サマリー
次世代社会システム研究開発機構が発行する「次世代IoT／スマートセンシング白書－セクター（業界）別・業態別編 2021年版」は、製造業界、スマートファクトリー市場におけるIoT導入・活用の最新状況、実務的な諸課題を網羅的にとりあげ、複合的・学際的な視点にたって編纂したレポートです。
レポート概要
デジタルへの投資を強化している製造業界では、IoTによる、生産性、リソースの効果的な配分、透明性、予知保全性（プレディクティブ・メンテナンス）、設備管理・品質管理の改善に強い期待がかけられている。
スマートファクトリー ／スマートマニュファクチャリングは、IoTをベースとした生産工程の測定・追跡、工程の改善、資産の位置情報や予防保全の監視、原材料の検索、生産サイクルをはじめとする指標の評価、さらにはデジタルツインやサイバーフィジカルな生産システムなどをもたらすものとして注目を集めている。
一方で製造IoTは、IoTプラットフォームや関連のサービス群を多層で構成するベスト・オブ・ブリードのソリューションであり、主要ポイントについて漏れなく、体系だった検討が必要となる。
ローカル5G、エッジ・インテリジェンス、データアナリシス、産業ロボット、IT・OT融合、リスク補償などに係る技術は相互に密接に関連しあい、業種や業界をまたいだ製造IoTエコシステムとして形成されつつあり、それぞれの要素技術・関連技術に関して、市場ポジション、実装課題に関する体系だった確認、そして応用に向けた組み立てが求められている。
本白書は、これら製造IoTに係る多元的なテーマについて体系的かつ詳細に解説したレポートである。
監修： IoT／スマートテック推進フォーラム
発行： 一般社団法人 次世代社会システム研究開発機構
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目次
序
第1章 製造業におけるIoT活用の意義・価値
1-1 概説
［1］ デジタルへの投資を強化する製造業界
［2］ 製造業におけるデジタル・インダストリアル・カンパニーの台頭
［3］ サービタイゼーション（Servitization、サービス化）の潮流
［4］ 工場制御・工場の自動化とIoT基盤
［5］ 製造IoTと生産品質管理
［6］ ビッグデータ解析による製造設備の稼働率向上
1-2 製造業ビジネスモデルの変革
［1］ 概況・これまでの経過
［2］ 製造業向けIoTプラットフォーム 「Predixｘ（プリデックス）」
［3］ 水平エコシステム
［4］ 「スマータープラネット」
［5］ サプライチェーン・トランスフォーメーション
［6］ サイバーフィジカルシステム（CPS）とDX
［7］ インダストリー4.0とスマートファクトリー・トランスフォーメーション
1-3 製造業のサービス化
［1］ 家電へのIoT適用と製造業のサービス化
［2］ 家電IoTに関する提携と今後の方針
1-4 IoT志向クラウドによる工場一元管理
［1］ 概況・これまでの経過
［2］ IoT志向のクラウド監視サービス
1-5 ケーススタディ
［1］ 富士通 「FENICS II M2M-GW」、「ものづくり革新隊」
［2］ オムロン 「組織資源でIoTの普及促進をはかる試み」
［3］ トヨタ生産方式への影響
［4］ ファナック IoTプラットフォーム「FIELD system」
［5］ デンソー 「DP-Factory IoT革新室」／「ダントツ工場」
［6］ NTTコミュニケーションズ／富士電機／安川電機他 産業機械の稼働最適化システム
［8］ ブリヂストン 「Flow Oriented Approach」／「BIRD」
第2章 製造IoTによる製造DX
2-1 概説
［1］ 定義・対象範囲
［2］ 製造DXのイネーブラー
［3］ 製造DXのオーケストレーション
2-2 製造DXがもたらすもの
［1］ メンテナンスの効率化
［2］ リスク分析による安全性向上
［3］ サプライチェーンマネジメントの強化
［4］ ベンダー・リレーションシップ向上
2-3 DXフレームワーク論考
［1］ 概説
［2］ IT-CMFフレームワーク
［3］ DRA（デジタル・レディネス・アセスメント）
［4］ ボトムアップによるデジタル化実装手法 「IVIM」
［5］ EA（エンタープライズアーキテクチャ）
［6］ EAI（企業アプリケーション統合）
［7］ ITIL
2-4 製造IoT／製造DXの市場および関連市場
第3章 スマートファクトリー／コネクテッドファクトリーとIoT
3-1 スマートファクトリー概説
［1］ 概説
［2］ IoT指向スマートファクトリー
3-2 コネクテッド・ファクトリー概説
［1］ 定義の拡張
［2］ コネクテッド・ファクトリーと統合される設備・部品・作業者の追跡
［3］ コネクテッド・ファクトリーにおける機器のモニタリング
3-3 製造工場の無人化ソリューションとIoT
［1］ 「つながるソリューション」と「見える化ソリューション」の統合
［2］ 工場向けIoT型工場監視システム
［3］ IoTによる製造現場における検査システム
［4］ 生産設備の不具合や故障予知保全
［5］ スマートファクトリーのデファクトへ向けた取り組み
3-4 IoTデータを取引する新市場開設
3-5 ケーススタディ
［1］ 日立製作所
［2］ NEC
［3］ ダイキン工業
［4］ 日立金属
［5］ トヨタ
［6］ ファナック
［7］ デンソー
［8］ NTTコミュニケーションズ／富士電機／安川電機他
［9］ セゾン情報システムズ
［10］ ブリヂストン
［11］ TDK
［12］ 安川電機
［13］ 日本電産
［14］ オリオン電機
［15］ 日清食品
［16］ 太陽誘電
［17］ キッセイコムテック
［18］ 丸井織物
第4章 スマートマニュファクチャリングとIoT
4-1 概説
4-2 職場の非効率性やリスクの排除
4-3 インダストリー4.0の影響
4-4 欧州／ドイツのロードマップ
4-5 ビッグデータ処理
4-6 先進的ロボティクスとIoT
第5章 サイバーフィジカルな生産システムとIoT基盤
5-1 概説
5-2 インダストリー4.0
5-3 サイバーフィジカルシステムの展開
5-4 考察
5-5 応用例
第6章 日本版インダストリ4.0と産業IoT
6-1 概説
［1］ スマート工場のコンセプト
［2］ IoTとスマート工場、ビッグデータの結合
6-2 Industry4.0とIoT結合を実現するための課題
［1］ 概説
［2］ インダストリー4.0における日独連携と産業IoT拡張
［3］ GE LIXILの「Predix」採用が意味するもの
［4］ GE LIXILのジョブスケジューリングソリューション
6-3 日本版インダストリー4.0を支えるIoTプラットフォーム
［1］ 日本版インダストリー4.0の傾向と課題
［2］ 産業革新機構で推進する日本版インダストリー4.0
第7章 デジタルツイン技術と製造IoT
7-1 概説
7-2 デジタルツイン技術と製造DX
第8章 製造IoTとAI
8-1 概説
8-2 製造IoTとAIの統合がもたらすもの
第9章 IoTによるサプライチェーン／アセット・トラッキングの拡張
9-1 IoTによるアセット・トラッキングの拡張
9-2 IoT資産追跡のコア要素
9-3 24時間365日の追跡
9-4 IoT資産追跡のユースケース
9-5 eCall：車内センサーによる緊急コール追跡プラットフォーム
第10章 3DプリンターとIoT
10-1 デジタルファブリケーションとモノづくり・イノベーション
［1］ デジタルファブリケーション／3Dプリンタの概念・定義
［2］ デジタルファブリケーション／3Dプリンタがもたらす価値
10-2 カテゴリー別3Dプリンタの概況・近況
［1］ 工業用3Dプリンタ
［2］ モバイル対応型3Dプリンタ
［3］ パーソナル3Dプリンタ
10-3 3Dプリンタ・プラットフォーム（エコシステム）
［1］ 3Dプリンタネットワーク基盤
［2］ 3Dプリンタハードウェア基盤
［3］ 3Dプリンタ向けオープンソースソフトウェア基盤
［4］ ワンストップソリューション
10-4 デジタルファブリケーション／3次元プリンタの特許／知的財産権
［1］ 多元化するデジタルファブリケーション／3次元プリンタの知的財産権
［2］ 3次元造形技術知的財産権のスコアリング
［3］ 3次元造形技術知的財産権を持つ企業間の競合関係
［4］ 3次元データの危険物製造、著作権侵害察知プログラム
10-5 デジタルファブリケーション／3Dプリンタにビジネス創出課題
［1］ 3Dプリンタに関する現状と課題
［2］ ビジネスモデルの創出に取り組む参入ベンダー
10-6 デジタルファブリケーション／3Dプリンタの先進技術動向
［1］ デジタルファブリケーションを支える先進シミュレーション技術
［2］ 仮想現実（バーチャルリアリティ）技術と3Dプリンタ
［3］ 3Dプリント技術によるコンセプト車両製造
［4］ 3Dプリンタを活用したプライバシーバイザー（プライバシー侵害防止技術）
第11章 製造IoT／産業向けIoTの投資・支出／リスク管理
11-1 概況
11-2 費用対効果
11-3 コンプライアンスリスク
第12章 製造IoTの開発基盤／プラットフォーム基盤（海外）
12-1 ゼネラル・エレクトリック（GE） 「ブリリアント・ファクトリー」／IoT基盤「Predix（プレディクス）」
［1］ 概況・近況
［2］ ブリリアント・ファクトリー
［3］ Predix（プレディクス）
12-2 シーメンス（Siemens AG） 「Digital Enterprise」／クラウド情報基盤「MindSphere」
［1］ 概況・近況
［2］ Digital Enterprise／The Digital Enterprise Software Suite
［3］ TIA（Totally Integrated Automation）
［4］ MindSphere
［5］ Holistic Security Concept
12-3 ダッソー（Dassault Systemes）「3Dエクスペリエンス・プラットフォーム」
［1］ 概況・近況
［2］ 未来の製造業アライアンス（Industry of the future）
［3］ 「3Dエクスペリエンス・プラットフォーム（3D Experience Platform）」
［4］ 工場生産革新向け製品群「DELMIA（デルミア）」
［5］ PLMシステム「ENOVIA」
12-4 ボッシュ（Robert Bosch） IoT情報基盤「Bosch IoT Cloud）」／センサーソリューション「TraQ」（Track Quality）他
［1］ 概況・近況
［2］ IoT情報基盤「Bosch IoT Cloud）」
［3］ センサーソリューション「TraQ」（Track Quality）
［4］ モバイル生産アシスタントの「APAS」シリーズ
［5］ 工具をスマート化するソリューション 「Process Quality Manager」
［6］ IoTベース自動運転技術の開発
12-5 IBM 「IoTとWatsonの結合」／「Cloud Foudry」
［1］ 概況・近況
［2］ IoTデバイスとWatsonの結合
［3］ Cloud Foundry
12-6 アマゾン・ウェブ・サービス（AWS）「Lambda」／「AWS IoT」
［1］ 概況・近況
［2］ IoTサービス「AWS IoT」
12-7 ARMホールディングス 「mbed OS」
［1］ 概況・近況
［2］ 「mbed OS」
［3］ ビジネスパートナーとの連携
12-8 エイラネットワークス（Ayla Networks） 「IoTプラットフォーム」
［1］ 概況・近況
［2］ 「IoTプラットフォーム」
12-9 KUKA 「KUKA Connect」
［1］ 概況・近況
［2］ 「KUKA Connect」
第13章 製造IoTの開発基盤／プラットフォーム基盤（国内）
13-1 ファナック 「フィールドシステム」
［1］ 概況・近況
［2］ 「フィールドシステム」
13-2 日立製作所 IoTサービス基盤「Lumada（ルマーダ）」
［1］ 概況・近況
［2］ 「Lumada（ルマーダ）」
［3］ Preferred Network
［4］ 「M2Mトラフィックソリューション」
13-3 日本電気 「NEC Industrial IoT」
［1］ 概況・近況
［2］ 「NEC Industrial IoT」
13-4 三菱電機 「e-F@ctory／e-F@ctoryAlliance」
［1］ 概況・近況
［2］ 「e-F@ctoryAlliance」
13-5 安川電機 「ソリューションファクトリー」
［1］ 概況・近況
［2］ 「ソリューションファクトリー」
13-6 ヤマザキマザック 「iSmart Factory」
［1］ 概況・近況
［2］ 「iSmart Factory」
13-7 シリコン・ラボラトリーズ（Silicon Laboratories） 「IoTシステム開発キット」
［1］ 概況・近況
［2］ 「IoTシステム開発キット」
13-8 THK 「OMNIedge」
第14章 大手・主要製造業のIoT／センシング関連製品・ソリューション（海外）
14-1 Lockheed Martinâs
14-2 Ford Motor社
14-3 Hyundai Motor（現代自動車）
14-4 Parker Hannifin
14-5 TruTouch Technologies
14-6 Ellcie Healthy 「AI連携型スマートグラス」
14-7 BlyncSync Technologies 「ソフトウェア安全プラットフォーム」
14-8 LifeSignals 「ウェアラブル機器用半導体チップ」
第15章 大手・主要製造業のIoT／センシング関連製品・ソリューション（国内）
15-1 日立製作所
15-2 三菱重工業
15-3 川崎重工業
15-4 ルネサス エレクトロニクス
15-5 エプソン 「業務用スマートヘッドセット」
15-6 ローム
15-7 ブリヂストン
15-8 凸版印刷
15-9 クラボウ
15-10 ジェイテクト
15-11 オプテージ（旧ケイ・オプティコム）
