AIからドローンまで: 4Gと5Gが未来の工場をどう変えるのか

英国の製造業はデジタル変革から大きな恩恵を受けるでしょう。インダストリー 4.0 に向けて進むにつれて、デジタル製造テクノロジーは、業界全体で生産の効率、安全性、精度、セキュリティの向上に役立ちます。しかし、これは適切な接続性があってこそ可能となり、未来のコネクテッド ファクトリーへの扉が開かれます。

当社は最近、British Sugar 社と提携して、広範囲にわたる複数の工場拠点をカバーする初の専用モバイル ネットワークを立ち上げました。もちろん、これはVirgin Media O2 Businessにとって大きなマイルストーンですが、英国の製造業全体にとっても大きな前進です。このような専用ネットワークは、あらゆるメリットをもたらす、未来のスマートで接続された工場を構築するための不可欠な要素です。

デジタル制作：接続性の可能性

工場同士の連携は、英国の製造業のデジタル化の第一歩であり、英国のインダストリー4.0に向けた重要な部分です。調査によると、5G 対応の製造業の生産性向上は 26 億ポンド相当になる可能性があると推定されており、より高速で低遅延のネットワークを介して複数のモノのインターネット (IoT) デバイスを接続することで、生産効率、精度、安全性が向上します。

英国およびアイルランドの食品・飲料市場向けの大手砂糖生産者であるブリティッシュ・シュガーは、現在4つの工場で年間約800万トンのテンサイと最大120万トンの砂糖を加工しています。 Virgin Media O2 の専用プライベート モバイル ネットワークを使用することで、British Sugar はスマート センサーやカメラを含む複数の IoT デバイスを接続できるようになり、生産プロセスに革命を起こすことができます。

ここで重要なのは、工場生産のさまざまな要素を結び付けることによって、製造業者が新たなレベルのイノベーションを導入できるようになることです。たとえば、IoT を導入することで、British Sugar のような工場運営者は既存の機械から膨大な量のデータを収集できます。その後、AI（人工知能）技術とアルゴリズムを適用して生産プロセスを監視し、その仕組みを「学習」することができます。 AIに加えて、接続性は自動化された生産ライン、ロボット、ドローンなどの他のイノベーションへの扉を開きます。これらは、生産性の向上、効率の改善、現場の健康と安全の向上に役立ちます。

イノベーションの実践：次世代製造業

設備が高価で、ダウンタイムコストが高く、生産価値が高い工場環境では、このようなイノベーションによって精度を高める機会が生まれます。たとえば、製造業者は IoT を使用して操作をリアルタイムで監視し、機械のパフォーマンスを正確に把握して、必要に応じて改善を行うことができます。また、潜在的な障害を事前に検出し、メンテナンスが必要な場所を事前に予測し、不必要な生産中断を回避することも可能になります。

この種の予測メンテナンスは、コネクテッド ファクトリーが提供する重要な利点の 1 つです。このようなイノベーションは、ロボット工学、自動化、さらにはドローンと併せて、廃棄物を減らし、コストとエネルギーを節約し、不必要な排出を避けるのに役立ちます。

産業用アプリケーションで IoT を使用すると、関係者に対するリスクの一部を排除することもできます。これは、困難な作業に対応できるスマート テクノロジーへの扉を開き、健康と安全に明らかなメリットをもたらすからです。また、これは、製造業者が人間の介入なしにプロセスを実行し、自己最適化できるようにし、テクノロジーを活用して新しい作業方法を生み出すことができることも意味します。もう 1 つの例としては、IoT カメラを使用して、機械を使用するすべての人のコンプライアンスを監視し、工場現場の作業員のリスク、怪我、事故を減らすことが挙げられます。

このように自動化と AI を導入することで肉体労働者の負担を軽減できるほか、適切なトレーニングとスキルアップを通じて知識労働者の割合を高めることで、企業は可能な限り効率性と収益性を維持できるようになります。

最初のステップとしての専用ネットワーク

プライベート モバイル ネットワークの需要は近年劇的に増加しており、さまざまな業界の企業がデジタル変革を続ける中で、今後も需要が続くものと思われます。特に製造業では、専用の 4G または 5G ネットワークにより、複雑な工場環境でシームレスで高帯域幅の接続が可能になります。工場環境では、環境が高度に金属化されていることが多く、屋内と屋外の両方のカバレッジが必要になるため、WiFi の導入が困難な場合があります。

プライベート ネットワークは、より優れたセキュリティと制御も提供します。たとえば、Virgin Media O2 では、特定の半径内にいる会社のデバイスを持つ人だけが会社のデータ、ファイル、情報にアクセスできるようにプライベート ネットワークが設定されており、潜在的なサイバー攻撃やその他のセキュリティ侵害を防ぐのに役立ちます。

Yingtang がカスタム構築した Virgin Media O2 4G ネットワークは、この種のネットワークとしては初のマルチサイト専用ネットワークです。このシステムは、メーカーの大規模な「未来の工場」アップグレードプログラムの一環として、ノーフォーク州キャントリー、サフォーク州ベリー・セント・エドマンズ、ノーフォーク州ウェッシントン、ノッティンガムシャー州ニューアーク（総面積2.17km2）の3つの郡にある4つの生産施設すべてに、信頼性が高く高速で安全な接続を提供します。

将来の可能性を受け入れる

ブリティッシュ・シュガーの専用モバイルネットワークも将来を見据えて設計されており、必要に応じて5Gに簡単にアップグレードできる。同社は5Gの高速化と低遅延化の恩恵を受けるより複雑なプロセスの導入を目指している。これには、サイロや石灰窯などの高層建築物を遠隔から安全に監視し、広い範囲をカバーできるコネクテッドドローンが含まれます。ネットワークの設計方法により、これらのアプリケーションのメリットを将来的に享受するには、ネットワーク インフラストラクチャを変更するのではなく、ネットワークのソフトウェア設定をアップグレードするだけで済みます。つまり、将来的には 5G (または 6G) に移行する方が、より費用対効果が高く、有益な選択肢となるということです。

最終的に、これらすべてのイノベーションにより、英国の砂糖産業はインダストリー 4.0 エコシステムに一歩近づき、15 を超えるさまざまなデジタル製造ユースケースが計画されています。スマートテクノロジー、コネクティビティ、イノベーションへの継続的な投資、および計画的な5Gアップグレードを通じて、ブリティッシュ・シュガーは業界の先駆者となっています。

インダストリー 4.0 が新たな「デジタル」産業革命となるにつれ、プライベート ネットワーク (およびそれが実現するすべての次世代工場テクノロジー) に投資するメーカーは、事業を「将来に対応」させるだけでなく、今後数か月から数年にわたって真の競争上の優位性を築くことができるようになります。結局のところ、今回のようなデジタル変革により、自動化が促進され、効率性が向上し、運用の回復力が向上します。

モノのインターネット（IoT）に関しては、「スマートシティ」と「スマートホーム」が議論の中心になる傾向があります。しかし、最も大きな真のメリットが見られるのは製造業です。プライベート モバイル ネットワークへの投資は、製造業のデジタル変革の重要な部分となります。これにより、インダストリー4.0にさらに近づくとともに、英国の製造業が世界の他の国々と歩調を合わせることにも役立ちます。

ロボット生産ライン、自律型機械、人工知能学習など、今こそ英国が未来の工場を実現するときです。