スマート工場

半導体 – インダストリー4.0の中核

スマート工場化が進行中

産業部門においてIoT(モノのインターネット)の普及が進んでおり、近々、産業部門におけるIoTコネクションの数は全部門の半分以上を占めるようになるでしょう。こうした中、ネットワーキングおよびデジタル化を通じ、あらゆるモノ同士が接続されたスマート製造が実現していきます。

スマート工場の市場は年複利成長率 9.6%で成長し、2024年には2448億ドルに達すると見込まれます。

インフィニオンの半導体ソリューションは、スマート工場の強化を通じてインダストリー4.0を形作ります。

センス

インダストリー4.0に向けたデータの透明性

スマート工場の基盤はデータにあり、このデータには周囲の環境から得られるものだけでなく、機械や生産工程の運用データも含まれます。インフィニオンの幅広い産業用センサーの中から、まずはXENSIV™ 磁気センサーのラインアップを紹介します。このラインアップは、産業用インバータや駆動用途、バッテリ管理など、あらゆる種類の産業用アプリケーションに特化した高精度コアレスセンサーのXENSIV™電流センサーから構成されます。

 

スマート工場の登場により、産業用ロボットや監視 視覚システム、無人搬送車に3Dイメージセンサーを配備する新たな機会も生まれています。インフィニオンの REAL3™ ToFイメージセンサーを使えば、電子デバイスで目の前のリアルな3Dマップを捕捉できるようになります。最先端のソフトウェアおよびハードウェアノウハウが、強い環境光、過酷な条件、追跡が難しい物体など、厳しい環境においても高い信頼性で稼働するToFシステムを実現します。

 

インフィニオン XENSIV™ センサーテクノロジー

インフィニオン XENSIV™ 磁気センサー

コントロール

アクチュエイト

産業用オートメーションを動かす

インフィニオンのモータ制御ソリューションは、産業用オートメーションアプリケーションを支えます。産業用オートメーションの電力管理やモータ制御、駆動用途のために幅広いソリューションを提供しています。

 

高度集積型および離散型のIOモジュールソリューションに、当社の幅広いスマートスイッチラインアップを活用しましょう。絶縁型IOデバイス(ISOFACE™)や、様々な産業用アプリケーションを想定して設計された産業用のハイサイドスイッチ(PROFET™)など、包括的なラインアップを提供しています。

 

低電力でモータやドライブを設計する際は、当社のインテリジェントパワーモジュール(IPM)とディスクリート部品を利用ください。中電力ドライブには、インフィニオンのEasyPIM™、EasyPACK™、 EconoPIM™モジュールが最適です。大電力の領域では、EconoDUAL™ および PrimePACK™ が最適なソリューションです。。高速ドライブとインバータ統合には、CoolSiC™ MOSFETが魅力的なソリューションであり、とくに部分負荷運転時に、スイッチング損失と導通損失を減らします。車載用ブラシレスDCモータなどのバッテリ駆動アプリケーションには、OptiMOS™ファミリーなどインフィニオンの様々なシリコンMOSFETを利用いただけます。

 

パワー半導体を補完するために、あらゆるシリコンデバイスおよびシリコンカーバイド(SiC)デバイス用のゲートドライバICも提供しています。インフィニオンのEiceDRIVER™ ラインアップは、ベーシックから高性能まで広い範囲に及びます。

 

インフィニオン パワー半導体ソリューション

インフィニオン シリコンカーバイド(SiC)テクノロジー

コネクト

IOから高速通信まで

複雑なオートメーションでは、周辺機器の各システムコンポーネントが、信頼性に優れたバスを介してメインコントロールユニットや他の周辺機器と通信する必要があります。この種の産業用アプリケーションに最も適した、信頼性とコスト効率性に優れた通信規格としてCAN が浮上しています。インフィニオンの産業用CANトランシーバは、実績に裏づけられた確かな品質と信頼性を備え、EMIに関しても高い耐久性を有しています。ISOへの適合性も保証されています。

インフィニオンの産業用CANトランスレシーバは 、ISO11898に準拠し最大2Mビット/秒のCAN FDデータレート、レシーブオンリーモード、バスウェイクアップ機能なども備えています。ラインアップには、最高の信頼性を備えた高速通信に最適化されたソリューションや、3.3Vロジック入出力を持つマイクロコントローラに対応したトランシーバも含まれます。先進的な小型パッケージも準備中です。

コンテンツ配信用のWi-Fi®、Bluetooth®などのワイヤレス技術や、超低電力コネクティビティのための  Bluetooth Low Energy技術も、IoTの中枢を形成し、インダストリー4.0を形作ります。インフィニオンは、これらの技術をシームレスに統合して、あらゆる種類の産業用アプリケーションに最先端で相互運用性あるソリューションを提供しています。

 

インフィニオン 産業用CANトランシーバ

インフィニオン ワイヤレスコネクティビティ

セキュア

機密性、完全性、真正性を守る

インフィニオンの高品質な産業用セキュリティソリューションを通じて、メーカーは、承認を受けた人や機械のみに通信が制限されているかどうか監視できます。また生産システムが不正に操作された場合はこれを確実に発見し、不必要なダウンタイムを防ぎます。現場のデバイスのソフトウェアを、セキュアにアップデートすることも可能にします。

 OPTIGA™ セキュリティソリューションファミリーは、組み込みシステムに簡単に統合して情報とデバイスの機密性、完全性、真正性を守れる設計になっています。このハードウェアベースのセキュリティソリューションは、基本的な認証チップから高度な実装まで多岐にわたります。OPTIGA™ Trust ファミリーには、小型プラットフォーム用のターンキー製品やプログラム可能なソリューションが含まれ、OPTIGA™ TPM (トラステッドプラットフォームモジュール) 製品は、組み込みPC、モバイル、コンピューティングアプリケーションに理想的です。OPTIGA™ Connect IoT デバイスを使えば、厳しい環境でもセキュアな信頼できるセルラーコネクティビティを実現します。

 

最後に SECORA™ Blockchain は、ブロックチェーンシステムの実装に向けたクラス最高のセキュリティを搭載、短時間で簡単に使えるJava Card™ソリューションです。アプリケーションの安全性を高め、お客様のブロックチェーンシステムをより設計しやすくします。

 

インフィニオン OPTIGA™ 組み込みセキュリティソリューション

インフィニオン SECORA™ Blockchainセキュリティソリューション

アプリケーションの例

コントロールシステム

強力な制御システムがスマート工場の中枢部となる

スマート工場では、従来の産業用制御システムの処理容量を遥かに超えたデータが収集されます。同時に、インダストリー4.0に伴って産業用制御システムの潜在用途も増加してきました。一方で、工場内部を含めスペースには費用がかかるため、小型サイズの制御システムへの需要が高まっています。これらは産業用に適した堅牢性さを備えている必要があり、柔軟性の高い電子部品が不可欠となります。マイクロコントローラは、サイズの大小を問わず、あらゆる制御システムの中核部を担います。産業用に考案された全てのマイクロコントローラは、多様な通信プロトコルに対応したリアルタイム機能と最先端のコネクティビティを内蔵しています。高度な統合により必要な外付け部品を最小限にし、より信頼性の高いソリューションを確保します。

予知保全

故障を事前に防ぐIoTソリューション

現在、すでに数多くの企業がマシンから入手したデータを継続的に評価して過去の数値と比較する、予知保全ソリューションを採用しています。これは差し迫った故障を事前に探知するもので、ルートヴィヒスハーフェンにあるBASF社の施設がその好例です。同社は生産プラント、ポンプ、モータおよび熱交換器のより効果的な保守計画を可能にする早期警告システムを開発しました。リアルタイムのデータと過去のデータを分析して、保守が必要となる時期を予知しています。さらに、スマート工場の機能原理は特定のロケーションに限定されることはありません。世界中の至るところにある機械同士を接続することも可能で、1つの巨大な仮想工場を生み出すことができます。例えばインフィニオンでは、アジアにある施設の試験結果をドレスデンの工場に直接送信し、そのデータを生産プロセスに組み込んでいます。

ロボティクス

テクノロジーとインサイトによるロボットの進化

ロボティクス部門は成長が著しく、製造や物流などに新たな無数の機会を生んでいます。今日のロボットは、周囲の環境を識別して走行し、人間とともに作業し、新たなタスクの遂行に必要なスキルを自ら習得します。その能力がますます高まる一方で、操作はより簡単になっています。こうしたロボットは、安全柵に囲まれた従来の作業場所の外に飛び出して、様々な新旧のアプリケーションを支援し強化しています。

 

こうしたことは、半導体ソリューションなしには不可能でしょう。産業用ロボット、協働ロボット、無人搬送車(AGV)いずれにおいても、インテリジェントな半導体は、センシングとモーションコントロール、機能安全、セキュリティなどロボットのあらゆる主要な機能の重要なイネイブラーとなっています。

サイバー攻撃対策

スマート工場でデバイスの識別情報および完全性を保護する

 

工場内でデジタル化がとどまることなく進化を遂げるなか、サイバー攻撃の危険性がますます拡大しています。2020年版の「IBM X-Force脅威インテリジェンス・インデックス」では、2019年の産業システムに対する攻撃数は前年比で2000%増になったと指摘されています。トラステッドプラットフォームモジュール(TPM)は、サイバー攻撃対策に活用できるツールの一つで、産業用のPC、サーバ、制御システム、エッジゲートウェイのアイデンティティおよび完全性を保護します。TPMは、スマートデバイスの機密データの金庫役を果たし、サイバー攻撃に起因するデータ損失や生産ラインのダウンタイムのリスクを低減します。製造者は遠隔で安全にデバイスのソフトウェアを更新できるため、保守コストの削減維持も実現します。