インダストリー4.0：接続された制御システム、デジタルツイン、AIを活用した予測サービスで進化する製造業

インダストリー4.0が到来し、産業施設の管理方法が劇的に変わっています。ちょうど時計が時間を知らせるだけでなく、メッセージ送信や健康管理、天気予報まで行うように進化したように、建物のメンテナンスと管理も大きく進化しました。新しい製品や技術が生産施設や建物運営全体に統合されています。

多くの業界が大規模な変革に直面する中、先進的な組織は競争力を維持するために急いで変革しなければならないことを認識しています。しかし、インダストリー4.0への移行は予想よりも遅く、期待通りの結果を得られないことがよくあります。

ライフサイエンス分野では、環境の厳密な管理が不可欠です。製薬業界では、製造中の環境条件が管理されていないと製品が廃棄されることもあります。クラウドベースの接続制御により、温度変化の早期兆候を監視できます。

半導体や電気自動車の製造などのハイテク分野では、デジタル技術やクラウド技術が24時間体制の運営を支え、迅速な市場投入を可能にします。

これらの変化に対応するため、インダストリー4.0を活用して迅速かつ持続可能な変革を実現している先進企業は、デジタル技術を活用してより機敏で顧客重視の組織を構築しています。このアプローチにより、製造業者は生産性、持続可能性、機動性、市場投入のスピード、カスタマイズ、顧客満足度の向上に集中でき、これらすべてが収益の増加につながります。
どうしてでしょうか？

1. 接続された制御により、より良い洞察と意思決定能力が向上します。

製造施設の多くの部分は測定可能です：温度、占有率、エネルギー使用量、機器の非効率性など。施設全体に接続されたセンサーは、相対湿度の変化などの微妙な変動を検出し、システム制御が効率を損なわずに環境条件を調整するように指示します。

室内空気質（IAQ）が問題となる場合、施設全体のセンサーは空間が占有されているかどうかを示し、適切な量の外気を供給して空気の流れを増やします。業界は今、重要なシステムやプロセスに安全にリモートアクセスできるクラウドベースの技術を活用し、システム監視を即時に行うことで、迅速に問題を解決するための意思決定が可能になります。

施設のすべての部分に接続ポイントがあることで、稼働時間、コンポーネントの健康状態、電力使用量などのデータを分析し、HVAC機器の効率を向上させ、エネルギー効率を強化し、コストを削減し、持続可能性の目標を達成するのに役立ちます。

2. データ、分析、人工知能（AI）および機械学習（ML）を活用した予測サービスは、問題を早期に特定するのに役立ちます。

マッキンゼー＆カンパニーの最近の出版物によると、インダストリー4.0は工場ネットワークの複数の領域で大きな価値を引き出すことができるとされています。機械のダウンタイムだけでも、30-50%の削減が可能であり、予測精度の向上は最大85%¹ に達することがあります。

人工知能（AI）、自動化ツール、および機械学習（ML）を活用して人間と機械の相互作用を最大化するデータと分析を使用することで、運用上の問題を事前に特定し、高額なダウンタイムを回避するのに役立ちます。例えば、チラー装置内のベアリングの内部温度を測定することで、チラーの健康状態やメンテナンスの必要性を判断できます。

予測分析により、安価で頻度が少なく、短時間で済む計画的メンテナンスが可能になります。
接続性、データ、計算能力、高度な分析を組み合わせることで、生産バリューチェーン全体に価値を創出できます。

3. デジタルツインなどのデジタル技術は、シナリオモデリングや製品ライフサイクル、メンテナンスの予測を可能にします。

デジタルツインを使って運用変数を分析し、「もしも」のシナリオをモデル化することで、プロセスの脆弱性や機器の故障を予測できます。リモート監視と診断により、潜在的な故障を早期に発見し、予備部品を準備して高額なダウンタイムを回避できます。