完全に自動化された生産による新型コロナウイルス危機の影響の緩和

現代社会の基本的なライフスタイルを維持するために必要な医薬品、医薬品、食品などの需要を満たすことができる、完全に自動化された生産ラインを想像してみましょう。

入力として、私たちはエネルギーと原材料のみを供給します。出力として、最終品をお届けします。製造現場に人がいなくても、このような施設をリモートで制御できると想像してみてください。そして、自己保守と簡単な生産ラインの再構成を確実にすることができれば、新型コロナウイルスの危機のために私たちが今日経験している問題のいくつかを解決するのではないでしょうか?

この質問への答えは「はい」で、簡単です。しかし、もっと複雑な問題は、そのようなものが今日実用的であるのか、それともまだ遠い未来であるのか、または純粋なファンタジーであるのかということです。私たちが尋ねるかもしれない他の質問は次の通りです。そのような解決策はどれくらいの費用がかかりますか? そして、どのような条件下でそれはそれ自体を返済するでしょうか?

今日、世界中にすでにいくつかの完全に自動化された生産施設があり、生産は依然としてオペレータの監督下で行なわれていますが、それ以外に手動操作はありません。ただし、これらはほとんどが小規模の単一目的プラントです。また、すべての作業がロボットと自律輸送機によって行なわれている完全に自動化された倉庫を見つけることができます。しかし、上で概説したアイデアを満たす既知の例は1つもありません。それは、完全に自動化された柔軟なプラントです。

完全に自動化された生産の前提条件

完全に自動化された生産を考えることさえできるためには、いくつかの重要な技術と手順を実践する必要があります。これらには以下が含まれます。

• オープンな統合標準 – 完全に自動化された生産には、さまざまなサプライヤの生産コンポーネントの統合が必要です。したがって、それらの容易な相互接続性と相互運用性を確保する必要があります。
• 自律性と協力 – 完全に自動化された生産のコンテキストでの自律性とは、一部のコンポーネントが、非標準的な状況への対処を含む、運用のすべての側面に完全に責任を持つことを意味します。同時に、そのような自律コンポーネントが互いに協力して、全体的な生産目標を一緒に達成することを保証する必要があります。
• 自己保守と冗長性 – 完全に自動化された生産システムには、プラント全体のシャットダウンを防ぐために、生産コンポーネントの障害や停止を迅速に解決する機能が必要です。これは、いくつかの方法で実行できます。例えば、生産ユニットはそれ自体を修復または回復できる可能性があります。または、冗長性を使用することもできます。障害のあるユニットが、タスクを自動的に引き継ぐ別のユニットに置き換えられます。
• 単純な再構成可能性 – このようなプラントの設計では、生産プログラムと生産量自体を柔軟に変更できることが必要です。これにより、重大な状況での生産の迅速な調整が可能になり、完全に自動化された生産への投資収益率が保証されます。
• 人工知能(AI)と機械学習のアルゴリズム – これらのアルゴリズムは、上記の自律性、協力、自己回復のニーズに対応するのに役立ちます。しかし、それらはまた、生産プロセスの計画、最適化、および効率の向上にも役立ちます。

これらの技術の多くは今日の最新施設で見ることができ、それらの使用は増加しています。ただし、まだ十分に活用されていません。巨額の投資をせずに完全に自律的な運用を可能にする可能性があります。

完全に自動化された生産がもたらす可能性のある他のいくつかの利点を見てみましょう。

高速で柔軟な生産だけでなく

自動化された生産の明らかな利点(精度、再現性、速度)に加えて、自律型プラントは人間の労働への依存度を大幅に低下させます。これは自動化の重要な利点です。十分な労働力の確保は長期的な問題です。新型コロナウイルスのパンデミックの前にも対処していましたが、現在は自然な経過で対処しています。

完全に自動化されたプラントは、危機の期間を超えて大きなメリットももたらします。例えば、危険物の取り扱いや、極端な無菌性または精度の要件に準拠している場合にメリットがあります。

その他の利点はそれほど明白ではありませんが、それほど重要ではありません。現場に作業員がいない全自動化シナリオでは、厳格な安全規則は不要になります。機械は、人間が対応するよりも速く、設置面積が小さくなります。また、生産技術で必要とされない限り、工場内に暖房、空調、または全体的な照明を提供する必要はありません。

ご覧の通り、完全に自動化された生産は、今日直面している多くの問題を解決します。また、他にもさまざまなメリットがあります。では、なぜ今日そのようなプラントがもっとないのでしょうか? グローバル展開の主な障害は、総所有コストとソリューション全体の複雑さです。また、人材の形容を社会全体で変える必要があります。そして、さまざまな業界における管理アプローチの変更も必要です。

重要なインフラの一部としての自律型プラント

現在のパンデミックは、より完全に自動化されたソリューションの開発における強力な動機となり、今日私たちが直面している主要な問題のいくつかを解決する可能性があります。完全に自動化された生産施設は、国の重要なインフラの重要な部分になる可能性があります。それらは、現在非常に必要とされている食品、医薬品、その他の製品のプロビジョニングにおいて非常に貴重であることが証明される可能性があります。

現在の危機が終われば、将来同様の状況に備えるためのより良い準備、より完全な自動化の展開を含む可能性のある準備の必要性についての社会的議論を目の当たりにするかもしれません。

完全に自動化された生産とコネクテッドエンタープライズ