インテリジェントフィールドから始まる Boundless Automation

クロス・ポートフォリオ・テクノロジー & イノベーション担当バイスプレジデントである Laura Schafer が、インテリジェントフィールドによって、幅広いアプリケーションからのデータアクセスが容易になり、需要に対し最寄りの場所の計算能力が提供され、意思決定がさらに高速になり、運用パフォーマンスが改善される仕組みについて説明します。

全ての業界に共通する事実に、メーカーの1分間当たりのデータ生成量が劇的に増加している点があります。  しかし、データは多くの組織にとってパラドックスになっています。効果的に利用されていないデータの波に溺れているように感じると同時に、施設内で機器が不足している場所ではデータが不足し、サステナビリティなどの予期せぬデータ要件などの懸念もあります。 データが生成されると、多くの場合はその部門のみがアクセスできる部門固有のシステムに保存され、利用されます。 たとえば、現代のほとんどの運用データは自動化システムに接続されており、自動化システム経由でのみアクセスできます。 そこでは主にセキュリティ上の懸念からユーザとアクセスが制限されている重要なシステムである、製造プロセスの制御に使用されます。 結果として、直接接続されていないユーザにとっては、よく遅延が発生するうえ、まったく民主的ではない「持てる者と持たざる者」のデータアクセスモデルが往々にして成立します。

インテリジェントフィールドは、フィールド・データ・レベル自体にスマートで相互接続されたデータシステムを作成します。企業はプロセスと機器のパフォーマンスおよび健全性を完全に理解し、制御能力と機器の可用性においてに全幅の信頼を得られるようになります。  安全性、信頼性、サステナビリティ、物流をサポートするデータを現場からオンプレミスまたはクラウドでホストされた強力なソフトウェアにシームレスに転送することで、リアルタイムのインサイトを提供できます。 組織は、最新のセンサと機器がスマートであるだけでなく、設置と使用が容易で、「プラグアンドプレイ」機能を備え、適切なタイミングで適切な人やシステムに配信できる忠実で文脈化された実用的なデータを生成し、必要に応じて適切なセキュリティ制御も備えていることを求めています。 

新しいオートメーションアーキテクチャ
この最新の Boundless Automation アーキテクチャの登場は、データアクセスの幅広い用途、より迅速かつ柔軟な通信メソッド、そしておそらく最も重要な点として、事実上あらゆる機器への組み込みのコンピューティング機能によって、製造施設の現場とフロアを変革しつつあります。  より多くの用途で計測可能になるだけでなく、さまざまな用途を介して、これまで以上に高速かつ柔軟にデータにアクセスできるようになります。 Bluetooth®、Ethernet-APL™、5G などの接続オプションや、WirelessHART® などのワイヤレスソリューションの採用拡大により、施設全体や遠隔地へのデータ転送方法が変化しています （「接続性の強化は実用的な洞察につながる」というタイトルのガイド記事にある接続性に関するトピックをカバーしています）。 

より多くのソースから実用的なデータを
新しいセンシング技術とワイヤレス通信の進化により、物理的または経済的な理由で以前は考えられなかった用途への測定技術の導入が拡大しています。  新たなセンサアプリケーションと強化された接続ソリューションの組み合わせにより、組織が自社の業務状況に関する情報を欠いているデータの「死角」を解消することが可能になります。 以下の実例をご覧ください。 

• 過酷な環境での配管の金属損失を継続的に監視し、より的確な情報に基づいた意思決定を可能にし、より安全で収益性の高い運用につながる非侵入型ワイヤレス腐食検出システム。 
• 蒸気トラップや圧力リリーフバルブからの漏れを「聞き取り」、排出量とエネルギー使用量を削減するワイヤレス音響測定センサ。 
• 回転設備を監視することで、機械の健全性を最大限に可視化するワイヤレス振動センサ。 
• 有毒ガスの漏洩を有害な状態になる前に検出することで、作業者と現場の安全性を向上させるガス検出ソリューション。 
• 負傷した従業員への迅速な対応を保証することで、危険な作業環境での作業員の安全を強化する、安全シャワー監視ソリューション。 
• 鉄道で輸送される高反応および可燃性の化学薬品の状態を監視することで、安全な環境を維持するセンサ。 
• 動作検知、自然光の活用およびスケジューリング機能により、安全性とサステナビリティを向上させるスマート LED 照明ソリューション。 
• 有線機器に残っている貴重な診断情報にアクセスし、信頼性と運用パフォーマンスを向上させるワイヤレスアダプタ。 
• プラントのセキュリティと運用監視を改善する費用対効果の高い手段を提供する、ワイヤレスリモート動画監視ソリューション。 
• 測定精度の向上とプロセスの洞察を可能にし、配管の追加と配線コストを削減し、単一の機器で複数の測定を提供するマルチバリアブル機器。 

組み込みのコンピューティングと分析
現場の機器は従来、データ収集装置として機能してきましたが、一般的に生データを機器上で実用的な情報に変換する計算処理能力が不足しており、その変換は集中型システムに依存してきました。  インテリジェントフィールドがプロセスおよび製造業界を既に変革している多くある方法のうち、1 つは予知保全機能の向上です。 従来の予知保全方法は事後対応型であり、コストのかかる予定外のダウンタイムにつながることがよくあります。 ただしインテリジェントフィールドは、予測分析を採用することで機器の故障を予測し、予防的に保全スケジュールを組むことができるため、ダウンタイムを最小化してコストを削減できます。

現代のインテリジェントフィールドでは、オンボード分析という計算処理能力があらゆる機器や設備に組み込まれるようになってきており、意思決定を迅速化し、DCS などのシステムの負担を軽減しています。  また、その情報へのアクセスはさらに簡単になります。 以下に例を挙げます。 

• エマソンの Fisher™ FIELDVUE™ DVC7K デジタル・バルブ・コントローラは、オンボード診断を介してデータをローカルで分析することにより、バルブの状態をリアルタイムで認識します。  Device™ 機能では、DVC のローカルユーザーインタフェースで情報を表示できるほか、安全な Bluetooth® 通信を介して近くのスマートフォンやタブレットで情報を表示したり、有線デジタルネットワークを介して DCS やアセットマネジメントシステムなどのホストに情報を送信した後にリモートで情報を表示したりすることができます。 
• ワイヤレスセンサとネットワークで実現するエマソンの Plantweb Insight™ アプリケーションは、豊富な Pervasive Sensing データを Plantweb デジタルエコシステムに提供します。 産業用ソフトウェアは事前に構築された業界で承認された分析により、重要な資産の健全性データを瞬時に解釈し、センサデータを実用的な情報にデジタル変換して意思決定を改善します。。 
• 中型容量コンテナ（IBC）向けの革新的なレーダタンク監視ソリューションは、5G セルラーネットワークを利用して、インベントリ、温度、位置データを専用のクラウドホスト型ソフトウェアに安全に送信します。  このソリューションにより、可視性と運用効率が向上します。 運用上の洞察を SCADA または ERP システムに統合することで、より適切な情報に基づいた戦略的意思決定が可能になり、トラックルートの最適化、サステナビリティの向上、コストの削減につながります。 
• エマソンの AMS ワイヤレス振動モニタは、3 つの軸で振動を測定するだけでなく、機器上のデータを特許取得済みの PeakVue™ で分析し、データだけでなく装置の健全性に関する有意義な情報を提供します。  

まとめ
インテリジェントフィールドは、リアルタイムの監視と予知保全を通じて運用効率を向上させ、ダウンタイムの短縮、機器の寿命の延長、データ主導の洞察による一段上の意思決定を可能にします。  さらに、製造工程における柔軟性と俊敏性を高め、市場ニーズへの迅速な適応や製品のカスタマイズを可能にします。 これらのメリットは、総合的にコストの削減、生産性の向上、市場の競争力につながります。 

 

「Innovations in Automation」で Boundless Automation^SM の詳細をご覧ください。