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OTデータ取得時の罠を避け、産業デジタルトランスフォーメーションを推進

2021年6月16日
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詳細については、OTデータ革命シリーズを随時ご参照ください。

産業デジタルトランスフォーメーション(産業DX)は、企業の情報技術(IT)と現場の運用技術(OT)間の垣根を打破することを目的に、OTデバイスの物理的な動作をデジタルデータに変換し、ITの分析を活用して知見を導き出します。OT-ITのコラボレーションを通じて、これらの実用的な判断材料に基づき、物理的な運用システム全体を最適化できます。たとえば、工場の製造実行システム(MES)のデータを、顧客関係管理(CRM)システムのデータと統合することで、納期の短縮、生産容量の拡大、コストの削減などを実現できます。しかしながら、最新のインダストリー4.0成熟度指数[1]によれば、調査対象企業の96%がまだデジタルトランスフォーメーション(DX)の工程に着手したばかりで、「可視性」または「分析」の成熟度段階に到達している企業はわずか4%でした。DXへの工程は大半の企業にとって優しいものではありません。経験上、最初の取り掛かりが最も困難です。そこでは、OTデータの取得が最大の難関となります。

OTデータの取得を妨げる3つの罠

  • 目に見えない環境上の罠:温度範囲が40~50°Cの砂漠の真ん中にある石油採掘場、氷点下の寒冷地で数百キロメートルにわたって延びる石油パイプラインシステム、高レベルの振動に対処する高速列車の輸送システム、化学燃料タンク、または無人の高圧変電所内部のスイッチギアシステムから、OTデータを収集することを想像してください。極端な温度、振動、空気中の化学物質、電磁放射など、さまざまな環境上の干渉が、OTデータを取得する電子機器の機能不良を引き起こすことが容易に想像できます。その結果、データ伝送はその時々で不安定となり、時にはデータが不正確になるなど、その後の分析でのエラーにつながります。たとえば、スマートファクトリーの大規模な自動倉庫システムは、起動時に強力な電磁ノイズを発生させ、近くのネットワーク機器に異常を引き起こします。ほんの一瞬でもネットワークが途絶すると、入庫インベントリの計算や、製品バッチ全体の生産プロセスの精度を損なうことがあります。
  • 予期せぬ設計上の罠:センサーやコントローラから制御システムまで、すべてのOT機器には1つの共通点があります。それは、高度に専門化した産業用アプリケーションの運用を可能にすることを目的としている点です。産業用機器は特殊な用途向けに設計されています。たとえば、採掘場で使用されているコントローラとセンサーは、電力監視デバイスで使用されるコントローラやセンサーと同じではありません。しかし、採掘場の制御レベルと消費電力の相関関係を把握するには、さまざまな特殊機器からOTデータを収集する必要があります。最近になってようやく、各デバイスが、そのデバイスだけが理解できる特定の通信プロトコルを使用していることを、多くの人が認識するようになってきました。そのため、より多くのソースからOTデータを収集するには、最初に、さまざまなデバイスと「対話」する機能を取得する必要があります。そのような機能がないと、多様なOTデータの分析ははるかに困難となり、必然的にコストが増大します。
  • データ識別上の罠:OT機器やシステムから生成されるデータは、ほとんどが生のデータであり、「意味」は伴っていません。たとえば、PLCは、監視をサポートするためにさまざまな場所に配置されたセンサーから温度データを収集します。温度が45°Cを上回ると、温度を下げるためにファンのスイッチが入ります。しかしながら、データの分析者にとって、PLCから直接キャプチャされた生のOTデータ(つまり、45°C)は「意味」が欠落しているため、どのデバイスからのデータか、データ取得時刻、データ所有者などは判別できません。分析者の目からは、この生のデータは無意味な値にすぎません。そのため、生のデータを前処理し、それに「意味」を付与することが、OTデータを取得するための重要な観点となります。これを実現するため、OT機器ベンダーは自社が開発する製品にIT機能を組み込む必要があります。これは、ITユーザーが、習慣的に、生データの前処理を強く要求してきたためです。さらに、データ量が過剰な場合、データ分析者は収集したデータをデータベース用の統一された形式に変換する作業に忙殺されてしまいます。幸いにも、今ではデータ変換技術によって、その作業は容易なものになってきています。

OTデータの取得を強化して、IT/OTの集約を迅速化

OTデータは、産業DXが順調に滑り出すか、または開始前に頓挫するかの決め手となる役割を担っています。プロジェクトを開始する前に、OTデータのさまざまな取得方法、使用可能なOTデータのタイプを確認し、データをITデータベースで必要な形式と意味のある情報に変換する計画を立てることをお勧めします。事前に、ここで述べた3つの罠を避け、企業のニーズに応じてOTデータ取得機能を強化してください。そうして、産業DXへの第一歩をしっかりと確実に踏み出せるように、IT/OTの集約を効果的に迅速に推進する必要があります。

 


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