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スマートマシンへの道を容易にする「スマートオブジェクト」

機械装置メーカ(OEM)として、よりスマートなIoT対応機械の需要が増大していることを伝えるためにデータサイエンティストは必要ありません。お客様は最前線にいて、設備機器に対するお客様の要件に対応しなければなりません。そのためには、もっとデータを収集するだけでなく、役に立つ方法で情報システムとそのデータを共有化する必要があります。

エンドユーザのサイトのスマートマシンを迅速にかつコスト効率よく統合することは、多くの機械装置メーカにとって重要な課題です。同様に、情報接続の課題に対応することは、何十年にもわたってテクノロジの進化の焦点であり続けました

さて、ここに、業界で解決されなければならない重要な質問が1つあります。統合を容易にし、スマートマシンが提供するソリューションを強化するために、どのようにしたら制御システムをさらにいっそう情報対応にできるのでしょうか?

整理されていない、発見できないデータが問題の核心

最新のスマートマシンはかつてないほどのデータを生成します。しかし、標準的なマシン制御システムによって生成されたデータは、未定義で整理されていないために、情報システムは見つけることができません。

従来、機械情報を解明できるものにすることは、情報システムプラットフォームの統合中に行なう課題でした。有益な情報を収集するために、一度に1ポイントずつ各データポイントを捜索して、まずデータセットを構築し、定義しなければなりません。次に、どのように情報アプリケーションがデータをポーリングし、収集するか定義します。

このような方法が効率的でないにしても、 機械のデータポイントが何十という数で番号付けされる場合、プロセスは簡単なものでした。しかし、現在要求される高度な分析と、潜在的にシステムあたり何千というデータポイントを持つ強力な機械は、プロセスを格段に複雑にし、コストを高いものにしました。

しかも、解明できるデータセットを作成することは、パズルのたった1つのピースにすぎません。そのうえ、データポイントは、どのようにグループ化されるかによって異なる意味を持ちます。さらに、プロセスの他の時間のかかる極めて厄介な部分は、データの関係モデルを定義することです。

制御レベルの考え方を変える

現在開発中の画期的な制御システム設計ツールは、機械の統合方法の変更に焦点を当てています。

どのようにして? 機械装置メーカが、機械プログラミングプロセスの一部として解明できるデータポイントを定義し、システム統合のずっと前にデータ関係モデルを定義できるようにします。

この新しい機能性の核心には、タグ構造の一部となる「スマートオブジェクト」を設定可能にするシステム設計の指示事項があります。情報システムのアプリケーション要件に準拠して、スマートオブジェクトは、どんなデータを収集するか、データの収集方法、時期を明らかにします。

二番目の一連の指示事項は、データ回りの構成を作成し、どのようにデータがグループ化されるかを確定します。例えば、6つのデータポイントが全体として意味をなす場合、指示は単一の「親」を定義し、同期してデータポイントを収集するようにします。

情報ゲートウェイソフトウェアがマシン制御プラットフォームに追加され、組織モデルと併せた収集データを見つけ、それを自動的にデータベースにマップします。必要なデータを検索するには、情報システムアプリケーションが、収集データとデータモデルがデータベースフォームでアクセス可能なゲートウェイと通信します。

初めから優れたスマートマシンを導入

スマートマシン制御システム設計へのこの新しい取り組みは、 お客様の機械がプラントフロアに到達する前に、統合プロセスの最も困難な部分のうちの1つを容易にします。しかも、PLC命令を使用して制御プラットフォームで機能性を構築するのに慣れているお客様の従業員の既存のスキルセットを活用することにより可能です。

統合を容易にすることが極めて重要な目標である一方、スマートオブジェクトに基づいたアプローチが、機械のライフサイクル全体を通してさらに利益を提供することが予測されます。

  • 優れた、同期データ
    • 今日のプラントフロアでは、情報アプリケーションは時間間隔に基づいて個々のデータポイントのために、マシン制御システムをポーリングします。この非同期データで構築されている関係モデルは、収集された変数のシーケンスによっては、および分析を必要とする条件が欠かせないときは、多くの場合不完全です。
    • スマートオブジェクトは、制御システムで検出された条件に基づいて自動的にデータ収集をトリガします。条件に関連したすべてのデータは、イベントが発生し、情報ゲートウェイに配信されたときに、同時に収集されます。
    • 短期的にみると、同期データは、例えば「運転」から「フォルト」への機械の状態の変化の理由を正確に指摘するのに最適です。長期的にみると、同期データは総合設備効率(OEE)を改善する方法に優れた洞察を提供します。
  • 必要な処理パワーが小さくてすむ小さなデータセット
    • 情報アプリケーションが異なっても、多くの場合、同じ機械データを探します。今のところ、一般的に、それぞれのアプリケーションがマシン制御システムをポーリングし、データセットを作成して、プラントデータのフットプリントを拡張してしまいます。
    • スマートオブジェクトは、大抵の場合、同じものを探す複数のアプリケーションによる照合を最小化します。結果として、データセットは大幅に少なくなり、そのためデータ管理、分析、ストレージに関連するコストが低下することになります。さらに、データの同期収集により、データセットへの間違ったエントリ、「ノイズ」が少なくなります。その結果、データを情報システムアプリケーションで使用する前にノイズを特定し、削除するのに使用されていた処理パワーが少なくてすみます。

当社のテクノロジが優れたスマート機器の実現のためにどのように機械装置メーカの役に立つかについては、こちらをご覧ください。

この投稿は、OEMセグメントマネージャであるエバン・カイザーによります。

 


Dan Seger
Dan Seger
Sr. Principal Engineer, Rockwell Automation
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