自動化、インテリジェンス、3Dプリンティング…製造業におけるイノベーションのペースは止まるところを知らない

この投稿は、Little Soft Bear によって 2022-2-10 09:50 に最後に編集されました。

出典：科技日報

自動車からコンピューター、コーヒーメーカーから子供のおもちゃまで、私たちの日常生活で使用するほとんどすべてのものは製造会社によって生産されており、製造業は社会の重要な要素です。何世紀にもわたる発展を経て、製造方法は人間中心から機械組立ラインへの依存へと進化し、そして今日私たちが至る所で目にする自動化された工場へと進化しました。製造業における革新と発展のペースは止まることはありません。

アメリカのウェブサイト「フォーブス」は最近、科学技術の継続的な発展に伴い、科学技術による製造業の変化と形成も日々増加していると報じました。製造業の今後の発展は、次の10の傾向を示すでしょう。

産業用 IoT 産業用 IoT (IIoT) とは、製造および産業環境で接続されたデバイスを使用してデータを収集し、そのデータを活用して製造プロセスを改善することを指します。

センサーは、これらの相互接続された IIoT デバイスの主要コンポーネントです。工場の機械のセンサーから収集されたデータは、メーカーが機械のパフォーマンスを理解し、メンテナンスプロセスを最適化し、機械のダウンタイムを削減し、問題が発生する時期を予測するのに役立ちます。

5Gとエッジコンピューティング 第5世代モバイルデータネットワーク技術（5G）により、メーカーはIIoT技術を簡単に接続し、スマートマシンやセンサーなどのデバイスからデータを収集して処理できるようになります（エッジコンピューティング）。メーカーは生産拠点にプライベート 5G ネットワークを構築し、超高速データ伝送を実現できます。

予測メンテナンス 製造業において、予知保全とは、センサーデータと人工知能を使用して機械や部品の障害を検出することを指します。機械や部品がいつ故障する可能性があるかを把握することで、メーカーは予防措置を講じ、機器をより効率的に保守できるという考え方です。

これは新しいデバイスにのみ当てはまるわけではありません。例えば、シーメンスは古いモーターやトランスミッションにもこの技術を使用しています。センサーから提供されるデータを分析することで、シーメンスは機械の状態を把握し、異常を検出し、機械が故障する前に修理を行うことができます。

デジタルツイン「デジタルツイン」とは、物理的なオブジェクトのデジタルコピーを指し、実際の環境でのオブジェクトの動作をシミュレートし、設計、製造プロセス、さらには工場全体を仮想的にシミュレートすることで、製造企業の製品の研究開発と製造の生産効率を向上させます。

製造工場では、デジタルツインモデルを使用して、新製品の寸法をシミュレートしたり、機器のデジタルレプリカを作成して特定の条件下でどのように動作するかを確認したりできます。「デジタルツイン」テクノロジーは、サプライチェーン全体を視覚化およびシミュレートするためにも使用できます。 2022 年までに、製造業者の最大 70% がシミュレーションと評価にデジタルツインを使用する可能性があります。

2018年、ボーイングの当時のCEOデニス・ムイレンバーグ氏は、「デジタルツイン」が今後10年間の生産効率向上の最大の原動力になるだろうと述べた。ボーイングは「デジタルツイン」を活用することで、製品の初回合格率を40％向上させた。

拡張現実とメタバース 拡張現実や仮想現実などの拡張現実技術は、製品設計ソリューションの改善、より優れた生産計画の策定、組立ラインの作業員の能力強化、より没入型のトレーニングなど、製造業においてますます重要な役割を果たすようになります。世界中のより多くの人々がメタバースに参入するにつれて、メーカーにとってより多くの機会が生まれます。

自動化工場 人工知能の助けにより、機械はこれまで人間が行っていた作業をますます多く実行できるようになりました。その結果、機械はますます多くの製造タスクを担うことができるようになります。

自動化は、生産性の向上（機械が疲れない）、精度の向上、コストの削減など、製造業者に多くの利点をもたらします。将来的には、生産現場に人間が立ち会う必要のない、完全に自動化された工場が増えることが予想されます。

ロボットと人間と機械のコラボレーション 自動化における重要な要素の 1 つはロボットの使用です。しかし、すべてのロボットが労働者の代わりをすることを目的としているわけではないことに注意する価値があります。多くのロボットは人間のヘルパーとなり、人間の作業効率を向上させることができます。たとえば、ロボット外骨格は生産ラインの作業員が重い部品を持ち上げるのを手助けすることができ、科学者は人間と一緒に作業するように特別に設計された協働ロボットも開発しました。

ロボットと人間と機械の連携により、製造業者は生産効率を向上させることができます。例えば、日産は、ゼネラル・ロボティクス社が開発したロボットアームを日本の自動車製造工場に導入し、関連設備のメンテナンスを支援しているほか、従業員によるエンジンの空気取り入れ口の取り付け作業などを支援する協働ロボットも導入している。

3D プリント 3D プリント技術のコスト効率、拡張性、効率性が向上するにつれて、製造業者は製品の製造に 3D プリントをますます使用するようになるでしょう。 3D プリンティングでは、従来の製造方法よりも使用する材料が少なく、廃棄物も少なくなります。さらに、パーソナライズされた製品の生産では規模の経済を気にする必要がないため、3D プリンティングはパーソナライズされた製品の新しい時代をも導くでしょう。

エアバスは15年以上にわたって3Dプリント技術を活用しており、製造業界における3Dプリントの先駆者となっています。同社は 3D プリント技術を広範に活用し、治具や固定具などのツールをローカルかつオンデマンドで生産できるようにしています。

Web 3.0 とブロックチェーン技術 「次世代インターネット」Web 3.0（Web 1.0からWeb 2.0へのインターネットパラダイムの反復的なアップグレードの次の段階）と、ブロックチェーンや非代替性トークン（NFT）などの分散コンピューティングテクノロジーの出現により、製造業者はサプライチェーンをより適切に監視し、サプライチェーンに沿った多くのトランザクションを自動化する機会が得られます。今後生産される多くの製品は、NFT デジタル証明書とともに販売される予定です。

よりスマートで持続可能 スマート IoT デバイスの出現により、製品の製造方法だけでなく、生産される製品の種類も変化しました。最近では、掃除機からトイレまであらゆるものに「スマート」バージョンがあるようで、よりスマートな製品へのトレンドは衰える気配がありません。その結果、メーカーは、顧客が期待するスマートな製品を提供する方法をますます模索することになります。

さらに、顧客は持続可能で再利用可能、リサイクル可能な製品を好むようになり、これまで主流だった使い捨て文化は終焉を迎えると予想されており、これはメーカーが考慮しなければならないもうひとつの要素です。

自動化、インテリジェンス、3Dプリンティング…製造業におけるイノベーションのペースは止まるところを知らない

Sparc Technologies、グラフェン3Dプリント材料の工業化を推進

250社以上の3Dプリント企業が出展、米国RAPID+TCT展示会レポート

英国初の複雑な腎臓移植手術の3Dプリントリハーサル

イェール大学とアーティストが金属3Dプリントを使用して卒業式のメイスを制作

3Dプリント技術でがん手術時間が半分に短縮

RWTHアーヘン大学、ドイツ：医療用インプラント用亜鉛マグネシウム合金格子構造のレーザー粉末3Dプリント

EOSは付加製造医療アプリケーションに関するサミットフォーラムを成功裏に開催しました

[Giant Action] ドイツ鉄道、サプライヤーに3Dプリント技術の導入を奨励

Materialise リソースライブラリの更新 | 新しい注目記事の概要

パートナーのサポートソフトウェアが未熟で、Shining 3Dは今年3Dプリンターの注文を中止せざるを得なくなった

推薦する

年次概要: 2021 年の中国航空宇宙産業における 3D プリント技術の応用トップ 10

アーバンリーフは3Dプリントを使ってバイオインクルーシブな都市を創る

ファースーンテクノロジーは工業化プロセスを加速し、研究開発と製造本部を14万平方メートルに拡張し、数百の設備を設置する予定です。

ウィラリの「歯科用レーザー選択溶融チタン合金粉末」は、国家薬品監督管理局からクラスIII医療機器登録証明書を取得しました。

中国初の3Dバイオプリンティング研究機関が四川省に設立された

フォワードAMテクノロジーズ、ペレット3Dプリントの性能を向上させる3つの新しい強化ポリマー材料をリリース

プレビュー: 第2回AMTS ▪ 積層造形技術の応用と製品構造の最適化設計に関するハイエンドフォーラム

Visitech、8K解像度、3200万画素の最新LRS-8KAプロジェクターを発売

eSUN のさまざまなセグメント化された 3D プリント歯科用樹脂は、歯科業界のデジタル変革とアップグレードに役立ちます。

張新成：広東省の3Dプリント産業の発展

パターン化されたナノファイバー膜 + ハイドロゲルで生物学的 3D プリント人工皮膚代替品を準備

3Dプリントされたフォトニックチップ結合型マイクロレンズ（FaML）は、フォトニックパッケージングの課題を克服できる

Cura 4.12 最新バージョンがリリースされました: 新しい「Lightning」塗りつぶしにより、印刷品質がさらに向上しました

広州美術学院彫刻科の教師による3Dスキャン+3Dプリントの傑作、ミニチュア風景画

金属 3D プリントはファイバーレーザーアプリケーションに新たな扉を開きます。