自動化とは？
n自動化は、科学技術の方法を適用するか、先進的な技術を使用して、かつて人間が手作業で行っていたタスクやプロセスを実行するプロセスです。
nn自動化の主な目標は、タスクの実行中の効率と品質を向上させ、人間の労働に対する依存を減らし、エラーを減らし、作業活動の柔軟性を最適化することです。nn自動化技術には、ロボット、自動制御システム、機械学習、およびインターネット・オブ・シングス（IoT）ソリューションが含まれます。これにより、包括的な自動化環境が構築されます。
現在適用されている生産自動化の形式
固定自動化（Fixed Automation）：
n固定自動化は、単一の機能を実行するように設計されています。このタイプの自動化は、特定の製品を大量に生産する必要がある場合に適しています。
nnシステムは単一の機能を実行するようにプログラムされており、生産プロセスでの安定性と正確性を確保します。nnただし、このタイプの自動化は柔軟性が低く、異なる製品間での簡単な切り替えができません。
プログラマブル自動化（Programmable Automation）：
nプログラマブル自動化は、短時間で多くの機能を実行し、多くの種類の製品を生産できる能力を持っています。
nnこのタイプは、製品の多様性がある生産環境で使用されます。システムは新しい機能に適応するように再プログラムできますが、新しい製品を生産するためにシステムを切り替える際には一時的な中断が生じる可能性があります。
柔軟自動化（Flexible Automation）：
柔軟自動化は、生産される製品に対する柔軟性が必要な環境で使用されます。
nnこのタイプは再プログラム可能ですが、通常は特定の製品に対して制限されています。これにより、柔軟性と効率が組み合わされ、迅速な対応と高い動的な要求がある生産環境で特に有益です。
自動化4.0のピラミッドモデルの4つのレベル
レベル0：製造と設備（Field Level）
nこのレベルでは、ボタン、スイッチ、センサーなどの装置が情報を収集し、PLCに送信され処理されます。電動機、バルブ、シリンダなどの出力装置が、生産プロセスでの駆動タスクを実行するためにアクティブ化されます。このレベルには、生産プロセスを支援するハードウェアとコマンドの実行が含まれます。
レベル1：制御と監視（Control Level）
nこのレベルでは、PLCが上位レベルからデータを読み取り、プログラムされた条件を使用してハードウェアを制御します。PIDコントローラーは、温度、流量、および圧力などの精度が必要なアプリケーションで、制御変数を比例、積分、微分して安定させます。このレベルでは、製品の要件に正確に制御された装置が必要なアプリケーションが処理されます。
レベル2：制御、監視、およびデータ収集（Supervisory Level）
nこのレベルでは、SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）が使用され、システム全体を監視し、PLCにコマンドを送信します。nnSCADAは、HMIスクリーンとPCステーションを使用してシステム情報を表示し、コントローラを操作します。SCADAは複数のシステムを監視および制御し、単一のHMIおよびシングルシステムに制限されることはありません。
レベル3：生産管理と運用（Planning Level）
nこのレベルでは、MES（Manufacturing Execution System）が使用され、原材料から完成品までの製造プロセスを監視、管理、および操作します。nnMESは、実際のデータに基づいて意思決定を行い、製造プロセスを最適化するための詳細な情報を提供します。nnMESは、生産計画を最適化し、工場管理プロセスを改善するのに役立ちます。
レベル4：企業戦略の管理（Enterprise Level）
nシステムの最上位レベルでは、ERP（Enterprise Resource Planning）が統合されています。nnERPは、企業のすべての活動を管理するトップクラスの管理システムであり、製造プロセスから財務および人事管理までを包括的にサポートします。nnERPは、生産プロセスから財務管理および人事管理までのすべてのアプリケーションを統合し、企業活動を総合的かつ透明にします。
自動化の製造における重要性
生産時間の短縮
n自動化により、生産スピードを向上させ、現在の複雑な市場変動に対処する際に製造業者に柔軟性を提供し、競争力を高めることができます。
nn機械は、より短い時間でより多くの製品を生産し、少ないエラーで、品質の検証と品質管理を行うために先進的なセンサーとロボットを組み合わせることができます。
エラー率と労働者の危険を減らす
n自動化は、製造プロセスでの人間のエラー率を低減し、製品の品質向上と労働安全性の強化に貢献します。nnこれにより、修理コストが削減され、製品のリコールが減少し、重大な労働災害が防止されます。
労働力不足の問題の解決と人件費の削減
n自動化は、労働力が機械とロボットによって代替されることで、労働力を負担を減らし、生産性を向上させ、労働力を高度なスキルや研究開発に転換する機会を提供し、製造業の労働力不足の問題を解決します。
生産プロセスの分析と監視の改善
n自動化は、センサー、ロボット、先進的なテクノロジーソリューションを使用して、生産プロセスの分析と監視を改善します。nnセンサーは、在庫情報、機械のパフォーマンス、システムの保守状況などの情報を監視し、ロボットは品質検査と製造プロセスの確認を行います。nnこれらの利点により、企業は生産計画を最適化し、正確かつ具体的なデータに基づいて意思決定を行い、最終的に投資利益を向上させることができます。
