もし工場の生産性を次のレベルへ引き上げる鍵が、新しい機械装置ではなく、すでに生成された手元のデータにあるとしたらどうでしょうか？長きにわたり、制御運用技術（OT）のデータは製造業において「サイレントパートナー」として存在し、個々の機械装置やオンプレミスのPLCに閉じ込められてきました。しかし今、このデータを収集・伝送・分析する新たな能力が、次の競争領域となりつつあります。この変化は、より高度なモーションコントロール、予測分析、リアルタイム意思決定への需要の高まりによって生じています。このテーマについては、最近のManufacturing Happy Hourポッドキャストのエピソード 「How AI is Reshaping Security and OT Network Requirements」においても詳しく議論されました。今日におけるOTデータの活用方法は、これまでとは大きく異なっています。特にデータを大量に必要とするAIアプリケーションの拡大により、OTデータおよびOTネットワークへの注目がさらに高まっています。
新たな目的を持った拡張型OTデータ
OTデータは、一般的にセンサー、メーター、コントローラー、またはSCADAシステムのような監視プラットフォームからのデータを指します。これまでOTデータは、主にオートメーションシステムの監視や制御に利用されていました。その主な目的は、多くの場合、以下のような特定の目標に紐づいていました。
- 下水処理タンクのバルブ開閉の確認
- 生産設備の1日あたりの生産量が目標に達しているかの監視
現在、OTデータは他のデジタルシステムでも活用される強力な資産となり、分析や意思決定の取り組みに欠かせない存在となっています。例えば、AIモデルは現場機器からの振動・温度・消費電力といったリアルタイムOTデータを分析し、機器の故障が発生する前に予知することができます。これにより、予防保全が可能となり、予期せぬダウンタイムの削減や設備総合効率（OEE）の向上が期待できます。このような新旧OTデータの新しい役割は、意思決定者にデータドリブンな洞察をもたらし、より迅速で柔軟かつインテリジェントな製造環境の実現に貢献しています。
OTデータの活用範囲は、エンドデバイスの制御からビジネス意思決定まで拡大
OTネットワークが貴社の戦略的ビジョンを制限していませんか？
今日のデータ駆動型ネットワーク環境によって新たな可能性が創出されました。しかし、予知保全、リアルタイムプロセス自動化、AIによる意思決定などを目指す場合、その実現には必要となる膨大なデータを活用できるかどうかが鍵となります。多くの製造業では、現代の産業アプリケーション、特にデータ集約型AIシステムが要求する規模、速度、接続性に対応していないレガシーOTネットワークによってボトルネックが発生しています。以下は、OTネットワークの近代化において直面するであろう主な制約と課題です。
- 従来のレガシーネットワークインフラ: 多くの制御用ネットワークは、帯域幅が非常に限られた数十年前からの技術に依存しています。現在のリソース集約型アプリケーションが求める処理量や速度、データ要件に対応する能力を備えていません。
- エアギャップによる分離: 従来のOTネットワークの多くは、セキュリティ強化や外部干渉防止のため、独立した「エアギャップ」システムとして構築されることが一般的でした。しかし現在、相互接続されたシームレスなデータフローに依存する戦略的な取り組みが進む中、このサイロ化された設計は、これらのシステムを統合する際に新たな複雑性を生み出しています。
- 信頼性要件の高まり: 大容量のOTデータを安定的かつ途切れることなく伝送することは、リアルタイム制御や柔軟な適応の実現にこれまで以上に重要です。これは、わずかな遅延やデータ損失が重大な結果を招く高精度アプリケーションにおいては特に顕著です。加えて、一部の産業では、極端な温度や電磁干渉のある過酷な屋外環境で事業を展開しています。そのような環境下で長期間にわたり信頼性の高いデータストリームを維持することは困難です。
- セキュリティ脅威の増大: レガシーOTシステムを企業ネットワークやインターネットに接続すると、セキュリティ上の課題が発生します。適切なサイバーセキュリティ対策がなければ、重要なデータが危険にさらされ、業務運用に影響を及ぼす可能性があります。エアギャップネットワークが分離によってセキュリティを確保していた一方、現在のネットワーク設計者はクラウド接続型OTシステムにおける新たな脆弱性への対策を検討する必要があります。
これらの制約や課題を理解するため、2つの具体的な実例を紹介します。
- 高度道路交通システム（ITS）: カメラ増設による交通監視インフラの拡張により、より正確かつリアルタイムな交通分析が可能となります。近年、交通カメラは4Kなどの高解像度に対応しています。そのライブ映像データを遠隔制御センターで分析するためには、膨大な映像データを遅延なくシームレスに処理できるネットワークが必要です。
- 半導体製造: 先進的なプロセッサ製造に求められる厳密な精度は、数多くの高解像度カメラを活用したリアルタイム制御によって実現します。データストリームや高解像度画像の途切れない伝送と損失・遅延のない運用には、堅牢で高信頼性のネットワーク基盤が不可欠であり、重要なプロセスの可視化を実現します。
将来を見据えたOTネットワークへの道
OTデータには、まだ活用されていない膨大な価値が眠っています。その潜在能力を引き出すには、適切なツールが必要です。相互接続されたシステムから膨大なデータを収集・処理できる堅牢なOTネットワークは、AIや機械学習などの高度なアプリケーションを実現します。以下は、お使いのOTネットワークが産業用ネットワークの未来に対応できる状態にあるかを判断するための質問と推奨事項です。
- このネットワークは増加するOTデータ量や接続ニーズに対応できるか？
ネットワークは、品質管理向けの高解像度ライブ映像ストリームや、AIモデル向けの多様かつ大量のデータなど、データ集約型アプリケーションをサポートできる十分な帯域幅と接続オプションを備え、今後の需要にも対応できるよう計画する必要があります。将来性を備えたネットワークは、高帯域幅および拡張性を中心に、将来の拡張も見据えて構築する必要があります。たとえば、リングトポロジー技術を活用することで、エンジニアはネットワーク全体を再構築することなく、生産ラインへ新たなデバイスを容易に追加できます。
- このネットワークは重要なOTデータを途切れることなく伝送できるか？
最適な信頼性を確保するため、産業用途の独自環境要件を満たす産業用グレードのネットワーク機器を常に選定することが重要です。極端な温度、電磁干渉、防爆要件など、運用環境も考慮する必要があります。潜在的なダウンタイムを最小限に抑えるために、堅牢な冗長機能を組み込むことも同様に重要です。これには、組み込み型デバイスの冗長化や冗長電源装置などの対策が含まれます。
- 3. このOTネットワークやデータはサイバー攻撃から十分に保護されているか？
OTネットワークの相互接続が進む中、重要なOTデータや運用を新たなサイバー脅威から守るためには、多層防御戦略の導入が不可欠です。このアプローチは、ファイアウォール、不正侵入検知システム、ネットワーク分離、アクセス制御ポリシーなど、複数のセキュリティ層の構築によって、ネットワークおよびその上を流れるデータの両方を保護するものです。
- OTネットワークを完全に可視化・制御できているか？
ネットワークの相互接続が進み、規模が拡大するほど、運用の可視化が困難になる場合があります。集中型ネットワーク管理ツールは、ネットワーク全体の監視、トラブルシューティング、設定を単一画面で実現するインターフェースを提供します。これにより、ネットワークを完全に管理でき、複雑さおよび運用負荷の低減が可能です。
OTの状況は日々変化しています。AIなどの技術革新が牽引する将来に向けてOTデータの莫大な価値を解き放つためには、先を見据えて設計された将来性の高いOTネットワークが必要です。
はじめる準備はできましたか？
各重要なチェックポイントを乗り越え、OTネットワークの将来性を高めるための有用なヒントは、最新資料「Your Playbook for a Scalable and Reliable OT Network」（英語）をダウンロードしてください。