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インテリジェント製造の5つのモードとその要件
1. スマートファクトリーにおいては、全体設計、プロセスおよびレイアウトの観点からデジタルモデルを構築し、シミュレーションを実施する必要があります。さらに、計画、製造から運用に至るまでの全工程において、デジタルマネジメントを実施すべきです。
2. 製品／技術の設計およびシミュレーションを実施するために、デジタル3D設計と技術を適用すること。物理的な検査および試験を通じて検証と最適化を行うこと。製品設計および技術データを統合するために、製品データ管理（PDM）を構築すること。
3. 製造設備の数値制御率は70％を超え、最高級数値制御工作機械や産業用ロボット、インテリジェントセンサーおよび制御装置、インテリジェント検査・組立装置、インテリジェント物流・保管装置などの主要技術および設備間で、情報の相互通信と統合が実現されていなければならない。
4. 生産スケジュール、現場作業、品質検査、設備状態および材料搬送を含む生産プロセスデータが自動的にアップロードされ、可視化管理を実現できるよう、生産プロセスデータの収集・分析システムを構築しなければならない。
5. 工場内には、計画、指図、品質、設備、製造およびエネルギー効率を含むすべての管理機能を実現するために、製造実行システム（MES）を構築する必要があります。また、サプライチェーン、物流およびコストを含む企業管理機能を達成できるように、エンタープライズ・リソース・プランニング（ERP）システムも構築する必要があります。
6. スマートファクトリー内部には、設計、技術、製造、検査、物流を含むすべての生産工程間、ならびに製造プロセスと MES・ERP 間の情報相互通信を実現するために、通信ネットワーク基盤を構築しなければならない。
7. ネットワーク防護や緊急対応などの情報保証機能を備えた産業用情報セキュリティ管理システムおよび技術的防護システムを構築しなければならない。機能安全保護システムを確立し、ライフサイクルを通じて運用することで、システムの故障を効果的に防止しなければならない。
継続的な改善により、設計、技術、製造、管理、物流の観点から製品ライフサイクルのクローズドループにおける動的最適化が実現され、デジタル設計、設備の知能化アップグレード、工法の最適化、リーン生産、可視化管理、品質管理とトレーサビリティ、インテリジェント物流などにおいて、企業の急速な向上が促進される。
モード#2：プロセスインテリジェントマニュファクチャリング
1. 工場では、全体的な設計および手順の観点からデジタルモデルを構築し、シミュレーションを実施する必要があります。さらに、製造プロセスデータの可視化と製造技術の最適化を維持するために、デジタルマネジメントを導入すべきです。
2. 物流、エネルギーフロー、物性および特性データの収集を含む製造全工程を監視し、監視システムを構築しなければならない。製造技術における自動データ収集率は90％を超える必要がある。原材料、主要技術および製品検査に関するすべてのデータを収集し、リアルタイムの品質警報機能を付加したアプリケーションに統合しなければならない。
3. 高度な制御システムを適用し、自動化利用率を90％以上とすること。また、主要な製造工程では、モデルに基づく高度な制御およびオンライン最適化を活用すること。
4. 製造計画および作業指示に基づいて構築されたモデルを用いて MES を構築し、生産モデルの分析・意思決定、定量的なプロセス管理、コストおよび品質管理において、原材料から製品までの統合的かつ協調的な最適化とともに、動的なトレーサビリティを確保できるようにする必要がある。企業運営、管理および意思決定のインテリジェントな最適化を実現するために、ERP システムを構築し、運用する必要がある。
5. 高い安全性および環境リスクを伴うプロジェクトにおいては、有害物質を放出させるとともに、危険源を自動的に点検・監視する必要がある。さらに、オンラインの緊急指揮連動システムを構築しなければならない。
6. 工場内には、技術、製造、検査、物流を含む製造のあらゆる工程間、ならびに製造プロセスとデータ収集・監視システム、MES、ERPとの間で情報の相互通信が行えるよう、通信ネットワークフレームを構築しなければならない。
7. 産業用セキュリティ管理システムおよび技術的防護システムを構築し、ネットワーク防護や緊急時防護などの情報セキュリティ防護機能を備えるものとする。セキュリティ防護システムを構築し、ライフサイクル手法を用いてシステム全体の崩壊を防止しなければならない。
製造プロセスの動的最適化および製造・管理情報の可視化を実現するためには、継続的な改善策を講じる必要があります。その結果、企業は資源配分、技術最適化、プロセス制御、産業チェーン管理、省エネルギーおよび排出削減の面で飛躍的な進歩を遂げることができます。
モード3：ネットワーク型製造
1. 最適なシステム構造とそれに対応する運用ルールを備えた、ネットワーク化された製造リソースの協調型クラウドプラットフォームを構築する必要がある。
2. 協調型クラウドプラットフォームを通じて、製造リソースを社会、企業、部門に属するものとして表示できるため、製造リソースを需要と効率的にマッチングさせることができる。
3. 企業や各部門からのニーズに応じて、クリエイティブなリソースとデザイン能力を、協働型クラウドプラットフォームを通じて共有・実装・連携することができる。
4. 共同クラウドプラットフォームを通じて、製造リソースを合理的に配分し、受注を持つ企業や部門に対して、製造のあらゆる工程およびサプライチェーンを協調的に実行することができる。
5. 製造および保守を含むあらゆる製造工程の全工程にわたり、企業間で情報のトレーサビリティサービスを実現できるよう、製品トレーサビリティシステムを構築しなければならない。
6. 産業用セキュリティ管理システムおよび技術的防護システムを構築し、ネットワーク防護や緊急時防護などの情報セキュリティ防護機能を備えるものとする。セキュリティ防護システムを構築し、ライフサイクル手法を用いてシステム全体の崩壊を防止しなければならない。
製造プロセスの動的最適化および製造・管理情報の可視化を実現するためには、継続的な改善策を講じる必要があります。その結果、企業は資源配分、技術最適化、プロセス制御、産業チェーン管理、省エネルギーおよび排出削減の面で飛躍的な進歩を遂げることができます。
モード4：マス・カスタマイゼーション
1. 製品はモジュール設計を行い、差別化されたカスタマイズパラメータによって個別化された製品を製造する必要があります。
2. インターネットに基づくカスタマイズサービスプラットフォームを構築し、カスタマイズパラメータの選択、3Dデジタルモジュール、仮想現実（VR）や拡張現実（AR）を通じて顧客との深いインタラクションを実現することで、迅速な製品カスタマイズ計画を可能にする。
3. カスタマイズ製品のデータベースを構築し、データ技術を活用してユーザーのカスタマイズ需要を探索・分析できるようにすべきである。
4. プラットフォームは、研究開発（R&D）、PMC、製造、マーケティング、サプライチェーンマネジメント、物流、アフターサービスを含むデジタル製造システムと連携・協働できるよう、カスタマイズを通じて構築されるべきである。
継続的な改善は、モジュール設計手法の達成、カスタマイズされたプラットフォーム、および研究開発、製造、マーケティング、サプライチェーン管理、サービスを網羅する完成ラインを備えたカスタマイズ製品データベースの段階的な最適化に有益である。また、高速かつ低コストであることにより、より高い能力をもって顧客の固有のニーズに応えることができる。
モード#5：遠隔運用・保守サービス
1. リモート運転・保守サービスを適用するインテリジェント機器または製品には、データ収集、通信および遠隔制御の機能を備えたオープンデータインターフェースを装備する必要がある。IPv4 および IPv6 技術に依拠した産業用インターネットを利用することで、設備状態、運転状況および環境などのデータを収集・アップロードし、遠隔指令に基づいて運転パラメータを調整することができる。
2. インテリジェント機器／製品の遠隔運転・保守サービスプラットフォームを構築し、機器／製品からアップロードされるデータを効果的にフィルタリング、集約、保存および管理し、探索・分析を行うことで、ユーザーに対し、運転、保守、オンライン検査、予知保全、故障警報、点検および修正、運転最適化ならびにリモートアップグレードに関する十分な情報を提供できるようにしなければならない。
3. インテリジェントデバイス／製品の遠隔運用・保守プラットフォームは、PLM、CRM および製品研究開発管理システムと情報を共有しなければならない。
4. インテリジェント機器／製品の遠隔運用・保守サービスプラットフォーム上に、対応する専門家データベースおよび専門家照会システムを構築し、インテリジェント機器／製品の遠隔診断に対するインテリジェントな意思決定支援を提供するとともに、ユーザーに運用・保守ソリューションを提供するものとする。
5. 情報セキュリティ保護能力を備えた情報セキュリティマネジメントシステムを構築する必要がある。その結果、高効率かつ安全なインテリジェントサービスシステムが構築され、与えられた情報は製品とリアルタイムかつ有効な連携を形成できるようになり、組み込みシステム、モバイルインターネット、ビッグデータ分析およびインテリジェント意思決定支援システムの統合レベルが飛躍的に向上する。