ロボット: 人と協力して作業するロボットで、多様な生産ニーズに柔軟に対応。
7. アディティブ・マニュファクチャリング: カスタマイズや迅速な試作を可能にし、製造コストと材料廃棄を削減。


インダストリー4.0の主要アプリケーション

1. スマート製造: 自動化とデータ統合を通じて、高効率・低コストの生産モデルを実現し、多品種少量のカスタマイズに対応。
2. スマートファクトリー: 接続技術と自動化設備を活用して高度に自動化された生産環境を構築し、労働依存を減らし柔軟性を向上。
3. サプライチェーン4.0: 原材料供給から製品納品までリアルタイム監視とデータ共有を行い、全工程の透明化と知能化を実現。
4. 予知保全: IoTとデータ解析を活用し、故障が発生する前に保全を実施し、停止時間と修理コストを削減。
5. カスタマイズ生産: 柔軟な生産モデルにより、市場需要に迅速に対応し、大規模なカスタマイズを実現。

実行方法
インダストリー4.0の実践

GoodTechはどのように産業プロセスのスマート化を支援するのか?

インダストリー4.0は人類史上第4次産業革命のビジョンです。工場最適化戦略の中で、スマートプロセスは最も重要な要素とされています。スマートプロセスとは、機械設備の完全自動化(無人化)と各種データベース、アルゴリズムの組み合わせによって実現されます。GoodTechは、この産業のスマート化プロセスを支援する重要な役割を担っています。

2017年、世界経済が安定し、インダストリー4.0に必要な自動化設備が産業機械を台湾発展の重要産業へと押し上げました。台湾の機械産業全体の2017年の生産額は約1兆NTドルに迫り、成長率は約5.7%でした。中でも半導体、パネル製造装置、機械伝動部品は二桁以上の成長率を達成しました。

これらのハイテク設備や工作機械が高度に自動化される一方で、稼働寿命を延ばすためには測定・監視システムが不可欠です。GoodTechの携帯型振動測定器は、生産ライン前線における運用・保全管理を担当し、長期安定稼働する設備は、IIoT産業用インターネットによって工場全体を監視し、自動化設備の品質を効果的に管理します。

点検管理

点検管理
携帯型機器によるトラブルシュート
問題の特定・点検管理

オンライン監視

オンライン監視
予知保全
設備状態を把握し、歩留まりを維持

産業インターネット

産業インターネット
IIoT 無限インダストリアルインターネット
各設備データを監視

戦略室管理

戦略室管理
VMS + IIoT統合
工場全体のインテリジェント監視

実行方法
工場全体の設備品質を掌握する

専用ダッシュボード ― 小型戦略室の統合

インダストリー4.0は高度な自動化に依存しており、工場内にはさまざまな自動化設備が存在します。 それぞれの設備は生産効率やコストに影響を与えます。 では、どうすれば多様な生産設備の品質を管理できるのでしょうか? また、どうすれば生産設備の稼働状況を事前に予測できるのでしょうか?

専用ダッシュボード ― 小型戦略室の統合

専門家の規範やAI学習アルゴリズムを組み合わせることで、データを可視化し、ユーザーが設備の状態を明確に把握できるようにします。データの蓄積によって、設備の故障が発生する可能性のあるタイミングを効果的に予測し、ユーザーが最も正確な意思決定を行えるよう支援します。

オンライン監視システム
オンライン監視システム
オンライン監視システム

データ収集、予知保全の実現

各種センサーを組み合わせ、さまざまな製造プロセス環境を監視し、リアルタイムでデータを収集します。各種設備監視システムはサードパーティシステムに統合することも、固德のDASHBOARDと連携して専用の小規模コントロールルームを構築することも可能です。

IIoT インフィニティ・インダストリアルインターネット
IIoT インフィニティ・インダストリアルインターネット
IIoT インフィニティ・インダストリアルインターネット

多様なデータを収集し、統合・計画

実行方法
VMS®シリーズ 携帯型分析器

動的信号測定、挿すだけで計測

動的監視とは、振動信号を発生するすべての機械や装置から得られる生データを、ソフトウェアとアルゴリズムを組み合わせてリアルタイムで処理し、設備稼働中のさまざまな状態を算出することを指します。固德のVMSシリーズは、多様な振動検出ニーズに対応するために開発された巡回検査用測定器であり、独自のアルゴリズムを活用してユーザーが生産設備のデジタル管理方式を構築できるよう支援します。測定データに基づき機械の運転状況を監視し、標準しきい値を設定して製品歩留まりを維持します。

分析器には、工場内の多数のローターを日常的に検査するIMS-PRローター品質巡回分析器、モーター状態の異常原因を検出するSMS-RC回転機械振動分析器、幅広い分野に対応するVMS-PH設備動的分析器、工作機械向けのVMS-PM動的機械分析器、さらに主軸やウェーハダイサー用の各種携帯型巡回分析器が含まれます。

各種設備の異常要因分析や日常点検作業に対して、プラグ・アンド・メジャー方式の非侵入型測定を採用しています。これにより、工務担当者や保守担当者が現場で容易に測定を行うことができます。携帯型分析器は産業用タブレットを使用し、ソフトウェアによる測定後、即座に結果を得ることができます。

携帯型巡回分析器
携帯型巡回分析器
携帯型巡回分析器

各種携帯型巡回分析器

工場のスマート化への転換を支援

デジタルトランスフォーメーションソリューション

多くの中小規模の伝統産業は、企業のアップグレードと変革において課題に直面しています。 主な問題は資金と管理に関するものです。 第一に、自動化設備を購入するための十分な予算がないこと。 第二に、データ駆動型の管理システムを導入する能力が不足していることです。

スマート製造の時代において、デジタルトランスフォーメーションは避けられません。 しかし、それは必ずしも巨額の投資を必要とするのでしょうか? 限られたリソースしか持たない中小企業にとって、よりシンプルで負担の少ない解決策はないのでしょうか?

デジタルトランスフォーメーションソリューション
デジタルトランスフォーメーションソリューション

デジタルトランスフォーメーションソリューション

#デジタルトランスフォーメーション #IoT
EMS スマートエネルギー管理システム

企業が製造プロセスにおいてカーボンニュートラルや排出削減目標を達成し、世界的な持続可能性への取り組みを支援することがますます求められる中で、効果的なエネルギー管理は持続可能な生産目標を実現するための重要な一環となっています。

出典:ネットニュース、台湾水素・燃料電池パートナーシップ、TechMeIn、ウィキペディア

スマートエネルギー管理システム
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#IoT #ESG