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5Gで製造業がガラリと変わる?IoTとデータの活用がカギ

5Gで製造業がガラリと変わる?IoTとデータの活用がカギ

近年、注目を集める最新の無線通信方式「5G」。この5Gとは「どんな技術なのか?」「製造業にどんなメリットがあるか?」と疑問に思う方は多いのではないでしょうか?
そんな5Gは、4Gに比べてより多くのデータを高速で通信できることから、製造業に与える影響が大きいと言われています。しかし、4Gとの違いや、具体的なメリットの内容について知っている人も少ないはず。
そこで、今世界中で注目を集める5Gや、5Gを生かすための仕組み「IoT」について、さらにこれらを導入後の製造業の変化についてご紹介していきます。「聞いたことはあるけどよく知らない」という方は、ぜひこちらの記事を参考にしてみてください。

最新の無線通信方式「5G」とは?

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現在の通信規格はLTE通信を行う4Gが使用されていますが、最新の無線通信方式「5G」が導入されると製造業が大きく変わると言われています。そこでみなさんに質問ですが、現在と最新技術ではどのような違いがあるのかを知っていますか?
それでは、それぞれの通信技術の違いをひとつひとつ見ていきましょう。

大容量のデータでも高速通信が可能

まず、4Gと5Gでは通信速度に大きな違いがあります。現在の4Gの最大通信速度は1Gbps、5Gは10~20Gbpsです。そのため5Gでは、大容量データでも高速で通信が可能となり、生産性の向上や品質向上が期待できます。
例えば、ファイル容量が重く高精細な検査用画像でも、スピーディなデータの送受信が世界のどこにいても可能になります。そのため、海外で検査したデータを日本で確認し、リアルタイムでフィードバックするといった検査ができるようになり、作業効率の向上や品質改善も期待できると言えます。

従来の4G通信では容量が大きいデータを送受信する場合、通信の遅延時間が発生することがあります。
しかし、5Gでは通信速度の遅延が生じにくい技術が使われているため、もしもズレが生じたとしても0.001秒のタイムラグしかありません。ちなみに、4Gの遅延時間は10倍の0.01秒となっているため、いかに5Gの通信が低遅延かが分かるかと思います。

製造現場では遠隔で使用する産業機器を扱うこともあり、タイムラグが生じない低遅延通信が可能なら、機器の高精度な遠隔操作が可能になるでしょう。つまり、日本の操縦席から海外の重機をリアルタイムで動かすといったことも夢ではありません。

機器の同時接続数が4Gの100倍

現在の製造現場では、複数の機器を有線ケーブルで接続している場面が多く見られますが、有線の場合、接続できる機器の台数はケーブルが届く範囲やポート数によって制限されてしまいます。

もし4G通信で複数機器を繋いだ場合、1k平方メートルの範囲内で約1万台の機器への同時接続が可能です。しかし、5Gの場合は、なんと100倍の100万台への同時接続が可能になります。

より多くの機器を同時に接続することができれば、生産効率アップに繋がるのはもちろん、在庫管理や機器同士のデータ連携といった管理面でのメリットも期待できるでしょう。
前述したように5Gは大容量でも高速通信が可能で、低遅延といったメリットがあるため製造業が求める「スマートファクトリー」が早期に実現するはずです。

最近話題になっている「IoT」ってなに?

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次に、IoTについてご紹介します。最近よく耳にする言葉ではありますが、IoTとは何なのか知っている方は少ないのではないでしょうか?実は5GとIoTは切っても切れない関係にあります。

5Gはあくまでもデータの通信網であり、実際にデータの送受信をするためには、各機器がインターネットに接続されていて相互に通信できなくてはいけません。この、あらゆるモノがインターネットに接続され、相互に通信、制御されている仕組みのことがIoT(Internet Of Things)と呼ばれています。

IoTは製造業や企業内だけではなく、私たちの身の回りの生活でも使われはじめています。例えば、「スマートスピーカー」や「スマートウォッチ」など、これらの機器にはIoTに関する技術が使用されています。ここでは、そんな最新技術について、身近なもので例えながらわかりやすくまとめてみました。

すでに生活で浸透し始めている 「IoT」

IoT機器は暮らしを豊かなものへと変えるために、すでに私たちの身の回りで使われています。身近なもので例えるなら、住宅内の設備や電化製品などがインターネットに接続されている「スマートハウス」です。

外出先から消し忘れた室内照明を消したり、エアコンを起動させて帰宅前に快適な室内温度に調整するなど、最新技術を使った住宅サービスは毎日の生活を便利かつ快適にしてくれます。また、最近では毎日の体調の変化や健康状態をデータとして記録し蓄積できるヘルスケア機器が注目を集めています。

代表的なヘルスケア機器としてはApple Watch(アップルウォッチ)がありますが、他にも歯ブラシや体重計、冷蔵庫など、機器の種類は多種多様化しています。さらに、IoTは医療機関でも導入されていて、在宅医療に活用することで患者さんに病院で治療を受けている状態と変わらない安心感を与えるものとして需要が高まっています。

コンピューターウイルス感染を防ぐ対策が今後の課題

ご紹介したように一般に向けたIoT機器や IoTサービスは豊富にありますが、生産機器を使用する企業にも需要のある仕組みです。特に産業用ロボットを使用する製造業では、データの蓄積や解析、フィードバックなど今後5Gの広がりと共にIoT機器の導入が飛躍的に進んでいくでしょう。

5GとIoTの導入で製造業が変わる?!その理由は?

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今はあらゆるものがインターネットにつながる時代です。4Gによる通信でも、モノをインターネットに接続し、各種情報の確認などは可能です。これで十分かと思われるかもしれませんが、まだまだ不十分です。5Gが整備されてこそ、本当のスマートファクトリーの時代が始まります。また、5Gだけではなく、その5Gを生かせるIoT機器の導入が必要になります。全ての産業用ロボットや生産ライン、在庫管理システム、品質管理システムを1つのネットワークでつなげてこそ、生産的かつ効率的な工場が完成します。では、5GとIoTの導入で工場がどのように変わるのか?具体例を紹介しましょう。

5Gで設備の稼働状況や作業者の動きをチェックする

5Gの特徴は「大容量データの高速通信」「低遅延」「100万台の機器への同時接続可能」です。カメラやセンサーをインターネットへ接続することで、設備の稼働状況や作業者の動きをリアルタイムでモニタリングすることができます。このモニタリング精度向上させることができれば、トラブルを予知し未然に防ぐことができるようになります。つまり、5GとIoTの導入は工場全体の自動化を後押しする大きな存在となり、ラインが止まらない超高効率な工場を実現することができます。

多くの装置・設備の制御や大量のデータ収集が可能

5Gを導入すれば同時接続が可能となる生産機器を大幅に増やすことができるので、大量のデータ収集を行えます。全工程のデータを一元管理できれば、在庫数を最小限に抑えられたり、遅れている工程を早期に発見し原因を特定したりできるでしょう。また、世界中の検査データを収集し、どの工場や生産ラインがボトルネックになっているか、瞬時に判断することができます。

データの活用が製造業を大きく変える

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5Gを導入しIoTとデータを活用することが、新しいモノ作りの世界に繋がります。5G通信網の推進は国や大手通信企業が進めるとして、5Gに対応したIoT機器の導入はそれぞれの企業が個々で進めていかなければなりません。

2019年ごろからKDDIとデンソーが産業用ロボットのIoT化を始めています。実用化されるのは、もう少し先のことかと思われますが、5G元年と言われている2020年。まさに今年からその取り組みを始めてみてはいかがでしょうか?

リンクウィズでは5G通信を見据えた製造現場のデータ統合、分析ツールでる「LINKWIZ FACTORY CLOUD」を開発いたしました。(https://linkwiz.co.jp/news/sfe2020.html
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