2021年3月2日
プロセス制御とデジタルトランスフォーメーション
GEAは、プロセス制御とプロセス機器がIoTを通じてデジタル化され、大きなチャンスを切り開いている企業です。これは、食品加工のための世界最大の技術サプライヤーの1つであり、他のさまざまな業界にサービスを提供しています。 Cormacは、GEAの中心的な機能であるグローバルテクノロジー部門で働いています。より広いGEAグループ全体でテクノロジーの相乗効果を活用することを目指しています。 Cormacは、デジタル戦略および変革チームの一部として、部門全体での産業用IoTベースのソリューションの展開を加速する任務を負っているチームを率いています。彼はまた、特に新しいデジタル製品やサービスに関連して、クラウドネイティブ開発をサポートおよび調和させるすべての分野で活躍しています。 Cormacは、GEAの構成を説明することから始めます。彼は、GEAは何年にもわたって買収、統合、および多くの再構築を通じて進化し、そのすべてが5つの部門からなるテクノロジーベースの構造をもたらしたと述べています。グローバルテクノロジーの主な焦点は、既存のプロセス機器と自動化および制御システムを補完および拡張するデジタルサービスの次の波の開発を「可能にする」ことです。グリーンフィールド開発の場合、GEAは、大規模な乳製品や醸造所の顧客向けに、工場全体を設計および自動化することがよくありました。ただし、Separation&Flow Technologies(SFT)、Food&Health Technologies(FHT)、Refrigeration Technologies(RT)などの他の部門では、独自の自動化プロセス制御システムを搭載した繰り返し可能なディスクリートプロセス機器を製造するのが一般的です。部門を超えたイニシアチブに取り組む際の主要な課題の1つは、プロセス機器とそれぞれの自動化および制御システムの異種構成を克服することです。」 by Stephen Cawley |
The Device Chronicleは、GEAのソフトウェアエクセレンス責任者であるCormac Rafteryにインタビューし、大規模製造におけるプロセス制御がIoTやその他のデジタルテクノロジーによってどのように変化しているかについて学びます。
プロセス制御とIoT
この多様なエコシステムは、調和のとれたIoT戦略を検討する際に非常に注目されます。たとえば、冷凍技術(RT)部門には、7500を超えるOmniシステムが設置されており(冷却および熱回収プロセスの制御システム)、さらに年間1300ユニットが追加されています。エンジニアリングサービスは、リアクティブケア用の機器にリモートアクセスできることがよくありますが、これまで、プロアクティブケアのプラットフォームとして機能するリモートテレメトリの準備はありませんでした。これは、IoTの主要な推進力の1つです。お客様のサイトでの遡及的なインストールを確認し、今日の時代に非常に率直に予想されるさまざまなデジタルサービスに機器を接続することです。しかし、ここでの機会は、戦略的な観点から楽しみにして、会社とその部門がすでに組み込まれている強化されたデジタルサービスを備えた機器を販売する方法を見つけることでもあります。
説得力のあるユースケース
GEAには、強力なデジタルサービスの優れた例がすでにいくつかあります。 Cormacは、自動搾乳カルーセルと牛群管理システムを世界中に提供するFarm Technologies(FT)を指しています。これらのシステムは、各動物のRFID識別に基づいて牛が搾乳室に入る方法を調整し、乳房の衛生状態、インラインの体細胞数、乳頭付着のためのビジョンシステムからすべてに至るまで、あらゆる種類の品質保証と効率要因をカバーします。プロセスの最適化に役立つ種類のデータ。要するに、すべての牛にはプロファイルがあります。 「これはビッグデータです。」業界の成長を促進する重要なテーマは、まず業界が統合されていることです。その結果、農場が少なくなり、牛の数が増え、牛1頭あたりの生産量が増えます。第二に、自動化への大きな推進力があります。一部の地域では、すべての新規投資の90%が自動搾乳システムに向けられています。そして最後に、乳業におけるデジタル化の直接的な影響があります。現代の農場は、ビッグデータと高度な分析を使用して効率と福祉を推進する接続された農場です。 FTでは、ベースインフラストラクチャは、オンプレミスエッジIPCのベースOSとしてLinuxを使用している世界中の約20,000のシステムです。クラウド接続を検討する場合、これらのシステムが設計上安全であることを保証するために、このインフラストラクチャを「強化」することが非常に重要になります。
一般的なテクノロジーアプローチ
Cormacは、一般的なテクノロジーアプローチの利点を説明することを目指しており、複雑で動的に変化するインフラストラクチャを解決するための最高のテクノロジーパートナーとポイントソリューションを探しています。 「組み込みデバイス向けの安全で堅牢なOTAソフトウェアの更新など、この複雑なテクノロジーは、GEAが自社で開発することを好むものではないという認識があります。 Mender.ioは、この点で成熟したソリューションと見なされています。」
プロセス制御の新機能
CormacがデジタルトランスフォーメーションとIoT、およびそれがプロセス制御にどのように関連しているかを見ると、解き放たなければならない2つの機能がわかります。 1つ目はリモートアクセスです。 GEAのエンジニアは、あたかも工場に座っているかのように顧客の工場にアクセスできなければなりません。彼らは、単一のユニットとして、またはより大きな完全なターンキープロジェクトの一部として、プロセス機器を監視およびトラブルシューティングする必要があります。
明らかに、Covid 19のパンデミックは、これをより良くする必要性を加速させ、IoTの採用を加速するという明確な使命を与えました。コーマック氏は、「現在、さまざまな方法で切り分けられるリアルタイム情報のフローを取得しており、データからの重要な洞察を使用して、サービスの提供を改善し、プロセス機器を可能な限り最適に稼働させることができます」と述べています。
2つ目はデジタルツインです。 Cormacは、機器から最初のIoT接続を構築すると、非常に多くの機会が開かれると言い続けています。対象分野の専門家は、生データとデジタルツインの合理化に目を向け、より優れたモデル化された機器を構築して、自動化の改善への道を開くことができます。コーマックにとって、デジタルツインは「ガラスの窓」であり、専門家はそれを他のシステムやテクノロジーと組み合わせることで豊かにすることができます。これは、機械学習やストリーミングエンジンなどに基づいて、次のレベルの自動化を構築するための足がかりです。」デジタルツインの概念は、ケースバイケースでメトリックとKPIを作成する機能です。場合によっては、これは、機器の一部を正しくモデリングするなどのプログラミングをほとんどまたはまったく行わずに実現できます。ただし、説得力のある洞察は、異種の異種システムを接続することから得られます。これは、エレガントで再現性のあるエンジニアリング戦略を考え出すために時間とお金をすばやく費やすことができるため、常に解決するのが難しい側面でした。デジタルツインによってもたらされる機会の1つは、IoTとこれらの他のシステム間の動作とインターフェイスを標準化できる抽象化レイヤーを作成し、コーディング作業を「一度限り」行う必要を効果的に排除することです。
IoTとOTのコンバージェンス
Cormacはまた、IoTとオペレーショナルテクノロジーと制約のあるデバイスとの間の収束を指摘しています。重要な質問に答える必要があります:制約されたデバイスは制御システムにどのように適合しますか?設計によるセキュリティをどのように実装できますか?これをサポートするための最良のネットワーク設計は何ですか?コーマック氏によると、ほぼすべてのプロセス機器にはIoTを実現するためのドライバーがありますが、プロセス制御システムには本質的により高いセキュリティが必要です。 「セキュリティのリークや欠陥に注意する必要があります。」 GEAには、製品セキュリティフレームワークを介して設計によりセキュリティを有効にするプログラムがあります。 DevSecOpsはCormacにとって重要な役割を果たします。 GEAは現在、「すべての人がセキュリティに責任を負っている」という考え方を浸透させることにより、セキュリティへのアプローチを再調整しています。
また、GEAのCormacと彼の同僚は、プロセス制御システムとIoTのベンダー間で重要な違いを示しています。シーメンス、アレンブラドリー、シュナイダーなどの自動化プロバイダーは、IoTソリューションを自社の製品ラインに適応させてきました。シーメンスは、MindSphereクラウドにより、この分野で非常に支配的でした。それにもかかわらず、IoTの水門は過去1〜2年で開かれ、「産業用」IoTスペースはもはや大規模なオートメーションハウスの保護ゾーンとは見なされません。どちらかといえば、エンドツーエンドのソリューションを提供するIoTハードウェアベンダーによって状況が逆転しました。差別化するために、Cormacと彼の同僚は、IEC 62443仕様の主要な特性を使用して、業界標準への準拠を保証し、ベストプラクティスが適用されていることを確認します。 Cormacは、ベンダーが大きく異なる可能性があるため、最近の経験を「リンゴとオレンジの比較」のように説明しています。
Best-of-Breedはプロセス制御を支援します
Cormacは、Best-of-Breedテクノロジープロバイダーと協力することを非常に重要視しています。彼は次のように述べています。「GEAはその規模にもかかわらず、リソースに注意を払う必要があります。会社の技術部門は、自分たちを過度に拡張して、大きな技術的負債を抱えることを望んでいません。開発作業が社内で行われる場合、過剰なエンジニアリングの危険性もあります。そのため、代わりにテクノロジーチームはコアビジネスの付加価値活動に焦点を合わせ、OTAソフトウェアアップデートなどのポイントエキスパートシステムの社内開発を引き受けません。ここには複雑なセキュリティ上の考慮事項があり、変更は非常に動的であり、組み込みシステムまたは制約のあるデバイスを詳細なレベルで理解して管理する必要があります。
GEAのような大企業には例外があります。たとえば、GEA Refrigeration Technologies Divisionは、組み込みデバイスで開発した確立された実績を持っていますが、他の部門は標準のPLCとIPCを使用しています。コーマックは、セントラルテクノロジー機能(グローバルテクノロジーとITシェアードサービス)が、標準のPLCとIPCを使用する部門と、組み込みシステムで開発したい部門との間の共通のアプローチを奨励したいと考えていることを再度思い出させます。 「私たちは同僚がやりたいことを表現できるようにしたいのです。そして、私たちの中心的なテクノロジーの選択がハードウェアの選択から抽象化されていることを確認したいと思います。」組み込みシステムのコストも下がり、製品やサービスのマージンを増やし、組み込みシステムの採用を増やすのに役立ちます。
重要な洞察からの改善
最終的に、Cormacにとって、これはすべて、人々がデータを見て使用するのに役立つ機能を開発することに帰着します。彼は、人々がデジタルで強化された新しいプロセスに移行すると、データから重要な洞察を収集することで新しいサービスとイノベーションが繁栄すると信じています。彼は、OptiPartnerと呼ばれるGEAの非常に成功したプロセス最適化製品の1つの背後にある既存のテクノロジースタックが、元のサービスのほとんど副産物である多くの追加サービスをスピンアウトした1つのケースを指摘します。これらの新しいサービスの1つは、特にプロセスデータを使用して、数か月ではなくても数週間で試運転プロセスを高速化することに重点を置いていました。
コーマックとGEAの同僚が、デジタルトランスフォーメーションの旅を続けてくれることを願っています。
Are you ready to talk to us? Click お問い合わせ
Source :
Source :