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インダストリ4.0とは

最近、あらゆる兆候から見て、インダストリ4.0は産業の動向になりつつあります。インダストリ4.0は、第4次産業革命と呼ばれ、自動化技術への大規模な応用及びデータファクトリーでのより大きなデータ交換を含みます。この名前の由来は、早期の製造階段―機械化、電気化、電子情報化その三つの歴史段階に帰属します。

インダストリ1.0 2.0 3.0 4.0コンセプトの紹介


インダストリ1.0は、機械製造の時代であり、即ち、18世紀に導入された機械及び装置製造の時代であり、18世紀60年代から19世紀半ばまでの時期を指します。

水力と蒸気機関により工場の機械化を実装します。この産業革命の結果として、機械生産が肉体労働を置き換え、本来の農業、手工業に基づく経済社会は工業と機械製造が経済発展を促進する新しいモデルへ変革するということが明らかになります。その時期の機械装置に関して電気自動化制御そのコンセプトがまだ現れなかった。

インダストリ2.0は電気化と自動化時代であり、およそ19世紀後半から20世紀初頭までの時期をわたります。

分業の上で製品への電気ドライブを経由する大規模な生産です。電力があったからこそ、リレーと電気自動化により機械装置の生産を制御する時代に入りました。この産業革命は

部品生産と製品組立を成功裏に分割したことにより、製品量産の高効率的なモデルをスタートしてきました。

インダストリ3.0は電気情報化時代であり、即ち、20世紀70年代より今まで続く情報化時代です。

インダストリ2.0を更新した上で、電子と情報技術の広範な応用で、製造プロセスには自動化制御の度合いをより大幅に増加させます。生産効率、収量、分業、機械装置の寿命の各方面においてかつてない進歩を遂げてきました。この段階で、工場はPCPLC/マクロプロセッサ等の真の電子、情報技術自動化制御の機械装置で生産し、これから機械はヒューマンの代わりに作業できるようになりつつあり、かなりの割合で肉体労働を引き継ぐだけではなく、メンタル関連の作業にも参加してきました。

*インダストリ4.0はドイツ政府が2012年に発表した「ハイテク戦略2020」により決められた十個の将来のプロジェクトの一つであり、国家戦略にレベルアップし、産業分野における新世代革命性技術のR&Dと革新へのサーポートにフォーコスします。

インダストリ4.0はエンティティ物理世界と仮想インターネット世界を融合する時代です。しかしながら、ドイツ業界にはインダストリ4.0への応答する人はそんなに多くないという事実は、いわゆるサイバー-物理システム(Cyber-Physical System、略称CPS)融合の主要考えがアメリカにより若干年前に提案されたということにつながっています。次の10年、CPSのインテリジェントに基づき、ヒューマンは、インテリジェントマニュファクチャリングをリーディングとする第4次産業革命に入ることができます。製品ライフサイクル、全製造プロセスデータ化及びICTベースのモジュール統合は、柔軟性の高い、個性があるデジタル製品とサービス融合の新しい生産モデルを形成していきます。

インダストリ4.0コンセプトはクラウドコンピューティング、ビッグデータ分析、CPS、マシンテクノロジ、バーチャルリアリティ(VR)、IoT等のような関連技術とサービスモデルを網羅します。インダストリ4.0時代では、製造企業は、これまでよりもインテリジェントな工場を構築し、顧客のカスタマイズニーズを簡単に満たします。このモデルはIIoTIndustrial Internet of Things)として知られています。


技術協力


インダストリ4.0の推進は多くの場合に、技術協力の必要があります。例えば、CPSはクラウドサービスをサーポートし、スマートオブジェクトとクラウドベースのプログラミングモジュールの間に交換を実現します。ビッグデータ分析能力は機器をよりインテリジェントへさせます。AIVR3Dプリント等といったソリューションのような新しい技術は工場にかつてないアジャイル、正確かつ効率的な製造環境を提供します。

McKinseyは、インダストリ4.0が派手なスローガンだけではなく、傾向と技術の統合は製造方法の再構築を期待可能とするということを指摘しました。

発展プロセスでは、データ量、コンピューティング能力、接続数量が大幅に増加し、データ分析能力とビジネスインテリジェンス(BI)も大きな進展を呈し、新型のヒューマン-コンピューターインタラクションのユーザビリティが強化され、デジタル化革命は実り豊かな成果を得た 例えば、高度な機械技術と3Dプリント技術が出てきます。

McKinseyは、企業がインダストリ4.0の関連テクノロジーによる新たな機会をつかむためには、インダストリ4.0の進行に細心の注意を払うことをお勧めします。伝統的な製造ビジネスモデルは新しいモデルに置き換えられつつあります。産業4.0によってもたらされる利益を得るためには、次のデジタル革命のための十分な準備を行う必要があります。

インダストリ4.0アプリをサポートするプラットフォームは、オープンシステムで絶えず変化する市場の需要と業界の動向を満たす必要があります。今後、新技術が出現する際に、それが利活用できます。

将来の工場は、タイムリーに改造さられる生体となり。これまでより数多くのエンティティが接続されており、例えば顧客サービスセンター、原料のサプライチェーン、流通チャネルを含みます。今日の製造環境では、多くの場合、製造工場の互換性のない自動化技術で組み合わせ、製造システム間のデータ共有のために助長されていません。スマート工場は、IoTクラウドプラットフォームで企業の製造業務全体をインテリジェントに制御する能力を獲得します。

機械学習アルゴリズムは、生産モードを識別しフィードバックを抽出することができ、製造作業の最適化に使用されることができます。予測分析は、タイムリーな修理や生産設備の交換を行い、遅延を避けるために、プラント全体のシステム障害を確認することができます。

近代生産環境では、プラントデータがクラウドに配信され、クラウドは、より高いレベルの業務プロセスを提案するために可視化操作と強力な分析ツールを提供することができます。

インダストリ4.0技術がスマート工場を駆動することができる主要な要因はパーソナライズ生産を促進することであり、大規模な量産と異なっているところは、高度にカスタマイズされた製品を提供し、顧客の当面のニーズを満たすことができます。

エコパワー


将来工場の可能性は、企業内からうむのではなく外部です。インダストリ4.0は個々の企業に適用する可能性があるということが証明されたため、IT、オペレーション及び業務ユニットのリーダーは、より総合的な視点から、この傾向を見てする必要があります。彼らは投資の最大リターンが設計、生産、輸送、製品の使用などを含むインダストリ4.0生態系構築から来るべきだと意識しなければなりません。

インダストリ4.0のエコパートナーと関連付けることにより、エコシステムの様々な構成要素は、より大きな市場価値を提供することができます。生物学の概念と同様に、細胞だけでは動作できないが、互恵共生のオーガニック全体に依存しています。IoT、特にクラウドサービスは、必要な組織構造を提供することができ、さまざまな部分を効果的に支援し相互関連の生態関係からメリットを享受することができるビジネスモデルとインテリジェント操作を作成します。

インダストリ4.0のエコパートナーのキーテクノロジーのコンポーネントはアプリケーション・プログラム・インターフェース(API)です。メーカーはパートナーにAPIをオーペンすれば、パートナーが必要なアプリを作成するのを促進することができます。

このアプローチを実現するために、企業はプラットフォームを展開する必要があり、これはエコパートナー全体がPaaSのサービスモデルでサービス指向のAPIを共有するのを促すことができます。アプリは異なるリソースとデータタイプにビジネス分析を迅速に行い、そして簡単に、クラウドベンダー固有のデータ抽出、差別ストレージ、分散コンピューティングと機械学習のAPIに適応します。

APIとクラウドコンピューティングを使用することにより、企業は、製造指向の次世代IoTアプリを構築し共有し、これはインダストリ4.0または工業IoTの中核となります。これは、より高度なインテリジェンスとより高い効率を提供するだけでなく、ビジネスモデルの変革ももたらします。

ユニークな、製品が高度にカスタマイズされたスマート工場を構築するために、消費者や企業は、インダストリ4.0に大きく依存するすべての可能性を見つける必要があります。革命加速の最新のAPIプラットフォームは冒頭しつつあり、企業が製品収益サービスを開発、管理、さらに実行するのに役立てます。

一目で見ると、未来のことではないか。しかしながら、ITとビジネス専門家は技術の現在の進行状況を確認する必要があります。そうでなければ、企業はインダストリ4.0による大きなチャンスを見逃すリスクに直面するだろう。



【関連リンク】

Wikipedia: インダストリ4.0

Readwrite: インダストリ4.0は「データ」が主役 企業が変革から取り残されないためにすべきこと

McKinsey Digital: Industry 4.0 after the initial type

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