CIMによる製造プロセスの階層参照モデル

インダストリー4.0の、サイバーフィジカルシステムではデータの情報化が取り組みの入り口となります。その際のリファレンスモデルとして、CIMについて説明します。

製品のラインアップ、市場に投入するボリュームやタイミングにより、連続、バッチ、セル、個別などの生産方法があります。競争力強化のために、顧客の望む品質(Quality)のものを、適切なタイミングで(Deadlin)、コスト(Cost)を最小化して提供することがセオリーです。東大の藤本先生は確か、ここに柔軟性(Flexibility)を加えられ、市場の要求変化に対応できる柔軟性について議論されていたと思います。その考え方に感銘を受けて、見たのはだいぶ前ですが、印象に残っています。

このセオリーは、Industry 4.0になっても普遍的に適用可能と考えていて、QCDを有機的に紐付けるものとして、サイバーフィジカルやブロックチェーンが適用できると考えています。

Industry 4.0のサイバーフィジカルを考える上で、参考になる製造プロセスとセンサーとを結びつけるモデルとして、1990年代に提唱されたCIMというモデルがあります。CIMは、製造プロセスから企業の活動までを階層化し、階層化したそれぞれのサブプロセスを情報システムと結びつけ、データを軸とした連携について議論しています。

CIMの階層は5段階になっており、以下のように書く階層はレベルとして分類されます。

これらが、リアルタイム性（必ずしも高速とは限らない）が求められる制御系のネットワークと、社内ネットワークやインターネットなどの業務系ネットワークを介して接続、連携されます。