実社会でのケーススタディー
Audi：アセンブリラインからモジュラーアセンブリへ
Audiは、モジュラーアセンブリを導入することで、製造における組立ラインのパラダイムシフトを起こしています。標準化された大規模なシリーズが、Henry Ford氏の組立ライン方式よりも効率的に生産できることはほとんどないでしょう。しかし、個別化がますます進む時代には、コンベヤーシステムで連結された古典的な組立ラインはすぐに時代遅れになってしまうかもしれません。
spotlightmetal.comによると、現在、購入者はガソリン駆動か電気駆動か選ぶことができ、おそらく近いうちに燃料電池システムも選べるようになります。白か赤か、オートエアコンかプレミアムサウンドシステムか、どの車にも個性があります。将来的に、シートはボディスキャナーによりドライバーに正確に適合できるようになり、休日の1時間の移動でも、腰痛を引き起こすことはなくなるでしょう。買い手の選択の自由は、自動車メーカーの仕事を増やし、柔軟な生産方式を要求します20。
モジュラーアセンブリ方式では、小規模で独立したワークステーションにより、時間的にも空間的にも非常に柔軟な作業ルーチンが可能です。これらのワークステーション間では、無人搬送システムが車体や生産に必要な部品を移動させます。中央のコンピューターは、それぞれのステーションや製造する車のニーズを認識しながら、無人搬送システムを正確に制御し、スムーズなワークフローを実現します。
キャタピラー：現場でのDXの推進
「私たちは、すべてがサービスであり、すべてがサブスクリプションであると考え ています。このモデルはキャタピラー社の戦略の一部です」と、キャタピラー社の建設・デジタル・テクノロジー部門のワールドワイドプロダクトマネージャーであるFred Rio氏は述べています21。
デジタルテクノロジーチームは、お客様の機器管理、生産性、リモートコマンドを支援するソフトウェアやデジタルツールなど、現場レベルの技術を提供する役割を担っています。次世代ショベルは、機械の性能のあらゆる側面を制御する「デジタルハート」を搭載しています。 また、衛星測位と連動してデジタル化するオプションや、タッチスクリーンモニターを使って現場で設計機能を追加することも可能です。バケットやブームが架空送電線に不用意にぶつかるのを防ぐ「e-fence」「e-ceiling」をスイングボディとチルトボディのセンサーで実現します。
キャタピラーは、現場での自律化にも取り組んでいます。2021年には、採石場の高い壁の上でCat 320ショベル機を操作する作業者（材料が機械の上にこぼれる危険な作業）が、コマンドのリモートコントロールステーションを使用して遠隔で操作を行うことにより、人間を危険な場所から離すことが可能になるとRio氏は言いいます。さらに数年後、ショベル機のプログラムは、作業者がコントロールステーションで他の機械を制御している間も、機械が自動的に溝を掘ることができるようになります。自動的に手動に戻り、パイプをダウンロードしてトレンチに排出するという、いつまで経っても自動化されないタイプの操作もあります。キャタピラー社は、今後米国にいる操縦者が世界の遠方にある現場の機械と遠隔通信できる、衛星技術の開発に取り組んでいます。
エネルギー： 自律化した未来の送電網
コロラド州西部のある地区では、27軒の家がマイクログリッドに接続され、そのマイクログリッドがメイングリッドに接続されることによって、エネルギーを共有しています。これまでのところ、同州の一般的な電気料金に比べ、光熱費は約85％低く抑えられています。このマイクログリッドは、地元の電力会社Holy Cross Energy社と国立再生可能エネルギー研究所のパートナーシップによって実現したもので、IEEE Spectrum誌の最新記事で紹介されています22。
各家庭は、蓄電池や給湯器、太陽光発電システムなど、あらゆるスマート家電やエネルギー資源を制御して、エネルギー効率を最大化しています。これらの資源はすべて、自律型エネルギーグリッド（AEG）によって監視され、制御することができます。ある家で発電した太陽光を隣の家の電気自動車に充電することもできるため、近隣の家々は電力を迅速に共有し、誰もが安心して使える電力を作ることができます。
AEGは、エネルギーの未来をレジリエンス（回復力）と効率性によってどのように定義づけることができるかを示すビジョンです。理論的には、あらゆる規模の電力システムをマイクログリッドのパッチワークで覆い、地域や国全体をスマートグリッドで束ね、制御可能な数百万の分散型エネルギー資源の間でエネルギーの生産と使用を自動管理することが可能です。IEEE Spectrumの記事では、AEGは電力会社にとっても、少なくとも顧客と同じだけの利益を生むだろうと論じています。AEGが太陽光発電や家庭用蓄電池などの分散型エネルギー資源を監視することで、電力会社の制御室は高度に自動化された航空管制センターのような存在になります。その結果、AEG内で生成されたエネルギーは、即座に消費されるか、あるいは蓄えられるか、より効率的に利用されるようになります。
コロラド州ゴールデンにある国立再生可能エネルギー研究所の電力システム工学センター長で、この記事の共著者であるBenjamin Kroposki氏は、NRELの研究によって、全米電力網のように複雑で大規模なネットワークでも、分散型かつ自動で運用できることが示されたと主張しています。
