用語解説 「インダストリー4.0」 「サイバーフィジカルシステム」 「スマートファクトリー」

インダストリー4.0、サイバーフィジカルシステム(CPS)、スマートファクトリー(スマート工場)というと最近よく聞くけど少しわかりづらいという方が多いと思います。

そんな方のために、用語の解説をまとめていきたいと思います。

インダストリー4.0とは

industry4.0についてまとめてみます。

インダストリー4.0の説明

インダストリー4.0とは第4の産業革命のこと。ネットワークで情報をつなげ、コンピュータ、人工知能を活用して、生産や流通などの自動化を最適レベルまで引き上げるという試みです(決定版 インダストリー4.0より)。

これもインダストリ4.0があれば当然1.0~3.0があります(笑)。

  • industry1.0:第一次産業革命で機械化が始まった(主に軽工業)
  • industry2.0:第二次産業革命、電力の仕様と大量生産(主に重工業)
  • industry3.0:第三次産業革命、ITを利用して自働化が進んだ(コンピューター登場)

覚えておきたい点として、industry4.0はドイツ発端の考え方であることも理解しておいた方がよいと思います。

ちなみにWikipediaでは以下のように説明されています。

サイバーフィジカルシステム(CPS)を導入した「スマートファクトリーの実現」がインダストリー4.0の根幹である。生産工程や流通工程のデジタル化により、生産や流通の自動化、バーチャル化を大幅に高めることで、生産コストと流通コストを極小化し、生産性を向上させることを主眼に置いている。

生産ラインの高効率化は以前から行われていたが、生産設備が機器故障によって停止することのないよう機器の故障や異常を事前に予知して保全することで生産設備の稼働率を高める予知保全なども重要なポイントとなる。IoT技術の導入によって、機器の稼働情報や設置場所の温度、湿度といった情報などをビッグデータとして集め、パフォーマンスの低下などをAIによって検出し、修理を行うことで、以前のように平均故障間隔などから行っていた保全よりも、より的確に保全が行えるようになる。  (Wikipediaより)

サイバーフィジカルシステムとは

サイバーフィジカルシステム(Cyber physical system、CPS)について以下の通りまとめています。

サイバーフィジカルシステムの説明

サイバーとは、人工知能やITを指し、フィジカルとは現実世界、工場で言えば現場のことを指します。簡単に言うと、現実の工場の情報をデジタルデータに置き換えて、コンピューターに情報として吸い上げ、人工知能などのITの力を利用して一番効率的で速い、理想的な生産を実現してしまおうというものです決定版 インダストリー4.0より

サイバーフィジカルシステムを実現させれば、効率や生産性の向上だけでなく、設備保全性の向上を実現することができますね。

スマートファクトリー(スマート工場)とは

スマート工場について以下の通りまとめています。

スマートファクトリーの説明

センサーやRFIDと呼ばれる生産機器と製品との自動通信技術を使って、工場(フィジカルエリア)の現場データをIT(サイバーエリア)に蓄積します。

そして、IT上で行われる製造シミュレーションが現場と一致するまでの高い精度で情報を吸い上げることにより、設計、生産計画、物流、部品の供給から調達まで最も効率的でスピードアップした製造を実現できる。このレベルの向上のことをスマートファクトリという(決定版 インダストリー4.0より一部改変)。

現在日本では少子高齢化がすすんでいます。しかし、IoTやAI技術によって生産性を飛躍的に高めた「スマートファクトリー」を実現すれば、少ない人員で今まで産業規模を維持することができます。

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