Industry 4.0 – 正しい方法で構築するIIoTエコシステム

Industry 4.0とはテクノロジーベンダーが売り上げを伸ばしたいがために騒ぎ立てられている言葉にすぎないのだろうか？ それともこの数カ月から数年のうちに製造業などの分野を一変させる正真正銘のトレンドなのか？

事実からみれば後者を指している。第4次産業革命といわれるIndustry 4.0は、オートメーション技術が多用され、より多くのデータが工場などの生産現場でやり取りされる。Industry 4.0は水/蒸気パワー、電気、そしてコンピュータといったこれまでの製造業の変遷に続くものであることから名付けられている。

このコンセプトではクラウドコンピューティングやビッグデータ解析、サイバーフィジカルシステム(CPS)、ロボティクス、拡張現実、IoTといった技術と配信システムを取り入れている。Industry 4.0の時代では、よりスマートファクトリーの建設、運営が可能となり、顧客ごとの需要に合わせた製品のカスタマイズなどができるようになる。こういったことは工業IoT(IIoT)と呼ばれている。

テクノロジーのコラボレーション

Industry 4.0の源となるテクノロジーは多くの場合、他のものとの組み合わせで機能する。たとえばクラウドサービスで動くCPSなどがその例で、インテリジェントオブジェクトとクラウドベースのプログラムモジュールは相互作用できるようになっている。

スマートファクトリーではビッグデータやアナリティクス機能にアクセスできるロボットが用いられるようになり、AIやAR、VR、3D印刷などのテクノロジーによってこれまでの工場設備にはなかった機敏さや精度、効率などが得られるようになる。

コンサルタント企業のマッキンゼー・アンド・カンパニーが触れているが、Industry 4.0というコンセプトはただの目を引くキャッチフレーズではなく、「ものの作り方を変えることを約束したトレンドと技術の融合点」であるという。

これらの開発が進むことにより、扱うデータ量やコンピュータの処理能力、コネクティビティは飛躍的に向上している。これはデータ分析やビジネスインテリジェンス(BI)が進歩し、人と機械の新たな相互作用が生まれ、高度なロボティクスや3D印刷などデジタルな命令を物理的な世界に反映させることがより活発に行われる可能性を意味している。

マッキンゼーはIndustry 4.0のテクノロジーによって可能となるチャンスを活用するため、Industry 4.0に注目するよう勧めている。これまでの生産ビジネスモデルは新しいモデルに取って代わられるため、Industry 4.0の恩恵をうけるには企業はその変革に備える必要があるというのだ。

Industry 4.0アプリケーションを支えるプラットフォームは変わり続ける需要や市場のトレンドにあわせて成長し、新たなテクノロジーを素早く取りこめるオープンシステムである必要がある。

未来の工場は必要に応じて形を変えるダイナミックな組織体であり、カスタマーサービスや原材料を供給する業者、流通チャンネルなどとも組み合わせられるようになるだろう。

今日の生産環境は大抵の場合、互いに互換性のないオートメーション技術の寄せ集めで、異なる生産システム同士がデータをシェアするようには設計されていない。だがスマートファクトリーは、IoTクラウドプラットフォームを利用して企業の生産活動の最上位に位置する人工頭脳的レイヤーを形成することができる。

機械学習アルゴリズムによりパターンの特定が可能となり、生産活動を最適化するための知見の発掘ができるようになるだろう。予想的アナリティクスによって工場のシステム障害の兆候が検知された場合、別の工場に生産を振り直すといったことも可能になる。

このような環境では、工場からのデータはクラウドに送られ、それらは可視化や強力なアナリティクスを経て、企業にとってこれまでになく高レベルな統合をされたレイヤーを提供することになる。

例えば世界中に工場を持つ英国の大手メーカーがある。同社はすべての工場のオートメーションプラットフォームやあらゆるデバイスからの(ものによってはリアルタイムな)データをクラウドに配置し、それらをカスタマイズされたビューで表現することを考えているという。これが実現すれば企業はすべてのオペレーションを見ることができ、これまでにない効率性が実現されることだろう。

IIoTやIndustry 4.0で実現されるスマートファクトリーの大きな推進要因の1つに、生産活動のパーソナライゼーションが挙げられる。他と同じようなものを大量生産するのではなく、高度にカスタマイズされた製品を顧客が欲しがるときに提供できるようになるのだ。

エコシステムをつくり上げる

こういった未来の工場のポテンシャルは社内ではなく、外部からもたらされる。Industry 4.0が会社単体に与える利益もさることながら、経営陣はもっと総体的な観点からこれを見つめる必要がある。Industry4.0がもたらす最大の利益は設計から製造、輸送、そして製品を使う人まで、様々なプレイヤーを含むエコシステムをつくり上げることで得られるとういうことに気づくべきだろう。

こうしたエコシステムにより、個々のプレイヤーたちは市場でこれまでより多くの価値を生み出すことができるようになる。生物学的に例えると、細胞が個々にあるのではなく共生体をなして体を構成するようなものだ。

インターネット、とりわけクラウドにより、企業同士がこれまでになく効率的に動くためのフレームワークが提供され、そのビジネスエコシステム内のパートナーにとって利益となるビジネスや運用インテリジェンスが生み出されている。

Industry 4.0によるパートナーエコシステムをつくり上げるうえで鍵となる技術が、アプリケーション・プログラミング・インターフェイス(API)だ。工場がパートナーに向けてAPIを公開すれば、さまざまなシステムをまたがるアプリケーションをつくりあげることが可能となる。

これを効率的に行うために、企業はAcceleriteのConcertなどのIoTプラットフォームを導入することが必要となる。これによりサービス(PaaS)モデルとして管理されたプラットフォームのなかで、パートナーエコシステムを通してアプリケーションAPIを共有できる。アプリケーションはさまざまなソースやデータタイプに応じてプログラマーではなく、ビジネスアナリストによってすばやく再構成することが可能となる。そのアプリケーションは企業にもっとも適切かつ効率的なクラウドサービス上で展開され、クラウドベンダーによって異なるデータ統合、ストレージ、分散コンピューティングや機械学習APIの違いにも対応できるよう容易に調整できる。

APIとクラウドを活用することにより、企業はIndustry 4.0やIIoTの中心となる製造のための次世代IoTアプリケーションをつくりあげ、シェアすることが可能となる。これにより今まで以上のインテリジェンスや効率性ばかりではなく、業界がこれまでに見たことがないビジネスモデルも得られるようになるだろう。

企業や顧客に応じたユニークかつ高度にパーソナライズされた製品生産が可能なスマートファクトリーを実現出来るかどうかは、Industry 4.0のポテンシャルをどこまで活かせるかにかかってくる。生産の革命に備えて設計された新しいAPIプラットフォームは企業の今後の商品開発、管理、収益化を助けることができる。

ここで述べたことの多くは遠い未来の話に思えるかもしれない。しかし、会社がIndustry 4.0に乗り遅れないために、経営者達は今これらテクノロジーに目を向けなければならない。

この記事はAcceleriteとの協力により執筆された。

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