OTエッジ：分散制御が自律運用を実現する方法
クラウディオ・ファヤド、エマソンの Aspen Technology 事業の最高技術責任者は、AI を含む産業用ソフトウェア全体の技術方針を主導しています。 同氏は、最新の OT エッジが最新のオートメーションのバックボーンとして機能し、インテリジェントフィールドからクラウドまで、よりアクセスしやすいデータと堅牢なコンピューティング能力を実現する方法を説明します。
OT エッジとは？
10人に「エッジ」の定義を聞くと、12通りの答えが返ってくるでしょう。 しかし、オペレーショナルテクノロジ（OT）には、自動化の変革を加速させる分野固有の新しい定義があります。
なぜそれが重要なのか
レガシーオートメーションアーキテクチャは、AI や継続的な最適化ではなく、静的制御を対象に設計されていました。 OT エッジはそのモデルを反転させます：制御を現場から切り離し、コンピューティングを資産に近づけ、データフローを統合し、リアルタイムのインサイトと大規模な自律的意思決定を可能にします。
組織は過去40年間にわたり、生産効率や安全性を向上させ、機器の健全性に関する理解を深めるために、自動化技術に多額の投資を行ってきました。 従来のオートメーションアーキテクチャは比較的シンプルで、現場のセンサとバルブが有線 I/O を介して、中央制御システム、または保全と信頼性、安全性などの機能に特化した他のソフトウェアシステムに接続されていました。 このテクノロジアーキテクチャの構造は、昨年も40年前もほぼ同じでした。 コンピューティング プラットフォーム テクノロジにおける大きな変化は、1990年代半ばに起こった1つだけでした。
より多くのアプリケーションから、より多くの人へ、より迅速に届けられる、より実用的な情報への需要が、オートメーションアーキテクチャの革命的な再考を促しています。 この新しいアーキテクチャのバックボーンとなるのは、OT 固有のエッジです。ここでは新しいテクノロジによってデータへのアクセスがより安全かつ自由になり、オンプレミスとオフプレミスの両方で、すべての運用レベルにコンピューティング能力を提供すると同時に、増加の一途をたどるテクノロジの密度の管理を簡素化します。
OT エッジがオンプレミスコンピューティングをどのように再定義するかを示す7つのトレンド
1. I/Oとコントローラのデカップリング
この現場接続の大きな変革により、現場の機器をシステムに接続する方法が簡素化されますす。 エマソンのCHARMS 技術 は、初めてこの機能を提供したテクノロジでした。 まもなく、Ethernet-APLは進化を続け、イーサネットの力を利用して制御システムから I/O を分離します。 現在のプロトコルと同等のイーサネットにより、制御システムやクラウド分析に直接、より多くの種類のデータを取り込めるようになります。
2. ハイパーコンバージェンス
ハイパーコンバージェンスにより、制御システムの容量を拡張または再構成することが容易になり、コストが低くなります。 新しい制御容量は、はるかにシンプルなテクノロジ構成、より低い初期費用、そしてより高いスピードと柔軟性により、半分の時間でプロビジョニングできるようになりました。
3. ソフトウェア定義の制御
現在、分散制御システム（DCS）は、極端な温度、湿度、振動条件に対応できるハードウェアコントローラを使用して設計されています。 ただし、実際にそれを必要とするアプリケーションは約25%にすぎません。 ほとんどのコントローラハードウェアは、キャビネットに安全にしまわれ、空調管理された部屋に置かれています。 ソフトウェア定義制御により、ユーザは制御ソフトウェアとハードウェアを個別に選択し、必要に応じて拡張できます。 これにより、決定性、精度、またはシステムの整合性を犠牲にすることなく、展開とシステム管理の柔軟性が得られます。
4. ソフトウェアのコンテナ化
ソフトウェア機能をオペレーティングシステムから分離することで、軽量ソフトウェアコンテナをインフラストラクチャ全体により簡単にデプロイできます。 これにより、コンピューティングアーキテクチャとデータ利用の柔軟性とセキュリティが向上します。 ワークロードの展開は、ボトルネックを軽減し、必要なコンテキストでソフトウェア機能へのアクセスを拡大できます。
5. データファブリックの統合 – サイロの打破
クラウド分析など、より多くのアプリケーションからより均一にデータにアクセスできるようにするには、OT エッジ全体に統合データファブリックを展開する必要があります。 分散標準データモデルと AspenTech’s Inmationのようなデータ統合ツールを通じて可能になった統合データファブリックは、インテリジェントフィールドをクラウドに接続し、どこにいても適切な人にコンテキストデータを配信し、分析を容易にするとともに、どこからでも専門家のサポートを受けられる新しい運用モデルを実現します。
6. IT/OTテクノロジの統合
IT と OT が企業のセキュアな接続性と、OT システムと IT プラットフォーム間の統合性を高めるために、より緊密に連携する必要があります。OT エッジは、両分野間の主要な統合ポイントとして機能します。 この融合により、エマソンのDeltaV™ Edge Environmentなどのテクノロジを使用した企業全体での DCS データ展開が容易になります。
7. 安全でオープンなアクセス
従来型のオートメーション・セキュリティ・ソリューションは、プラント環境内でのデータアクセスを制限します。 エマソンの AMSデバイスマネージャーデータサーバなどのツールによって作り出される、よりオープンでありながら安全なアクセスは、専門家がリモートで機器の健全性に関する是正措置を監視し、助言できるようにすることで、オンプレミスのリソースに関する優先順位付けを促進し、対応時間を短縮します。
人工知能、機械学習、デジタルツイン、組み込み型コンピューティングなどのイノベーションは、より豊富なデータセットとより簡単なアクセスに対する需要を高めています。 中央システムがより強力な計算能力を提供するだけでなく、今ではほとんどすべての設備や資産も、即座に、オンボードでソフトウェアによる計算タスクを実行する可能性を秘めています。 これを可能にしているのは、最新の OT エッジです。
実際の効果
電力業界における優れた事例の一つです。 世界的なネットゼロ目標により、再生可能エネルギー源を用いた電力への需要が高まっています。 より柔軟な制御ソリューションに対する需要を強くしている分散型発電により、「グリッド」の構造そのものが変わりつつあります。 その結果、送電網のインフラストラクチャにおける回復力、柔軟性、応答性が一層重要になります。 エマソンのOvation™ グリッド・エッジ・ソリューションは、現場機器、分散制御システム、グリッド管理ソフトウェアから解像度の高いグリッドデータを提供するのに役立ちます。 グリッド・エッジ・コントローラは、制御センタだけでなく現場にまで制御オプションを広げますが、電圧制御システム、ブレーカ、ソーラーアレイなどの分散型エネルギーリソース（DER）、電気自動車の充電器といった設備を監視・制御する必要があります。
OT エッジの未来
このような高度なテクノロジは、企業が運用モデルを進化させ、数年前の時点では夢見ることしかできなかった方法でクラウドベースの企業運用とエンジニアリングを可能にするのに役立っています。 これを実現するためのバックボーンが、OT エッジです。
