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Node-REDカスタムノードによる工場IoT・DXの進め方

Takao Aoki
October 23, 2021

 Node-REDカスタムノードによる工場IoT・DXの進め方

Node-red con 2021 登壇資料
https://nodered.jp/noderedcon2021/

Takao Aoki

October 23, 2021
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Transcript

  1. © Uhuru Corporation
    株式会社ウフル
    ia-cloudプロジェクトとenebularのご紹介
    Node-REDカスタムノードによる
    ⼯場IoT/DXの進め⽅
    Strategy Design / Planning Unit
    2021/10/23
    ⻘⽊ 隆雄
    1

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  2. © Uhuru Corporation
    INDEX
    2
    • 製造業DXとNode-RED
    • 課題解決へのアプローチ
    • まとめ

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  3. © Uhuru Corporation 3
    ⼯場IoT/DXとNode-RED

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  4. © Uhuru Corporation 4
    IT活⽤できる⼈材がいない
    多様な製品・造り⽅がある
    ⼯場におけるDX/IoTの課題
    システムベンダーに要求仕様を提⽰でき
    ない
    トライ&エラーするしかない
    投資対効果が読めない
    都度の拡張により現場の状況は様々
    同⼀製品でも⼯場が異なれば造り⽅が異
    なる
    標準化やモデル化は容易ではなく、必ず
    カスタマイズが必要
    ⾃社⼯場にフィットしたシステムを構築し、真のDXを実現するにはどうしたらいいのか

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  5. © Uhuru Corporation
    • ⼩さく始めて、⼤きく育てる
    • いきなりシステムを導⼊して終わりにはならず、現場への定着までには時間がかかる。
    • ⽅向性や得られる価値、そして費⽤対効果というものを少しずつ⾒定める。
    • 汎⽤的なITサービスを使いこなす
    • クラウドの進化は速いので、システムが陳腐化しにくい。
    • 汎⽤的なITサービスを使⽤すれば、ベンダーロックされにくい。
    • カスタマイズは現場で⾏う
    • PDCAサイクルをまわすことにより、段階的に⾃社⼯場にフィットしたものにできる。
    • プロトタイプを⾃社で作ることで要求が明確になり、システムベンダーとのコミュニケー
    ションが円滑になる。また、その過程でIT⼈材を育成することにもつながる。
    5
    現場に近い⽅が⾃らIoTを実践していくことが重要

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  6. © Uhuru Corporation
    • 様々な機能を持ったノードという部品を配置して設定を⾏い、線で繋ぐだけでア
    プリケーションを開発することができる。
    • 特にクラウドサービスとの接続が簡単にできるので、IoT向けのアプリケーショ
    ン開発にも向いている
    現場主導のDX/IoTを助けるローコードツール Node-RED
    6

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  7. © Uhuru Corporation
    • ノードを線で繋ぎフローとして完成させればアプリケーションの出来上がる
    7
    Node-REDによるノーコード開発
    センサから温度
    を取得
    温度が20℃より
    上か判定する
    メールで通知する
    ための内容を作る
    メールで通知する
    温度をデータベースに記録す
    るためのデータを⽣成する
    データベースに
    記録する
    温度が上限を超えたらメールで通知するフローの例

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  8. © Uhuru Corporation
    • ノードを⼊れ替えて、機能の変更も簡単に⾏なえる
    8
    Node-REDによるノーコード開発
    LINEで通知する
    温度が上限を超えたらLINEで通知するフローの例

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  9. © Uhuru Corporation
    • ノードと呼ばれる部品は多くが公開されており、⾃分のフローでつかうことができる。
    • 必要に応じてオリジナルのノードを作ることも可能で、再利⽤がしやすい。
    9
    ノードとは

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  10. © Uhuru Corporation
    Node-REDはパソコンやクラウド、⼩型のデバイスの上で動作させることができる
    10
    Node-REDの動作環境
    AWS、Heroku等
    のクラウド環境

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  11. © Uhuru Corporation 11
    ⼯場でのNode-REDの利⽤例
    • Before:設備保全部署は⼯場から離れた場所にあり、問題発⽣時も状況を理解するのに時間がかかっていた。
    場所によっては⾒えにくく、現場に⾏かなければ状況がわからないこともしばしば。
    • After:複数台の積層信号灯を可視化するシステムを現場技術者がenebularとia-cloudで⾃作。その後も状況
    を⾒ながらプログラム修正をローコードで簡単に実施。他の建屋への展開も容易に。
    積層信号灯を後付けセンサーで可視化し、改善活動に使⽤する
    IoTアプリ開発保守
    設備保全
    担当者
    ⼯場
    別の建屋
    PDCA
    サイクル
    データを蓄積して稼働状況の
    分析を⾏い、データに基づい
    た改善活動を実施。

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  12. © Uhuru Corporation 12
    ⼯場でのNode-REDの利⽤例
    • Before:製造した製品に不具合があった場合、原因追求に時間がかかってしまう。
    • After:作業者を識別するためのICカードとインプット・アウトプットを識別するためのユニークなバーコー
    ドを⽤意。簡易的な仕組みでトレーサビリティを実現。ia-cloud/Node-REDでカスタマイズも容易に。
    製造⼯程を可視化するトレーサビリティ・システム

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  13. © Uhuru Corporation 13
    Node-REDの実務利⽤の課題
    使いたいノードがない
    知財や機密情報を保護できない
    ノードの品質が悪い

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  14. © Uhuru Corporation 14
    課題解決へのアプローチ

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  15. © Uhuru Corporation
    Node-REDあるある
    • つくりたいIoTシステムに使うセンサーのノードがない
    • たくさんあって、どのノードを使えばよいかわからない
    15
    課題1 使いたいノードがない

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  16. © Uhuru Corporation
    製造現場における⾃⾛型のIoTを⽀援するアプリケーション開発環境としてNode-
    REDの活⽤を推進中
    16
    ⼯場IoTを推進するia-cloudプロジェクト
    ia-cloudプロジェクトのメンバー企業として
    ウフルも4⽉からプロジェクトに参画

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  17. © Uhuru Corporation 17
    IoTの基本部品である様々なノードを提供している
    データを
    取得する 画⾯に表⽰する
    データベースに
    記録する
    データを抽出する

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  18. © Uhuru Corporation 18
    製造現場でよく使うことを想定されて作ったノード
    データを加⼯するノード
    デバイスからデータを取り出すノード データを格納するノード データを取得するノード データを表⽰するノード
    ia-cloud Web API仕様に則って開発されている

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  19. © Uhuru Corporation 19
    現在もメンバー企業により活動継続中
    GitHub enebular blog
    ia-cloud/Node-REDスクール
    https://node-red.ia-cloud.com/ https://blog.enebular.com/tag/iaf/
    https://github.com/ia-cloud/
    開発に参加できます 使い⽅を解説しています サンプルも公開しています

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  20. © Uhuru Corporation 20
    Node-REDの実務利⽤の課題
    使いたいノードがない
    知財や機密情報を保護できない
    ノードの品質が悪い
    製造現場でよく使うカスタムノードを開発
    解決

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  21. © Uhuru Corporation
    企業からよく聞く声
    • ⾃社のノウハウを守りたい
    • ソースコードを秘匿できますか
    21
    課題2 知財や機密情報を保護できない

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  22. © Uhuru Corporation
    カスタムノードの数は年々増えている
    22
    Node-REDはオープンソース⽂化によって⽀えられている
    2015 2018 2021
    1 0 0
    3,500
    x35

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  23. © Uhuru Corporation
    • Node-REDの⾃作ノードは、NPMレジストリに公開することで広く利⽤してもらえる
    • パレットの管理から誰でもインポートできる。
    23
    カスタムノードの公開
    npmjs.com
    ノード開発者
    ノードを追加
    OSSとして
    ⼀般に公開
    ノード利⽤者
    利⽤の⼿軽さがとてもよい

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  24. © Uhuru Corporation
    企業からよく聞く声
    • ⾃社のノウハウを守りたい
    • ソースコードを秘匿できますか
    24
    課題2 知財や機密情報を保護できない
    ⾃社開発ソフトをOSSとして公開することに慣れていない、
    ポリシーがない、やり⽅がわからないから

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  25. © Uhuru Corporation
    ソースコードをオープンにしなくても、同じプロジェクト内のユーザであれば、カ
    スタムノードを⾃由に使えます。
    25
    enebularはプライベートノード機能を提供
    enebular.com
    ノード開発者
    インストール
    プロジェクト
    内部だけで共有
    ノード利⽤者 ノードは⾃動的に追加される

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  26. © Uhuru Corporation 26
    プロ開発者とビジネスユーザの分業が可能に
    プログラミング開発 ローコード開発
    プライベートノード開発
    AIモデル開発
    スクリプト開発
    フロー
    ファイル
    AIモデル
    プライベートノード
    enebular IoTシステム
    Cloud
    Edge device
    事前に開発したノードやフローの開発資産を使って、IoTを効率的に推進
    プロ開発者 ビジネスユーザ

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  27. © Uhuru Corporation
    プライベートノードはリモートデプロイ可能
    27
    フロー実⾏エンジン
    フロー実⾏エンジン
    フロー実⾏エンジン
    フロー実⾏エンジン
    enebular agent
    enebular agent
    enebular agent
    enebular agent
    enebular cloud
    フローエディタ
    enebularで作成したフローやノードは、各デ
    バイスのenebular agentを介して、フロー実⾏
    エンジンにデプロイ(配信)されます*
    特許取得済(特許第6648091号)
    デバイス管理の仕組み

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  28. © Uhuru Corporation 28
    Node-REDの実務利⽤の課題
    使いたいノードがない
    知財や機密情報を保護できない
    ノードの品質が悪い
    製造現場でよく使うカスタムノードを開発
    プライベートノードで⾮公開でノード活⽤
    解決
    解決

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  29. © Uhuru Corporation
    Node-REDあるある
    • インポートしたら動作しないノードがあった
    • 使えていたノードが廃⽌になってしまった
    29
    課題3 ノードの品質が悪い

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  30. © Uhuru Corporation
    • 企業が求める品質をノードが満たす必要がある。
    例)
    • ドキュメントが⼗分にある。
    • ⼗分にテストがされていてテストの証跡がある。
    • 問合せ先が明確になっている。
    • 品質を担保するには、商業ベースでノードを開発し継続して
    保守していける環境づくりが必要
    30
    解決の⽅向性

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  31. © Uhuru Corporation
    ⾃社製のカスタムノードをマーケットプレイスに出品し公開できる。
    31
    マーケットプレイス enebular Discover

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  32. © Uhuru Corporation
    企業ユーザが安⼼してNode-REDを利⽤できる環境づくり
    32
    エコシステムの形成への挑戦
    デバイス
    メーカー
    システム
    インテグレータ
    企業ユーザ
    ノード出品 ノード利⽤
    利⽤料 利⽤料
    ノードを出品した企業が対価を得て継続的に保守していく

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  33. © Uhuru Corporation
    • デバイスメーカー
    • センサーやデバイスを「ノード」に抽象化して、Webエンジニアが使いやすい形で提供
    • これまでとは異なるユーザ企業へのアプローチできる
    • ITベンチャー、Web系企業、AIベンダー
    • システムインテグレーター
    • ノードを利⽤したシステム開発の期間短縮、⼯数削減
    • ⾃社サービスの利⽤の活発化
    33
    プライベートノードのDiscoverへの出品メリット
    ノードを起点とした顧客接点の獲得、売上機会の創出

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  34. © Uhuru Corporation
    enebular 運⽤環境
    ユーザー
    ノード開発者
    ノード
    開発・登録
    マーケットプレイス
    Discover
    ノード
    利⽤者
    システム
    事業者
    34
    プライベートノードのビジネスモデル
    \
    フロー
    システム利⽤料
    • enebular利⽤料
    • ノード利⽤料
    ウフル
    \
    運営
    インポート
    エッジ
    クラウド
    \
    デプロイ
    ノード利⽤料
    システムの開発運⽤
    enebularの利⽤

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  35. © Uhuru Corporation 35
    Node-REDの実務利⽤の課題
    使いたいノードがない
    知財や機密情報を保護できない
    ノードの品質が悪い
    製造現場でよく使うカスタムノードを開発
    プライベートノードで⾮公開でノード活⽤
    商⽤利⽤を促進することで品質向上に貢献
    解決
    解決
    解決

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  36. © Uhuru Corporation 36
    まとめ

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  37. © Uhuru Corporation
    • ia-cloudでは、製造現場でよく使うカスタムノードを開発しています
    • プロジェクトや製造現場向けのノード開発に興味のある⽅はぜひご連絡ください。
    • 様々なベンダーの参加をお待ちしております。
    • enebularには、⾮公開でノード活⽤できます
    • Node-REDをチームで利⽤するための様々な機能を提供しています。
    • Node-REDを使う環境として是⾮enebularを選択肢に⼊れてください。
    • 商⽤利⽤を促進することでノードの品質や信頼性に貢献していきます
    • enebularには開発したカスタムノードを出品できます。
    • Node-REDのノードを中⼼としたエコシステムを作りましょう。
    37
    おわりに

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  38. © Uhuru Corporation
    都産技研 東京都IoT研究会 ⼯場IoT課題検討会
    38
    お知らせ
    10⽉
    29⽇(⾦)13:30-
    お申込みはこちら

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  39. © Uhuru Corporation
    ご清聴ありがとうございました

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