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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
工作機械は、さまざまな産業分野で使用される機械部品の製造に欠かせないものづくりのキーデバイスです。多くの機関は、ダウンタイムと欠陥を減らすという観点から技術開発に長い間専念しており、モノのインターネットなどのスマート技術をそのための新しい手段として検討しています。
市場の観点から見ると、エンドユーザーを含む利害関係者を混乱させる工作機械メーカー、コンピューター化された数値制御ベンダー、ソリューション ベンダー、およびサービス プロバイダーによる現地の用語を使用して、独自の概念に基づくスマート技術を組み込んだ、いわゆるスマート工作機械が数多く存在します。 .このような理由やその他の理由から、スマート工作機械システムには、ある種の標準と実質的なモデリングが必要です。
標準の観点から、RAMI 4.0 (IEC/PAS 63088) と TR-SMRM (ISO/IEC JWG21) は、インダストリー 4.0 とスマート マニュファクチャリングの参照モデルを高いレベルで提供します。 ISO 23247 は、観察可能な製造要素のデジタル ツインの作成をサポートするための一般的なフレームワークを定義しています。さらに、OPC-UA, MTConnect, ISO/IEC 30141, IEC 62769 などの一部のインダストリー 4.0 対応テクノロジを扱ういくつかの標準と、ISO TC39 の多くの工作機械標準がありますが、スマート工作機械用の標準はまだ存在しません。サイバーフィジカルシステムによる製造現場でのスマートマニュファクチャリング/インダストリー4.0の実現に向けて。
ISO 23704 の目的は、サイバー フィジカル システム制御スキーム、つまりサイバー フィジカル制御のスマート マシン ツール システムまたは略して CPSMT を介して製造現場でのスマート マニュファクチャリングをサポートするためのスマート マシン ツールに関する一般的な要件を仕様化することです。
図 1 に示すように、ISO 23704 シリーズの全体的な構造には以下が含まれます。
- CPSMT の概要と基本原則 1,
- のサブトラクティブ マニュファクチャリングのための CPSMT のリファレンス アーキテクチャ 2, および
- におけるアディティブ マニュファクチャリングのための CPSMT のリファレンス アーキテクチャ 3.
必要に応じて、他のタイプの製造用の参照アーキテクチャが後続のパートで指定されます。
図 1 — ISO 23704 シリーズの全体構造
この規格は、次のようなユーザー向けの参照およびガイドラインとして使用できますが、これらに限定されません。
- 1)スマート工作機械分野の設計技術者、
- 2)スマート工作機械分野のシステムアーキテクト、
- 3)スマート工作機械分野の工作機械メーカーのソフトウェア エンジニア、
- 4)スマート工作機械分野の CNC ベンダー、
- 5)スマート工作機械分野のソリューションおよびサービス プロバイダー、および
- 6)スマート工作機械を使用する工場オペレーターなどのエンド ユーザー。
Introduction
A machine tool is a key device in manufacturing since it is indispensably used in the production of machine parts used in various industrial areas. Many institutions have long been devoted to technological development from the viewpoint of reducing downtime and defects and are considering smart technologies such as Internet-of-Things as a new means for this.
From the market perspective, there is a variety of so-called smart machine tools incorporating smart technologies based on their own concepts using local terminologies by machine tool builders, computerized numerical control vendors, solution vendors and service providers that confuses stakeholders, including end-users. For this and other reasons, some sort of standards and substantial modeling for smart machine tool systems is necessary.
From the standards perspective, RAMI 4.0 (IEC/PAS 63088) and TR-SMRM (ISO/IEC JWG21) provide a reference model for Industry 4.0 and smart manufacturing on a high level. ISO 23247 defines a generic framework to support the creation of digital twin of observable manufacturing elements. Furthermore, even though there are some standards dealing with some Industry 4.0 enabling technologies including OPC-UA, MTConnect, ISO/IEC 30141, IEC 62769, etc., and many machine tool standards from ISO TC39, no standard yet exists for smart machine tools for realizing smart manufacturing/ Industry 4.0 in the shop floor via cyber-physical systems.
The objective of ISO 23704 is the specification of general requirements on smart machine tools for supporting smart manufacturing in the shop floor via cyber-physical system control scheme, namely Cyber-Physically controlled Smart Machine Tools systems or CPSMT in short.
As shown in Figure 1, the overall structure of the ISO 23704 series includes:
- Overview and fundamental principles of a CPSMT in 1,
- Reference architecture of a CPSMT for subtractive manufacturing in 2, and
- Reference architecture of a CPSMT for additive manufacturing in 3.
As necessary, a reference architecture for other types of manufacturing will be specified in subsequent Parts.
Figure 1—Overall structure of the ISO 23704 series
This standard can be used as a reference and guidelines for users such as, but not limited to:
- 1) Design engineers in the area of smart machine tools,
- 2) System architects in the area of smart machine tools,
- 3) Software engineers at the machine tool builders in the area of smart machine tools,
- 4) CNC vendors in the area of smart machine tools,
- 5) Solution and service providers in the area of smart machine tools, and
- 6) End users such as factory operators working with smart machine tools.