活動分野

インダストリー 4.0 – 活動分野

製品の自立性と適応性の高さは、次世代の知的生産の大きな特徴です。

次世代の知的生産とはどのようなものでしょうか。インダストリー4.0に向け行動を喚起させるような製品をご紹介します。

接続とオートメーションテクノロジでの長年の経験をベースに、インダストリー4.0の概念の利点を、実践的な活動へと転換しています。デジタル化における品質、柔軟性、性能、およびコスト効率に対するメリットが焦点となります。

デジタル化によりツールエンジニアリングでのプロセスが向上します。

ツールエンジニアリングのデジタルプロセス  

デジタルボードは、今後の決定に必要な情報を提供します。

デジタル化はインダストリー 4.0の基盤です。まず製品とプロセスをバーチャルで作成します。これは完全に透過的です。

製品のライフサイクル全体を通じて、エンジニアリング、設置、生産フェーズなどの付加価値あるシステム上のすべてのプロセスフェーズが、統一されたデジタル記述によりサポートされます。ビジュアライゼーションによりすべての動作状態を常に把握でき、計画、解析、操作が一層簡単になります。

インダストリー 4.0の事例:現在のデジタルデータを活用

最新式のプラスチック部品製造に射出成形ツールを使用されています。最終製品のカスタマイズ性が高まるにつれ、より短期間で準備する必要があります。

データは常にプロセスを最適化するために使用されます。デジタルデータは物理的な製品にそれぞれ割り当てられます。その結果は、インダストリー 4.0の要素であるサイバーフィジカルシステムです。この上位システムとの接続により、情報(コストや材料の種類など)がプロジェクトごとに利用可能になります。デジタルボードは、今後の決定に必要な情報を提供します。拡張現実(AR, すなわち現実のコンピュータ支援増強)はまた、射出成形ツール用のエジェクタ位置決めの決定に役立ちます。

将来的に完全自動化された生産のために、時間とコストが削減され、ツールとプロセスはデジタル化されています。

I/Oモジュールの製造中の安全な通信

I/Oモジュールの生産  

フエニックス・コンタクトでは、I/Oモジュールは完全に自動化されたプロセスで1つのバッチサイズで生産されます。

インテリジェントなメカトロニクスシステムはネットワークインフラを使ってさまざまな場所や企業と通信します。このために標準化されたオープンインターフェースのみが使用されています。

このイーサネットおよびインターネットの通信ネットワークは、構造を分散し、柔軟で自己最適化する生産プロセスの基盤を提供しています。サードパーティによる不正アクセスや電気的エラーに対する確実に保護が重要な要件です。

インダストリー 4.0の例:製造中の安全な通信

ますます増え続けるバリエーションとバッチサイズの小型化に伴い、Axioline I/Oモジュールの生産は効率的でなければなりません。

材料をワークピースキャリアに乗せたらすぐに、RFIDタグで上位システムとの接続が確立されます。循環システムは自由に拡張できるシステムで、1つの製造システムを作るために考えうるすべての生産資源を柔軟にネットワーク化することができます。製造工程の段階に必要なすべてのワークステーション、アッセンブリ機器、テストセルを簡単に接続できます。このためには統一されたインターフェースと基本工程の自律制御が必要です。このコンセプトにより種類が異なっても同時に生産することが可能になります。

複雑な製造プロセスはインテリジェントな通信構造を必要とします。製品とコントローラ間の通信により、非常に複雑なシステムが利用者向けに扱いやすくなっています。

最大効率でのオートメーション

信号変換器の個別生産  

プロダクトキャリアにより、RFIDタグで生産システムとの接続が確実されます。

適応動作はあらゆる種類の外乱に対処するための生産を強化し、効率を最大にする柔軟性を提供します。中央コントローラの代わりにインテリジェントなコラボレーションで対応します。分散コントローラは、プロセス、設備、および機器に個別に適応します。

複雑なプロセスや予期しないイベントはの管理や最適化がもっと簡単になります。バッチサイズ1の作成および量産と同じ低コスト化が実現するということになります。

インダストリー 4.0の例:1つのバッチサイズの効率的な生産

MINIアナログ信号変換器は、Webコンフィグレータでカスタマイズされ、約1000種類の機器バージョンが作成されます。

自由にパラメータ化可能なプロセスセルは、顧客の要求に応じて個々の信号変換器を生産します。このシステムは、プロセスチェーン内の一貫したマテリアルフローに基づき、また設定時間が非常に短いことから、非常に効率的に機能します。自由にパラメータ化可能なプロセスセルは、自動的にドッキングおよびドッキング解除されます。システムはこれらのステーションを自律的に組み込むため、時間のかかる設置は必要ありません。従業員はモジュールを電力、圧縮空気、ITネットワークに簡単に接続します。生産は、プロセスシーケンスのバリアント型グラフィカル設定によっても適用できます。

小バッチでも大量生産と同じコストで製造できるようになっています。インテリジェントで自律的な生産システムは、長期的に見て経済的です。

最先端の接続テクノロジ

工具不要の配線  

Push-in式接続で、ロボットを自動的に配線することができます。

産業の複雑さとネットワーク化の増加に伴い、安全な電気的接続と全部品の明確で耐久性のあるマーキングが必要とされています。

すばやくエラーのない配線により、エネルギーとデータのための設置プロセス中の時間が節約されます。例えば、Push-in(プッシュイン)式接続は、分散機器や制御盤の配線をより迅速に行うことでこれを達成するのに役立ちます。

インダストリー 4.0の例:Push-in(プッシュイン)式接続

適応可能な生産コンセプトは、モジュール式システムのセットアップ作業を最適化する必要があります。

新しい設備等の設置やシステムへの変更をする際にも、最適な接続テクノロジとプラグイン設置システムによるスピーディーでエラーのない配線により、コストとアッセンブリ時間を短縮します。Push-in式接続は、電線を直接接続するために開発されました。単線またはフェルール付き撚線を、工具を使用せずに直接接続できます。特殊な形状のスプリングで0.34 mm²からフェルール付き電線を手動または自動で挿入できます。開放ボタンで導電部に直接触れることなく簡単にばねを開くことができます。

時間短縮の導線接続により配線がすばやく簡単になります。わずかな挿し込み力で非常に簡単に配線できます。

信号変換器の生産における複雑なプロセスの取扱い

簡単な操作  

オペレータはウィザードのサポートで手順を進めソリューションシナリオが表示されます。

システムの学習能力により、複雑さが増しても操作と意思決定が簡単です。

補助システムは、ユーザーがそれぞれの状況を把握するための一連の行動を提示します。

インダストリー 4.0の例:ヒューマン・マシン通信

複雑な製造プロセスはインテリジェントな通信構造を必要とし、いつでもどこでも必要に応じて該当する情報をユーザーに提供します。

このためユーザーにはそれぞれの場面で必要なデータやオプションのみが表示されます。将来の情報提供手段改善のため、タスクの実行や障害を修正するユーザー体験も評価されます。物事をより困難にするのではなく、アプリケーションを操作して意思決定を行うことがさらに簡単になります。

オペレーターのサポートと表示ソリューションのシナリオでは、現在必要とされる情報のみが表示されます。

ビルテクノロジのデジタル化

タブレット上でシステムのエネルギー消費量を確認  

アクティブなエネルギー管理により供給プロセスが最適化されます。

インテリジェントな管理システムに必要なすべてのデータが提供されるため、エネルギーと材料の使用を個別かつ正確に適合させることができます。

インフラの構築および製造は将来を見据えて計画されており、動作中に最適化するのは簡単です。

インダストリー 4.0の例:効率的な作業と資源の節約

私たちは今、従来型のオートーメーションからビルテクノロジのデジタル化へと移行する大きな変化を目の当たりにしています。

IoTベースのEcosystem Emalyticsは、ビルサービス管理とエネルギー管理およびビジネスインテリジェンスサービスを組み合わせて単一のソリューションを作り出します。スマートデバイスは、従来のビルテクノロジの機器、センサ、アクチュエータとともに、標準プロトコルとインターフェースに基づいてIoT管理レベルに直接組み込まれています。そのソースにかかわらず、すべてのデータはビルテクノロジプロセスを最適化するために情報オブジェクトとして利用できます。

ビルとエネルギー管理のために、生産システムの組込みを通して効率的な運用のための一貫したソリューションが得られます。これによりエネルギー効率が向上し、操作コストが削減されます。

フエニックス・コンタクト株式会社

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