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製造業発!現場をつなぐIoT/SORACOM Discovery 2021 day2_5

製造業発!現場をつなぐIoT/SORACOM Discovery 2021 day2_5

2021年6月23日(水)SORACOM Discovery 2021 ONLINE セッション資料です。

製造業発!現場をつなぐIoT

製造業におけるIoT活用は工場内にとどまりません。離れた場所にある現場で動く設備/機械をIoT化することで、リモートからリアルタイムの状況把握が可能になります。本セッションでは、三菱重工業からプラント巡回点検防爆ロボット「EX ROVR」におけるIoT活用、フジテックからエレベーター遠隔監視へのIoT活用についてご紹介いただきます。

三菱重工業株式会社 原子力セグメント機器設計部装置設計課 水野 直希
フジテック株式会社 デジタルイノベーション本部 テクノロジー研究部長 小庵寺 良剛
株式会社ソラコム ソリューションアーキテクト 横田 竣

SORACOM

June 23, 2021
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Transcript

  1. 小庵寺 良剛(こあんじ よしたか) • 大阪府茨木市出身 • 新卒でフジテック入社 • 担当システム 受注管理→購買管理(EDI)→

    中国拠点への生産管理システム導入 • 現担当業務 デジタルイノベーション本部 テクノロジー研究部長 最新デジタル技術の調査、検証、標準化を推進
  2. 遠隔監視システムの概要 LTE/3G/2G 閉域網 監視センター Elevator モバイル通信 電話会社網 モバイル通信網で接続してセキュアに通信 <目的> 通信回線を介して、エレベータの稼働状態を監視し、

    故障や、その内容を早期に把握し、迅速な復旧、適切な保守計画を策定。 お客さまに“安全・安心”なエレベータを提供する。
  3. システム構成 Elevator SORACOM VPC Fujitec VPC SORACOM Canal SORACOM VPG(Type-F)

    Amazon Workspaces SORACOM IoT SIM (Global) PC PC Direct Connect Internet GatePeer Server SIM SIM SIM Database Server Amazon RDS SORACOM VPG(Type-C) Web Server (MFA)
  4. 機能拡張:All on Maps(統合地図システム) All on Maps 既存システムをそのまま活用し、 Google MAP APIで地図上に表示。

    データ・情報の統合検索を実現。 「地図を入り口に情報を追える」システムを構築 営業情報 日程情報 図面情報 BOM情報 保守情報 現場写真 XXX1234 5 公益社団法人企業情報化協会(IT協会) 2020年度(第38回) 顧客・事業機能領域 受賞 グローバルにも展開、遠隔監視システムと連携
  5. 電圧ロガーによる異常監視 電圧ロガー Flash AirメモリーカードとSORACOMAir SIM を挿したルーターを追加設置し、 SORACOM閉域網経由でAWSクラウド上に電圧取得結果をアップロード SORACOM Beam SORACOM

    閉域網 Amazon S3 LTEルーター (Aterm HT100LN) AWS Lambda Amazon API Gateway 電圧を取得したタイミングで通知 事務所からリアルタイムに把握 Flash Air メモリーカード 開発:
  6. SORACOMボタン導入後 Webhook AWS Lambda Python SORACOM LTE-M Button powered by

    AWS Google Chat 総務部門 荷物の受け取り部門 ボタン押して連絡 ボタン押すだけで担当者へ連絡 荷物の受け取り連絡にSORACOMボタン活用 ※SORACOMイベントでもらった
  7. カメラによる遠隔地の現場、工場監視 SORACOM Air LTEルーター (Aterm HT100LN) カメラメーカー クラウド環境 SORACOM 閉域網

    1. 画像取得、監視 ネットワークカメラ (製品選定中) 現場、工場の画像でリモートから状況確認 検証中
  8. カメラによる遠隔地の現場、工場監視 SORACOM 閉域網 2. 画像認識、動体検知、エッジコンピューティング SORACOM Harvest SORACOM Lagoon SORACOM

    Mosaic S+ Camera Basic ・カメラにプログラムを組み込み、画像認識、情報読み取り ・工場、現場の情報をデジタル化 AI 機械学習 検証中
  9. 1 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. プラント⾃動巡回点検ロボット EX ROVR “ASCENT”におけるSORACOMサービスの活⽤ 三菱重⼯業株式会社 原⼦⼒セグメント 機器設計部 装置設計課 ⽔野 直希 SORACOM Discovery 2021 2021.06.23
  10. 2 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 2 三菱重⼯は過酷環境で活動するロボットを開発してきました EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに 原⼦⼒発電プラントの検査 ⽯油コンビナート⽕災 トンネル事故 災害救護 本⽇の発表 EX ROVR 当社は など,過酷環境で活躍するロボットを開発してきました. 防爆仕様の巡回点検ロボット 防爆︓⾃分⾃⾝が発⽕源にならない
  11. 3 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 3 EX ROVRは洋上や陸上のプラントで巡回点検します EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  12. 4 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 4 EX ROVR “ASCENT” 主要⽬ 全⻑ 700-1200mm 全幅 450mm 全⾼ 540mm 全重量 約70kg 移動速度 約1.2km/h (平地での最⾼速度) マニ先端⼒ 約3kg 防爆検定 ⽇本(Ex2018)、IECEx、ATEX ・ ガスクラス ︓ⅡB+H2 T3 Gb ・ 危険場所 ︓Zone 1 可視監視カメラ 全天球可視カメラ 熱画像カメラ(両端に1つずつ) 3D-LiDAR (レーザーレンジファインダ) 駆動系 2本のメインクローラと 4本のサブクローラ 遠隔操作カメラ (前後) 耐圧防爆電池を内蔵(リチウムイオン電池) 6⾃由度マニピュレータ 無線アンテナ(Wi-Fi および LTE) IMUおよび内圧防爆保護システム (冗⻑圧⼒センサを含む)を内蔵 後⽅障害物距離センサ ガス検知器 3指ハンド ⾮常停⽌スイッチ マイク 遠隔操作端末 EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに 圧縮空気 (保護ガスとして) AC電源 ステーション (⾮接触給電および保護ガス補充充填) 〜 EX ROVRは巡回点検のための各種装備を搭載しています
  13. 5 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 5 EX ROVRは以下の5つの使い⽅を想定しています エッジデバイス同⼠(ロボットと操作端末)の相互通信 オペレータが遠隔操作端末でロボットを操作 エッジデバイス(ロボット)とクラウドの相互通信 クラウドからロボットへの点検指令、ロボットからクラウドへのアップロード ブラウザベースのダッシュボードから各地のロボットを監視 ロボットが正常に稼働しているかを管理者が遠隔地から監視 ウェブブラウザから点検のスケジュールや記録を閲覧 ロボットが点検で撮影した画像や⾳声を確認 外部システムとの連携 データをお客様のシステムと連携してプラント運転を効率化 EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  14. 6 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 6 ※1 ※2 ※1 ※2 ロボット 遠隔操作端末 Zone 1 Linux 4G/LTE 4G/LTE ⽇本 ※3 User 遠隔操作 地図・シナリオ作成 ※1 法令等により、国・地域・キャリアの制限があります ※2 別途使⽤料がかかります ※3 遠隔操作端末1台を標準システムに含みます。 ダッシュボード・監視画⾯⽤PCは含みません EX ROVRはクラウドベースのシステムです ダッシュボード アプリ スケジュール管理 履歴データ監視 リアルタイムデータ アラーム 現在位置・状態 Virtual Private Cloud MHI WWW WWW ロボット毎のダッシュボード ユーザ毎の監視画⾯ User User ※2 ※3 ※3 ロボット動作管理アプリ 画像処理アプリ (学習・デジタル化 将来) ユーザサーバシステム VPC User User 物理専⽤線 仮想専⽤線 キャリアの閉域網 (グローバル) EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  15. 7 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 7 EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに EX ROVRはSORACOMサービスを活⽤しています ロボット 遠隔操作端末 Linux User ダッシュボード 管理画⾯ User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway SORACOM Air
  16. 8 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 8 SORACOM Napter EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボットや端末の通信には4G/LTE網を使います ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS API Gateway SORACOM Air ダッシュボード 管理画⾯
  17. 9 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 9 遠隔操作・シナリオ作成画⾯ EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  18. 10 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 10 ダッシュボード 管理画⾯ SORACOM Air EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway インターネットへの接続 SORACOM Airがなかったら・・・ • お客様のWi-Fi網に接続 • ルータをプラントの⾄るところに設置 • 国ごとにキャリアと契約 メリット • お客様のセキュリティポリシーによる制約が少ない • 世界中どのプラントでも同じネットワーク構成にできる • Wi-Fi電波のカバレッジを⼼配しなくて良い SORACOM Air
  19. 11 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 11 ダッシュボード 管理画⾯ SORACOM Gate EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway ロボットと遠隔操作端末の相互通信 SORACOM Gateがなかったら・・・ • ロボットと端末の間にVPNを都度作成 メリット • VPNの管理をする必要がない • VPNのオーバーヘッドがない
  20. 12 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 12 ダッシュボード 管理画⾯ SORACOM Beam EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ まとめ EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway IMSIを使った端末の識別 SORACOM Beamがなかったら・・・ • 端末に識別や鍵情報を持たせる • 通信前の認証の仕組みを設ける メリット • 端末に鍵情報を持たせる必要がない • 認証の仕組みが単純化できる
  21. 13 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 13 EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに シナリオや点検で取得したデータはクラウドに保存します ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway ダッシュボード 管理画⾯
  22. 14 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 14 ダッシュボード 管理画⾯ SORACOM Funk EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway ロボット → クラウドの通信 SORACOM Funkがなかったら・・・ • ロボットに識別情報を持たせる • 通信前の認証の仕組みを設ける • 暗号化オーバーヘッドで通信量が増える メリット • 同じエンドポイントに投げるだけでOK • ⽣のTCP / UDPで通信できる
  23. 15 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 15 EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに 点検の予定や結果はブラウザベースの管理画⾯で設定します ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway ダッシュボード 管理画⾯
  24. 16 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 16 ユーザ毎の監視画⾯(点検スケジュール) EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  25. 17 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 17 ユーザ毎の監視画⾯(点検結果⼀覧) EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  26. 18 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 18 ユーザ毎の監視画⾯(点検履歴) EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  27. 19 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 19 ダッシュボード 管理画⾯ SORACOM Napter EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway クラウド → ロボットの通信 SORACOM Napterがなかったら・・・ • クラウド上でロボットのIPアドレスやセッションを管理 • ロボットがクラウドをポーリングする処理が必要 メリット • ロボットのIPアドレスやセッションの管理が不要
  28. 20 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 20 EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボット現況はブラウザベースのダッシュボードで確認します ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway ダッシュボード 管理画⾯
  29. 21 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 21 ダッシュボード画⾯ EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  30. 22 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 22 EX ROVRの開発にSORACOMを選んだ理由 セキュリティの担保 機密性の⾼い情報を扱うため,end-to-endでセキュリティの担保が必要 世界的な通信網のカバレッジ ⽇⽶欧以外にも産油国(e.g. ナイジェリア)での利⽤を想定 設計変更時の融通が利く 試⾏錯誤しながらの開発でも,スムーズな設計変更が可能 低遅延のデバイス間通信 暗号化などのオーバーヘッドがないため遠隔操作時の遅延が少ない EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに
  31. 23 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 23 SORACOMで できたらいいな こんなこと EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに 複数のFunkエンドポイント対応 送信するデータの種類ごとにエンドポイントが変えられると便利 より多くの国でのLTEカバレッジ ナイジェリアでもLTEを︕ 海外での通信コストの低減 ロボットからより⾼頻度にデータをアップロード可能に ⼈⼯衛星を使った通信 海上プラントなどLTEが使えない場所での運⽤も想定
  32. 24 © 2016 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved.

    © 2021 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD. All Rights Reserved. 24 収集した点検データの活⽤⽅法を検討しています EX ROVRとは EX ROVRクラウド SORACOMの活⽤ おわりに ロボット 遠隔操作端末 Linux User User User Grafana Elastic Beanstalk Elasticsearch Lambda S3(シナリオ) S3(画像・⾳声) SORACOM Gate SORACOM Funk SORACOM Beam RDS SORACOM Napter API Gateway パートナーさんを探しています 我こそは︕という⽅,お声がけください ダッシュボード 管理画⾯