IT/OTの融合 – コネクテッドファクトリーにおける可視性を高めるためのヒント

産業用IoTの台頭に伴い、製造業者は今や「コネクテッド・ファクトリー」について語っている。

この連携により、現場では予想外の展開が見られるようになりました。中でも特に際立っているのが、これまで別個のものとして扱われてきたオペレーショナル・テクノロジー（OT）と情報技術（IT）の領域が、ますます一体化しつつあるという点です。

アナリストたちはこれを「IT/OTの融合」と呼んでおり、製造プロセスを制御するシステムと、データ保存、通信、およびコンピューティングを制御するシステムとの間の隔たりが、かつてないほど小さくなっていることを示唆している。

ここでは、IT/OTの融合とは何か、それが皆様にとってどのような意味を持つのかをご説明するとともに、コネクテッドファクトリーを最大限に活用するためのヒントをご紹介します。

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IT/OTの融合とは、物理的な事象やプロセスを制御する製造システムと、情報を伝送・処理するためのバックエンドのハードウェアおよびソフトウェアとを統合することを指す。

現時点におけるITとOTの融合が何を意味するのかを理解するためには、製造技術がこれまでどのようにITとOTの分野に分類されてきたかを把握することが重要です。

製造業におけるオペレーショナル・テクノロジー（OT）には、現場でのプロセスを制御・実行するハードウェアおよびソフトウェアシステムが含まれます。

従来、OTにはMES、SCADA、PLC、CNCなどのシステムが含まれてきました。

こうしたシステムは非常に高度なものになることもありますが、必ずしもネットワーク化されていたわけではありません。そのため、製造業における機械的なOTシステムはデジタル技術をいち早く取り入れたものの、より広範なコンピュータ化されたシステムには統合されていないことが多かったのです。

製造業におけるOTの適用範囲が広範であるため、現代の工場では、多くの機械、装置、制御システムが互いにほぼ独立して稼働し、さまざまなニッチなプロトコルを用いて通信していることがよくあります。その結果、サイロ化や通信上の課題が生じ、プロセスに死角が生じています。

TechTargetが製造業などの産業分野におけるOTについて要約しているように、「情報技術（IT）とは異なり、これらの産業における操業を制御する技術はネットワーク化されていなかった。物理的な機器を監視したり調整したりするためのツールの多くは機械式であり、デジタル制御を備えていたものでも、クローズドな独自プロトコルを使用していた。」

一方、情報技術とは、特定の業務における情報インフラを指します。これには、ネットワークアーキテクチャに加え、情報の処理や保存に必要なすべてのハードウェアおよびソフトウェアの構成要素が含まれます。

ITには、ノートパソコンやサーバーなどのハードウェア、ソフトウェアに加え、ERPや在庫管理プログラムなどの企業向けシステムソフトウェア、およびその他の業務関連ツールが含まれます。

この10年間で、オペレーショナル・テクノロジーと情報技術の間の隔たりはますます狭まってきた。

これは、インターネット接続が普及していること、とりわけ無線インターネットの普及に起因していると言える。

OTの構成要素は、集中管理型サーバーだけでなく、他の機器とも直接通信できるようになってきました。これらは孤立した状態で存在するのではなく、ITネットワークを介して情報をやり取りできるようになりました。その実現には、ネイティブ機能やゲートウェイ、プロトコル変換装置の活用、さらには従来のITシステムとのより緊密な統合など、さまざまな手法が用いられました。

さらに、接続性を高めるためのデバイスやセンサーが数多く登場しました。軽量で接続機能付きのセンサーを活用することで、メーカーは 従来のアナログ機器をネットワークに接続できるようになりました。

メーカー各社がクラウドを導入するにつれ、より多くの機械、デバイス、およびプロセスが、単一の集中型ネットワークに統合されるようになった。

現代IoT について語る際、多くの点で、かつては別個だった2つの領域の融合について語っていることになる。

実際、インダストリー4.0における最も注目すべき進歩の多くは、製造機能を実行するシステムが、これまで以上に情報インフラと緊密に連携しているからこそ実現可能となっている。

多くのメーカーにとって、この融合はもはや当たり前のこととなっている。

「IT/OTの融合」という言葉は、多くのメーカーが長年にわたり、おそらく自覚することなく、身をもって経験してきた事象を単に名付けたに過ぎない。

こうした融合が進むにつれ、製造業者の働き方は変化していきました。エンジニアは、従来はソフトウェア開発者やシステムインテグレーター、さらにはネットワーク専門家が担っていた業務を、ますます多く行う必要に迫られるようになりました。IT専門家は、業務のより大きな割合を、現場の設備やシステムに関わる作業に費やすようになったのです。

製造システムがITとOTの世界を融合させたため、現場の作業員はこの新たな分野における能力を向上させなければならなかった。これは決して容易なことではなかった。『Digitalist』の著者たちが指摘するように、各分野の専門家は「それぞれの領域において豊富な経験と高い能力を有していた」のである。少なくとも、製造の専門家たちは、IT部門の担当者たちとより密接に連携して仕事をするようになった。

コンバージェンスが重要である理由は、それが製造業務の性質を、緩やかではあるが確実に変えてきたからです。また、行動を起こそうとする人々にとって、製造プロセスを桁違いに改善する機会を生み出したという点でも、重要な意味を持っています。

製造業者は、製造ツールや資産のネットワーク機能や接続性の向上を、いくつかの方法で活用することができます。この現象を理解することが、その恩恵を享受するための鍵となります。

プロセス制御の簡素化に向けた統合

コンバージェンスにより、製造システムに対するより包括的な管理が可能になりました。製造アプリケーション・プラットフォームの最近の進歩により、かさばる変更不可能なMES型のシステムを構築することなく、これを実現できるようになりました。

ITとOTが別々のシステムとして運用されていた時代、製造プロセスを制御する手段は限られていました。制御システムを習得するには、特定の目的のために設計された技術を習得する必要があり、その運用には同様に独自の専門知識が求められました。つまり、産業エンジニアたちは、互いにほとんど重複しない多くの独立したシステムを統括する立場に置かれていたのです。

ITとOTの融合がもたらした成果の一つは、現場でのプロセスの円滑化や管理において、ITシステムがより大きな役割を果たすようになったことです。現在では、製造エンジニアはデバイスの接続性を活用し、現場で新たなアドホックネットワークを構築することが可能になっています。

機械、センサー、そして人間との連携が強化されたことで、オンプレミスインフラへの投資を抑えつつ、より迅速かつ柔軟なプロセスを構築することが可能になりました。その結果、品質、効率、そして管理体制が向上します。

コネクテッドファクトリーがリアルタイムの可視性を実現

接続性の向上に伴い、製造システムは膨大な量のデータを生成している。

ITとOTの融合により、メーカーは機械やプロセスから生成されるデータを、有益な知見へと転換し始めることができる。

以前は、プロセス内で機械が生成するデータを集約するには、多大な手作業が必要だっただけでなく、さまざまな情報源から情報を収集しなければなりませんでした。しかし現在では、機械、ゲートウェイ、センサーがすべて一元化された情報システムに接続されているため、多様な情報源からのデータを統合し、業務全体の全体像を把握することが可能になりました。

その結果、製造プロセスの状況をリアルタイムで把握できるようになり、製造プロセスに対する理解がさらに深まります。

人間の影響力はかつてないほど大きくなっている

デジタルイノベーションについて語る際、その話題はほぼ常に技術や技術の進歩に及ぶ。

しかし、現場の労働者に注目したほうがよいだろう。

業務技術と情報技術の融合は、人間に取って代わるのではなく、労働者がより多くのことを成し遂げ、改善の幅を広げる力をもたらした。

今や、労働者は5年前には考えられなかったようなプロセスを理解し、解決策を考案する機会を得ています。接続技術の向上により、製造業者は既存工場をオンライン化できるようになりました。また、サイバーフィジカルシステムの特徴である「人間と機械の接続」や「機械同士の接続」を最大限に活用したシステムを構築することも可能になっています。

コネクテッド・ファクトリーにおける成功の鍵No-Code

現場のネットワーク環境が改善されたことで、次に浮かぶ疑問は、「この改善された接続性をどう活用すればよいのか」ということです。

その解決策の一つは、自社の独自の製造プロセスに合わせたノーコードアプリケーションを設計することです。

ノーコードアプリケーションは、IoT 、センサー、機械、そして人間をつなぐことで、ITとOTの融合というビジョンを実現します。これらは人間中心の設計に基づいており、品質や効率などの向上を容易に実現します。

これらは、大規模な製造システムや企業システム（MESやERPなど）と現場のプロセスとの間に中間層を形成します。

ノーコードアプリケーションを使えば、複数の機械、部門、またはプロセスからのデータを単一のダッシュボードに集約し、プロセスの状況をリアルタイムで可視化できます。手作業による組み立てIoT と連携させ、工程内品質管理を実現することも可能です。さらに、オペレーターが複雑な作業を遂行できるよう支援するアプリケーションを構築することもできます。

これらすべてが実現できるのは、まさにITシステムとOTシステムの融合があるからこそです。