スマートファクトリーと前世代の工場との最大の違いは、未来の製造施設の稼働に原材料以外のものを使うことです。鍵となる重要な材料となるのはデータです。

データはさまざまな意味でIndustry 4.0革命に不可欠です。データはお客様とメーカーを直接結びつけますが、これまでは不可能でした。消費者ニーズの変化を、実質的にリアルタイムで製造現場に送ることができ、それぞれの機械が接続された工場は柔軟性に優れているため、短時間で生産を最適化することも、完全に変更することさえできます。

データによって、製造現場がより安全になり、より動的になるため、作業員へもプラスの影響をもたらします。製造現場はともすれば、危険を伴う場所です。スマートファクトリーが機械からデータを収集し、収集したデータを分析し、作業員はその情報を使うことで、秒単位で判断して製造を最適化し、製造環境の安全性をさらに向上できます。

製造現場から収集されたデータを分析することは、メンテナンスの負担が軽減されるというメリットもあります。機械自身で性能を監視し、収集したデータを使い、故障を早期に予測して、メンテナンスが必要であると事前に警告を出すことができます。

データはIndustry 4.0にとって非常に重要ですが、問題はデータをどのように収集するかです。作業員に情報を提供するには、機械そのものに目と耳の機能が必要で、これを実現する産業用センサに対するニーズが非常に高くなるでしょう。

ロボットは数十年にわたり、製造現場で利用されてきましたが、自律化が進むに伴い、ロボットの役割はさらに拡大します。より能動的な役割をロボットが果たすようになると、製造現場における安全性と効率最大化の両方を実現するために、センサに対するニーズも高くなります。製造現場で見られる過酷な環境にセンサを設置して、正確な値を測定する必要があります。油、ほこり、汚れなどの汚染物質への対策は、ロボットの信頼性を維持するうえで非常に重要です。

温度センサは、製造プロセスの監視において重要な役割を担っています。プラスチック部品の成形といった多くの製造プロセスでは、最終製品の品質が正確な温度制御によって左右されます。金属部品の機械加工といったプロセスでは熱が発生しますが(熱が許容されている場合)、熱は機械の効率的な動作に悪影響を及ぼすだけでなく、安全面でも問題となります。このような環境では、正確な測定値を出力し、長期的に安定して動作するセンサが不可欠です。

力センサには、さまざまな用途があります。正確な力の測定は、ロボットや機械の動作にとって重要なだけでなく、作業員の安全性にとっても重要です。たとえば、製造現場にロードセルを設置すれば、作業員が危険な装置に近づいたときに、検知できます。センサは、工場内の過酷な条件に耐え、正確に機能するものでなければならないのです。

センサは、作業員の安全と機械の効率的な運転にとって重要な測定値の出力に加え、予防メンテナンスの分野でも重要な役割を担っています。たとえば、機械の運転温度がわずかに変化しても、故障の可能性を早期に警告する、あるいは運転を調節することで電力を節約することができます。障害が発生する前にメンテナンスが必要なことが分かれば、事前にメンテナンスを計画し、製造スケジュールへの影響を最小限に抑えることができます。

データはスマートファクトリーにとって非常に重要な要素になりつつあります。その目的は、効率の最適化、安全な作業環境の維持、規模の大きい施設を維持するうえで発生する問題の削減などさまざまですが、構成要素すべてを結びつける新しい原材料と見なされるようになるでしょう。センサがなければ、Industry 4.0の潜在力を具現化することはできません。