スマート製造と電源供給器

製造業は絶えず進化しており、その背景に技術の進歩があることは疑いようがありません。しかし、スマート製造の可能性を探る前に、まず適切な電源供給器というバックアップについて考えておく必要があります。

 

スマート製造プロセスを利用する工場の構築において、その基礎となる電源供給器の選択は非常に重要な決定となります。ここではスマート製造の環境構築において留意すべき最新かつ最善のソリューションをご紹介します。

 

スマート製造における電源供給器の重要性

 

電源供給器を選択するにあたり、まずは重大な問題へと発展しうる潜在的要因について考えてみましょう。考慮すべき問題として、次のようなものがあります。

 

• 予想外の停電で1時間あたり260,000 米ドルの損失。
• 8割以上の企業が電力の問題で稼働不能に陥っている。
• コロナの影響を排除しても、工業エネルギー消費は毎年約 0.8%増加している。

 

現在、電力とデータ送信のニーズはかつてない高まりを見せており、設備不良や不安定な装置の使用によって生じる損害もますます増加しています。ビジネス分野や現場生産を主体とする工業分野でも、ますます多くの場面でオンライン業務が活用されるようになっています。しかし、スマート製造に見合った電源供給器を完備した企業はそれほど多くありません。

 

FSPのような電源供給器メーカーのサポートを得ることで、絶えず変化するニーズに対応し、未来に向けたスマート工場の創造も実現することができます。

 

5G 接続能力とスマート製造

 

製造業はこれまでに様々な変遷を経てきました。今の世界は、第一次、第二次、第三次産業革命を経て形作られてきたのです。しかし、今回のインダストリー 4.0によってアナログとデジタルの境界線が曖昧になったことで、より多くの可能性が生み出されていくことでしょう

 

インダストリー 4.0 は、スマートシティなどの生活環境の効率、接続能力、フレキシビリティの向上を目標としています。スマート工場のコンセプトは人間の介入を必要としない製造空間の創造です。シームレスに工場を稼働させる目的は、リスクを回避し、自動化により絶えず変化する需要と挑戦に対応することにあります。デジタル化はすでに始まっていますが、5Gの出現により世界は大きな変化を遂げることになりました。

 

5G スマート技術の整合は高効率の製造を促進し、中小企業と大型組織の未来を変革することになります。スマート工場においては、手作業の必要性がなくなるだけでなく、現場と他部門間のコミュニケーションもより密なものとなります。

 

5Gはアナログ回線が不要であり、その先進的な接続能力に常時接続状態を保つことが可能となりました。高効率クラウド分析エンジンを駆使し、センサーによる制御も実現したのです。

 

スマート工場の特徴

 

スマート工場はシンプルな機械と生産ラインという従来のイメージを打破するものとなりました。スマート工場の応用対象は、小型の製品から消費電力が膨大な機械まで様々です。

 

• データセンター：データセンターは全てのITインフラ、電信装置、環境制御、ストレージシステムを一手に握る場所です。スマート工場にとって、データセンターは重要な情報や作業を司る中枢です。
• マシンビジョン：マシンビジョンはスマート工場の目です。不良品や故障を検知し、機器の校正や材料の定位も行います。工程の自立化は主にマシンビジョンの能力、特にロボットに依存しています。
• AGV：自動搬送車は作業を円滑に行うために欠かせません。これにより内部プロセスである搬送と注文への対応というプロセスの自動化が促進されます。また原料の受渡しの自動化にも対応することが可能になります。

 

5Gの接続能力が必要となる理由

 

5G スマート技術によってデータ送信の確実性がより一層高まり、多くの企業がスマート工場に向けた改革を目指しています。5Gには以下のようなメリットがあります。

 

• 信頼性の向上と正常な稼働時間の延長。業務地点のIoT 装置間の接続もしくは外部との自動化管理の相互連絡の面で、接続能力の問題が解決されれば、工場の全体設備効率が最高レベルを保持することができます。
• 即時の情報取得、顧客の需要予測、生産能力予測が更に簡素化され自動化が進みます。IoT システムが工場の様々な基本的分野にまで活用されるようになり、外部からでも故障の通知に対応し、迅速な調査および修正することが可能になります。
• 帯域幅が最適化され、遅延が減るためデータ送信がより一層迅速に行われるようになります。これは生産力の改善につながり、部門間の連絡も円滑になります。これにより各プロセスが円滑に流れ、注文対応の滞りも減少するため、全体的な産出能力が向上します。
• 従来の工場でしばしば生じていた不慮の稼働停止が減少します。近年の世界的な新型コロナウィルス流行により、潜在的なリスクが顕在化しましたが、スマート工場の生産力に影響はありませんでした。ソーシャルディスタンスや職員の勤務条件といった問題も軽減されます。
• 工場環境を最適な効率で保持でき、インダストリー 4.0により今後もたらされるデジタル化に対する対応が可能になります。スマート化による転換が完成した暁には、他の業務を支援する空間や労働力が生まれることでしょう。

 

5Gという接続能力に基づくスマートマニュファクチャリングはまだ初期段階にありますが、製造業は正にこの方向に向けて動き出していると言えます。一部工場では人的な資源がなお必要となりますが、スマート化によって効率が高まり、会社全体の成長につながることは確かです。接続能力の向上に加え、それを支えるインフラ基盤が適切な電源供給器というバックアップを備えていることが非常に重要となります。

 

スマート製造環境：電源供給器の特長

 

5Gの発展とスマート工場の実現は電源供給器に大きな挑戦となっています。手作業を減らす（あるいは、なくす）ために、より多くの機械やAVG、データセンター、そしてマシンビジョンが求められます。最適な電源供給器はいくつもの条件に適合しなくてはならないのです。以下の質問をご参考ください。

 

• ピーク時の電力要求を満たすことができるか。
• その多機能性により、適時需要に対応しコストを削減させることができるか。
• 省エネと環境保護に貢献しているか。
• 各種要因の停電中にも常に信頼性を保てるか。
• 将来的な変化に対応するために調整が可能か。

 

スマート製造設備と自動化機械に多額の投資をしたからには、電源供給器の問題で投資を無駄にすることはできません。次に、主な特長について考えてみましょう。

 

異なる電源供給器

 

スマート工場で使用する電源供給器は、ネットワークスイッチ、PoEスイッチ、NAS、NVR、ドッキング、データセンター、マシンビジョン、AVGなど様々な用途に対応させる必要があります。いずれにも対応可能な万能の電源など存在しません。それぞれ、相応の供給器や変圧器を使用する必要があります。

 

オープンフレーム電源はサージとブラウンアウト保護を行い、FSP260-P35は より高出力でスマートシステムの制御および管理を行います。またデータセンターは UPSとIPC PSU を利用してコンピューターを良好な状態に保ちます。

 

スマート製造の現場では様々なニーズを考慮し、非安定化電源、リニア安定化電源、スイッチング電源など異なる電源供給器を使用することが非常に重要となります。

 

小型化

 

小型の電源としては、Flex ATX規格に適合した小型装置があり、200W未満の低電力に対応しています。PSU は商用電源を安定低電圧のDC電源に変換します。これは環境保護にも対応しており、コスト削減にも役立つと同時に、不必要な電力を機械に供給することもありません。

 

このような電源供給器を数台配備することで、スマート工場内の貴重な資産が守られ、効率的に接続を保持し、自動化を維持することができます。十分利用可能な別のリソースとして、エネルギー貯蔵システムもあります。

 

高出力電源供給器

 

工業環境で使用される電力とエネルギーは一般住宅の使用料よりはるかに大きなものになります。5Gネットワークに接続するスマート工場にも高出力の電源供給器が必須となるのです。

 

高電圧ソリューションの鍵は、アナログ、高安定性、単出力の電源を使用することにあります。高出力の電源供給器はデータセンター、IoTネットワーク、工場のスマート製造におけるインフラ基盤の他の部分に高い出力を提供することができます。

 

高出力電源は、スマート工場の環境的な必要を考慮して、それぞれの工場に合った的確なソリューションが必要となります。これはインダストリー 4.0時代に必要なデジタル化に伴う中核的要因と言えます。

 

標準およびカスタマイズ製品の多機能性

 

スマート工場は業務環境全体のアップグレードを促し、その結果としてより迅速な業務環境が創出されます。だからこそ、電源供給器はそれに対応可能な多機能性を備えていなければならないのです。コスト効率、エネルギー効率、生産力の最適化のバランスを取りたいと願う企業にとって、これは特に重要なポイントとなります。

 

標準ソリューションは安価で、全ての電源供給器と交換器の整合も容易です。可能であれば工場の電源供給器には標準製品を使用することをお勧めします。一方、カスタマイズ電源は特定の業務環境に特有な複雑性を解決するものとなります。

 

カスタマイズユニットとソリッドステート照明用電源供給器などの標準装置を同時に用いることが理想的です。企業のニーズと予算を考慮した最適なソリューションを模索することが重要なのです。

 

信頼性の保証

 

電源供給器は単に全システムを安定的に稼働させるためだけのものではありません。5Gへの接続能力、個々の機械、データセンター、WiFi、他の需要機能を絶えず維持するために必要な装置なのです。稼働機器の信頼性を常時保証するためには、遮断器が落ちたり商用電源の供給が一時的に中断したりしても、自動修正が可能なバックアップ用発電機や交換器が必須となります。

 

問題が生じると、通常は無停電電源装置（UPS）で直ちに電池による給電が行われます。この動作は高品質の装置なら5ミリ秒で完了します。この装置は停電による作動停止を防ぐだけでなく、重要な機械やコンピューターを保護し、データの破損を防いでくれるのです。

 

予防こそ最善の保護であり、これは人力の介入を要さない業務環境において特に重要となります。電源供給器が問題の発生を防止してくれるので、リモートであれ現場であれ、問題の解決に頭を抱えることもなくなります。

 

FSPの使命

 

スマートマニュファクチャリングの基本的認識があれば、その可能性や、生産力、接続能力、利益向上の方法を模索するようになるはずです。これは、スマート製造を熟知した電源供給器の専門家の援助を得てはじめて実現できます。FSPはそのお手伝いをしたいと願っています。

 

FSPは電源供給器の国際的リーディングカンパニーであり、米国、英国、台湾、ブラジル、中国、ドイツ、スウェーデン、フランス、インド、日本、韓国、ロシア、トルコで事業を展開しています。弊社の開発チームは、1993年から現在に至るまで省エネ電源供給器のスタンダード向上に尽力し、様々な団体や組織のお手伝いをしてきました。弊社は多種の先進的な電源供給器製品を提供することで、スマート製造や工場の多種多様な変化に対応してまいりました。

 

FSPは貴社の電源供給方法のカスタマイズをお手伝いします。貴社の予算を考慮しつつ、規格が異なる標準およびカスタマイズ供給器を組合せます。私たちは貴社に実践的なサポートを供することで、安心の業務環境を提供することをお約束します。

 

 

 

https://www.fsp-group.com/app/smartmanufacturing/index.html

https://www.fsp-group.com/app/fiveg/index.html