インダストリー 4.0 は、第 4.0 次産業革命を説明するために使用される用語ですが、それ自体が産業アプリケーションとして通常分類されないトピックに焦点を当てています。 インダストリー 4.0 は、製造会社が製品を強化し流通させるためにテクノロジーを使用する方法を変革しています。 モノのインターネット (IoT)、クラウド コンピューティング、分析、人工知能 (AI)、機械学習などは、メーカーが製造プロセスに組み込んでいる最先端のテクノロジーです。 ディスクリート製造、プロセス製造、石油・ガス、鉱業、その他の産業部門を含むすべての産業ビジネスは、インダストリー XNUMX の概念とテクノロジーを利用できます。
インダストリー4.0とは
インダストリー 4.0 を説明する 4.0 つの方法は、インテリジェントなデジタル技術を産業および製造プロセスに統合することです。 インダストリー XNUMX のおかげで、製造業がよりスマートになり、よりインテリジェントな工場を構築できるようになります。 より多くの情報に基づいた選択肢とカスタマイズ オプションを利用できるようにすることで、製造およびサプライ チェーンの運用における生産性、効率、適応性を向上させることを目指しています。
第 XNUMX 次産業革命は、いわゆる「スマート ファクトリー」を推進します。 「スマートファクトリー」とは、人の手を介さずに生産設備や物流システムを構築する生産現場のことです。 モノとサービスのインターネットを通じて相互に通信する一連のサイバー物理システムが、インテリジェント ファクトリーとしても知られるスマート ファクトリーを構成します。 さらに、このプロセスの重要なステップは、製品と生産ライン間のデータ転送です。 その結果、サプライチェーンをより効果的に結び付けることができ、あらゆる生産環境をより適切に組織化することができます。
インダストリー 4.0 としても知られる、私たちは現在、第 XNUMX 次産業革命を経験しています。 情報に基づいたデータにより、バリュー チェーン全体でより効率的かつ生産的な製造が可能になります。これは自動化の推進とインテリジェントな機械や工場の使用が特徴です。 マスカスタマイゼーションにより柔軟性が向上し、メーカーは最終的には XNUMX つのロットサイズで効率性を追求しながら、顧客の要求をより適切に満たすことができます。 スマート ファクトリーは、生産現場からより多くのデータを収集し、それを他の企業運用データと組み合わせることで、情報の透明性を実現し、意思決定を強化できます。
ロボットとプロセスオートメーションの導入に重点を置いたこれまでの産業革命を超えて、インダストリー 4.0 はさらに技術の進歩を目指しています。 この新たな革命のおかげで、工場はよりスマートになり、製造業の変化する需要や手順に容易に適応できるようになります。
インダストリー 4.0 のメリット
リソース管理の改善、ダウンタイムの減少、生産性の向上により、運用効率も向上します。 この効率性は持続可能性への取り組みにも引き継がれ、分析とインテリジェントな自動化により、エネルギー使用のさらなる最適化と合理化、廃棄物の削減、さらにはライフサイクル全体にわたってより持続可能な製品の設計と革新を支援できます。
インダストリー 4.0 のツールとソリューションのおかげで、膨大な量のデータをリアルタイムで収集、分析、解釈することもできます。 これにより、実際に活用できる洞察を迅速に得ることができ、確実かつ正確な意思決定を行う権限が与えられます。 顧客のニーズと期待は急速に進化しているため、これは顧客にも当てはまります。 したがって、リアルタイムのデータ分析を利用して、製品のパーソナライズに迅速に適応し、オンデマンドでカスタマイズされたソリューションを提供できます。 インダストリー 4.0 のツールと戦略は、生産性と効率の向上に加えて、人々が曲がり角の先を確認し、大きな競争上の優位性を獲得するのにも役立ちます。
インダストリー 4.0 テクノロジーとは
これには、産業用 IoT ネットワーク、AI、ビッグデータ、ロボティクス、オートメーションなどのテクノロジーの進歩が含まれます。 インダストリー 4.0 のおかげで、製造はよりスマートになり、よりインテリジェントな工場を構築できるようになります。 柔軟性、生産性、効率を向上させるとともに、より多くの情報に基づいた意思決定と個別化された製造プロセスを促進することを目的としています。
インダストリー 4.0 を推進する技術革新はどれですか?
#1.IoT、つまりモノのインターネット
スマートファクトリーはモノのインターネット (IoT) に大きく依存しています。 工場現場の機械には IP アドレスを持つセンサーが装備されており、機械が他の Web 対応デバイスと通信できるようになります。 世界の機械化と接続のおかげで、大量の有用なデータが収集、分析、交換できるようになります。
＃2。 クラウドコンピューティング
これは、あらゆるインダストリー 4.0 戦略の基礎です。 スマート製造を完全に実現するには、エンジニアリング、サプライ チェーン、生産、販売および流通、サービス システムを接続し、統合する必要があります。 クラウドはそれを可能にします。 さらに、クラウド コンピューティングにより、通常は保存および分析される大量のデータをより効果的かつ効率的に処理できます。 ビジネスの成長に合わせてニーズを適切に判断し、事業を拡大できる中小規模の製造業者は、クラウド コンピューティングを利用することで初期コストを削減することもできます。
#3. ビッグデータとデータ分析
ビッグ データは、従来のソースとデジタル ソースの両方から膨大な量のデータを収集することに重点を置いています。 ビジネスでは、ビジネスが継続的に生成するこれらの膨大なデータから効率を向上させるための結論を導き出したり、新しいビジネスラインを開発したりするために、リアルタイム分析が必要です。
ビジネスに利益をもたらす方法でビッグデータをインダストリー 4.0 の環境で活用するには、いくつかの決定を下す必要があります。 ビッグ データを活用するには、まず収集されるデータのソース、頻度、種類を決定することが重要です。 どのデータ ソースが貴重な情報をもたらすかを判断することも重要です。
＃4。 AIと機械学習
製造会社は、工場現場だけでなく、すべての事業部門、さらにはパートナーや外部ソースから生成される豊富な情報を活用することで、生産性を最大化できるようになりました。 人工知能 (AI) と機械学習 (ML) は、運用を自動化、予測し、可視化する洞察を生み出すことができます。
#5. エッジコンピューティング
リアルタイムの運用操作の要件により、一定量のデータ分析を「エッジ」、つまりデータが生成される場所で実行する必要があります。 これにより、データの生成から応答が必要になるまでの時間が短縮されます。 たとえば、安全性や品質の問題を検出するために、機器はほぼリアルタイムでアクションを実行する必要がある場合があります。 ネットワークの信頼性によっては、工場現場から企業クラウドにデータを送信したり、送り返したりするのに時間がかかりすぎる場合があります。 さらに、エッジ コンピューティングによりデータがソースの近くに保持されるため、セキュリティ リスクが軽減されます。
＃6。 サイバーセキュリティ
製造会社は、サイバーセキュリティやサイバー物理システムについて常に深く考えてきたわけではありません。 ただし、製造プロセスの効率を高める同じオペレーショナル テクノロジー (OT) 接続によって、マルウェアや悪意のある攻撃の新たな侵入ポイントも開かれます。 インダストリー 4.0 のデジタル変革を進める際には、包括的なサイバーセキュリティ戦略を考慮することが重要です。
＃7。 デジタルツイン
インダストリー 4.0 のデジタル変革のおかげで、企業は生産ライン、工場、サプライ チェーンの仮想ツインを構築できるようになりました。 IoT センサー、デバイス、PLC、その他のインターネットに接続されたオブジェクトは、デジタル ツインの作成に使用されるデータを収集するために使用されます。 メーカーはデジタルツインを使用して、生産量を増やし、プロセスを強化し、新製品を作成できます。 メーカーは、生産プロセスをシミュレートするなどして、プロセスの変更をテストして、ダウンタイムを短縮したり生産能力を向上したりする方法を見つけることができます。
#8. 5G
5G 接続はまだ一般的ではありませんが、今後数年間で広く採用されることが予想されます。 この 5G ネットワークの広範な展開のおかげで、モノのインターネットは大幅に改善されるでしょう。 5G のおかげで、デバイス間の信号範囲が拡張され、インターネット接続の遅延が軽減されます。 これらすべての結果として、工場の柔軟性と生産性は両方とも向上します。
インダストリー 4.0 製造業とは
最も広い意味では、「インダストリー 4.0」という用語は、製造関連のテクノロジーとプロセスにおける自動化とデータ交換への拡大傾向を表します。 この自動化により、工場の機械にはワイヤレス接続、センサー、その他のデバイスが搭載され、生産プロセス全体を監視し、視覚化し、独立したアクションを実行できるようになりました。 ここでは、インダストリー 4.0 ソリューションが製造とサプライ チェーンの生産性、可視性、持続可能性をどのように強化しているかを示すいくつかの例を紹介します。
インダストリー 4.0 が製造業に与える影響は広範囲に及びます。 これにより、業務効率の活用、需要予測の強化、データサイロの打破、予知保全の実施、作業員の安全性の向上、仮想トレーニングなどが可能になります。 デジタル変革として知られる広範なアイデアの一部として、インダストリー 4.0 には計画から納品までの製造が含まれます。 これには、製品と資産を追跡するためのツールのほか、詳細な分析、スマート ウェアハウス、シミュレートされた変更、および製造現場のデータ センサーが含まれます。
スマートマニュファクチャリングのユースケース
#1. サプライチェーンの管理と最適化
インダストリー 4.0 のソリューションにより、企業はサプライ チェーン全体にわたってより多くの知識、制御、データの可視性を得ることができます。 企業は、サプライチェーン管理機能を利用して、より迅速に、より手頃な価格で、より高品質の商品やサービスを市場に投入することで、効率の悪い競合他社を上回る業績をあげることができます。
#2. 予知保全/分析
製造会社は、インダストリー 4.0 ソリューションのおかげで、潜在的な問題を発生前に予測できるようになりました。 IoT システムがない場合、予防保守はスケジュールまたはタイミングに従って工場で実行されます。 つまり、手作業が必要となります。 IoT システムにより、予防保守の効率と自動化が大幅に向上しています。 システムは、問題が進行しているときや機器の修理が必要なときを検出できるため、潜在的な問題が大きな問題に発展する前に対処できます。
#3. 資産の追跡と最適化
企業は、IoT テクノロジーを使用して在庫と機器を追跡し、その所在と動きを追跡できます。 生産のダウンタイムを削減し、生産高を最大化するために、IoT テクノロジーはこれらの資産の状態に関するデータを継続的かつリアルタイムで提供します。
#4. サプライチェーンの最適化
インダストリー 4.0 のおかげで、グローバル サプライ チェーンの完全な可視化が可能になります。 物流を最適化し、需要と供給のバランスをとり、注文処理を改善し、サプライチェーン全体の効率を向上させることができます。 さらに、サプライヤー、在庫レベル、生産計画、顧客の需要、社内チーム、およびその他のいくつかのソースからリアルタイムのデータを受け取ります。
#5. アジャイル製造
人工知能 (AI) と高度な分析のおかげで、ソーシャル メディア、オンライン レビュー、顧客サービスのやり取りなどのソースから、顧客に関する洞察やフィードバックを瞬時に収集して分析できます。 研究開発グループや製品設計者は、この情報を使用して、顧客の好み、問題、新たなトレンドを特定できます。 貴社のチームは、消費者のニーズや市場の傾向により適合した製品をより迅速に作成できるようになり、イノベーションを促進しながら顧客満足度やロイヤルティを向上させることができます。
#6. 品質管理と欠陥検出
IoT デバイスと機械学習アルゴリズムを使用して、あらゆる生産ラインからリアルタイム データを収集できるようになります。 製造および生産プロセスを継続的に観察することで、異常を検出し、品質上の問題を特定し、迅速に是正措置を講じることができるため、製品の品質を常に最高の状態に保つことができます。
＃7。 3D プリント
3D プリンティング技術の使用は、第 3 次産業革命に大きく依存していました。 さまざまな幾何学的構造を印刷できることと、よりシンプルな製品を作成できることは、業界にとって 3D プリンティングの XNUMX つの利点です。 さらに、比較的環境に優しいです。 また、少量生産におけるリードタイムと全体の生産コストも削減できます。 さらに、適応性を高め、倉庫保管費用を削減し、企業によるマスカスタマイゼーションビジネス戦略の採用をサポートすることができます。 さらに、XNUMXD プリントは、スペアパーツを現地で取り付けるのに非常に役立ち、サプライヤーへの依存と供給リードタイムを軽減します。
#8. スマートセンサー
センサーと計測機器は、インダストリー 4.0 や、スマート製造、スマート交通、スマート ホーム、スマート シティ、スマート ファクトリーなどのその他の「スマート」メガトレンドの主要なコンポーネントです。
スマート センサーは、データを生成し、自己監査や自己構成、複雑なプロセスの状態監視などの追加機能を可能にするガジェットです。 ワイヤレスで通信できるため、設置の労力が大幅に軽減され、センサーの高密度アレイの実現に役立ちます。
#9. 共同設計プラットフォーム
インダストリー 4.0 は、研究開発チーム、製品デザイナー、利害関係者など、ビジネスのあらゆる部門の利害関係者が設計データや洞察にアクセスして貢献できる、協調的な設計環境の開発を奨励します。 このオープンな戦略により、部門を越えた協力、アイデアの共有、知識の交換が促進され、その結果、より適切な設計上の意思決定が可能になり、最先端の顧客重視の製品をより迅速に作成できるようになります。
インダストリー4.0のコンセプトとは
インダストリー 4.0 コンセプトは、高度なデジタル技術を製造および産業プロセスに統合することを表す用語です。 産業用IoTネットワーク、AI、 ビッグデータ、ロボット工学、オートメーション。
インダストリー4.0とは何ですか？
製造業は現在、インダストリー 4.0 とも呼ばれる第 XNUMX 次産業革命を迎えています。 データと接続性の拡大、分析、人間と機械の相互作用、ロボット工学の進歩などの破壊的なトレンドがそれを推進しています。 さらに、テクノロジーと製造手順が自動化とデータ共有にどのように移行しているかについても説明します。
インダストリー 4.0 革命の例は何ですか?
製造部門では、自己完結型ロボットが生産ラインに沿って重い物体を保持し、移動させます。 その結果、組み立て、溶接、パレット積み作業における人体への危険が軽減されます。 自律ロボットは、複数の注文であっても、商品をピッキングするための最も効果的な経路を迅速に分析して選択できるため、倉庫レベルでの注文ピッキングに役立ちます。 休憩は必ずしも必要ではないため、企業はそれらを継続的な生産に使用できます。
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、高度なロボット オートメーション、モノのインターネット、3D プリンティング、人工知能、クラウド コンピューティング、機械学習、仮想現実、コグニティブ コンピューティングなど、製造分野における最先端のテクノロジーの導入を指します。 スマート ファクトリーは、これらのインダストリー 4.0 システムの広範な採用の結果として発展しており、最新の技術進歩を組み込んで業務を強化し、より効率的、合理化され、適応性を高めています。
リアルタイムのデータ分析、可視性の向上、自律的な監視、生産性の向上、競争力の向上は、インダストリー 4.0 が企業にもたらす数多くのメリットのほんの一部です。 コラボレーションと水平システムと垂直システムの融合は、インダストリー 4.0 の重要な特徴の XNUMX つです。
インダストリー 4.0 はどこから来たのか?
ドイツ政府のハイテク計画に取り組んでいる科学者のグループが、初めて「第 2015 次産業革命」という用語を作りました。 世界経済フォーラム（WEF）の執行委員長であるクラウス・シュワブ氏は、XNUMX年に雑誌『フォーリン・アフェアーズ』の記事でこの表現を広めた。
この表現は、2015 年に世界経済フォーラムの理事長兼創設者であるクラウス シュワブによって有名になりました。 誰もが政治、経済、科学の分野のいくつかの記事でそれらを見つけることができます。
インダストリー 4.0 の目標は何ですか?
インダストリー 4.0 は、自動化された意思決定、ネットワーク化された機器、データ分析、その他のテクノロジーを導入して、バリュー チェーン全体の生産性を向上させ、商品の効果的な生産を促進することを目指しています。
まとめ
インダストリー 4.0 の世界では、テクノロジーにより俊敏性と応答性が向上します。 機械に組み込まれているような感知デバイスは、潜在的な異常をユーザーに警告できます。 その結果、企業はダウンタイムを迅速に解決し、中断することなく生産を継続できます。 インダストリー 4.0 の概念は、「スマート」な相互接続された生産システムの総称です。 彼らは、物理世界を感知、予測し、対話して、生産をリアルタイムでサポートする決定を下します。 製造における生産量、エネルギー効率、持続可能性を向上させることができます。 今後ますます高度化が進み、製造業に欠かせないツールとなるでしょう。 一般に、インダストリー 4.0 は最先端のデータ テクノロジーの使用を奨励します。
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参考文献
