1958年のHarvard Business Reviewによると、S&P 500に採用されている企業の平均寿命は61年でしたが、1980年代までには25年にまで下がり、現在は18年未満です。デジタルトランスフォーメーションにより世界の変化のスピードは劇的に上がっています。
ライフサイエンス業界の企業は、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の世界的流行の影響を不釣り合いなほど受けています。職場が急にリモート化し、業界は右往左往しています。多くの企業は、従業員を保護するために効果的なコラボレーションを犠牲とすることを余儀なくされました。業界の大部分では、従来は直接解決していた課題をこの新しいリモートワーク環境で解決する準備が不十分なため、製品の開発と製造だけではなく、販売、トレーニング、および製品修理にも影響が及んでいます。
COVID-19の世界的流行により、最近デジタル化を重点的に進めた企業が危機対応における適応で大幅に優位であることが明らかになっています。
デジタルスレッド
繁栄する企業もある中で、デジタル化に失敗する企業があるのはなぜでしょうか? プロセスとテクノロジが有機的に進化したことで、発見と創造から製造と販売までの製品ライフサイクル内の経験がまとまりを失っています。これを解決するのがデジタルスレッドです。
デジタルスレッドの活用により、全社でシームレスなデータフローを実現でき、オペレーション全体での改善と便益につながります。デジタルスレッドの中心はデジタルツインです。デジタルツインとは物理的製品の仮想表現で、設計、テスト、モニタ、修理などの機能分野で製品管理機能を強化するために使用できます。
バリューチェーン全体にわたるリアルタイムなコラボレーション、新しいラインとプロセスのバーチャル検証、データサイエンスの簡略化、製造の柔軟性向上を想像してください。COVID-19のような想定外の災禍により、デジタルスレッドの重要性はかつてないほど高まっています。
エクステンデッドリアリティとは?
エクステンデッドリアリティ(XR)は、視覚化および実現を行なうデジタルスレッドの構成要素です。ロックウェル･オートメーションの関連企業であるカリプソ社は、エクステンデッド･リアリティ･ツールを活用してデジタルファブリックおよびインダストリ4.0の基盤である複数のデジタルスレッドを作成する企業を支援しています。
エクステンデッドリアリティは、デジタルトランスフォーメーションの主な実現要素です。エクステンデッドリアリティは、コネクテッドエンタープライズの一部として、ウェラブルで携帯可能な拡張現実(AR)、複合現実(MR)、空間コンピューティング、および仮想現実(VR)ツールを組み合わせて使用し、仕事の進め方に追加のデジタル情報を重ね合わせ、学習の効率化、リモートワーク、および重要なビジネス上の利益を実現します。
エクステンデッドリアリティは、製品製造、ユーザトレーニング、およびサービス･バリュー･チェーンに関するデジタル情報を表示し、製品ライフサイクル管理システムなどの複数の情報源からの3D形状、音声、映像、テキストなどのメディアを活用します。設計、テスト、品質保証、さらに製品発売後も含め製品ライフサイクルのどの時点でも使用できます。
稼働中のエクステンデッドリアリティ
デジタルテクノロジとコンセプトで実現されるスマートファクトリは、想像しているほど遠い未来のことではないかもしれません。拡張現実と複合現実、総合設備効率、製品ライフサイクルインテリジェンス、およびロボットによるプロセスオートメーションに関するイニシアチブから真のビジネス価値を見出す企業は増加し続けています。
未来の工場はもう実現されています。その日の生産開始の数分前にオペレーションマネージャが静かに工場現場を歩いているところを想像してください。複合現実のスマート保護メガネの電源を入れて現場をざっと見ると、主要業績評価指標などの評価基準のリアルタイムな結果が視野に重ねて即座に映し出され、プロセスの問題を素早く把握できます。
複合現実システムは、データに基づく意思決定の強化、新人のトレーニングの短縮などの多数の利点と共にリアルタイムなデータと情報を全員に提供し、問題解決ツールを全員に提供することにより、莫大な価値を解き放つことができます。
モノのインターネット(IoT)プラットフォームにプラント機器を統合することにより生産プロセスに洞察がもたらされ、素早く柔軟に対応して生産納期を厳守することができます。この生産データは、機械学習のアルゴリズムと併せて、マシンの構成要素が故障する可能性がある時期を予測して、コストのかかるダウンタイムを短縮するために使用できます。
この最新のデジタル基盤は、イノベーションを起こして提供する能力を劇的に強化します。総合設備効率(OEE)の測定は、プラントの可用性、パフォーマンス、および品質を考慮した1つの評価基準を提供します。これは、プラントにおけるデジタルトランスフォーメーションのイニシアチブの改善を評価し、さらなる改善に向けた目標を設定するための効果的な方法です。
仮想空間での製造のエミュレーション
バーチャル立上げは、質の高い生産を実現するまでの期間を短縮するために役立ちます。最近の使用事例では、Emulate3Dデジタル･ツイン･ソフトウェアを使用して、ロックウェル･オートメーションのコンタクタ生産ラインの完全機能のデジタル表現全体がエミュレートされています。
このデジタル表現は、ラインの物理的制約とプロセスを制御する自動コードを知るために使用されました。Emulate3Dでのバーチャル立上げにより、装置を1つも起動する必要なく、PLCコードを検証および最適化できます。
物理的プロセスのエミュレーションにより、生産の最適化が可能です。ラインの「What if」シナリオをリスクなくテストできるからです。Ansysの物理学ベースのモデリングソフトウェアを使用すると、装置にかかる力をテストし、この力に対する速度、温度、または湿度の影響を評価できます。これは、ラインの寿命におけるメンテナンスと稼働コストに多大な影響を与える可能性があります。
受託業者ラインの生産をエミュレートする価値は、基本データによってもたらされます。装置がプラントに到着する前に、各状態でのラインの稼働を把握し始めることができるためです。この知識は、ラインの最適化の基本的理解を築くために極めて重要です。さらに、プロセス内でこのように早期にラインから入手可能なデータの文脈を把握することで、産業用分析が簡単になります。
仮想現実技術は、コンタクタラインの主要メンテナンス手順を把握するために使用されています。Vuforia Studioで作成するこれらの仮想現実体験は、製品およびマシン設計プロセス中に取り込んだ3Dデジタルコンテンツを活用します。このため、新人や異動者は、リスクのない実践的な設定で新しいポジションの仕事を遂行する準備を整えることができます。
ロックウェル･オートメーションは、FactoryTalk Smart Objectを使用して、制御オートメーション層に直接機能を組み込み、デジタルスレッド全体でデータのOT文脈を取り込み、機械学習の簡略化に役立てています。これにより、自動化されたワークフローによる完全自動の製造を実現できます。
例えば、10,000個のコンタクタを注文する場合も、ロックウェル･オートメーションのサプライチェーンを通して発注します。会社のERPがその注文を受注して、必要な原材料を確認し、適切なプラントに割当てて、依頼されている出荷日以内に製造します。その後、プラントのMESが自動的に注文をスケジュールに組み入れ、店舗に原材料を予約して製造ラインに割付け、生産を調整します。
製造ラインはラインのセットアップパラメータをMESから受取り、消費データをERPに戻しながら注文を実行します。このイベントシーケンスは、人の手を介す必要なくどのように注文がお客様から生産ラインまで移動するかを実際に示しています。
生産性の改革
エクステンデッドリアリティ(XR)のテクノロジとソリューションに関するカリプソ社の専門知識は、長年、以下のような多くの分野で多数のお客様が生産性と効率を改善するために役立ってきました。
コラボレーション: XRツールにより、複数のユーザが製品のデジタルツインを現実または仮想環境で可視化し、これとやり取りすることができます。これは、設計レビューのスピードと精度を向上させ、開発リードタイムを短縮するために役立ちます。実際の結果により、80～90%という設計レビュー時間の大幅な短縮と、品質検査時間の75～90%の短縮が示されています。
トレーニング: 仮想および拡張現実ツールを使用して、各種シナリオで必要な機械の操作手順とメンテナンスを研修生に理解させることにより、初回オペレーション成功率を90%以上改善できたという結果が出ています。
作業指示: XRツールは、プラントフロアの小部屋で働く従業員が適切な順序で正しく部品を組み立てるのに役立ちます。実際、カリプソ社は、エクステンデッドリアリティのテクノロジにより生産性を約10～35%増加できることを示しています。
リモートサービス: XRにより、製品を現場で特定し、情報を収集および提供し、その製品に関する作業を実行できます。これは、従業員の安全に加えてサービスの効果と可視性の共有に役立ちます。
没入型の製品エクスペリエンス: XRとVRは仮想製品デモを提供するため、営業担当者はお客様の現場を訪問する必要がなくなります。物理的に存在しなくても、製品の空間構成とユーザエクスペリエンスをシミュレートすることができます。
