インダストリー4.0はビジネスにどのような影響を与えるのか？

インダストリー4.0は、生産工学などの従来の産業部門におけるコンピュータ化を促進するドイツ政府のイニシアチブです。

このプロジェクトの目標は、サイバーフィジカルシステムやインターネット・オブ・シングスなどの基盤技術を含むスマートファクトリーです。

ドイツでほぼ独占的に使用されているインダストリー4.0という用語は、産業革命の第4段階を表しています。蒸気駆動機械の発明、コンベアベルト、オフィスのコンピュータ化に続いて、現在は製品と生産工学におけるウェブ技術の統合に焦点が当てられています。ドイツ以外では、インダストリー4.0はインダストリアルインターネットとしてよく知られています。

インダストリー4.0技術の一つは、コンピュータと機械技術を組み合わせたサイバーフィジカルシステムで、メカトロニクスとしても知られています。これらは可能な限り自律的なシステムの創造において重要な役割を果たしています。

これには、Google Carなどの無人運転車への初期段階の取り組みや、現在火星を探査しているローバーが含まれます。火星ローバーは制御センターから管理されていますが、それでも自律的なデバイスです。

地球から火星への信号伝送にかかる時間のため、ローバーは「通常の」リモート制御で操縦することはできません。

ローバーの局所センサーが周囲を観察し、そのソフトウェアが結果データを分析し、決定を下し、機械部品によって実行される運転コマンドを出します。

これらの概念は、特定の車の駐車支援機能や衝突予防機能にすでに実装されています。サイバーフィジカルシステムの主要な特徴には、周囲を観察するセンサーと、システムを自律的に監視・駆動する組み込みソフトウェアが明確に含まれています。

サイバーフィジカルシステムは、製造業とサプライチェーンにおける生産性を大幅に向上させる可能性があります。生産ワークフローのみを制御していたプロセスが、現在はオブジェクト（またはデバイス）まで拡張されています。

これらのオブジェクトはプロセスの一部となり、プロセッサーがオブジェクトに組み込まれます。この現象は「スマートファクトリー」という用語で要約でき、企業全体の生産物流、人間と機械の相互作用、機械と機械の相互作用、および産業用途における3Dレプリケーションの組み合わせです。

その結果、より多くの自律性と、自己制御・調整が可能なスマート生産工程が実現されます。利点には、リーン製造を超えた生産工程の最適化、問題とリスクの適時検出による損害と事故の回避が含まれます。

これは、発生したエラーがシステム自体によって検出・解決される自己修復システムを持つITにおいて、すでに馴染みのある概念です。インダストリー4.0イニシアチブは、この概念をメタレベルでの生産工程やインスタンスレベルでの製品自体などに適用することを目的としています。例として、最終製品が3Dレプリケーターである生産工程として見られる3Dレプリケーターの作成が挙げられます。

インダストリー4.0に内在する第2の技術は、インターネット・オブ・シングスです。この背景にあるアイデアは、デバイスがインターネット経由で相互接続され、互いに通信できるということです。

インダストリー4.0イニシアチブにより、ドイツ政府は「スマートファクトリー」、インテリジェント生産システムとプロセス、および分散・ネットワーク化された生産拠点の創造に焦点を当てています。目標は、産業・輸出国としてのドイツの地位を強化・発展させることです。低賃金国にアウトソーシングされた製造業をドイツに呼び戻すことができます。

しかし、インダストリー4.0を実現するまでには長い道のりがあります。セキュリティの習得と通信・データ量の管理には依然として困難があります。

セキュリティは明らかに最優先事項です。これは2つの主要な側面をカバーしています：組み込みソフトウェアの信頼性とハッキングからの保護です。

高速道路を時速130km/hで走行中の無人運転車のシステム故障や、フル稼働中の生産拠点へのサイバー攻撃を想像するだけで十分です！非常に大きなデータ量の管理と分析については、これは「ビッグデータ」という用語でカバーされ、新しい技術とプロセスが現在、非常に速いイノベーションサイクルで市場に登場しています。これらの問題は比較的解決しやすいように見えます。

その他の問題には、プロトコルとインターフェースの標準化の問題があります。最終的には、これは業界のインダストリー4.0イニシアチブへの協力意欲に依存するでしょう。

さらに、インダストリー4.0には非常に異なる問題もあります：それは破壊するよりも多くの雇用を創出するでしょうか？この主題に関する最初の意見の一つはMITからのもので、歴史上初めて、今日の技術でさえ創出するよりも多くの雇用を破壊すると述べています。その結果、社会はこれまで未知の社会的・経済的課題に直面しています。解決策はまだ現れていませんが、これは私たちが緊急に取り組む必要がある現象です。

インダストリー4.0は、Rockwell Automationが長い間スマート製造または製造コンバージェンスと呼んできた用語です。このConnected Enterprise®では、プラントフロアが企業全体のシステムとシームレスかつ安全な方法で接続され、モバイルデバイス、クラウド、ビッグデータなどの新技術を活用します。