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【Oracle Cloudウェビナー】製造業×DX IT(情報技術)とOT(運用技術)の融合で目指すもの

【Oracle Cloudウェビナー】製造業×DX IT(情報技術)とOT(運用技術)の融合で目指すもの 2021年6月開催資料

oracle4engineer

June 23, 2021
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  1. 一般社団法人 Edgecrossコンソーシアム 2021年6月23日 参与/IoTエバンジェリスト 長谷川 政行 0 © Edgecross Consortium

    ~ものづくり現場を高度化する「Edgecross」の概要と活用事例紹介~ FAとITの融合によるDX(価値づくり)
  2. 目 次 1 © Edgecross Consortium 「ものづくり」 を取り巻く環境とエッジコンピューティング 1 2

    コンソーシアムの概要 3 活用事例 4 Edgecrossの機能、特長 5 まとめ
  3. ものづくりを取り巻く環境 ドイツ Industrie 4.0 Society 5.0 超スマート社会 人と自然が共生し、自律的に成長する 豊かな地域社会を実現 Connected

    Industries 様々なつながりにより新たな付加価値が 創出される産業 2017年10月2日に 「Connected Industries」 東京イニシアティブ2017を発表 中国 中国製造2025 アメリカ Manufacturing USA スマート社会の実現に IoTを活用
  4. これらの課題を解決するためにオープンなプラットフォームが必要 IoTを活用するためのデータ 整理には膨大な労力がかかる 課題2 バリューチェーンの業務プロセスごとに欲しい データが異なるため、その仕分けに時間が かかる IoT化のための接続には 手間とコストがかかる 課題1

    生産現場の機器・既存設備は接続方法や メーカー、データ形式等が様々 ITシステムとの接続方法も同様 エンジニアリング チェーン バリューチェーン サプライ チェーン エンジニアリング チェーン バリューチェーン 生産現場 サプライ チェーン 生産設備 (A社機器) 生産設備 (B社機器) 生産設備 (C社機器) ? 生産現場 生産設備 (A社機器) 生産設備 (B社機器) 生産設備 (C社機器) なぜ、プラットフォームが必要か つなぐ 活か す
  5. 生産現場を中心としたバリューチェーンの最適化には、 エッジコンピューティングの活用が重要 FAのデータを、クラウド・ITシステムにあげるべきデータに 一次処理することで、通信量の低減や機種依存性軽減 生産現場に近い場所でデータの管理・処理・フィードバックを 行うことで、設備保守等のリアルタイム性が必要な業務の効率化 1 2 IT(クラウド) FA(生産現場)

    エッジ コンピューティン グ 一次処理 (データ管理・処理) 必要データ(データ量低減、機器依存性軽減) リアルタイム 応答 参考出典:経産省/商務情報政策局/産業構造審議会情報経済小委員会 資料より流用 一次処理 (データ管理・処理) 「エッジコンピューティング」活用
  6. 【 主な活動 】 FAとITを協調させる日本発のエッジコンピューティング領域の ソフトウェアプラットフォーム 「Edgecross」 の仕様策定・普及推進 ① Edgecross の普及(プロモーションと販売)

    ② Edgecross の仕様策定 ③ Edgecross 対応製品の認証 ④ マーケットプレイスの運営等による会員各社の販売支援 ⑤ 部会活動等の企業間の協力と協働の場の提供 ⑥ 学術機関(大学・研究所)、関係団体との連携 【 幹事会社 】 企業・産業の枠を超え、エッジコンピューティング領域を軸とした新たな付加価値創出を目指す グローバルでの IoT化や、日本政府が提唱している「Society 5.0 」と Society 5.0 につながる「Connected industries 」の活動に寄与 日本電気 株式会社 三菱電機 株式会社 オムロン 株式会社 日本アイ・ビー・エム 株式会社 日本オラクル 株式会社 株式会社 日立製作所 トレンドマイクロ 株式会社
  7. <特長②> ・リアルタイム診断 と フィードバッ ク ⇒多種多様な アプリを エッジ領域で活用 <特長⑤> FAとITシステム

    の シームレスな連 携 <特長④> 生産現場を モデル化 <特長③> 産業用PC上で 動作 <特長①> 生産現場の あらゆるデータ を収集 Edgecrossの主な機能、特長 開発用ソフトウェアは 別売(基本ソフトウェアに含まず)
  8. 装置・人 稼働 管理 業務軸 ライン・設備 設計 生産 アフター サービス (顧客)

    保守(自社) 現 場 改 善 リモート管理 製品品質 不良低減 データ収集 検査 ダウンタイム 削減 製 造 プ ロ セ ス 改 善 キ ー ワ ー ド 軸 ( 課 題 解 決 ) 開発・設計 効率化 生産計画・管理 導線改善 予防保全 製造 OEE(総合設備効率)改善 在庫管理 トレーサビリティ 共 通 基 盤 計測・検査 効率化 基幹システム連携 セキュリティ 販売 物流 調達 業 務 管 理 ・ 改 善 ソ リ ュ ー シ ョ ン マ ッ プ Edgecrossを活用したソリューションの広がり
  9. FOCAS (ソフィックス) MTConnect (三菱電機) EtherNet/IP (NSD) EtherNet/IP (Omron) Modbus /TCP

    (コンテック) Modbus /TCP (日立産機) CC-Link IE フィールド・コントロール (三菱電機) FL-net (日立ケーイー) OPC UA (三菱電機) SQL (NEC) EtherCAT (ソフトサービス) SLMP (三菱電機) SLMP/FINS (NEC) コンテック機器 (コンテック) ORiN (デンソーウェーブ) ASLINK (エニイワイヤ) 日立産機PLC (日立産機) MQTT・JSON (ECC) CSV (ECC) ・ファナック NC ・MTConnect 対応工作機械 ・CJ/NX PLC ・KV PLC ・CJ/NX PLC ・CC-Link IE フィールド・コントロール 機器 ・FL-net 機器 ・OPC UA サーバ ・DB ・EtherCAT スレーブ機器 ・MELSEC ・SLMP機器 ・MELSEC ・CJ PLC ・コンテック リモートI/O カウンタ等 ・ORiN ・ASLINK 機器 ・日立産機 PLC ・MQTT ・JSONファイル 出力機器・装置 CSVファイル 出力機器 例:ラズベリーパイ 例:データロガー ・Modbus /TCP 機器 例:電力計 CC-Link IE TSN (三菱電機) ・CC-Link IE TSN 機器 RapidMiner Studio (KSK) SoftGOT (三菱電機) リアルタイム データアナライザ (三菱電機) WITNESS (CTC) SA1-Ⅲ (三菱電機システム サービス) MotionBoard (ウイングアーク) Remote4U (三菱電機) JoySPC (JTエンジ) OPC Spider (たけびし) DXPデータロガー (たけびし) MCWorks64 GENEISIS (三菱電機) NC Machine Tool Optimizer (三菱電機) F-Scape (Omron) Dr.Sum (ウイングアーク) VisuaLine (富士通) EcoAdviser (三菱電機) e1-Master (三菱電機 エンジニアリング) Sightline (NEC) PoC Kit for Edgecross (ILC) データ分析 見える化・監視 シミュレータ 省エネ支援 データ集計・上位接続 PoC支援 他 TOAMI (NSW) Azure (マイクロソフト) IoTプラットフォームズ/ITシステム エッジアプリ ダッシュボード サンプル (ECC) ITゲートウェイ MELNAVI (三菱電機インフォメー ションシステムズ) EZ-Shock (NTN) データコレクタ Edgecross認定一覧 ~つながる・ひろがる~ AWS IoT (AWS) フレームワーク 作成支援 (芝浦工大) Qlik Sense (アシスト) COLMINA (富士通) スマートデバイス通信 (三菱電機) IEEE1888 (シムックス) Industrial IoT Platform (NEC) イベント収集 (ECC) 例:タブレット 例:ビル監視システム
  10. MTConnect (三菱電機) CSV (ECC) RICOH SC-10 (リコーインダストリアルソリューションズ) スマートデバイス 通信 (三菱電機)

    Industrial IoT Platform (NEC) エッジアプリ データコレクタ Hitachi Visual Inspection Application (日立製作所) FBR-100AN (サイレックス・テクノロジー) 作業支援カメラシステム AI目視検査システム CNCプロトコルコンバータ スマートデバイス アプリケーションSDK (ILC) Industrial IoT Platform (NEC) エコシステム・ソリューション一覧 ~”更に”つながる・ひろがる~ EtnerNet/IP (オムロン) JP1/IT (日立製作所) セキュリティ/資産管理 EdgeIPS (トレンドマイクロ) セキュリティ Safe Lock TXOne Edition (トレンドマイクロ) セキュリティ MCWorks64 (三菱電機) E1-Works (三菱電機エンジニアリング) 監視・制御システム ITゲートウェイ TP70 (オムロン) VT-M12 (オムロン) V430-F (オムロン) MX-Z2000H-V1 (オムロン) LD/TM (オムロン) 寸法検査装置 コードリーダ 金属レーザマーキング ながらスイッチ モバイル部品搬送
  11. 家電 製品 品質管理 機械 機械の付加 価値向上 (消耗品予防保全) 素材 製品 品質管理

    飲料 設備 稼働管理 業種 導入 目的 *ライセンス数は、2018年5月8日(Edgecross発売日)~2021年3月末時点 会員様経由での導入であり、会員様ビジネスの関係上、顧客名など詳細は未開示。その他導入実績もあり。 Edgecross基本ソフトウェアのライセンス販売:3,300ライセンス以上 自動車 部品 設備 稼働管理 Edgecross基本ソフトウェアの導入実績
  12. ① 工作機械の実稼働時間を算出し、加工品個々の製造原価を正しく把握したい。 ② 多品種生産対応のため、現場作業者が効率的に準備・扱える仕組みが必要。 課題 Edgecross導入・活用例(飯山精器様の例) 採用 理由 ① 多彩なEdgecross認定データコレクタにより現有の工作機械(マルチベンダー)の実稼働データが簡単に収集。

    ② Edgecrossの上位連携インタフェースで既存の生産システム(飯山精器製:IS-PRO/IS-Look)と簡単に連携可能。 ① マルチベンダー環境(生産現場)及び既存の上位システムとの 連携が容易に可能。 対応 1. 現有の工作機械の実稼働データが簡単に把握可能 2. 製品毎の生産進捗をより高度な状態で把握可能 3. 既存生産管理システムとの連携で段取り替えの 準備がより効率的になった 4. 生産現場のデータがどこからでも見れるようになり、 リモート監視やリモート補正が可能となった。
  13. 生産状況をリアルタイムに可視化し、データを商品の更なる品質・稼働率向上に活用したい 課題 Edgecross導入・活用例(ロッテ様の例) 採用 理由 ① ITとFAデータの連携(設備データの収集・整理)が容易に可能 ② リアルタイムデータ[特に瞬時データ]診断が可能なシステムを容易に導入可能 ①

    温度、振動、圧力、電流などの商品の仕上がりに関わるデータを、設備から『Edgecross』で容易に収集。 ② Edgecross認定製品のデータ分析ソフトウェア リアルタイムデータアナライザ(三菱電機製品)を活用し、 商品の仕上がり具合の診断ルールの策定を目指す。 対応 Edgecross × リアルタイムデータアナライザ 設備 データコレクタ リアルタイムデータアナライザ (エッジアプリケーション) IPC
  14. 熟練技術者の勘と経験に頼る属人的作業による品質のバラつきを無くしたい 課題 Edgecross導入・活用例(イトメン様の例) 採用 理由 ① 現場からのデータを容易に「収集」することが可能 ② 収集したデータの「可視化」やデータ「分析」のためのクラウド連携やフィードバックが容易 ①

    製品材料や製麺環境データを装置センサから『 Edgecross 』の豊富なデータコレクタを使って収集。 ② Edgecross会員企業のデータ分析ソフトウェアを活用し、 リアルタイム分析、生産設備のパラメータ調整に活用。 ③ エッジから収集したデータをクラウドに蓄積してモデル化。その学習モデルをエッジにフィードバックし、学習モデルの成長と 高度なデータ活用を目指す。 対応 データコレクタ エッジアプリケーション (データ分析、予測) 生産設備 クラウド (ダッシュボード) 学習結果 反映 可視化 学習モデル 分析
  15. ① 人手不足の解決や熟練技術者の技術、経験、ノウハウ伝承をするためのデジタル化 課題 採用 理由 ① 多彩なEdgecross認定データコレクタにより通信規格の異なるデータをリアルタイムに収集 ② 「NEC the

    WISE」のAIにより、計測データからいつもと違う異常を発見し数値化 ③ AIにより、熟練技術者の経験・暗黙知を制御ルール化し、製造工程の自律制御と品質の安定化・向上に貢献 ① 異なる装置メーカの出力情報について、通信規格の差異を吸収。 複数種類のデータを工場全体で分析できる環境を容易に構築 対応  国内基幹工場の主力生産ラインで、 生産効率20%向上を実現  Edgecross×AI(NEC)により、 従来難し かった機能性化学品のバッチ連続型生産ライン におけるデジタル化を実現 https://jpn.nec.com/press/202006/20200616_02.html Edgecross導入・活用例(住友ベークライト様の例)
  16. シリンダブロックの品質安定化のためのデータ蓄積と分析 顧客 課題 Edgecross導入・活用例(自動車メーカ様の例) Edgecross 採用 理由 ① データコレクタによりビジョン・レーザマーカ・PLCなど複数機器と接続し、データを一元管理 ②

    品質分析向けデータ集計用クラウドやローカルでデータ蓄積するためのDBと複数のITシステムと接続 ① 様々なデータコレクタによる各種機器と容易に接続が可能 ② 多数のシステム連携I/Fを保有しており、容易に上位システムと連携が可能 ③ トリガ信号を起点としたデータ収集/DBへのデータ蓄積が可能 システム 概要 IPC SLMPデータコレクタ OPC-UAデータコレクタ AI学習 (品質分析) ローカル データ蓄積 PostgreSQL ODBC MQTT PLC ビジョン レーザマーカ シリンダ スリーブ外径 検査結果などの 品質データ クラウド
  17. まとめ  Society5.0、国際状況も踏まえ、産業高度化、競争力強化が重要  生産性向上には、モノづくりにおける、生産現場から生まれるデータを、 ビジネス的、技術的なつながりに着目し、全体最適の視点で活かすことがポイント。  生産現場(FA)からのデータをITで活用する、IoTの実現には課題も多い。  IoTの構築には、複数レイヤ、機能にまたがる、知恵やノウハウが必要。

    →各個社の取り組みだけでなく、視座を上げ、オープンプラットフォームの考え方で、 コラボによるIoT実現、データ活用実現を加速。  エッジクロスは、日本発のオープンプラットフォームとして、FAとITの連携、融合を狙い、 ソフトウェアプラットフォームの仕様策定、普及を通じて Sciety5.0の社会につながる「Connected industries」の実現に寄与  エッジクロスのオープンな活動にご理解、賛同いただき、 皆様とコラボを通じて、IoTを活用したモノづくりの進化を目指して参りましょう!
  18. 1 製造DXのテーマと実行タイムライン 実施するソリューションに頭が行きがちだが、前後の「企画」「運用」ともに 「地に足の着いたDX実現」のために重要な要素である。 企画する 試す(POC) 運用する 設備の予兆保全 歩留まり・反応率改善 省人化(自動化)

    遠隔操業監視 安心安全な環境作り サプライチェーン 整 理・向上 … DXテーマ タイムライン ビジョン、アク シ ョンプラン等 の 戦略策定 現状の アセスメント ソリューション 要件定義 ソ リ ュ ー シ ョ ン の試行・評価 エンジニア・デ ータ人材育成 システムの本番 環境への移行 運用・保守
  19. 3 組織名 設置部署 対象 守るべきもの 活動 CSIRT ガバナンス部 門・IT部門 全社

    自社で取り扱う機密情報・ 個人情報 セキュリティ活動全般 各 xSIRT活動の支援 組織間のハブ・ファシリテータ PSIRT 製品開発部門 製品 自社製品を利用する顧客の 安全・機密情報 製品ライフサイクルにおける 脆 弱性リスクマネジメント FSIRT 生産管理部門 工場・ 生産ライン 生産ラインの安定活動 サイバー攻撃からの工場 設 備の保護活動 DSIRT/ SSIRT サービス開発・ 品質保証部門 サービス 自社サービスを利用する顧 客の安全・機密情報 自社サービスの継続的提供 サービス開発ライフサイクルに お けるリスクマネジメント 「運用する」の一例…DX時代のセキュリティ組織作り ITの世界ではCSIRT(Cyber Security Incident Response Team/セキュリティ委員会)というコンピュ ータセキュリティにかかるインシデントに対処する組織を作ること が一般的。ただし、 ITの普及に伴い、CSIRTではカバーできないセキュリティ の範囲が増えており、 xSIRTとして役割を細分化する事が増えている。
  20. 4 生産現場におけるDXテーマの選定例 (※)出典:中小企業実態基本調査(H28) 中小企業庁 歩 留 り ・ 反応率 の改善

    自動化 省人化 設備の 予防保全 サプライチェーン管理 原価・材料費 プ ロ セ ス 系 加 工 系 組 立 系 労 務 費 外注費 自動化は進んでいる 減価 償却費 遠隔操業 監視 生産現場において取り組むべきDXテーマは無数に存在し、どこから手を付ける べきかが難しい。選定の一例として業種からDXテーマを仮決めする方法がある。 中小企業製造業における業種別売上構成(※) DXテーマ例
  21. 5 DXテーマ① 歩留り・反応率の改善 塩ビパイプ製造工程において、品質の安定化やチョコ停撲滅のため、センサーを 新設し、既設のセンサーと合わせて「見える化」した事例。 背景と課題  パイプ製造は一気通貫の工程のため、ライン設備 全体での品質管理・予兆保全が必要 

    各設備の保守は、設備メーカーと自社のベテ ラン作業員に委ねられている →勘・コツに依存しており、チョコ停が多発 解決策  既設のセンサーに加え、10個のセンサーを新 設 し、分析に応用。 →各設備の振動、電流、流量、温度を測定 →予兆保全:閾値を越えた場合にアラーム →品質管理:温度情報を中心に管理
  22. 8 DXテーマ④ 遠隔操縦監視 鉄鋼系メーカーにおける遠隔操縦監視の導入事例。数㎞に及ぶベルトコンベアを 常時監視することでメンテナンスコストを削減。 解決策 背景と課題  鉄鉱石の運搬用ベルトコンベアは、 保守点検の業務負荷が大きい

     不具合をセンサーで検出したいが、 機器費用や保守のコストがかかる 運搬用 ベルトコンベア のイメージ 光ファイバー 光ファイバーを「振動センサー」に 適 用する「新技術」を採用 高炉
  23. 9 5G事例 千葉製鉄所「5G製鉄所」 構想  4K映像伝送 による安定 稼働  映像と各種

    トレンドを 踏まえたAI による各種 品質判定  AIによる作業状況リアルタイム把握  高精細カメラやウェアラブルデバイ ス で作業者の庫内最適配置  画像認識、AI技術を活用し、各種検 品作業などを高速化・省人化 5Gを活用した物流の高度 化共同検討 5Gを活用したオフィス ビ ルのDX共同検討 オフィスビル の課題解決や 働き方改革を 促進するオ フ ィスソ リューション の提供に向け た取り組み