インダストリー4.0 (Industry 4.0) とは?

ドイツ政府が提唱している「ハイテク戦略2020」の4領域(エネルギー、交通、健康、産業)の一つである”産業(ドイツ語:Industrie、英語:Industry)”にIoTテクノロジーを適用するもので、第四次産業革命とも呼ばれています。現在このプロジェクトはFA業界のみならず様々な場面で注目を集めています。

インダストリー4.0がもたらす変化

これまでに我々は3つの大きな産業革命を経験してきました。第一次産業革命では蒸気や水を動力源とした工業の機械化がもたらされ、第二次産業革命は電力を利用した大量生産(マスプロダクション)が生まれました。そして現在に繋がる第三次産業革命はモノづくりの現場にコンピューターが導入されました。またこの時期に産業用ロボットも普及し、生産の自動化がすすみました。
これらの革命に続くインダストリー4.0(第四次産業革)は簡潔に説明すると、「スマートファクトリーを実現すること」です。スマートファクトリーでは「IoT(モノのインターネット)」という概念に基づき、生産設備と生産システムをインターネットで繋ぎます。それを介して得られるビッグデータを活用し、工場の機器のコンディションモニタリング(予知保全)などを行うことが可能です。またネットワークから得られるデータを活用して顧客の要望に応じた特注品を生産することができます。
これにより大量生産(マスプロダクション)の体制を保持しつつ、ニーズに合った製品生産システムマスカスタマイゼーションが可能です。

3つの重要課題

インダストリー4.0はスマートファクトリーの実現のため、製造業に関わる以下の3つの重要課題を解決することを目指しています。

 

① 効率の向上・・・エネルギー、資源の節約、ワークライフバランス

② 市場投入までの時間の短縮

③ 需要に応じた生産

 

その実現の為のキーコンセプトは、モノのインターネット化(IoT)の活用により、機械同士の連携や機械と人との連携(=サイバーフィジカルシステム)という新たなモノづくりの形です。この成果として生産効率が向上し、製造コストの大幅削減や大量生産と同様の効率で消費者に合わせた一品一様の商品を作ることが挙げられます。

その実現の鍵は上記のようなネットワークの構築にあります。工場内の全てのシステムや機器(注記)がクラウド上で繋がり、それらシステムや機器から引き出されるビッグデータがリアルタイムに相互通信されます。

 

(注記)

・ERP (Enterprise Resource Planning): 財務や会計など経営資源管理を行うシステム

・MES (Manufacturing Execution System): 生産ラインの実行と管理を行うシステム

・HMI (Human Machine Interface): 人間と機械が情報をやり取りするための手段や、そのための装置やソフトウェアなど

■インダストリー4.0のコンセプトを反映させた製品・技術につきましてはこちらをご覧ください。

IO-Link接続

NFC(近距離無線通信)技術

 

 

IoTに関するよくある質問

インダストリー4.0やIoTについてよく寄せられる疑問にシュマルツがお答えします。シュマルツがご提供する、真空吸着におけるIoTソリューションもご覧になれます。

IoTとはなんですか?

IoTとは、Internet of Thingsの略で、情報通信技術を介して相互作用が可能な、モノと情報(インターネット)が接続されたしくみのことです。これにより、システムが相互に情報通信するのと同じように、IoTデバイスを介して接続された情報システムと人とが協業できるようになります。

ECPとはなんですか?

EPCとはエネルギー/プロセス管理(Energy and Process Control)を指します。エネルギー監視/状態監視の診断機能は、プロセスの透明性を最大限まで高め、エネルギー消費の最適化を可能にします。 
予知保全モジュールは、吸着搬送システムの性能を向上させ、全体的な品質を確かなものにします

EPC機能を備えたシュマルツ製品はこちら

ターミナル式コンパクトエジェクタ SCTMi
小型真空ポンプ ECBPi
コンパクトエジェクタ SCPSi
ニードルグリッパー SNGi-AE

パブリッククラウド/ローカル(プライベート)クラウドとはなんですか?

パブリッククラウドは一般ユーザー向けの情報サービスの一つで、クラウド環境をインターネット経由で提供するものです。すべてのデータはクラウドに保存することができます。
対して、ローカル/プライベートクラウドは限られたユーザのみがアクセスできます。 

企業はデータ保護と一般的なITセキュリティを優先し、ローカル/プライベートクラウドを選択することがよくあります。

AOIとはなんですか?

AOIとは自動光学検査のことで、プロセスにおいてエラーを検知し記憶するための画像処理技術を用いたシステムを意味します。 
これらのシステムは工業生産の様々な場面で利用されています。

MQTTとはなんですか?

MQTTとはMessage Queuing Telemetry Transportの略で、機器間通信(M2M)のためのオープンプロトコルです。 
このプロトコルはメッセージの形式で、異なるデバイス間で測定値を授受するために使用されます。 
この技術は、センサやアクチュエータ、スマートフォン、コンピュータやこれらに類するデバイスに使用でき、IoTの標準プロトコルの一つです。

OPC UAとはなんですか?

OPC UA はOPC Unified Architectureの略で、産業用M2M通信プロトコルです。MQTTとは異なり、OPC UAは単なるデータ授受のためのプロトコルでなく、ベンダー特有の情報モデルを実装することもできます。 
したがって、OPC UAはMQTTより複雑であり、データを上位コントローラ(PLC)に視覚化情報として接続するためによく使用されます。 

ディスクリプションファイルとはなんですか?どこにありますか?

シュマルツのiシリーズだけでなく、すべてのインテリジェントフィールドデバイスは、その使用に際し、デバイス情報が記述された電子ファイル(ディスクリプションファイル)が必要になることがあります。このファイルにはデバイスのID情報やプロセスデータ、ファンクションなどが記述されており、デバイスをコントローラに接続するときに使用されます。これにより、デバイスのデータは読み出され活用できるようになります。

通信方式ごとの電子ファイルは以下の通りです。
•IO-Link: IODD
•Ethernet/IP: EDS
•EtherCAT: ESI
•ProfiNET: GSDML

 シュマルツのインテリジェントデバイスをコントローラに接続するためには、通信方式に対応するディスクリプションファイルが必要になります。このファイルは、シュマルツHP(英)各製品ページの「Documentation」タブからダウンロードできます。