インダストリー4・0、産業iot、IIoT、スマート工場です。これは流行語だけではありませんこれらは製造業の世代定義を変えるトレンドです

コネクターは産業オートメーションの未来を実現する上で重要な役割を果たしています。1つの部品がどのように製造プロセス全体を革新するのに大きな役割を果たすのかという疑問が生まれますコネクタは、インダストリー4・0のひとつではなく、そのポテンシャルを実現するための基本的な構成要素です。

まずインダストリー4・0とは何でしょうか?

「インダストリー4・0」という言葉には、圧倒的な生産性の向上、全体的な生産性の透明性、予測メンテナンスモデルの実施など、希望があふれています。しかし、これらのコミットメントは結果として現れることが多く、どのようにしてそれを実現するかは具体的には描かれていません。

インダストリー4・0とは、製造プロセスに埋め込まれる特定の技術のことです。2016年、電気電子技術者協会(IEEE)は、インダストリー4・0の4つの重要テーマを定義しました。

機器、デバイス、人、センサーが通信する能力です。

情報は透明です。作業者は、製造プロセスのすべての部分で収集した情報にアクセスして利用し、効率化できる場所を特定することができます。

技術支援:意思決定や安全でない任務を遂行する能力を支援します

分散意思決定:ネットワーク物理システムが自律的にタスクを実行し、意思決定を行う能力です。

相互接続:イーサネット接続により、センサーからクラウドへのシームレスな通信が可能になります。

インダストリー4・0はあらゆる機器、センサー、機器に適用されますが、重要なのは通信です。機械は何十年もデータを使ってきましたしかし、データは単一の機器や装置レベルにロックされます。データは収集されたり、整理されたり、意思決定に使われたりしていません。インダストリー4・0は、このようなよく知られたやり方を覆し、あらゆるデータを使ってシステムや機械の全体像を構築することを可能にしました。

かつては、「リアルタイム」の機能としてデータが重要でした。ある意味、異なるデータプロトコルを使うデバイスは同じ言語を話すことはありません。翻訳やデータ収集にはコストがかかりますし、データを保存するのは大変です。そのためデータは離島に存在します。

クラウドがローカルサーバーやプロセスと干渉せずに大量のデータを保存・処理できるようになったことで、ゲームのルールが変わりました。手頃な価格で専用サーバーにデータを保存することで、企業は自社の機器で生成されたデータを実際に保持して使用することができます。

企業は産業ネットワークを見直し始めました古いシリアル・バス・プロトコルが人気を集め、クラウドネットワークで広く使われているイーサネット(登録商標)に取って代わっています。これは、シリアル・バス・プロトコルが最終的にイーサネットに変換される必要があるためです。また、彼らは高度に専門化されており、正しく実施し、サポートするには長年の経験と訓練が必要です。過去数年の間に、イーサネットコネクタは4ラインから8ラインのイーサネットコネクタの小型化版からシングルペアのイーサネット(SPE)へと進化しました。これは2本のツイストペアを介してイーサネットを転送し、重量と銅のコストを削減します。工業ネットワーク上のすべての装置に対して、SPEは経済的に可能な選択肢です。

コネクタを小さくすることでデバイスのサイズを大きくすることなく情報の透明性を実現でき

装置はどんどん小さくなっています。これは携帯電話やその他の家電製品にも当てはまりますし、人間が機械上でロボットをプログラミングするときに使うヒューマン・マシン・インターフェース(HMI)にも当てはまります。デバイス内部のコンポーネントは、通常、デバイスのサイズを制限します。例えば、3.5ミリのイヤホンジャックをなくした携帯電話が多いのは、ワイヤレスの耳栓が普及したことに加えて、この接続点が携帯電話の薄さを制限する要因になっているからです。

インダストリー4・0ネットワークでは、個々のデバイスがデータを生成し、より多くの機能を提供し、オペレーションセンターに接続する必要があります。これは、小型化されたデバイスの部品数が増えていることを意味します。そのためには、部品を小さくする必要があります。そのため、ハイブリッドコネクタやより小さなコネクタの需要が増えています。

産業用コネクタメーカーによるコネクタの小型化方法には様々なものがありますが、内部のロック機構やプッシュチップのロックを外す、コネクタ全体の輪郭を小さくする、接続点間のスペースを減らす、磁気などの機能をコネクタに直接組み込むなどがあります。これらの設計オプションは全て、機能を増やしながらサイズを小さくするという一見不可能なことを装置設計者に可能にします。

協調ロボットが人間と一緒に働くことを可能にし

協働ロボットや協働ロボットは、かつてはsf小説のようなものでした。ハウジングロボットが使えるようになるまでにはまだ数年かかりますが、製造工場の作業者が小さな協働ロボットと一緒に作業していることに気づくかもしれません。

従来のロボットは、その場に固定されていました。コネクターではなくハード接続ロボットは、ロボットのライフサイクルで同じ機能を繰り返し実行するいくつかのアプリケーションに適しています。現在協働ロボットは、彼らが実行するタスクにおいても、生産現場での位置においても、柔軟性を考慮して設計されています。コネクターによってロボットは熟練労働者に頼らずに素早く移動でき。

分散型意思決定:コネクターは分散型システムを可能にし：

生産現場の設計においては、分散システムが好まれる構造となっています。これらのシステムは、すべての機器や設備が1つのコントロールパネルと1つの部屋に接続されていた古い集中型システムとは対照的です。アプリケーションのサイト(あるいはエッジ)で意思決定できるようにすることで、分散システムのほうがはるかに効率的になります。コントロールをアプリケーションの近くに置くことで、システムの各部が独立して動作します。柔軟性が必要なときは、これが重要です。

集中型システムの変更は、すべての接続とケーブルを引き出して新しい場所に再配線しなければならないため、時間とコストがかかります。同様に、集中型システムの変更は、新しいプロセスが古いプロセスと干渉しないようにするために、通常、トラブルシューティングを行う必要があります。分散システムは互いに独立して動作するため、システムの残りの部分を危険にさらすことなく簡単に変更することができます。

分散型システムではハードリンクは有効ではありません現代の生産現場では、レイアウトを変えたり、機械の部品を入れ替えたりするのが一般的です。コネクターのおかげで、作業者は特別なツールなしで簡単かつ迅速にこれらの調整を行うことができ、高いダウンタイムを避けることができます。最も効率的なコネクタは、モジュール化されたコネクタで、複数の接続点を1つのハウジングに組み合わせることができます。次の段のコネクタをモジュール化することで、モジュール自体をカスタマイズでき、すべてのスペースをできるだけ効率的に使えるようになります。

接続性はインダストリー4・0の重要な要素であり、現代の製造装置で使われる機器やデバイス、センサーを設計する際にコネクタを選択することはできません。よく設計されたコネクタは省スペースでモジュール化されており、信頼性が高く、時間が経過した技術を使用しながら、インダストリー4.0の約束を達成することができます。