携帯電話の中に工場がある - 現実か虚構か?

生産のデジタルトランスフォーメーションにより、すでにどこからでも進行中の生産工程の情報にアクセスできるようになりました。また、自動化された設備を遠隔で管理･制御することもできます。

自動化･デジタル化された生産設備では、大量のデータや情報が生成され、それらを利用することで、生産の現状を比較的容易に把握することができます。このことは、管理やサービスの観点から特に重要であり、いつでもどこでも携帯電話やタブレットを使って、生産機械が正常に動作しているかどうか、効率や動作パラメータなどを調べることができるようになりました。これらの情報は、世界中のどこにある生産ラインからでも収集することができ、ユーザは単一のインターフェイスを通じて、すべての主要な生産パラメータをグローバルにモニタすることができます。

この種のリモートアクセスでは、動作パラメータを変更するなど、生産現場に積極的に働きかけることができないため、セキュリティの面でリスクが低くなります。とはいえ、機密情報へのアクセスであることに変わりはなく、不正なアクセスから適切に保護する必要があります。この目的のために、情報へのアクセスが専用のアプリケーションやウェブインターフェイスを介して行なわれるかどうかにかかわらず、検証と認証に使用できる信頼性の高い技術が数多くあります。

活動中の生産の最適化

生産のデータや情報に遠隔地からアクセスできるようになったとしても、問題はそれを次にどう活用するかです。1つの選択肢は、生産を最適化するためのさまざまな方法や、生産レジメンのモデル変更をテストするためにデータを使用することです。このような取り組みは、利用可能なデータの量と、調整したい、または調整可能なパラメータの範囲によってのみ制限されます。モデリングやシミュレーションは、モバイルデバイスではなく、高い計算能力を持つデバイス(企業のサーバやクラウドベースの仮想サーバなど)で行なわれます。モデルでは、生産パラメータ以外にも、エネルギー消費量や労働力などの経済データや運用データも扱うことができます。

モニタのために生産データにアクセスするのと同様に、パラメータのモデリングは機械に直接影響を与えないため、セキュリティリスクが高まることはありません。基本的には、生産管理や計画によく使われる分析ツールやモデリングツールへのリモートアクセスに過ぎません。

「リモートコントロール」デバイス

パラメータのリモートモニタやモデル化から一歩進んで、生産パラメータをオンラインで変更するようになると、まさに生産技術の遠隔制御の話になります。しかし、リモートアクセスによって生産機械を安全かつ確実に制御するためには、いくつかの重要な前提条件を満たすことが絶対に必要です。

第一に、最も基本的なことは、制御･情報システムのアーキテクチャが明確に定義されていることであり、文書化されていない例外、暫定的で後に未完成となるソリューション、または当初の設計では考慮されておらず、セキュリティリスクをもたらす可能性のあるその他の異常がないことです。また、個々のユーザがデータにアクセスしたり、定義された操作をリモートで実行する権利を明確に定義する必要があります。例えば、リモートアクセス権を与えられたサービスエンジニアは、自分が直接担当している生産機械のみをリモートで調整することを許可されるべきです。また、担当者には、セキュリティや安全対策を徹底して守るための適切なトレーニングを行なう必要があります。例えば、コンピュータにロックをかけずに立ち去ったり、コントロールパネルを開いたまま携帯電話をテーブルの上に置きっぱなしにしたりすることがないようにします。

ここで、2つ目の重要な前提条件があります。それは、可能な限り高いサイバーセキュリティです。産業界の企業がハッカーの攻撃対象となる頻度はますます高まっています。生産を離れた場所から制御するという選択肢を検討し始めるには、運用技術(OT)と情報技術(IT)が相互に接続されている必要がありますが、これは重大なセキュリティリスクにつながります。従来、OTネットワークは社外からアクセスすることが少なかったため、そのセキュリティには十分な配慮がなされていませんでした。しかし、インダストリ4.0の登場により、OTとITのネットワークが連携するようになり、外部からの不正な介入のリスクが大きく高まっています。

生産技術のサイバーセキュリティは、それ自体がひとつの規律です。サイバーセキュリティに向けた具体的なステップは、IEC 62443規格で定義されているような明確なルールに従い、定期的な監査を受ける必要があります。

工場の遠隔操作が必要ですか?

生産機器を遠隔操作するオプションを導入する際の潜在的なリスク、困難さ、落とし穴を評価した後、次の論理的な質問は、このようなことが必要なのか?です。その答えを見つけるのは、生産設備の所有者や主要な利害関係者にかかっています。なぜなら、彼らはそのような投資の効率と収益率を評価するのに最も適した立場にいるからです。しかし、生産設備のリモートサービス、理想的には予知保全との組み合わせには、かなり説得力のある裏付けがあります。リモートアクセスは、生産技術の効率を高め、ダウンタイムを短縮するのに役立ちます。前回の記事では、リモートアクセスの他の理由と、生産プロセスを遠隔操作するオプションについて説明しました。

しかし、生産技術へのリモートアクセスを活用して、エンドユーザがより直接的に利用できるようにする方法もあります。もし、さまざまな製品を直接構成して生産に入力できたらどうでしょうか。計画･制御システムが、材料や部品の在庫状況に基づいて、いつまでに部品が完成するかをリアルタイムで教えてくれたらどうでしょうか。また、例えば部品の色やその他の特性を変更した場合、より早く入手できる代替品を提案することができたらどうでしょうか。そうなれば、まさに携帯電話の中に工場があるようなもので、お客様の要望を汲み取ってから、その要望を満たすまでの道のりが格段に短くなります。