製造ネットワークに常時接続され、互いに情報を共有し合いながら連携して生産を行う「コネクテッドファクトリー」の概念は、製造業者にとって急速に現実化しつつあります。「インダストリー4.0」の名のもとに様々なイノベーションが緩やかに分類され、そのどれもが、工場オペレーションの組織化において、柔軟な統合型コネクテッドモデルの発展に寄与してきました。それらのイノベーションは、マシン同士が効果的に通信する能力、一元化されたプラットフォームへのデータフローの統合、およびクロスデバイス機能と関連しています。それでは、コネクテッドファクトリーの現状を見ていくことにしましょう。コネクテッドファクトリーは、根本的に自動化とデジタル管理に依存しています。デジタルテクノロジーと物理的なプロセスが相互作用する「サイバー・フィジカル・システム」が、大規模な自己制御と効率を高めるためのデータ分析をもたらしました。工場の現場には多くのスタッフの立ち会いが求められましたが、相互接続ネットワークの出現によって、生産ラインの監視や管理の担当者はその業務を遠隔地から単一のインターフェースで行えるようになっています。リモートコンソールから行えるそれらの管理のレベルは実に幅広く、生産量の調整から修理、保守に至るまで、多種多様な業務が含まれることが一般的です。この複雑なトピックに関しては、当然のごとく、わかりにくい専門用語や業界用語が多数存在しますが、本記事ではそのあいまいな部分を明確にしてみたいと思います。そのために、コネクテッドファクトリーが製造業に変革と破壊をもたらしている、5つのキーとなる局面を紹介しましょう。コネクテッドファクトリーが変えつつある製造業の局面1.コネクテッドファクトリーの範囲がサプライチェーンのあらゆる構成要素にまで及ぶコネクテッドファクトリーでは、連携した幅広いデバイスや物理システム全体でインプットされた情報を効果的に管理し、統合することが可能です。工場レベルでは、このM2M(マシン間)のやりとりは比較的単純なもので、プロセスやデータが中央のプラットフォームに送られ、そこから管理されます。一方で、よりマクロ的には、これまでサプライチェーン内で独立性が高かった構成要素からの情報も、工場の現場での意思決定に利用されるようになりました。これは、現場からサプライチェーンへの逆向きの情報の流れに対しても同様です。入り組んだ物流ネットワークが、いかにサプライチェーン全体を構成する要素や、輸送のあらゆるポイントで容易に得られるデータに依存しているかを考えれば、その仕組みは十分ご理解いただけるでしょう。ほかにも、わかりやすい例としてB2Bのeコマースが挙げられます。ボストンの現場で買い付けを行っている小売業者がリアルタイムデータを提供し、上海のファクトリーコンピュータでそのデータを使用して生産量を管理することも可能なわけです。この事例は、「コネクテッドファクトリー」が築きつつある、非常にスムーズなつながりを持ち、ほぼ自動化されたグローバルシステムへの発展性を秘めています。データが主役となる製造業では、コネクテッドファクトリーの共通デジタルインフラストラクチャに統合された高度な分析ツールの重要性がますます高まっています。この点でM2Mシステムは、無駄を最小限に抑えながら、効率と品質におけるイノベーションを促進する上で利用しやすい、複雑なデータセットを提供することが可能です。GEテクノロジーは、風力タービンにセンサーを取り付けただけで、効率が5%向上したと報告しています。ビッグデータの重要性についてはいくらでも説明することができ、その極めて大切な役割を語り尽くすことができないほどです。ほかにも重要なポイントとして、工場レベルのデータ共有と企業レベルのデータ共有の区別が意味をなさなくなってきている点が挙げられます。データから得られる傾向を明らかにし、ムダを指摘し、保守の必要性を予測する作業を担う多くの分析プロセスが、ある程度まで自動化されていくと、卸売や小売部門など、製造業の範囲を超えた領域までもがそこに含まれていくということなのです。IoTが重要な役割を果たすコネクテッドファクトリーの開発においては、相互に通信可能なセンサーやデバイスの集合体であるIoTが極めて重要な役割を果たしています。工業環境内で相互に通信できる機械類を含むデバイスや環境の変化を追跡するセンサー、そしてソフトウェアアプリケーションから成るネットワークを意味する「インダストリアル・インターネット」と言う言葉がありますが、この大規模な統合を妨げる障害の1つとして、旧式のレガシーシステムや、異なるプロトコルで動作する互換性のない機械の存在が挙げられるでしょう。この問題は、ソフトウェアやハードウェアの開発者が、クロスデバイス機能や共通のデジタルアーキテクチャの標準に従う傾向が顕著に見られるようになってきたことから、解消されつつあります。IIC(インダストリアル・インターネット・コンソーシアム)をはじめとする組織も、標準化された規制を定めることによって、この分野における存在感を増してきました。これらすべての改善によって、単一のプロセッサでいくつもの独立したタスクを同時に実行・管理できるようになり、複数アプリの統合が実現するのです。スケーラビリティが鍵となる政府と民間投資家の双方からの大規模な資金提供は別として、「インダストリー4.0」への移行の背景にある力の1つとして製造業者が特に感じているのは、スケーラビリティの可能性です。従来の工場の特徴である異種混合システムは、データの交換や相互の通信ができなかったことから、効率向上の障害となっていました。興味深いのは、相互接続されるインフラストラクチャの背後にあるテクノロジーは複雑なのですが、統合されたシステムは機能性とスケーラビリティにおいてより見通しが良くなるという点です。オン/オフ、さらにはパフォーマンスを最適化するための調整まで、すべての作業を遠隔管理できるということです。このような高度な自動化と自己制御によって、スケーラビリティはさらに高まります。シーメンスのレポートによれば、オートメーション市場はすでに2,000億ドル規模を超えていることが示唆されているほどです。セキュリティへの注目が集まるインフラストラクチャの一元管理と膨大なデータの統合に伴い、厳格なセキュリティの必要性も製造業者にとっての重要課題となっています。全社規模のセキュリティソフトウェアを遠隔更新したり強力な暗号化を行う機能は、どちらも最新のコネクテッドファクトリーで際立っている特徴です。ほかにも注目に値する傾向として、より小規模な製造業者にサービスを提供するサードパーティソフトウェア開発者の増加が挙げられます。特別な設定なしで主要な工場用ソフトウェアと統合できる機能を提供するマカフィーやノートンなどの企業は、現代のセキュリティ上の懸念には社内ソリューションによって対処すべきであるという過去の常識を覆しました。今後は、キーパッド入力システムやカメラなどの物理的なセキュリティデバイスも統合システムの一部として管理され、監視されるようになっていくことでしょう。それらのシステムには一定の自己制御機能が採り入れられ、さらなる効率化につながることも期待されます。これらの5つのポイントを理解することは、これからコネクテッドファクトリーを構築しようとする企業はもちろん、すでに整備し始めている会社にとっても、方針を明確にする上で大いに役に立つはずです。Goanが執筆し、NewsCredパブリッシャーネットワークを通じてライセンスされたものです。ライセンスに関するお問い合わせはlegal@newscred.comにお願い致します。様~ものづくりICTを活用した設計と生産の見せる化によるスマートな「ものづくり」とは?新技術や事例、関連する商品・サービスなど、実現するヒントを紹介します。