シーメンス社の考えるIndustrie 4.0とそれを支える基盤技術
Driving the Digital Enterprise2017年5月30日 国際高等研究所© Siemens AG 2017

エジソンの会
siemens.com/digitalplant本日のアジェンダ Siemensのご紹介
 グローバル競争環境の再考 Industrie 4.0が目指す姿
 デジタルエンタープライズ
 デジタルエンタープライズ実現への課題 まとめ© Siemens AG 2017
Page 2Siemens Process Industries and Drives

Siemensのご紹介© Siemens AG 2017
Page 3Siemens Process Industries and Drives

Siemens:
170年に及ぶイノベーションの歴史

1816 – 1892
創業者
先見の明を持った発明家

Werner von Siemens

1866

1959

1983

2012

「ダイナモ」の発明により、電気を生みだせるように

SIMATIC（電子自動化装置）によりオートメーション
技術のリーダーに初の磁気共鳴装置（MRI）
が稼働開始

世界最大のロータ径を持つ洋上風力発電向けタービンの試運転開始

Siemens innovations over the past 170 years

1847

1925

1975

2010

2016

グローバル企業へと発展させた「ポインター
テレグラフ（電信機）」

アイルランドに水力による電力を供給

高圧直流送電(HVDC) の飛躍的な進歩

オートメーション技術を推し進めた「TIA ポータル」

世界で最も効率のよいコンバインドサイクル
発電所© Siemens AG 2017
Page 4Siemens Process Industries and Drives

2016年度の概況
事業別の売上2016年度決算（継続事業; 単位: ユーロ）

受注
売上

2016年度

864億8,000万
796億4,400万

2015年度

823億4,000万
756億3,600万

前年比 %

5%
5%

プロセス&ドライブ 11%
デジタルファクトリー13%

利益性と資本効率
純利益1
使用総資本利益率 (ROCE)1

Healthineers 17%

55億8,400万
14.3%

73億8,000万
21.0%

(24)%

モビリティー 10%

パワー＆ガス 20%
風力発電＆再生可能エナジー
7%
エナジーマネジメント
15%
ビルテクノロジー
8%
ファイナンシャルサービス(SFS)を除く

流動性資金
フリーキャッシュフロー1

54億7,600万

46億7,400万

社員数 （単位：人）

2016年9月30日

2015年9月30日

全社員数 （継続事業）

35万1,000
11万3,000
23万8,000

34万8,000
11万4,000
23万4,000

ドイツ
ドイツ以外

地域別の売上アジア、オセアニア19%

ヨーロッパ、C.I.S.2、
アフリカ、中東（ドイツを除く） 39%

南北アメリカ 29%
ドイツ 13%

1: 継続事業と非継続事業

2: 独立国家共同体© Siemens AG 2017
Page 5Siemens Process Industries and Drives

メガトレンド –世界を変えつつある挑戦

デジタル化

都市化

2020年までに、世界のデータ量は44ゼタバイトまで増加－ 2013年1の10倍に2050年までに、世界の人口の70％が都市に居住する（2014年は54％）3

グローバル化
人口動態

2000年から2014年5の間、国際貿易の取引高は約2倍増加

世界の人口は現在の73億人2から、2050年には96億人まで増加。平均寿命は83歳2になる見込み

出典:

気候変動
科学者によると、2015年の夏は
過去80万年のうち、地球の大気上
CO2濃度が最も高かった

1. IDC, The Digital Universe of Opportunities: Rich Data and the Increasing Value of the Internet of Things,
April 2014
2. United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2015). World
Population Prospects: The 2015 Revision, Key Findings and Advance Tables. Working Paper No.
ESA/P/WP.241
3. United Nations, World Urbanization Prospects. The 2014 Revision, New York, published 2015
4. SCRIPPS INSTITUTE OF OCEANOGRAPHY, The Keeling Curve, November 11, 2015
5. UNCTAD Statistics, Values and shares of merchandise exports and imports from 1948 to 2014,
November 10, 2015

© Siemens AG 2017
Page 6Siemens Process Industries and Drives

マクロ環境の比較

グローバル競争環境の再考© Siemens AG 2017
Page 7Siemens Process Industries and Drives

マクロ経済比較からみる日本の課題
GDP (constant 2005 US$)GDP PPP per working hour:
労働時間1時間あたりの購買力平価GDP(constant 2011 international $)B USD
16,00070

14,000China

60

Germany

50

12,00010,000

Japan
40

8,000

Korea, Rep.

6,000

United Kingdom

4,000

United States

30

20

2,000

10

0

0

除く中国
1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

© Siemens AG 2017

8 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
2001 2002Page
2003

1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

PPP: Purchase Power Parity
Source: The World Data Bank, OECDよりシーメンス作成
Siemens Process Industries and Drives

GDPに占める輸出比率

サービス・製品の輸出 (% of GDP) (2014)

50%

50.6%
45.7%

40%

Japan
Germany
France
Italy
UK
USA

30%

20%

23.2%

22.6%

India

China

17.7%
13.4%

2014

2009

2004

1999

1994

1989

1984

1979

1974

1969

0%

1964

10%

Japan Germany USA

Korea

Source) World Bankよりシーメンス作成© Siemens AG 2017
Page 9Siemens Process Industries and Drives未来のモノづくりへ向けたビジョン

Industrie 4.0が目指す姿© Siemens AG 2017
Page 10Siemens Process Industries and Drivesインターネットはビジネスの世界に次々と大きな変化を起こしています
本屋からeBookへ

Yellow Page（職業別電話帳）からオンラインのマーケットプレースへ

CDショップからストリーミングへ

タクシーからライド・シェアへ© Siemens AG 2017
Page 11Siemens Process Industries and Drivesインターネットの流れは、製造業にも大きな影響を与えます© Siemens AG 2017
Page 12Siemens Process Industries and Drives

B2CおよびB2Bのビジネス環境で起きていること

Degree ofmaturityof digitalbusinessmodels

Media
Trade

デジタルビ
ジネスモデ
ルの成熟
度

産業分野でのデジタリゼーション
はますます加速

Mobility

HealthManufacturing
Energyデジタルビジネスの進捗度
Degree of implementation
Source: Accenture – assessment based on the 3 dimensions (business models, value creation processes and products)© Siemens AG 2017
Page 13

Siemens Process Industries and Drives

ますます増加する複雑性は、新しいバリューシステムを生みだす
一つの製品当たりの生産量
Product volume

1980 Customized

E.g. smartphonemass production

1955

グローバル向け
Globalization

2000

Mass production

地域向け
Regionalization
Manual1913 production"People can have theModel T in any color −so long as it's black."
Henry Ford (1913)

e.g. vehicle
configurator

効率
複雑化

個人向け
Personalization

1850

品質

市場投入期間E.g. 3D printing

製品の種類

フレキシビリティ

Product variety
Based on: The Global Manufacturing Revolution; sources: Ford, beetleworld.net, bmw.de, dw.de.
© Siemens AG 2017
Page 14Siemens Process Industries and Drives

製造業はグローバルでの競争力を維持・強化するために、
大きなチャレンジに直面しています

効率• 資源・エネルギー効率• 既存設備の活用

フレキシビリティ• 個別量産• 不確実性の高い市場• 高い生産性品質

市場投入期間• クローズド・ループでの品質管理プロセス• トレーサビリティと統合された製品体系• イノベーションサイクルの短期化• 複雑化する製品• データ量の増加

セキュリティ
安全HSSE – Health & Safety | Environment | Regulations/Standard | …
© Siemens AG 2017
Page 15

Siemens Process Industries and Drives

各国で製造業を革新するためのイニシアチブが始動
Future of Manufacturing• Projects for the Futureof Manufacturing
Manufacturing
Renaissance•

Strongrobotics
experiences•

Smart
Manufacturing
Leadership
Coalition“Robotrevolution
imitative”

Reform ofindustrial policy•

Focus on IT
integration inindustrial
processes•“Made in China
2025”

High-tech strategy•

Projects for the Future"Industrie 4.0" and"Smart Services World“…
将来のIoT市場規模予想• IDC (May 2014): revenue forecast IoT $1.9 trillion in 2013 to $7.1 trillion in 2020
• Gartner (Nov 2015): connected things IoT 6.4 billion in 2016, 20.8 billion in 2020
• IDC (CEO Summit 2015): machine generated data 1.5 ZB in 2013 to 18 ZB in 2020
© Siemens AG 2017
Page 16

Source: Misc.
Siemens Process Industries and Drivesドイツでは、Industrie 4.0実現に向けて2012 年1月にワーキンググループを設立
2012年10月にIndustrie4.0プラットフォームが組織された“Industrie 4.0” のプラットフォームとその周辺
clusters of
excellence
45 projects

ドイツIT・通信・ニューメディア産業連合会

BDI/BDA-AK “Future

ZP: Internet based services of Industry” - WG
“Human and Work”
for the economy, 5 WG

ドイツ機械工業連盟

ドイツ電気・電子工業連盟… and a lot more…

14 projects© Siemens AG 2017
Page 17

Siemens Process Industries and Drives

Plattform Industrie 4.0 in Germany

Industrie 4.0…
… is a project of and for society as a whole …
… which requires close cooperation among theprivate sector, academia, politics, trade unions
and associations …
… and needs to be translated into practice andbe implemented right now.

The Platform Industrie 4.0 provides support for the coordinated and organized transition
to the digital economy in Germany.
Source: Platform Industrie 4.0© Siemens AG 2017
Page 18

Siemens Process Industries and Drives

Plattform Industrie 4.0 組織と役割
Chair
Ministers Gabriel, Wanka
Representatives from business, trade union, academia
Political integration
Technical and practicalcompetences, decision-making

Political direction, societal actors,
multipliers

Steering Committee(business)••

Led by businesses, with the participation ofBMWi, BMBF
Chairs of working groups and other guests/
ambassadors

Development of industrial strategy, technicalcoordination, decision-making andimplementation

Strategy Committee(Politics, industry associations,trade union, academia)••••

Working Groups
•
•
•
•
•

Reference Architectures, Norms andStandardisation
Research and Innovation
Security of Interconnected Systems
Legal Framework
Employment, Apprenticeships and Life-Long
Learning

Working bodies with technical and practicalcompetences; departments involved: BMWi,
BMBF, BMI, BMJV, BMAS•••

Chair: Secretary of State Machnig, Secretaryof State Schütte
Representatives of the Steering Committee
Representatives of the Federal Chancellery,
BMI
Representatives of the Federal States
Working Group
Representatives of the industry associations(VDMA, ZVEI, BITCOM, BDI, VDA, BDEW)
Representatives of the trade union (IGMetall)Representatives of the academia (FhG)

Agenda-Setting, political steering, multipliers

Academic Advisory Board

5つのWorking groupMarket-linked activities

Industrial consortia
and initiatives
Market implementation:
Testing, Use Cases

International
standardisation
Standardisation bodies (DKEand others), consortia

国際標準化

リファレンスアーキテクチャ, 標準化
Chair: Dr. Peter Adolphs, Pepperl + Fuchs

研究・イノベーション
Chair: Johannes Diemer, Hewlett Packard Enterprise
セキュリティ・ネットワーク化されたシステム
Chair: Michael Jochem, Robert Bosch GmbH

法体系
Chair: Dr. Hans-Jürgen Schlinkert, ThyssenKrupp
労働、教育、トレーニング
Chair: Dr. Constanze Kurz, IG Metall

Project office as service provider
Coordination of the network, organisation, project management, internal and external communication

Source: Platform Industrie 4.0© Siemens AG 2017
Page 19

Siemens Process Industries and Drives

産学官が連携したIndustrie4.0の推進体制



産業ドメインをまたぐ標準の推進
国内・国際標準化のサポート

Digitaltransformation

Industrie 4.0

アクションのレコメンド作成
中小企業のサポート
国際協力





テストラボのネットワーク
試験・探索
標準化のためのインプットの検証

Source: Labs Network Industrie 4.0© Siemens AG 2017
Page 20

Siemens Process Industries and DrivesIndustrie 4.0
次世代のものづくり

4th
3rd
2nd
1st

Industrial
Revolution

水と蒸気

Industrial
Revolution

Industrial
Revolution

Industrial
Revolution

電気

自動化

デジタル化

大量生産

特徴

技術

• 全バリューチェーンを通じて、人、デバイス、システムが「つながる」• サプライヤ・製造者・顧客にわたり、全ての必要な情報がリアルタイムで手に入る• バリューチェーンの一部分は、絶えず異なる基準の元に、最適化される（コスト、リソース活用度、顧客のニーズ等）

Sources: BITKOM, BCG© Siemens AG 2017
Page 21

Siemens Process Industries and DrivesIndustrie 4.0へのシーメンスの解

デジタルエンタープライズ© Siemens AG 2017
Page 22

Siemens Process Industries and Drivesスマート・イノベーションを生み出す変革の力
これらを導入するだけで、Industrie 4.0を実現できるのでしょうか？
変革の力

改善率

2025年の経済に与える影響

IoT：モノのインターネット

過去5年間でつながれたデバイス数は300%に拡大

36兆ドル – 関係する主要業界の運転

クラウド・
テクノロジー

SMACのユーザー数は2025年までに数百億人に達成1.7兆ドル – インターネット関連の3Dプリント・
テクノロジー

過去10年間でアディティブ・マニュファク
チャリングの収益は4倍に増加

11兆ドル – 世界の製造業に占める

ナレッジ・
オートメーション
先進ロボット© Siemens AG 2017
Page 23

コスト

GDP

GDP

インテリジェントな情報端末のユーザー数 9兆ドル以上 – ナレッジ・ワーカーのは4億人以上
労働コスト
CAGR, 2010～16年の産業用ロボットの年平均成長率は売上ベースで8%6兆ドル – 製造業のワーカーの労働コ
スト
Source: McKinsey Global Institute research 2013
Siemens Process Industries and DrivesIndustrie 4.0 を実現するには、包括的な取り組みにより、最先端のテクノロジーと製造バリューチェーンの融合を推進する必要があります

IoT モノのインターネット
クラウド
技術

製造
製造設備設計3D プリント技術
ナレッジ・
オートメーション

サービス

製造準備
製品設計

先進ロボット© Siemens AG 2017
Page 24

Siemens Process Industries and Drives

製造に携わる全ての人が自分にとって必要な全ての情報を手にできる環境が必須

シミュレーション
プロダクトライフサイクルマネジメント(PLM)
製造実行システム(MES)
Totally Integrated Automation

現実世界

ライフサイクル&
データドリブンサービス

1
デジタル世界

2

3

4

5
サービス
製造

製造設備設計製造準備
製品設計© Siemens AG 2017
Page 25

Siemens Process Industries and Drives

工場内のIoT化 = 垂直統合だけではなく、工場外のバリューチェーン全体を通じたIoP(Internet of Process) = 水平統合が鍵

ERP(Enterprise Resource Planning)

垂
直
統
合

MES
(Manufacturing ExecutionSystems)

Controller, HMI, DCS

Sensor

水平統合
製品設計

製造準備

製造設備設計製造

サービス© Siemens AG 2017
Page 26

Siemens Process Industries and DrivesIndustrie4.0の要求に応える包括的なデジタル・ソリューション：

高いセキュリティ機能を備えたオープンで標準化された技術をもとに、
PA・FA業界の全バリューチェーンをデジタル化

デジタル・エンタープライズ
プロセス業界製品設計

プロセス・
プラント設計組立加工業界エンジニアリング オペレーション&メンテナンス

プロセス業界向け産業用ソフトウェアと自動化ソリューション

サービス

製品設計

製造計画

産業用ネットワーク

製造準備

製造

サービス

組立加工産業向け産業用ソフトウェアと自動化ソリューション

産業用セキュリティ

産業用サービスフィールド機器レベルのデジタル化© Siemens AG 2017
Page 27

Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズ

垂直統合（センサーからクラウドまで）© Siemens AG 2017
Page 28

Siemens Process Industries and Drives

工場内のIoT化 = 垂直統合

ERP
(Enterprise Resource Planning)

垂
直
統
合

MES
(Manufacturing Execution Systems)

Controller, HMI, DCS

Sensor

水平統合
製品設計

製造準備

製造設備設計製造

サービス© Siemens AG 2017
Page 29

Siemens Process Industries and Drives

デジタルテンタープライズの実験場
シーメンス アンベルグ工場

1,000 – 種類のSiemensの主力製品を製造

1 million – 百万個のSIMATIC製品を毎月製造
50 million – ５千万個の製造工程でのデータを
SIMATICITで毎日収集

75% - 自動化率７５％
12 dpm - 99.9988% の良品率

1,000 – 種類の製品をTeamcenterで管理
60,000 – 全世界６万顧客に製品を製造© Siemens AG 2017
Page 30

Siemens Process Industries and Drives

クラウドソリューション：MindSphere
SAP HANAの技術に基づいたオープンなIoTプラットフォーム
Cloud for industry apps

OEM apps

End customerapps

App dev. apps

使用エネルギーと資源だけでなくプラントとマシーンの最適化• シーメンスとサードパーティー製品をつなぐオープンスタン
ダード (OPC)• シーメンス製品のPlug-and-play統合（TIAポータルでエンジニアリング）• 顧客それぞれのアプリケーションへのオープンなアプリ
ケーションインターフェイスを持った産業向けクラウド• クラウドのインフラは顧客毎に選択可能–パブリック・クラ
ウド、プライベート・クラウド、業務用ソリューション
• 使った分だけ（Pay-per-use）の透明性の高い課金モデル• 新しいビジネスモデルにも対応可能 （例えば、機械稼働時間の提供）

Simatic

Sinumerik

Sinamics

Scalance

PCS7

Third-party
products© Siemens AG 2017
Page 31

Siemens Process Industries and Drives

MindSphereはデジタル化によってお客様・パートナー様のパフォーマンスを向上させるキーになります

パフォーマンスの向上
50.1B (2020)

デジタル変化に恩恵

42.1B (2019)

デジタルビジネスの立ち上げ
アプリケーションやデジタルビジネスの開発

34.8B (2018)
28.4B (2017)

MindSphere –The cloud-based,
open IoT operating
system

22.9B (2016)18.2B (2015)
14.2B (2014)
11.2B (2013)

マーケットでの差別化
新しいサービスやビジネスモデル

8.7B (2012)1988

IoT Inception (2009)(2003) 0.5B

(1992) 1M

1992

1996

2000

2004

2008

2012

2016

2020

The Internet of Things© Siemens AG 2017
Page 32(projected number of connected assets)
Siemens Process Industries and Drives

現場のデータのバーチャルなデータを繋ぐ事によるデジタルサービスを確立する
データ分析から工場での改善に

全社の本当の状況をリアルタイムにかつ詳細に情報取得

マインドスフェアー –産業向けシーメンスのクラウド

Insight
バーチャル
リアル

Data
データ収集とクラウド転送の設定を素早く簡便に

Action
情報をもとに実際のアクションに繋げる© Siemens AG 2017
Page 33

Siemens Process Industries and Drivesデータドリブンサービスの基盤
データ分析、接続、サイバーセキュリティの技術を提供

接続

高度な分析

300,000台超ワールドクラスの技術を活用してスマートデータから新たな洞察を獲得接続されている装置（風力タービン、ビル、列車など）

Sinalytics
接続、高度な分析、サイバーセキュリティを実現

ノウハウ‒ 製品、領域、
データ・サイエンスのノウハウ‒ 全般的なITのノウハウのソフトウェア・
エンジニア

17,500人
160人のデータ・
サイエンティスト

お客様が得る結果‒ 可用性の向上‒ コストの削減‒ パフォーマンスの向上‒ セキュリティの強化© Siemens AG 2017
Page 34

Siemens Process Industries and Drives

MindConnect （マインドコネクト） API
簡単で統合された接続性
MindConnect API 開発の特徴
 シーメンス製品への密接な統合：SIMATIC、SINUMERIK、SCALANCE、SIMOTICS、PCS7、TIAポータルなどへのエンべデッドエージェント
 Java ベースのマルチプラットフォームエージェント (Windows / Linux対応)
 サードパーティ製品向けの軽量エージェントコードライブラリキーとなる MindConnect 仕様
1

専用 IoTゲートウエイ
おもに既設更新向け
MindConnect Nano および SIMATIC IoT
2000

2

MindConnect エンべデッドエージェント
おもに新規プロジェクト向け
SIMATICやSINUMERIKなど

3

TIA portal 統合
MindSphere エンジニアリング環境© Siemens AG 2017
Page 35

Siemens Process Industries and Drives

MindsSpeher Platform
データ統合・管理・分析・ビジュアル化の基盤として最新の革新的な技術を統合© Siemens AG 2017
Page 36

Siemens Process Industries and Drives

MindApps API
デジタルビジネスモデルに向けた、スケーラブルなアプリケーション開発
MindApps API 開発の特徴:
 MindSphere API：お客様自身のアナリティクスアプリ（MindApps)開発用

 産業用IoT App開発に最適化
 AppによるスケーラブルなMindSphereの確実な活用
 次世代イノベーションのプラットフォームおよび接続性キーとなるMindApp API 仕様
1

標準統合開発（IDE)ECLIPSE向け開発環境
IoTユースケースをサポートする追加モジュール（例：構文解析、アナリティクス、見える化モジュール）2

MindSphere App Storeによる膨大な使えるアプリケーション（MindApps)の提供
App Storeのアプリケーション開発者にとっての産業向け顧客への販売チャネル

3

開発者コミュニティが、デベロッパー
ポータルを介して、カンファレンス、コンサルティング、無料デモアプリなどをサポート© Siemens AG 2017
Page 37

Siemens Process Industries and Drives

Mindsphere 接続概念図© Siemens AG 2017
Page 38

Siemens Process Industries and Drives

Plant Data Cockpit
Corporate or
fleet view

Technical view

Management view

Data Analyst view© Siemens AG 2017
Page 39

Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズ

水平統合（プロセス連携）© Siemens AG 2017
Page 40

Siemens Process Industries and Drives

工場内のIoT化 = 垂直統合だけではなく、工場外のバリューチェーン全体を通じたIoP(Internet of Process) = 水平統合が鍵

ERP(Enterprise Resource Planning)

MES

垂
直
統
合

(Manufacturing Execution Systems)

Controller, HMI, DCS

Sensor

水平統合
製品設計

製造準備

製造設備設計製造

サービス© Siemens AG 2017
Page 41

Siemens Process Industries and Drives

製品設計

製造準備

製造設備設
計

製造

サービス

製品設計と製造準備の連携：「現状」とシーメンスのソリューションによる「あるべき姿」
企画

製品設計

製造計画

製造準備

製造

運用・保守

商品企画を
決定する

設計成果物
を作成する

生産工程を
設計する

生産設備を
設計する

生産を
実行する

メンテナンス
を実行する

設計構成(E-BOM)

As-Is

×

製造構成
(M-BOM)

×

工程設計
(BOP)

×

工程
検証

×

設備
仕様

×

作業
指示書

 各情報がつながっていない。
 手作業による情報収集が必要となっている。

設計構成(E-BOM)

To-Be

工程設計
(BOP)

製造構成
(M-BOM)

 設計順序に従い、後工程のエンジニアが前工程までの設計結果（ＢＯＭ）を全て参照でき、スムーズに設計できる。
 トレーサビリティを含む手戻り設計の内容が前工程の設計結果（ＢＯＭ）に反映され、次の設計時に活かせる。

工程
検証

設備
仕様

作業
指示書

メンテナンス
情報

設備・メカシミュレーション
工程シミュレーション
工場シミュレーション© Siemens AG 2017
Page 42

Siemens Process Industries and Drives

Business Process (ビジネスプロセス) : As-Is
As-Is :

いたる所でものづくり情報が途切れ、情報の更新遅れ、再利用困難による手直し発生

製品開発
製品設計

生産技術
生産設計

工程計画

作業時間設定生産（工場）
工程表作成

生産管理

3D CAD/CAE
製品情報DB
・形状

生産情報DB

E-BOM
/ PDM
・構成

M-BOM / MES

・属性

製造

ラインシミュレーション

レイアウトCAD

設備設計＆ロボットOLP© Siemens AG 2017
Page 43

Siemens Process Industries and Drives

Business Process (ビジネスプロセス) : To-Be
To-Be :

製品開発から工場まで、最新のものづくり情報を一気通貫して共有、再利用可能

製品開発
製品設計

生産技術
生産設計

工程計画

作業時間設定

工程表作成

工程情報

工場情報

作業者
工具情報

生産情報DB
M-BOM // MES
MES
M-BOM

E-BOM
/ PDM
・構成
・属性

生産管理

迅速・確実な生産立上げ

3D CAD/CAE

製品情報DB
製品情報
・形状

生産（工場）PLM 基盤製造

組織能力、競争力の向上

ラインシミュレーション工場レイアウト

設備設計＆ロボットOLP© Siemens AG 2017
Page 44

Siemens Process Industries and Drives

製品設計

製造準備

製造設備設
計

製造

サービス

製造準備と製造設備設計の連携：
メカ・電気・制御設計の統合とバーチャルコミッショニング
Integrated Mechatronics Engineering for Automation – Tool Chains

ライン製造
Teamcenter
ManufacturingLine Designer
Integrated in NX

工程設計

装置選定

Teamcenter

Automation Designer
Integrated in NX

Totally Integrated
Automation Portal

Process Simulated /PLCSIM Advanced

制御設計

制御エンジニアリング

バーチャル
コミッショニング

メカニカル設計
Reusable Components
Within Mechatronics Library

Integrated Engineering of Mechanics, Electrics andAutomation, Mechatronics with Change Management

Generators andIntegrated simulation andRound-trip capabilities integrated validation

機械製造© Siemens AG 2017
Page 45

NX / MCD
Integrated in NX

Automation Designer
Integrated in NX

Totally Integrated
Automation Portal

MCD /PLCSIM Advanced

Siemens Process Industries and Drives

Business Process (ビジネスプロセス) : As-Is
部門間の情報連携が遮られると効率的な設計にならない

設変
要求

設計
レビュー

構造設計

設計データの更新

設計
レビュー

設計
レビュー

電気設計

試作機の製作

設計
レビュー

設変
要求
設計データの更新

設計
レビュー

ソフトウエア設計

設計データの更新

設変
要求

設計
レビュー

設計
レビュー

設変
要求

設計データの更新© Siemens AG 2017
Page 46

Siemens Process Industries and Drives

構造設計

設計
レビュー

電気設計

設計
レビュー

ソフトウエア設計

設変
要求

設計データの更新

設計データの更新

設変
要求

設計データの更新

設計データの更新

設変
要求

設計データの更新

設計データの更新

MCDをキーとしたバーチャル・コミッショニング

設計
レビュー

MCDをキーとしたバーチャル・コミッショニング

Business Process (ビジネスプロセス) : To-Be
部門間の壁を取り払い情報連携をスムーズに© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズ

デジタル化事例紹介© Siemens AG 2017
Page 48

Siemens Process Industries and Drives

メカ・エレキ・制御の統合開発環境による機器立ち上げ時間の短縮… 工作機械開発の効率改善

システム設計

概要設計

要求事項

コンセプト

詳細設計

仮想機械

機械

立ち上げ

立ち上げ

機械立ち上げCommis
機械設計
sioning
電気設計

MCD
機械動作

効率化

時間

© Siemens AG 2017
Page 49

Siemens Process Industries and Drives

“バーチャルマシン” – 製造工程のシミュレーションによる生産効率の向上• デジタル “ツイン„• 可動部の製造シミュレーション• 製造時間の計算
製造工程における生産効率を10%向上し、製造装置の据え付け～準備の時間を80%削減© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drivesバーチャル世界でのシミュレーションにより、
ライン立上前にスループット最大化を実現© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

VW: 既存設備の生産性の向上
シミュレーションの活用と最新オートメーションの導入
プレスラインシミュレーション(PLS)： 稼働17年のプレスラインのレトロフィット• シーメンスの制御、ドライブと安全技術• モーションコントロールに関するすべての機械、電気品、
ソフトウェアコンポーネントをシミュレーション• SIMOTIONとPLMソフトウェアを併用• PLSとプレスラインのコントロールユニット間の直接
データリンク• パフォーマンスの向上と最大40％のエネルギーの節約

Industriesoftware von Siemens ist auch für installierte
シーメンスの産業ソフトウェアでは、レガシーシステムであっても生産性向上が可能
Systeme ein Produktivitätshebel© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

工場スキャンデータ（点群）と融合した生産シミュレーション© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives既存プラントのデジタル化© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drivesお客様にリアルで定量的なインパクトをもたらす「Synalitics」
外部の専門家からも評価– スペインの鉄道会社Renfeが運行する
26台の高速列車（マドリード - バルセロナ - マラガ間）– 可用性保証付きのパフォーマンス契約– 15分超の遅延発生時には乗客に払い戻し– 定時運行率99.9%– 60%の乗客が飛行機から列車に切り替えた

Synaliticsを擁するシーメンスデジタルサービスが、Renfe社にもたらしたビジネスインパクトについて：製造業の専門家Joe Barkai氏の新著 “The Outcome Economy – How the Industrial Internet of Things is
Changing Every Business.” に事例として掲載© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and DrivesIndustrie 4.0へのシーメンスの解

デジタルエンタープライズ実現への課題© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズの検討においては、複雑に絡まるバリューチェーン
を同時に検討する必要があります、つまり個別最適ではなく全体最適化

CAx

Product Data Management

PDM

CRM

SCM

Customer Relationship Management

SupplyChain
Management

ERP

Simulation
Investment
Planning

FactoryEngineering

Enterprise Resource Management

Construction& Start-Up

Production
MES

Maintenance &Modernization
Optimization

Manufacturing
Execution
System

PLM

Product
Lifecycle
Management

QMS© Siemens AG 2017
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Quality Management System

Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズ実現への課題①：
設計から製造までの一貫した連携の構築＋ITと現場の融合© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズ実現への課題②：
汎用技術・標準技術を採用する戦略指針例）プラットフォームに依存しないIEC通信規格 ～Industrie 4.0のオープン・スタンダード通信コンセプト～
 セキュリティはアプリケーションに依存 COM/ DCOMが必要（Windowsのみ）

 セキュリティ機能はトランスポートレイヤに組み込み
 OSに関係なくアプリケーションに活用可能

 動的なTCPポート割当て 静的なTCPポート割当 (80; 443; 等)

OPC Client© Siemens AG 2017
Page 59DCOM

OPC Client

OPC Server

OPC Server

OPCクラシック vs. OPC UA
Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズ実現への課題③：
工場内外のネットワーク統合（現状）フィールドバスを使っていると、
 コントローラ(PLC、CNC)毎にフィールドバスが存在する。
コントローラ間通信用にもネットワークを敷設している。

製造

 ワイヤレス接続はTCP/IP通信専用線を使っている。

サービス

製造準備
製造計画

 ドライブ接続だけの専用ネットワークを使っている。

製品設計

 ベンダー毎、機器毎に診断用PLCプログラムを作成している。
 フィールドバスとイーサネットのケーブル2本を装置に接続。

フィールドバスベース
今後の課題
 フィールドバスをイーサネットベースの産業ネットワークにして、1本に統合できるのか。
 多くの機器を統合接続し、ネットワーク構築の柔軟性を増せるか。

 上位系のシステムともシームレスに統合できるか。
© Siemens AG 2017
Page 60

Siemens Process Industries and Drivesネットワーク構成については、IT領域とOT領域の違いを意識し、連携を検討しなければならないCore
SwitchOffice Network

Industrial Network(Industrial network technology)
Majority of M2M-communication horizontal(= optimized for speed and high availability:
direct path, very fast, low latency, self-contained)© Siemens AG 2017
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Communication to MES, ERP, PLM

AccessSwitchBackbone Aggregation:

Vertical communication path

Distribution
SwitchOffice network:

Shop floor Aggregation/ Cell Level:
What type of data to be obtain?
•Machine data from controller/CPU•Information available from system•Mechanical condition data
•Operational data
•Energy Data
•Quality data …

Where those date to be used?
•Within control•Machine level•Line Level•Shop Level•Plant level
Siemens Process Industries and Drives

How distribute those data?

PROFINET
ドイツの自動車工業会にて採用
1. マーケット情報

目的は、シンプルで統一されたオートメーション機器のネットワーク化© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

デジタル・エンタープライズ実現への課題④：
セキュリティ対策

課題•

工場のセキュリティに対する姿勢の把握•

生産活動におけるトレーサビリティの確保•

工場システムのネットワーク機器のセキュリティ対策状況の把握

工場セキュリティの透明性と包括的
ベネフィットなモニタリング

脅威情報（スレットインテリジェ
ンス）によるプロアクティブな防御の継続的な更新問題が工場全体に広がる前に対策を打つための潜在的なリスクの即時把握と見える化© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drivesシーメンス アンベルグ工場
インダストリアルセキュリティの実装とオペレーション

Challenge• ネットワークオートメーション環境• データフローおよびデータベース統合• 機密性の高いIT-制御プロセス• 産業スパイ、不正操作やハッカーの活動に対する防護

Solution• TIAポータルを使用した、S7-1500とSCALANCE
Sと多層防護の実装 セキュリティ関連イベントの監視• 計画とシステムのセキュリティ上の月別状況報告• 防護のレベルを最適化するための推奨事項

Customerbenefit• 多層防御のセキュリティコンセプトに従ってネット
ワークおよびTIAコンポーネントの防護• セキュリティ情報とイベント管理（SIEM）で、詳細なセキュリティ情報を深く理解できます• セキュリティコンセプトの継続的な最適化

Bild & Logo

Profileシーメンス アンベルグ工場はデジタルファクトリー
の一例です。工場では、毎年約1500万SIMATIC
製品を生産するために最先端の技術を使用しています。

© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

まとめ© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

まとめ①：
IoTとの本質とは何か？

どうあるべきか？

汎用技術が、専用技術をカバーして行く
EnergyManagement

DigitalFactory

Wind PowerWeb of
Systems

Power and Gas,
Power Generation
Services

Process
Industries& Drives

Mobility

Healthcare

Building
Technologies

様々な業界を超える

Web of Systemによる、分散かつ共有
IoTで最も大切な３つ
1. 標準技術の活用
2. セキュリティの確保
3. エコシステム© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

まとめ②：
一社では到底実現できないIndustrie4.0化。産学官の連携・エコシステムが鍵

グローバル
コミュニケーション
インフラ
ストラクチャー

カスタマー
リレーションシップ
マネージメント

サプライチェーン
マネージメント

ファクトリー
インフラストラクチャー

人的資源
ツール
& 治具

パブリック
エンタープライズ
ITインフラ
機械設備
リソース
ストラクチャー
ライフサイクル プランニング(インターネット)データ
エンタープライズ
アセット
マネージメントITインフラマネージメント(cPDM)
ストラクチャー
製品およびインダストリアル
エンジニアリング、生産用製造・稼働管理
コミュニケーション
設計ツール&& セキュリティ
シミュレーション
メンテナンス、
デジタル
修理&
原材料
製造
オーバーホール
インダストリアル
コントロールシステム

Digitaltransformation

Industrie 4.0

アカデミアの連携• システムズエンジニアリングのアプローチ• メカ・エレキ・制御エンジニアリングの連携

センサー&
アクチュエーター

The Digital Enterprise today –シーメンスが扱う領域© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives

まとめ③：
工場内のIoT化 = 垂直統合だけではなく、プロセスの水平統合を理解した上でエンタープライズ全体の最適化を目指し続ける = デジタル・ジャーニーへ

ERP(Enterprise Resource Planning)

垂
直
統
合

MES
(Manufacturing Execution Systems)

Controller, HMI, DCS

Sensor

水平統合
製品設計

製造準備

製造設備設計製造

サービス© Siemens AG 2017
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Siemens Process Industries and Drives