生産現場に適用される製造デジタルプラットフォームが、具体的にどのような構成からなっているかを解説していこう。
製造デジタルプラットフォームの主要な機能は、「インターネット」「デジタルワークスペース」「セキュリティ」の3つの分けられる。ネットワークは基盤(ベース)、デジタルワークスペースはコア、セキュリティは持続可能性に対する保証としてそれぞれ機能する。これらは製造デジタルプラットフォームの中核であり、土台となっている「産業用コネクション」を前提に機能する。
ネットワークの相互接続システムや識別分析システム、情報交換システムなど、生産に関わる情報システムの要素を、深いレベルで相互に接続する。低遅延かつ高信頼性を備え、広範囲をカバーする産業用インターネットのインフラを構築することで、産業のあらゆる場面でシームレスなデータ伝送を実現し、リアルタイム認識や協調的なインタラクションに基づくインテリジェントなフィードバックを実現する、生産モデル構築をサポートできる。
産業のあらゆる要素を結び付けるハブの役割を果たす。上流のアプリケーションと下流の機器を相互に接続し、大規模なデータの集約やモデリング分析、アプリケーション開発を通じて、製造機能の標準化やソフトウェア化、モジュール化に加えて新たなサービス創出を促進する。生産方法やビジネスモデルの革新、資源の効率的な配分をサポートする産業知識。
産業用インターネットの健全な発展を保証するもので、機器のセキュリティ、制御のセキュリティ、ネットワークのセキュリティ、アプリケーションセキュリティ、データセキュリティの5つの側面が含まれる。産業用インターネットセキュリティのシステムを確立することで、さまざまなセキュリティ脅威を効果的に特定して抵抗し、さまざまなセキュリティのリスクを解決し、産業インテリジェンスの発展を保護することができる。
製造デジタルプラットフォームを機能群に基づくレイヤーの重なりとしてモデル化すると、「基礎レイヤー」「デバイス/ソフトウェアレイヤー」「プラットフォームレイヤー」「アプリケーションレイヤー」の4層構造として表せる。
大まかに言えば、「基礎レイヤー」は文字通りプラットフォームにおける基礎的なサポートを提供し、「デバイスおよびソフトウェアレイヤー」は現場での生産と管理作業を支援する。「プラットフォームレイヤー」は、データ資産の管理や分析、呼び出しを担う層だ。「アプリケーションレイヤー」はデータ管理や業務効率化に関連するアプリケーションのための環境を提供する。
IT、機械インフラを支える要素技術で構成されている。ITの要素はAI(人工知能)、産業ネットワークなどで、機械の要素はマイクロチップやコントローラーなどの物理的なものだ。
このレイヤーでは、ソフトウェアで生産設備の運用状況の監視や管理を行う。リアルタイムデータベースを構築して機器の状態を動的に監視し、インテリジェントな予測エンジン、ビッグデータマイニング、機械学習などのテクノロジーを通じて機器の包括的な管理、障害分析、緊急警告を実現できる。設備の綿密な監視と最適な管理と制御によって、設備の故障率やメンテナンス頻度を下げ、設備の安定稼働率を向上させる。
データ分析/管理やサービスを提供する。企業の管理職があらゆるプロセスを監視し、製品の配送や在庫管理、広報活動を含む設備、人員などのリアルタイムの管理を実行できる。プラットフォーム運用管理の最適化により、業務と生産の統合、集中的な生産管理を実現し、生産効率を向上させ、を最、製品の納期、生産効率、在庫能力の包括的な管理を実現する。
市販、ないしは内製したアプリケーションによって、業務プロセスに関わるデータの一元化、管理や運用の効率化を実現するレイヤーだ。全てのアプリケーションが、生産の進行状況をリアルタイムで追跡し、生産中に発生する問題について迅速に対応できる環境を提供する。
例えば、各工場の機器や装置の状態、生産ステータス、各種現場データに基づいて、技術者が照合と分析によるモデリング計算とシミュレーションを実行し、生産スケジュールの視覚化や、生産プロセスの主要なプロセスパラメータの計算と最適化が行える。
生産シミュレーションの実施は、新製品の研究開発や設計のコスト、時間の節約に貢献する。生産/製造プロセスでは、生産プロセスの連携最適化を実現するために、各プロセスの情報伝達チャネルをオープンにし、業務プロセス間の知識共有と情報循環を実現、プロセス全体の連携最適化を実現する。
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