インダストリー5.0の根源3LとMAMs教育プログラムとは？

EU がインダストリー 5.0 の主要な原動力であることは、政策の専門家なら知っているでしょう。インダストリー 4.0 の発展に基づいて設計された 5.0 は、すべて人間中心、つまり私たちに焦点を当て続けることです。

ヨーロッパにおけるインダストリー 5.0 の要点は、デジタル化と AI に関しては、業界の人間的側面に焦点を当て続けることです。再トレーニングとスキルアップにより、ヨーロッパの労働力のデジタル化に精通する。より環境にやさしく、より持続可能で循環型の経済に移行し、最終的に研究とイノベーションへの投資を加速します。したがって、インダストリー 5.0 は人々に焦点を当て続けることで、ヨーロッパが繁栄し、デジタル社会とグリーン社会の両方の移行をリードするのに役立ちます。私がそう言うなら、悪いコンセプトではありません。(ちなみに、もしあなたが政策に詳しくないのであれば、EU​​ 5.0 の全文をここで読むことができます。 )

インダストリー 5.0 の到来
2022 年の議題のトピックを見ると、Industry 5.0 が近づいているように見えることに同意せざるを得ません。考えてみてください。過去 1 年かそこらで進化したすべての「ニュー ノーマル」を見てください。ホーム、皆さん)、データ分析、自己学習アルゴリズム、ニューラル ネットワークなど。

これを念頭に置いて、インダストリー 5.0 について話す時が来ました。また、インダストリー 5.0 を収容する、持続可能で、デジタルで、直感的で包括的な社会と、エンジニアリングがどのようにさらに融合する必要があるか。この仕事は、次世代のエンジニアの肩にしっかりとかかっています。目の前の話題に飛び込んで、ベルギーの KU Leuven の Bert Pluymers 博士に話を聞いて、主要な大学が高度なシミュレーションやテスト、インダストリー 5.0 のテーマなどのトピックにどのように取り組んでいるかを見てみましょう。

KU ルーベンで本を読む
Simcenter で学校に戻る
昨年、Simcenter in Academia シリーズの一環として、 KU Leuven の機械工学科のシニア インダストリアル リサーチ マネージャーである Bert Pluymers 博士と話をしました。Simcenter がベルギーの KU Leuven で標準として教えられているという事実は驚くべきことではありません。歴史的に、KU Leuven は Siemens および Simcenter と常に緊密な関係を築いてきました。そして、それは将来にも当てはまるようです。

開始時のシミュレーションとテストはどのようなものでしたか?
1990 年代、私たちは当時のデジタル ツールを使用しようとしていました。たとえば、測定用のデータ取得および分析ツール、そして有限および境界要素モデリングなどのアプローチによるシミュレーションへの第一歩です。私たちは、これらの技術の可能性を最大限に活用して、設計および解析エンジニアがより優れた製品を作成できるようにする方法について調査を行いました。

次に何が起こったのですか？
2000 年から 00 年代初頭にかけて、製品設計のデジタル化が標準となり、シミュレーションの世界が広がりました。これは、多属性設計と製品の最適化につながります。たとえば、適切な騒音および振動スタンプを備えた製品を設計するだけでは、もはや十分ではありません。その背後に制御ロジックを含め、騒音と振動の要素を制御し、それをパフォーマンス属性とブレンドする必要がありました。2010年頃、製造可能性、エネルギー効率、エコロジー、および材料の使用もすべてますます重要になりました.

市場の進化は KU ルーヴェンでの仕事にどのような影響を与えましたか?
これにより、研究者として、騒音と振動の最適化だけを検討することから、動的挙動の完全なシステム評価に向けて進化するようになりました。パフォーマンス、ユーザーの安全と相互作用、環境への影響における相反する動作を最適化する方法を見つけなければなりませんでした。

例を挙げていただけますか？
機械システムの動的挙動を属性として捉えると、それはパフォーマンスにおいて極めて重要な役割を果たします。たとえば、織機で生地を作る速度が速ければ速いほど、 生産量が高くなります。しかし、この織機の場合、高速での過剰な振動レベルにより、動的挙動が織機の動作速度に実質的な制限を与えるだけでなく、人間の健康とオペレーターの相互作用に関連する非常に重要な側面もあります。過度の騒音や振動レベルに常にさらされることは、人間にとって非常に有害な場合があります。世界保健機関は、騒音を西ヨーロッパで大気汚染に次いで 2 番目に危険な汚染物質と見なしています。

より持続可能な未来に向けて
では、「グリーン」エンジニアリングについてはどうでしょうか。
環境への影響のため、輸送と生産の排出量を削減するために、軽量の材料と構造に向かう傾向があります。最近は考慮すべきことがたくさんあります。エンジニアとして、私たちはコンポーネント レベルの設計と最適化から離れて、ダイナミクスが依然として重要なドライバーであるシステム全体の評価と最適化に移行する必要があります。

エンジニアとして、私たちはコンポーネント レベルの設計と最適化から離れて、ダイナミクスが依然として重要なドライバーであるシステム全体の評価と最適化に移行する必要があります。

Dr. Bert Pluymers、KU Leuven 産業研究マネージャー
インダストリー 5.0 が登場するのは、ここからでしょうか?
実際、人間は常にそこにいるため、インダストリー 5.0 に向かって急速に進んでいます。私たちは、人間が座ったり、一緒に動いたり、操作したりする機械や製品を作っています。エンジニアリングは、より人間中心にならなければなりません。

AI とインダストリー 5.0
インダストリー 5.0 のホットなトピックの 1 つは AI です。
今日のすべては確かに AI です。ほとんどの人にとって、これは流行語であり、あらゆる問題を解決する夢のシナリオです。実際には、それほど単純ではありません。私たちにとって AI とは、非常に賢い人々によって開発されたアルゴリズムを利用し、これらのアルゴリズムを実際のデータを使用した製造などの実際のアプリケーション コンテキストに取り入れることを意味します。

AI サウンドを簡単に作成できます。
そうではない。今日の AI の問題は実際のデータです。今日、人工データは豊富にありますが、実際のデータは非常に少なく、特に重要なイベントに関する情報を保持し、それに応じてラベル付けされている実際のデータはほとんどありません。この限られたデータのコンテキスト内で AI を使用してより多くの情報を取得しようとする 2 つのアイデアに取り組んでいます。つまり、これは AI 4 デジタル ツインとデジタル ツイン 4 AI です。

もう少し説明していただけますか？
まず、データの不足について言及するかもしれません。経済、ヘルスケア、金融などの多くのセクターに目を向けると、データが不足しているわけではありません。必要なだけのデータがあります。しかし、機械工学ではそう簡単ではありません。特に、ベアリングが故障している場合やシャフトにひびが入っている場合など、本当に必要なときにデータを見つけることができます。このような場合、多くのデータ ポイントはありません。

AI のデジタル ツインでは、デジタル ツインを使用して人工データを生成し、AI アルゴリズムをより安定した方法でトレーニングします。もう 1 つの方法は、デジタル ツインの AI です。私たちは AI を使用して、デジタル ツインのパーツを表現します。これは、物理モデルを使用してキャプチャするのが非常に難しいパーツです。物理モデルですべてを捉えることができない場合もありますが、適切なデータ セットがあれば、おそらく AI を使用して、ある種の「代理」モデルを抽出して、デジタル ツインのその部分を表すことができます。

複雑なエンジニアリングの概念を教える
これらは非常に複雑な概念です。これらの考えをどのように教えますか。
私たちは、これらの概念を教育に押し込もうとしています。たとえば、新しい Masters-after-Masters (MAMs) 教育プログラムを開始します。これは、Smart Operations and Maintenance in Industry で開始します。これは、最近の卒業生が知識をさらに深めるためだけのものではなく、産業の運用および保守のコンテキストですでに働いている人々にも焦点を当てているため、数年間働き始めた後に戻ってきて、何を深く掘り下げることができます。インダストリー 5.0 が現実のものとなるでしょう。このプログラムは、大学院として 2022 年に開始され、完全な MaMs プログラムとして 2023 年に開始される予定です。

継続教育がニューノーマルになるのでしょうか？
はい、それについて質問はありません。永久教育またはトリプル L (Life-Long-Learning) は、全体として学問的議題の上位にあるでしょう。西ヨーロッパ全体の製造業を見ると、これらの業界の X.0 革命はすべて非常に素晴らしいものですが、最終的には、現在の工場と従業員を活用する必要があります。新しい工場を建設することはできません。それは西ヨーロッパではほとんど不可能です。既存の工場を改修し、従業員のスキルを再構築する必要があります。これが、これらのMAMと大学院の学位が注目を集めている理由です。

永久教育またはトリプル L (Life-Long-Learning) は、全体として学問的議題の上位にあるでしょう。西ヨーロッパ全体の製造業を見ると、これらの業界の X.0 革命はすべて非常に素晴らしいものですが、最終的には、現在の工場と従業員を活用する必要があります。新しい工場を建設することはできません。それは西ヨーロッパではほとんど不可能です。既存の工場を改修し、従業員のスキルを再構築する必要があります。

Dr. Bert Pluymers、KU Leuven 産業研究マネージャー
ルーヴェンは 2020 年ヨーロッパ イノベーション キャピタルに選ばれました。この都市がイノベーションのハブである理由は何ですか?
私の意見では、複数の要素が完璧に混ざり合っています。あなたは大学自体を持っています。それは内部的に革新の雰囲気を吹き込んでいます。シーメンス、マテリアライズ、サウンドトークスなど、大学の周りに革新的なスピンオフ企業のエコシステムを何年にもわたって作成してきた起業家精神のある研究者が何人かいます。彼らはこの革新的な精神も息づいています。第三に、この地域で起こっていることから、Imec や Flanders Make のようなプレーヤーがこの地域にいます。これらすべての要素を適切に組み合わせることで、ルーベンは興味深い場所になっています。

Leuven ベルギー -- イノベーションの中心地

将来の就職市場は学生にとってどのように見えますか?
これをすべての学位または学生に一般化することはできません。しかし、2020 年の機械工学科の学生のほとんどは、卒業前に契約書に署名したか、契約書に署名する機会がありました。確かにエンジニア職の新規採用者は不足していると感じています。

そうは言っても、一部の学生は研究分野や博士課程に留まり続けています。しかし、ここでも、より多くの候補者が必要であり、国際的に強力に採用しています。ヨーロッパや世界を征服するために、ますます多くの学生が参加しています。「教会の塔の下」に戻る人々の時代は、古いフランドル語の格言を言い換えると、確実に変わりつつあります。

最後に、KU ルーベンでは他に何が予定されていますか?
デジタル ツイン エクスペリエンス センター。これは、私たちが数年前から取り組んできたことです。デジタル ツインをより活性化する方法です。人々が具体的なものに触れ、感じ、見て、デジタルツインが何であるかを本当に理解できる体験をどのように提供できるでしょうか。

私たちの建物は改装されており、追加のラボ スペースを取得しています。そのラボ スペースの一部は、研究者、利害関係者、業界パートナー、路上の人々、政策立案者など、誰もが立ち寄って遊ぶことができるデジタル ツイン エクスペリエンス センター専用になります。デジタル ツインを使用して、それが何であるかを確認します。

まず、焦点は機械的およびメカトロニクスになりますが、持続可能な化学、創薬、さらには人間のヘルスケアなど、他の分野にもそれを開くという夢があります。デジタルツインは普遍的な概念です。私たちはすでにシーメンスと話し合っており、シーメンスや他のパートナーがこれをどのように支援できるかを確認しています.

続きは、会員サイトにて日本では3LやMams,インダストリー5.0ができない理由とトヨタの功罪による疲弊化に関して、来週ZOOMミーティングを行います。参加者はBANDよりお申し込み下さい。