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eを現わしつつある盜颪DX:2IoMとIndustry 4.0 (1) Zみをあげる巨人

AEC/APC Symposium Japanのi川耕司が盜颪砲けるデジタルトランスフォーメーション(DX)情について、1陲任麓\ぢ緜命\術5Gについてレポートした。今vから始まる2陲任蓮IoM(Internet of Manufacturing)とIndustry 4.0について議bする。その1vはIoMに関するカンファレンスからレポートする。(セミコンポータル集室)

著v:AEC/APC Symposium Japan i川耕司

ここ数Q、世cの半導デバイス工(半導チップの]プロセス)で、ビッグデータ収集\術が]に普及している。ZQ建設された新鋭工場のほとんどが、これらの\術を行使して、半導チップを]している。日本でも、AEC/APC (Advanced Equipment Control/Advanced Process Control) Japan Committeeは、ISSM (International Symposium on Manufacturing) Japanと共に、FDC (Fault Detection and Classification)、AI (Artificial Intelligence) \術を使したビッグデータ収集システムによる、先端プロセスコントロール\術の普及に長Qに渡り地味な努を_ねてきた。ZQ、その顕著な成果を、日本においても見るように思う。

それでは、半導以外の]業で、このような\術はどのように使われているのだろうか?  筆vが長Q心にQいていた疑問である。

盜颪砲いてIoTの念を]業にeっていこうという動きが現れてきている。その動きのkつに、IoM (Internet of Manufacturing)というカンファレンスがある。2陲任蓮IoMで見聞きしたBを書いてみたい。

`次(2陝
2陝IoMと Industry4.0 – Zみを屬欧覽霓
2-1. IoM South 2019 – DXと]
2-2. ]工場でのIndustry4.0のイメージ:スマートファブへの長いOのり
2-3. スマートファブの現実は?
2-4. 28%の成功確率のB
2-5. AI (ML), PM、KPI, OEE そしてエッジ-クラウドコンピューティング
2-6. 予保の最適化でKPI向屬
2-7. 設と]の最適化
2-8. ITとOT:要とされるスキルのeち の来
2-9. とある参加vとの立ちB --- 未来への△

2-1. IoM South 2019 − DXと]

IoMカンファレンスは、スタートして、まだ3Qという、歴史の浅い集まりだ。IoM South と IoM MW ( Mid West)という@称で、交互にカンファレンスを開いている。2019QのIoM South は、盜饑仟噞の中心、テキサスΕ瀬薀垢燃された。IoM MWは、2020 Q、盜颯▲札鵐屮蠑噞の中心、イリノイΕ轡ゴxでの開である。

2019Q11月18日より、3日間、IoM Southに参加した。筆vのO瓩あるワシントンDCより、飛ぶこと4時間弱、DFW(ダラス・フォートワース空港)にく。冬が始まろうとしていたワシントンDCと違い、DFWはい秋の気tであった。広jな空港の敷地内を、フリーウエイが横切っている。H数のクルマが行き交うフリーウエイの屬砲蓮橋がかかっていて、その橋をB−777がゆっくりと渡っていた。この光景を見るたび、アメリカ的だな、とlもなく思う。

開場所であるテキサスΕ瀬薀鋼xは、故ケネディj統覦の地でも瑤蕕譴討い襦Ivにとっては、約20Qぶりの再訪であった。スナイパーが銃撃を行なった建颪蓮¬い世修両貊蠅砲△辰燭、周りの光景はk変していた。以iは、倉U莂琉であったが、今は、ガラス張りの高層ビルが立ち並ぶダウンタウンに変化していた。盜馥陲僕茲襪燭咫行き交う人の人Uっこい挨拶の行動に、心もほぐれる。仕の時に見せるテキサス野rのあるeとは、ちょっと繋がりにくい。カンファレンスが開されたホテルは、ダウンタウンから、はるかに`れた所で、周り2マイル(3.2km)は何もないという場所であった。朝から晩まで、同じようなメンバーが同じ会議に集い合うという、仕に集中できる絶好(?)の環境であった。

IoM Southは、参加v数400@弱、プレゼンテーション参加会社40社以屬箸いΑ模のjきいコンファレンスである(図2.1)。参加vの60%以屬、]業関係vであり、75%がテキサスΔ茲蠅了臆辰任△辰拭参加vの25%が、ディレクターからCクラス (CEO, CFO, COO など)の峙薀泪諭璽献磧次50%がマネージャークラスという、]業を推進する立場の人たちの集まりである。


Internet of  Manufacturing South 2019

図2.1 IoM South 2019のアナウンス 出Z:IoM South 2019


DC5Gのように、k時間のパネルデスカッションの後、30分の休憩を挟む。この間、参加v同士の交流を任垢茲Δ併間構成である。主となるBは、石噞関連、アセンブリの分野である。主として掲げられたテーマは以下の3つである;

・IOT & AI in Operation & Production
・IT & Data Solutions: Edge to Cloud
・Industry 4.0 Product Design & Engineering

これらは、新聞や雑誌でIoTと随分@がれている分野である。半導i工でのファブオートメーション、スマートファブ化に寄り添ってきた筆vは、盜]業の半導以外の分野で、どれほどの\術的な進tが見られるのか、jいに興味があった。\術的にも、データ収集に始まり、データ解析、予Rモデルを通じた先端プロセスコントロールのBが、j模なプロジェクトのケースとして語られるのではないかと期待するところjであった。

期待に反して、IoM Southで見たものは、地Oなt開であった。峙薀泪諭璽献磧爾離廛譽璽鵐燭Hかったせいか、\術の細陲謀呂Bよりも、マネージメントとしてビジョンを語る向を見たと思う。そこには、スマートファブ化という高い`Yを掲げながら、Q要素\術の]な発tも認めつつ、来の]理念からの脱皮の努を餮譴襪發里任△辰拭]という巨人が、Zみ(きしみ)を立てながらも、別の次元に々圓靴茲Δ箸垢誦eを連[させる。

スマートファブ化の壻で、人の関与についてのコメントもHく、]という世cが“人”と切っても切れない関係にあるという認識をうかがわせた。iv報告したDC5Gの雰囲気は、新しい次元の\術のY化に伴う新しいビジネスのt開をるく見据えていたものだった。これとは款氾に、このカンファレンスでは、新\術のt開がそれの使い}により、ビジネス的に成功するかどうか、模索しながら進んでいるという印だった。

現行のプロジェクトの模も、50万ドル (5000万)以下が7割であり、この分野が、現在、パイロットプロジェクト模の段階であることをうかがわせる。発表P数は40P以屬△蝓▲廛譽璽鵐董璽轡腑鵑箸靴討1,000ページを軽くえる分量である。筆vの量をeっててを海垢襪海箸鷲垈Δ任△襦ハイライト的な内容で、ご容赦を願いたい。

IoMのiにDC5Gに出席していたので、5GのIoMへのインパクトに関するBを期待していたのであったが、期待外れに終わっている。3GPP(携帯通信のY化を進める団)はIoTに関する5G\術のY化を早くとも2020QQ1にまとめ屬欧詬縦蠅任い襪燭瓠2019Q11月の段階では、5Gへの見解は不可Δ任△襪噺腓辰深だ。

2-2. ]工場でのIndustry 4.0のイメージ:スマートファブへの長いOのり

Corning 社でScience and Technology 担当Technology and Market Development Manager のKaren Matthewsのプレゼンテーションが、気鬟ぅ瓠璽犬垢襪里砲郎播と思う。図2.2は、1 次噞革命、Industry 1.0より今日までの歩みをしている。IndustryのQフェーズにより、O動化の中身は異なっている。Industry4.0では、サイバー・フィジカルシステムや、IoT、ネットワーク\術により、スマートファブ化を加]するT図がある。


Industry 1.0-4.0

図2.2 Industry 1.0から4.0までの歩み 出Z:Industry 4.0: How ”Smart Factories” could change the foundation of how we manufacture, Karen Matthews, Corning Inc. を元に筆vが作成


会場を見渡すと、参加vはS神に聞き入っているが、どこまで理解が浸透しているのか、筆vO身も含めてpしいものだ。この下り、IT関連の語もHく英語に相当する日本語を見つけることが、不可Δ任△襦この時点で筆vは日本語での文章を書くことにやや、困Mを覚えている。出来るだけ、わかりやすい言を使い、Bを進めることに努める。

2019 Qになり、盜颪]業においてようやくIndustry 4.0はそのeを表し始めたように思う。現在見えてきている]業におけるスマートファブの到達点は何だろう。予Rモデルに基づくのメインテナンス時期の最適化と作業オペレーションの最適化で、OEE(Overall Equipment Effectiveness, 総合設効率)の改である。このような仕組みを構成するのは、ネットワーク(エッジコンピューティングおよびクラウドコンピューティングの組合せを含む)、ハードウエア、AI、“見える化”のためのソフトウエアである。これらを駘的に接して行くのは、光ファイバだ。

Industry4.0レベルのj模なデータを扱うスマートファブには、光ファイバによるj模なデータパイプラインが要なのだ。

同様な見解を、DC5Gで聞いたのを思い出す。Corning社としては、オイシイ見解だ。未来の工場では、最終の端でユーザーは情報をワイヤレスでp信するのかもしれないが、それ以iの工には、光ファイバがHされる。

2023QでのIndustry4.0に関わる接関係のx場予Rとして、3100億ドル(約31兆), CAGR (Compound Annual Growth Rate )は、37%というデータをした。この数Cは、]業だけでなく、スマートシティにおける社会的インフラも含まれると筆vは考える。とてつもなくHYなので、頭がついて行きにくい。日本国のQ間予Qが約100兆、日本国のGDPが約500兆という金Yをかろうじて思い出し、理解した気になる。

j模なx場創出は、JTの社会構]にHjな変化を]期間にもたらす。1990Q代にインターネットサービスが始まって以来、たかが10Qという期間で、盜颪亮匆餽暑]は巨jな変化を引きこしている。変化に巻き込まれた人々の顔が筆vの心をよぎる。

聴すべき点は、スマートファブへのアプローチのe勢である。スマートファブという理[は高く掲げるものの、現実的には小模なトライアルより始めて失`から学びつつ、解策を積み_ねることの_要さを喞瓦靴討い襦(図2.3) 読vの中には、T外に思う気發いでかと思うが、盜颪]\術関係vに共通するkCをうかがわせる。


Reality : Goal vs Start

図2.3 戦術的、戦S的`Yの設定 出Z:Industry 4.0: How ”Smart Factories” could change the foundation of how we manufacture, Karen Matthews, Corning Inc.を元に筆vが作成


振り返れば、この時点で、筆vはまだ、先端半導i工での経xからsけ出すことができていなかった。FDC\術よりスタートした、ビッグデータ収集システム、高度なアルゴリズム、AIによるウェーハ歩里泙衢襲Rモデルを使った先端プロセスコントロールは、今日、新鋭半導工場に次々とインストールされている。このような新鋭半導工場では、1000以屬がn働しており、j模かつ高]のネットワークがt開されている。先端\術を使った半導新鋭工場への投@Yは10億ドル(1,000億)のオーダーであり、ネットワークシステム関連だけでも、1億ドル(100億)オーダーの投@が行われている。

この経xにIわれていた筆vから見ると、眼iで述べられているケースは、投@模においてkvり小さく、\術内容も先端とは言いMい印があった。何をごたいそうに述べているのだという考えは、心のどこかにeっていたと白Xしておく。

カンファレンスが進むにつれ、筆vはこのような思いを否応なくTせざるをuなくなる。このカンファレンスで述べられているのは、古いファブのケースなのだ。新鋭工場のBは、華やかである。先端IT\術を、新鋭に接して、k気x成に]ラインを立ち屬欧討いというBは、j模な投@Yもあり、マスコミでもjきく採り屬欧蕕譴襦

しかしながら、世の中で動いている]工場のjH数は、10Q以iの古い工場なのだ。n働しているは、新しいモデルにDりえられつつも、やはり、古いが主である。投@される予Qは、n働を維eすることにJやされる。

予QのYも、Qケースでは半導i工とは、桁違いに少ない。の数も、半導i工のようなj模なものではなく、Qファブあたり数100度、小模なものに至っては、数10度というmを聞いた。ネットワークシステムなどという、気のWいた仕組みもないところがHい。それよりも、ネットワークを古いのセンサに接するための仕組み(Y化\術)さえもないことがHい。IoMが現在Dり組んでいる課は、先端IT\術をこのような古い]工場にt開するという、かなり困Mな、しかし野心的課である。

この項では、盜]業でのDXの萌芽とも言える光景を書いた。新鋭半導工場のケースに比べ、Qケースでの模も小さく、古いファブのケースである。しかし、となるファブの数は、新鋭工場をはるかに凌する。先端ITのt開がどのように進んでいくのだろうか?巨人がZみをあげて動こうとする様を、筆vは次に見ていく。
次vに述べたい。
(く)

ごT見・ご感[
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