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弊社の取り組みに関する記事が日本鉄鋼協会発行の会報「ふぇらむ」に掲載されました。

この度、日本鉄鋼協会発行の会報「ふぇらむ」に、弊社代表の論文記事が掲載されましたのでお知らせいたします。
本誌では、「鉄鋼業におけるAI・IoT技術の最前線」を特集しており、AI・IoT技術の一例として弊社の超並列シミュレーションによる動的最適化生産システムが紹介されています。

以下、記事の一部を抜粋してご紹介いたします。
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近年の製造業界では、生産工場におけるIoTの利活用が期待されているが、IoTを組み込んだサイバーフィジカルシステム(Cyber Physical System、以下、CPS)をどのように活用できるのか、つまり、戦略的なコンセプトが重要であるが、現状はまだ、模索段階にある。本稿ではCPSを構築するための新しい生産システムのコンセプトとして、生産の全体最適を動的に実現する「シミュレーション統合生産」の考え方を説明し、当該コンセプトを運用している事例を紹介する。

ふぇらむ図1
図1 CPSの概念

上図は、IoTを活用したCPSの構成を示す。IoTは生産現場のフィジカルな要素をサイバーな要素へと仮想化する役割を担う。生産現場で管理されている要素とは、品番、部品仕様、部品数量などの製品情報、接合、加工、組み立て、塗装、検査等の工程情報、生産計画、製造番号、ルーティング指示などの製造情報に留まらず、それに関わる個別作業者、搬送台車、金型番号、電力やエアー、ガスなど供給を含んだ生産リソースや、また、設備レイアウト、歩行通路などの環境情報などの、そもそも、異種、異質な要素が混在する、いわゆるヘテロジニアスの集合である。
それらの要素間結合のためには、個別に関係性を得る機構を構築しなければならず、従来、CIM(Computer IntegratedManufacturing)と称される個別結合方式では全体を結合し、それらを統合運用することは事実上、困難であった。ここでこれらのヘテロジニアスな集合をIoTにより、予め準備された共通なフレームワークへ射影することができればホモジニアスな集合へと変換することができ、これらの要素間の結合は一般化できる。
すなわち、ヘテロジニアスからホモジニアスへ変換することにより、要素間のインターオペラビリティ(相互運用性)を確保することができる。そして要素間の関係性演算を可能にすることができれば、従来、個別に対応しなければならなかった要素間の部分最適化の範囲を拡大して全体最適化することが容易になる。また、サイバー空間で最適化された要素群を実時間で同時にフィジカル化するようにすれば、生産現場を統合的に最適化するリアルタイムな制御を行うことができるようになる。
このようにサイバー空間とフィジカル空間を一体として統合管理し、「ありたい姿」としての理想的な全体最適を実現することにより、新しい様々なマネジメントやサービスを実現することができる。例えば、最適化対象の業務範囲、サービス範囲を拡大することでそれらの要素間の同期最適化を実現する。多様性を拡張することで従来にない、革新的なサービスをもたらすこともできる。従来は非同期で実施されていた活動が結合されて同期することで、そこに新たな付加価値サービスを実現できる。これにより、ビジネスモデルのパラダイムチェンジを誘導し、新たな価値づくりに貢献することが期待される(下図参照)。

ふぇらむ図2
図2 サイバーフィジカルによる生産システムの多様性対応

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記事の続きは会報「ふぇらむ」をご覧ください。
下記、日本鉄鋼協会のホームページよりご購読いただけます。
https://www.isij.or.jp/journal/ferrum/

弊社技術に関するお問い合わせはこちら
http://www.lexer.co.jp/inquiry/


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