スマートファクトリー時代へ：デジタル化と変革

産業・製造部門は、新時代のテクノロジーの流入により、オートメーションとスマート製造プロセスへと徐々に方向転換している。産業部門の主な焦点は、生産性と生産高の向上である。新しい技術が市場に参入するにつれ、計画外のダウンタイムは減少し、制御システムの範囲と可用性は拡大している。最新のテクノロジーとオートメーションを採用することで、メーカーや生産者は生産性と生産高を向上させることができる。

産業プラントの仮想 化は、コスト削減、プロセスの簡素化、効率向上の戦略である。信頼性を維持するため、産業分野での仮想化にはフォールト・トレラント・システムが必要です。仮想化は、デジタルトランスフォーメーションを支援し、ビジネス効率を向上させるためにも活用できる。

簡単に言えば、 デジタルトランスフォーメーションとは、従来型のセットアップにデジタルシステムとテクノロジーを統合するプロセスである。産業用デジタルトランスフォーメーションには、製造プロセスを強化するための用途がいくつかある。 最終的な目標は、効率、信頼性、精度だ。機械学習、人工知能、デジタル・ツイン、拡張現実と仮想現実、自律システムは、業界を支配しているデジタル技術の一部である。

デジタルトランスフォーメーションによって成功した企業は 、業界平均と比べて収益が急増している。 テクノロジーは、効率や品質の向上といった直接的なメリットだけでなく、経費の削減や歩留まりの向上といった長期的なメリットももたらす。施設は、デジタル・トランスフォーメーションによって、リソースの効率化、欠陥の排除、パフォーマンスの最大化に役立つ安全性の面で恩恵を受けることができる。

デジタルデータは 、より速く、より正確で、今日の環境では必要なアクセス資格証明書さえあれば誰でもアクセスできる。また、資源を節約し、環境負荷の低減にも貢献します。デジタルトランスフォーメーションの目標は、デジタル技術を活用し、持続可能な方法であらゆる分野のすべての人々の幸福を向上させることである。

仮想化以前に普及していたコンピューティングの形態は、単一アプリケーションのサーバーやPCが主流で、ハードウェアが十分に活用されていませんでした。仮想化によって、1台の専用サーバーが他の複数のサーバーの作業を行うことができるようになり、稼働率が向上しました。物理サーバー上の各仮想マシン（VM）は、仮想化環境において独自のパーティションを持つ。 これらのパーティションはハイパーバイザーと呼ばれるソフトウェア上にあり、仮想マシンの作成と管理を行います。ハイパーバイザーは、アプリケーションの実行に必要なコア・サービスやゲストのオペレーティング・システムを管理する。このように、仮想化によって、複数の仮想マシンや多数のオペレーティング・システム、アプリケーションを同じ物理サーバー上で実行できるようになる。

データの爆発的な増加と処理能力の向上は、生産の本質を変えるイノベーションを引き起こしている。製造業は他のどの業界よりも多くのデータを生み出しているが、それを活用している組織はほとんどない。デジタル・マニュファクチャリング・テクノロジーは、今後10年の間に、物理的資産を「仮想の糸」でつなぐことを可能にする。

スマート・マニュファクチャリングの発展におけるバーチャル・リアリティ（VR）の重要性は、その重要な構成要素のひとつであるため、過小評価することはできない。製造業者は、急速に進化するグローバル市場の要求を満たすために、製品開発、製造、生産後のプロセスを最適化しようと努力している。これを達成するためには、産業部門のあらゆる分野でデータとアナリティクスの活用を検討する必要がある。

スマート・マニュファクチャリングは 、スピード、適応性、革新性、卓越性、経費、信頼性、資産の信頼性、燃費効率などの分野で具体的な利点を示し、製造エコシステムに破壊的な影響を与える。アイデアの開発から原材料の調達、製品の販売に至るまで、製造プロセス全体で非効率が削減される。

例えば、スマートで適応性の高いソリューションを備えた工場は、生産性を高めたり、下げたりするために簡単に変更することができ、新製品の市場投入までの時間を短縮し、市場シェアを獲得するチャンスを増やすことができる。スマート・マニュファクチャリングは、このような環境におけるビジネスの相互作用とデータ交換を支援することができる。

一方、スマート・マニュファクチャリング・システム導入の障壁には、セキュリティ上の懸念、システム統合の不在、投資効果の低さ、運用、システム的、技術的、意味的相互運用性などがあるかもしれない。

しかし、今後数年間で、より優れた、より費用対効果の高い品質管理を選択する国が増えるにつれて、産業プロセスの自動化は飛躍的に拡大するだろう。複雑な手順の自動化には、機械学習が不可欠となる。このような新しいテクノロジーを採用する企業は、他の企業が追随する前例を作ることになる。スマート・マニュファクチャリングは、機械学習ソフトウェアと連携したインテリジェント・ビデオ・アナリティクスによって主導されるだろう。

スマート・マニュファクチャリングの重要な原動力のひとつはデジタル・ツインであり、従来の産業プロトコルに変化をもたらしている。ビジネスがより効率的で持続可能なものになろうと努力するにつれ、大規模な資本プロジェクトの必要性が高まっている。そのため、企業は経済的・環境的な懸念に対する斬新な解決策を考案する必要がある。デジタル・ツインは、プロセスの簡素化によって成長する。

デジタル・ツインは、 センサーによって 対応する物理システムに 接続される。 センサーは、エネルギー出力、温度、気象条件など、さまざまな物理的アイテムの品質に関するデータを生成する。このデータは、シミュレーションの実行、性能問題の調査、将来的な修正などに活用され、そのすべてが適切な結果を生み出すことを目的としている。

大規模なプロジェクトや製品を開発する業界では、デジタル・ツインが利用されている。石油・ガス事業では、生産量、効率、信頼性を高めるためにデジタルツインを急速に活用している。デジタルツインは、比類のない経済的利益を生み出すために活用できる洞察と知識を提供します。