未来を受け入れる：インダストリー3.0からインダストリー4.0への総合ガイド

これを読んでいる方は、インダストリー3.0時代に成功したことを祝福している。

SCADAや、MES、Historian、ERP、CRM、時系列データベースなどのその他のSOR（Systems of Records）は、インダストリー3.0の柱としてその役割を果たしました。これらのツールを活用して、自動化とコンピュータ化が支配する時代に卓越した業績を上げてきたことは、組織の革新性と敏捷性の証です。

しかし、インダストリー4.0の幕開けは、激震をもたらす。1990年代のTCP/IPプロトコルの普及によって始まったインダストリー4.0は、データ交換と接続性を重視し、現状の大幅な更新を要求している。この移行に適応することは、もはや贅沢ではなく、生き残るために必要なことである。

お使いのインダストリー3.0ツールは、運用データの活用には不可欠ですが、現在は断片化されたサイロ化されたシステムとなっています。その細分化された運用は、複雑な統合、カスタムコード、実質的な価値を引き出すための高メンテナンスを必要とし、相互接続が進む産業風景における課題となっています。

インダストリー4.0、そしてその先へ。これらのサイロ化されたシステムに閉じ込められたOTデータを解き放ち、活性化し、企業全体でスケーラブルなイノベーションの道を見つけるには、包括的なIndustrial DataOpsアプローチが必要です。

この記事では、一般的なインダストリー3.0システムと革新的なリトマスエッジの関係について詳しく解説します。既存のツールをオーバーホールすることなく、リトマスエッジを活用してインダストリー4.0以降の波に乗る方法について掘り下げます。

SCADAとは、Supervisory Control and Data Acquisitionの略。これらのシステムは20世紀半ばに初めて開発され、1970年代と1980年代に大きな進歩を遂げた。

インダストリー3.0のオートメーションの波から生まれたSCADAは、産業オペレーションの合理化、効率の向上、手作業の削減において重要な役割を果たした。SCADAは、産業プロセスの監視と制御に不可欠なものです。

SCADAシステムは通常、ハードウェアとソフトウェアのコンポーネントで構成される。ハードウェアには、産業環境全体に分散されたセンサー、アクチュエーター、およびコントローラーが含まれ、ソフトウェアはこれらのデバイスを監視および制御するためのインターフェースを提供します。

センサーや機器からリアルタイムでデータを収集し、中央のコンピューターやサーバーに送信して処理・分析する。オペレーターは、グラフィカル・インターフェースを使用してこのデータを見ることができ、オペレーションを監視し、情報に基づいた意思決定を行うことができる。

SCADAシステムは、重要な産業プロセスのリアルタイムモニタリング、産業機器、パラメータ、設定のリモートコントロール、工場フロアのプロセスへの基本的な自動化の導入など、いくつかの理由で有用である。

Ignition、Wonderware、Siemens、その他のSCADAソリューションを使用していても問題ありません。Litmus Edgeは、SCADAシステムをインダストリー4.0に導入し、その機能を強化するさまざまな機能を提供します。

SCADAシステムは、保護された環境内で生産機械を管理・制御するための中枢神経系として機能します。例えば、ボトリング工場では、SCADAシステムがベルトコンベア、充填装置、包装ロボットを監視し、設定されたパラメータ内で動作することを保証します。このようなシステムは、重要な中断を防ぐために、外部のソフトウェアや無関係な社内システムから隔離された状態を維持する必要があります。

SCADAシステムの可能性を最大限に引き出すには、ニッチで洗練された専門知識を独自にブレンドする必要があります。例えば、ソフトウェア・エンジニアは、これらのシステムを微調整するために複雑なプログラミング・スキルをマスターしなければなりません。

しかし、現代の製造業の潮流は、パラダイムシフトを必要としている。熱に敏感な生産ラインの温度測定値や、組み立てラインのロボットの動作速度など、さまざまなデータを統合する必要がある。目標は、このデータの宝庫を集約するだけでなく、詳細な精度で解釈し、意味のある関連性を導き出すことである。

最終的な目的は、この充実したコンテキストデータを活用して、将来のシナリオを予測し、より効率的なワークフローを構築し、全体的なスループットを向上させることである。それは、交響曲の指揮者のように、すべての楽器がハーモニーに貢献し、一音たりとも演奏に支障をきたさないようにする、微妙なバランスなのだ。

リトマスエッジは、メーカーがPLC、CNC、DCSシステム、SCADA、およびさまざまなスタンドアロンシステムに閉じ込められたデータを解き放ち、その場で活性化し、工場フロアと企業レベルの両方でOTデータの価値を最大化するためのスケーラブルで反復可能な方法を提供することによって、これらの課題を解決するように設計されています。

製造実行システム(MES)は、生産プロセスのレシピを追跡・管理する、製造業における重要なソフトウェアベースのシステムである。製造現場での効率的なオペレーションを保証するために設計され、スケジューリング、リソース割り当て、生産監視、品質管理、包括的なデータ分析などの重要な機能を提供します。企業資源計画（ERP）システムと現場管理システムの両方と統合することで、MESは製造のすべてのレベルにわたって情報のシームレスな流れを確保し、最適化された操作と強化された効率を容易にします。

MESの主な機能

• 生産を最適化するためのスケジューリングと資源配分。

• 問題に即座に対応するためのリアルタイムの生産監視。

• 製品規格を維持するための品質管理

• 情報に基づいた意思決定のためのデータ分析。

ヒストリアンは、産業オートメーションや制御環境で使用される特殊なデータベースシステムです。センサー、機械、プロセスなど、さまざまなソースからの時系列データを収集、保存、管理します。一定の間隔で履歴データを記録し、ユーザーは過去のパフォーマンス、トレンド、パターンを分析することができます。

ヒストリアンの主な機能：

• 高速データ収集

• 効率的なストレージのための圧縮アルゴリズム

• データ分析および意思決定を促進するための高度なクエリおよび可視化ツールをサポートする。

MESシステムは日々の製造オペレーションにとって極めて重要であり、現場からの貴重なデータを提供しますが、高度な分析機能や、より深い洞察に必要なコンテキストが欠けていることがよくあります。同様に、ヒストリアンがMESやSCADAシステムなどの産業機器からデータを収集し、保存するデータも極めて重要です。しかし、コンテキストに欠け、意思決定にすぐには役立たないことが多い。

そこでリトマスエッジの出番となる。

1秒1秒の稼働時間が最も重要な、活気に満ちたボトル工場を思い浮かべてほしい。ここでは、歴史家がアーキビストの役割を果たし、過去の生産工程からあらゆるデータポイントを丹念に記録している。しかし、このような過去のデータだけから将来のトレンドや当面の不調を読み解こうとすれば、リアルタイム分析の欠如が明らかになり、歴史家が当時の時代背景を理解せずに古文書に目を通すようなものだ。

製造実行システム（MES）は、ブロー成形から充填、キャッピング、ラベリング、包装に至るまで、ボトル製造の各段階が正確に実行され、納品スケジュールの刻々と変化する時間に忠実であることを保証する、工場のフロアマネージャーのようなものだ。しかし、このシステムは、より深い業務上の洞察を明らかにするような方法でデータの意味を理解することになると、しばしば苦労する。

さらに、MESシステムは特殊な機器のようなもので、他の機械とうまく「会話」できるとは限らず、より広範な技術エコシステムとの統合がジグソーパズルのようになってしまう可能性もある。

このような環境にリトマスエッジを導入することを想像してみてください。リトマスエッジは、多言語インタプリタと精通したビジネスアナリストをひとつにまとめたような役割を果たします。SCADA、PLC、CNCマシンの言語を話し、MESやヒストリアンとのリンクを提供するだけでなく、収集したデータに深い理解をもたらします。それは、ボトリングラインにインテリジェンスを注入するようなもので、変数の相互作用を視覚化する能力を与え、具体的で実行可能なステップにつながる洞察に満ちた結論を導き出します。リトマスエッジを使えば、ボトリング工場は、生産ペースを落とすことなく、問題のあるバルブをほぼリアルタイムで特定したり、フィラーヘッドの予防メンテナンスの必要性を予測したりすることができます。

これは、工場に第六感を与えるようなもので、問題が発生する前にそれを特定し、ダウンタイムのリスクなしに生産サイクルの円滑な継続を保証する能力だと考えてください。この追加された分析レイヤーは、情報、タイムリー、効果的な迅速な是正措置につながり、ボトリング工場のリズムを、生産される飲料と同様に円滑に保つことができます。

時系列データベース（TSDB）は、タイムスタンプ付きデータを効率的に保存・分析するために設計されています。ヒストリアンデータベースがオートメーションシステムからのデータに焦点を当てた産業環境用に調整されているのに対し、TSDBは様々な産業を網羅し、より広い応用範囲を誇っています。

TSDBは、IoTデバイス、Webアプリケーション、金融システムなどからのデータを扱うことができ、その汎用性を示しています。TSDBは柔軟なデータモデリングとスキーマ設計を容易にし、多様な時系列データ型とアプリケーションに対応します。アナリティクス、機械学習の統合、複雑なクエリや処理タスクのサポートなど、先進的な機能で際立っており、さまざまな分野でスケーラビリティと汎用性を提供します。

産業機器からの高頻度データを管理する能力から、ヒストリカンが産業界で主に使用されている一方で、一般化された設計を持つTSDBが、他のドメインと並んで産業環境でも有用性を見出していることは注目に値する。この適応性により、TSDBは幅広いアプリケーションに対応することができ、様々な産業における時系列データを管理するための貴重なツールとなっている。

Litmus Edge は、標準的な TSDB にはない高度なデータ分析を統合することで、TSDB の機能を推進します。この機能強化により、時系列データのトレンド、パターン、異常の識別が可能になり、プロアクティブな意思決定と予測分析が促進されます。このような進歩は、業務効率の向上とダウンタイムの削減につながります。

Litmus Edgeは、あらかじめ組み込まれた統計機能を提供することで、TSDBに膨大な量のデータを保存・検索するだけでなく、リアルタイムかつ予測的な意思決定を可能にします。この2つの機能により、TSDBは単なるデータ保管庫ではなく、運用上の価値を高めることができます。Litmus Edgeを通じて、TSDBは包括的なデータ分析のためのダイナミックなツールに生まれ変わり、さまざまな業務状況において、迅速で十分な情報に基づいた意思決定と予防措置を可能にします。

TSDBとLitmus Edgeのアナリティクスを統合することで、強力なデータ管理と分析のフレームワークが実現します。この相乗効果により、リアルタイムおよび過去のデータ利用が強化され、製造業者はデータに基づいた戦略を推進し、業務効率と生産性を最適化するための深い洞察を得ることができます。

さて、お待たせしました。リトマスエッジは、SCADAやその他の記録システムに閉じ込められたデータを解き放ち、インダストリー3.0とインダストリー4.0のギャズムを一気に埋めることができるように設計されている。

これらのシステムとシームレスに統合することで、リトマスエッジは、従来包括的なデータ分析を妨げてきたサイロ化を解消するだけでなく、その機能を強化し、単なるデータ保管庫ではなく、戦略的意思決定のためのダイナミックなツールであることを保証します。

Litmus Edge を使用することで、企業は業務データの潜在能力を最大限に引き出し、効率性、生産性、イノベーションを促進する実用的な洞察を得ることができます。この統合は、急速に進化する産業環境に適応するための鍵であり、リアルタイムでデータを分析、予測、行動する能力は、もはや「エッジ」ではありません。それが新しい常識なのです。

これをお読みになり、ご自身のIndustrial DataOpsの旅に乗り出す気になった方は、ぜひお知らせください！企業全体のデジタルトランスフォーメーションを加速する、あなただけのIndustrial DataOpsの青写真を提供します。