FAの現場でスマートファクトリーにトライする

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この記事は、アドバンテックの協力のもと作成しております。

FAの現場で、スマートファクトリーを実現しようとすると、PLCや各種センサー類を使ってデータを取得し、現場を可視化したり生産性を改善したりすることになる。

その際、「具体的にどのようにすればよいのか」というケースについて、アドバンテック製品を使って、順を追って説明していく。

アドバンテックのWebAccess/SCADAおよび、Dashboardを使って、どのように製造業のIoTの実現を行うか、ケーススタディを行う。

CASE1: 生産設備を可視化する

CASE1: 設備の稼働状況を可視化する

まず、一番シンプルな構成として、設備の近くにあるIPCにWebAccess/SCADAを配置し、設備を管理する。

設備機器の近くにIPCやパネルコンピュータを設置し、WebAccess/SCADAをインストールする。PLCやセンサーからデータを取得し、設備状況をグラフィカルに表示することや、取得したデータをログ情報として保管することができる。

この他にも、イベントの設定が可能で、ある閾値を越えると近くのパトライトを点灯させる、管理者にメールを送信する、といった運用もできる。IPCのUI(ボタンなどを配置可能)を操作し、PLC経由で設備機器のOn/Offなどの操作をすることができ、機械スイッチと比較してもミリセックオーダーでの実行が可能だ。

なおIPCとPLCやセンサーとの物理接続については、工場の性質に合わせた、多様なモジュールをアドバンテックでは用意している。

CASE2: 複数の生産設備を可視化する

CASE2: SCADAノードを多段持ちするケース
CASE2: SCADAノードを多段持ちし、現場のデータは下層で、抽出された全体の生産状態は上層で可視化する

次のステップとして複数の設備からデータを取得し、生産状況を可視化したい、といったケースを考えてみる。

例えば、パネルコンピューターを各設備毎に配置して、各々のパネルコンピュータ上で、WebAccess/SCADAがデータ収集や、データの可視化を行なう。ただし、これでは複数の設備状況を一括して見ることができないため、上位層にIPCを配置し、現場のWebAccess/SCADAが取得したデータを集約する。

この際、WebAccess/SCADAを多段構成にして、上位のsuperSCADAにデータを集約し、下層では現場の情報を管理し、SuperSCADAでは必要な情報を抽出したデータを管理するといった利用が想定される。

CASE3: マルチロケーションの工場を統合管理する

CASE3:マルチロケーションを管理する
CASE3:マルチロケーションを管理する

複数拠点に工場を持つ場合、各工場の生産状況などを横並びで確認したい、といった要望も出てくるだろう。この場合は、各工場から収集したデータをクラウドに集めることが必要となってくる。

各工場からクラウドにデータを送信する場合、通常クラウド環境を用意し、データを収集し、可視化する仕組みを用意する必要がある。そして、運用後は、クラウド側から各工場の環境構築を行えることが望ましい。

アドバンテックでは、WISE-PaaSというクラウドサービスを展開している。パブリック/プライベートクラウドならびに、ダッシュボードなどの可視化ツールや、AIFSと呼ばれる学習済みモデルを生成するAIツールを用意している。

WISE-PaaS上で利用できるダッシュボードは、WebAccess/SCADAと同等であり、また設定画面などのGUIも共通している。このため、工場で使い慣れた環境をクラウド上でも利用でき、工場内で作成したダッシュボードや、SCADA配下のデバイス構成といったノード情報ならびにネットワークトポロジーをエクスポートして、WISE-PaaS環境にインポートすることもできる。

CASE4: 生産データをERPなどのITシステムと連携する

CASE4: 生産情報をERPなどITシステムと連携
CASE4: 生産情報をERPなどITシステムと連携

いわゆるIT系のシステム、ERPなどはFA系のデータを意識せず構成されているだろう。一方でIT系のシステムにFA系のデータを加えることを望むケースは多い。WebAccess/SCADAであれば、IT系のシステムにFA系のデータを連携することができる。

例えば、生産計画及び、実績値をSalesforce.comなどと連携すれば、営業が納期調整をする際に、現場に問い合わせなくてもリアルタイムに納期がわかるようなこともできる。

ERPであれば、生産計画と実績値を取り込むことで、どこのタイミングで欠品が起こるか、倉庫管理をする上で、いつモノがどう動いていくのかを見ることができる。また、BIツールと連携すれば経営企画部門が生産コストの前年対比がわかったり、損益分岐点を明確にすると言ったことが可能になるのだ。

WebAccessを起点とすることで、製造業のDXも実現可能となる

これまで生産の現場で行われてきた生産性改善。デジタル技術をうまくつかうことで、これまで以上に柔軟な取り組みが可能となる。

それを発展的に階層構造を作り(CASE2)、クラウド上で管理したり(CASE3)、データベースを媒介として既存のIT資産とも連携することで、現場で取得したデータが生産性改善だけでなく、ビジネスの現場や経営指標としても利用可能になるという製造業におけるDXへの発展もイメージすることができるのだ。

具体的なアドバンテック製品に関する記事は以下にある。

 

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