ドイツのインダストリー4.0の未来のインテリジェント製造業をご覧ください!
Oct 29, 2019
2009年から2012年にかけて、欧州が債務危機に陥ったとき、ドイツの経済は依然として好調でした。 その成長は、基礎産業である製造業によって維持されている国際競争力によって促進されました。 ドイツにとって、製造業は伝統的な経済成長の原動力であり、製造業の発展はドイツの産業経済成長に不可欠な要素です。 このコンセンサスに基づいて、ドイツ政府はさらなる技術革新を促進するために多大な努力をしており、そのキーワードは「インダストリー4.0」です。
2010年にドイツが発行したハイテク戦略2020では、製造業の発展を促進するための一連の革新的な政策が提案されています。 戦略を実行するために、2012年にドイツ政府は「10の将来プロジェクト」と題された政府間部門の共同行動計画を発表し、2012-2015年に10のプロジェクトに84億ユーロを資金提供することを決定しました。 「インダストリー4.0」として知られる将来のプロジェクトは、エネルギー供給構造改革、持続可能な開発、その他のプロジェクトと同時に発表されます。 「インダストリー4.0」の今後のプロジェクトは、ICT(情報通信技術)の徹底的な適用を通じて消費需要から生産・製造までのプロセス全体を主に制御し、効率的な生産管理を実現することです。
インダストリアル4.0の進化
産業革命1.0:イギリスで最初の産業革命は18世紀後半に始まり、19世紀半ばに終わりました。 この産業革命の結果、機械の生産が肉体労働に取って代わり、経済と社会は農業と手工業を基盤として、経済発展の原動力となる産業と機械製造へと変化しました。
産業革命2.0:2番目の産業革命は20世紀初頭に行われ、生産ラインの段階に入りました。 部品の製造と製品の組み立てをうまく分離することにより、製品の大量生産の新しいモードが作成されました。 1970年代以来、電子工学と情報技術は生産の最適化と自動化を実現してきました。
産業革命3.0:第3産業革命は、第2産業革命中の高度に自動化された生産プロセスから始まりました。 それ以来、機械は徐々に人間の操作に取って代わることができます。
産業革命4.0:今後10年間で、第4次産業革命は「分散型」生産の新しい時代に入ります。 Industry 4.0は、生産および製造プロセスを決定するネットワークテクノロジーを通じてリアルタイム管理を実現します。
情報物理融合システム(CPS)
工場内のすべてのデバイスを通信ネットワーク経由で接続する「インテリジェントファクトリー」が最適な実施形態です。 このプロジェクトに関連する研究は、ドイツの製造業のすべてのセクターで実施されており、2億ユーロの投資が計画されています。 インテリジェントファクトリーまたは「インダストリー4.0」は、組み込みシステムからCPSへのテクノロジーの進化です。 将来の第4産業革命の代表として、インダストリー4.0はオブジェクト、データ、サービスのシームレスなインターネット(モノのインターネット、データネットワーク、サービスインターネット)に向かって発展しています。
Industry 4.0は、生産モードの「集中型」から「分散型」へのパラダイム変化を反映しています。 従来の生産プロセス理論を覆す技術的進歩により、これがすべて可能になりました。 同時に、分散インテリジェント利用は、製造プロセスにおける仮想世界と現実世界との相互作用を表し、インテリジェントオブジェクトネットワークの構築に重要な役割を果たします。 将来的には、工業生産機械は単なる「処理」製品ではなく、製品が情報と指示を正しく操作する方法を通信することで機械と通信します。
CPSは、仮想空間を物理世界に接続し、インテリジェントオブジェクトを通信および相互作用させ、実際のネットワーク世界を作成します。これにより、現在の組み込みシステムのさらなる進化が実現します。 インターネット、またはインターネットで収集できるデータとサービスに加えて、組み込みシステムもCPSの要素の1つです。
CPSは、モノのインターネットを構築する基本的な部分を提供し、「サービスインターネット」と統合してインダストリー4.0を実現します。 これらの技術は「実装技術」と呼ばれ、革新的なアプリケーションまたはプロセスに基づいてより広範な新しい実空間を開拓し、実世界と仮想空間の境界を弱めます。 インターネットが個人的なコミュニケーションと相互作用を変えるように、実装技術は私たちと現実の世界との相互作用に根本的な変化をもたらします。
高性能ソフトウェアに基づく組み込みシステムとデジタルネットワークに統合されたプロフェッショナルなユーザーインターフェイスとの相互作用により、新しいシステム機能の世界が生まれます。 簡単な例として、スマートフォンには、デバイス自体の通話機能をはるかに超える多くのアプリケーションとサービスが含まれています。 新しい画期的なアプリケーションおよびサービスプロバイダーが出現し続け、新しいバリューチェーンを徐々に形成するにつれて、CPSは既存のビジネスおよび市場モデルにパラダイムの変化をもたらします。 自動車産業、エネルギー経済、およびインダストリー4.0などの生産技術を含むさまざまな産業部門は、これらの新しいバリューチェーンに同時に大きな変化をもたらすでしょう。
未来のインテリジェント製造業
将来のインテリジェント製造業では、CPSは、自動化、生産技術、自動車、機械工学、エネルギー、輸送、遠隔医療など、多くの産業分野およびアプリケーション分野にとって非常に重要です。 CPSによって実現される多くのアプリケーションは、新しい付加価値チェーンとビジネスモデルを生み出します。 CPSは、実際のコストを削減し、エネルギー、時間などの効率を改善するだけでなく、CO2排出量を削減し、環境保護において重要な役割を果たすことができます。
CPSの存在により、インテリジェントファクトリーの生産システム、製品、リソース、および処理プロセスは、非常に高いレベルのリアルタイムを実現し、同時にリソースとコストの節約においてより多くの利点をもたらします。 インテリジェントファクトリーは、持続可能性を重視するという中心原則に基づいて設計されるため、服従、柔軟性、適応性、学習能力、耐障害性、さらにはリスク管理さえも不可欠な要素です。 インテリジェントな工場設備の高度な自動化は、主に生産プロセスの自動監視に基づくCPS生産システムの柔軟なネットワークによって実現されます。 リアルタイムで対応できる柔軟な生産システムにより、生産エンジニアリングの徹底した最適化を実現できます。 同時に、生産上の利点は、特定の生産条件下での一度限りの実施形態であるだけでなく、複数の工場と生産ユニットによって形成される世界クラスのネットワークの最適化でもあります。
従来の製造業と比較して、インテリジェント工場に代表される未来のインテリジェント製造業は理想的な生産システムであり、製品特性、コスト、物流管理、安全性、信頼性、時間、持続可能性、その他の要素をインテリジェントに編集して最適化することができます各顧客の製品製造。 このような「ボトムアップ」生産モデルの革命は、革新技術、コスト、および時間を節約できるだけでなく、新しい市場機会を開拓するためのネットワーク容量も備えています。






