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센서의 기술 혁신에 의한 인더스트리 4.0의 변혁

Sensor Innovations Transforming Industry 4.0

리서치사 Frost & Sullivan
발행일 2017년 12월 상품 코드 599568
페이지 정보 영문 52 Pages
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센서의 기술 혁신에 의한 인더스트리 4.0의 변혁 Sensor Innovations Transforming Industry 4.0
발행일 : 2017년 12월 페이지 정보 : 영문 52 Pages

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인더스트리 4.0이란 (인터넷에 접속된) 사이버 시스템과 물리적 시스템을 융합하고 인공지능(AI)을 활용함으로써 IIoT(산업용 IoT : 일관된 M2M 및 데이터 전송, (관련 업계를 포함한) 제조 공정의 하이테크화·자동화)를 실현하는 스마트한 제조 방식의 한 형태입니다. 각종 기계·기기로부터 수집한 데이터의 최적 이용·통신을 실현하기 위해서는 첨단 신호 처리·데이터 통신 기능을 보유한 스마트 센서가 필요합니다.

인더스트리 4.0의 실현·추진시 센서 기술이 담당하는 역할에 대해 분석했으며, 주요 기업·단체의 스마트 센서 개발·활용 사례, 이 센서가 제조업의 성장·첨단화·자동화에 미치는 영향, 기술개발·사업 촉진을 위한 제휴 관계 구축 동향, 향후 성장 기회 등을 조사하여 전해드립니다.

제1장 개요

제2장 기술 환경 평가 : R&D 포트폴리오의 주제

  • 전략적 평가 : 연구개발(R&D) 포트폴리오 분석

제3장 센서 분야의 기술 혁신에 의한 인더스트리 4.0의 촉진

  • AMELI 4.0 : 기계 상태 모니터링을 위한 자가발전형 스마트 센서(Bosch GmbH)
  • RoMulus : 지능형 멀티센서 시스템(BMBF : 독일 연방 교육 연구부)
  • 자가진단식 근접 센서(Honeywell International Inc.)
  • Safety++ : 에너지 산업 직원의 안전성 개선을 위한 웨어러블 기기(Massachusetts Institute of Technology/MIT)
  • 그래핀 저항식 온도 센서(Marquette University, Cornell University/미국;Dongguk University, National Nanofab Center/한국)
  • 노동 안전을 위한 웨어러블 IoT 네트워크 솔루션(Celtic-Plus/독일, Netas/터키)
  • 자동 화장실용 무선 센서 시스템(Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS, 독일)
  • TOMOCON(Helmholt-Zentrum Dresden-Rossendorf/HZDR, 독일)
  • 지속형 실시간 자산 위치·상태 추적(Cloudleaf, 미국)

제4장 센서 보급 상태에 대한 평가

  • 인더스트리 4.0에 의한 스마트 센서의 수요 촉진
  • 센서 데이터 : 디지털 트윈에 필수적
  • 센서 데이터는 효율적으로 관리해야 한다.
  • 오픈식 임베디드 센서 플랫폼의 요구
  • 디지털화 제조업의 유비쿼터스 센서
  • 오픈 규격
  • IoT(사물인터넷)와 코그니티브 제조업
  • IO-Link
  • 전자파 적합성(Electromagnetic Compatibility) 획득 : 어려운 과제가 될 수 있다.

제5장 전략적 제휴 관계의 평가

  • SmartFactoryKL
  • 센서 데이터의 클라우드로의 이동
  • 스마트 프로세스 센서 4.0
  • 모듈형 하이브리드 플랜트용 스마트 핵자기반응(NMR) 센서
  • Konux : Series A용 자금으로 1600만 달러를 조달
  • LoRa Alliance
  • 협동 로봇용 초음파 센서
  • 공작기계 4.0

제6장 성장 기회와 전략적 관점

  • 센서 4.0에 관한 주요 성장 기회
  • 센서 4.0의 도입 촉진을 위한 전략적 접근

제7장 주요 결론

KSA 18.01.25

Smart, Connected Sensors Create Opportunities in Smart Factories

Industry 4.0 is enabling smart factories by configuring cyber-physical (Internet-connected) systems coupled with artificial intelligence (AI) to leverage the Industrial Internet of Things (IIoT) for seamless machine-to-machine communication, data transfer, and advanced automation of processes throughout the manufacturing value chain. The opportunity to optimally use and communicate the data collected about key equipment and processes depends on the smart sensors with inherent signal processing and data communications capabilities.

Sensors will have key growth opportunities in Industry 4.0 driven by their ability to provide enhanced detection of equipment, process, and product conditions and improved Internet-based sharing of vital information within the manufacturing facility and across the entire supply chain. Industry 4.0 enables advancements in automation, efficiency, and flexibility driven by smarter sensors. This research report provides analysis of key technology innovations and identifies key developers of sensors and related technologies for improved sensing and communications of data for more efficient, cost-effective manufacturing. The technology and innovation report pinpoints key markets, needs, opportunities, and challenges for sensors in Industry 4.0.

Table of Contents

1.0. Executive Summary

  • 1.1. Research Scope
  • 1.2. Sensors in Industry 4.0-Trends and Needs
  • 1.3. Research Methodology
  • 1.3. Research Methodology (continued)
  • 1.4. Key Research Findings
  • 1.4. Key Research Findings (continued)

2.0. Technology Landscape Assessment-R&D Portfolio Themes

  • 2.1. Strategic Assessment: R&D Portfolio Analysis
  • 2.1. Strategic Assessment: R&D Portfolio Analysis (continued)

3.0. Sensors Innovations Driving Industry 4.0

  • 3.1. AMELI 4.0, Smart, Self-Powered Sensors for Machine Condition Monitoring-Bosch GmbH
  • 3.2. RoMulus Intelligent Multi-Sensor Systems-German Federal Ministry of Education and Research (BMBF)
  • 3.3. Self-diagnosing Proximity Sensors-Honeywell International Inc.
  • 3.4. Safety++, Wearables to Improve Safety of Energy Workers-Massachusetts Institute of Technology (MIT)
  • 3.5. Graphene Resistance Temperature Sensor-Marquette University, Cornell University, US; Dongguk University, National Nanofab Center, South Korea
  • 3.6. Wearable IoT Network Solution for Worker Safety-Celtic-Plus, Germany, Netas, Turkey
  • 3.7. Wireless Sensor System for Automated Washrooms -Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS, Germany
  • 3.8. TOMOCON-Helmholtz0Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Germany
  • 3.9. Continuous Real-Time Asset Location and Condition Tracking-Cloudleaf, US

4.0. Assessment of Adoption of Sensors

  • 4.1. Industry 4.0 Drives Demand for Smart Sensors
  • 4.2. Sensor Data is Vital for Digital Twins
  • 4.3. The Sensor Data Must be Effectively Managed
  • 4.4. Need for Open Embedded Sensor Platforms
  • 4.5. Ubiquitous Sensors in Digitized Manufacturing
  • 4.6. Open Standards
  • 4.7. Internet of Things and Cognitive Manufacturing
  • 4.8. IO-Link
  • 4.9. Achieving Electromagnetic Compatibility can be Challenging

5.0. Assessment of Strategic Alliances

  • 5.1. SmartFactoryKL
  • 5.2. Transferring Sensor Data to the Cloud
  • 5.3. Smart Process Sensors 4.0
  • 5.4. Smart NMR Sensors for Hybrid Modular Plants
  • 5.4. Smart NMR Sensors for Hybrid Modular Plants (continued)
  • 5.5. Konux Garners $16 million in Series A Funding
  • 5.6. LoRa Alliance
  • 5.7. Ultrasonic Sensors for Collaborative Robots
  • 5.8. Machine Tool 4.0

6.0. Growth Opportunities and Strategic Viewpoint

  • 6.1. Key Growth Opportunities for Sensors 4.0
  • 6.1. Key Growth Opportunities for Sensors 4.0(continued)
  • 6.2. Strategic Approaches for Driving Adoption of Sensors 4.0
  • 6.2. Strategic Approaches for Driving Adoption of Sensors 4.0(continued)

7.0. Key Contacts

  • 7.1. Key Contacts
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