Industrial Operations Xで産業用オートメーションに最先端のITとAIを導入

•シーメンスがIndustrial Operations Xを発表し、オープンなデジタルビジネスプラットフォームであるSiemens Xceleratorを拡張
•現実とデジタルの世界を独自に融合させ、オートメーションと産業用ソフトウェアにおける技術的リーダーシップを引き続き強化
•生産プロセスのさらなる効率化と適応性向上
•初の完全バーチャルコントローラも同時発表

このたびシーメンスは、工業生産のオートメーションと制御・運用を推進するオープンで相互運用可能な製品ポートフォリオであるIndustrial Operations Xを発表しました。この新しいポートフォリオは、ソフトウェアとネットワーク接続されたハードウェアの製品ライン、パートナーのエコシステム、およびマーケットプレイスからなるオープンなデジタルビジネスプラットフォームであるSiemens Xceleratorの一部となります。
  

 Industrial Operations Xは、ITとOTの統合という新しい世界における、生産エンジニアリング、実行、および最適化のためのソリューションです。これは、オートメーションの世界の中でも、最先端ITの機能と、ソフトウェア運用で実績のある手法との統合に重点を置くものであり、ローコード、エッジ、クラウドコンピューティング、そして人工知能（AI）を、業界をリードするオートメーション技術およびデジタルサービスと融合したものです。これにより、工場や生産ラインがより柔軟に、かつモジュール化され、お客様はボタンをクリックするだけで変化に対応することができます。
 
 最先端ITとソフトウェアの機能をオートメーションに導入
 インダストリー4.0を導入した工場では、1拠点で毎月平均2,200テラバイトのデータが生成されます。Industrial Operations Xのソリューションにより、例えばAIによる分析機能を活用し、データを次の行動につなげることができます。複数の独自調査の結果、工場をデジタル化することで最大で30％の生産量増加が実現可能なことがわかりました。この潜在能力を現実のものとするために、シーメンスはハノーバー・メッセで以下の技術を世界で初めて紹介しています。
 
 • オートメーションの仮想化：完全仮想化コントローラの導入 
 実績に裏打ちされたSIMATIC S7-1500の機能をベースに、仮想プログラマブル理論制御装置（PLC）は、ハードウェアに依存せずにアプリケーションを一元管理し、変化する顧客ニーズに合わせて柔軟に変更可能。仮想制御によってPLCプロジェクトを拡張でき、オープンなデータインターフェースを通じて他のIT製品と容易に統合できます。
 
 • ITコードでオートメーションをプログラム可能に：Simatic AX
 Simatic AXにより、IT管理者は、Visual Studio Codeをベースとした使い慣れた開発環境を手に入れ、GITなどによるバージョン管理を行えるようになります。Simatic AXはクラウドベースで、サービスとして利用可能です。
 
 • Industrial Edge環境のための可視化：Industrial EdgeのためのWinCC Unified
 Industrial Edgeを使うことで、生産機械に搭載されたソフトウェアの管理がより簡単、柔軟、かつセキュアに。機械や工場のデータの取得、前処理、および分析に特化した様々なアプリが既に利用可能です。
 
 シーメンスは、今後も、最新のIT技術を既存のオートメーションソリューション（当社のSIMATIC S7、SIMATIC WinCC、SIMATIC PCS neo、SINUMERIKなど）と統合していきます。また、産業部門のお客様は、シーメンス、そしてパートナーの大規模なコミュニティが提供する相互運用性のある幅広い製品群も活用できます。
 
 Siemens AGのセドリック・ナイケ取締役兼デジタルインダストリーズCEOは、「Industrial Operations Xによって、OTをソフトウェアのスピードに合わせて適応させることができます。また、作業現場にAIを導入することで、工場内に閉じ込められているテラバイト単位のオートメーションデータにメーカーがアクセスできるようになり、最終的には、よりサステナブルな工場を実現することにもつながります」と述べています。
 
 Insights Hub：産業用IoTを行動につながる新たな発見に
 シーメンスは、IoTデータからビジネス価値を提供することにさらに重点を置き、MindSphereを当社のオペレーションソフトウェアポートフォリオの中核に今後統合してまいります。産業用IoTを利用したアプリケーションとしての価値への取り組みを強調するものとして、シーメンスは、Industrial Operations XおよびSiemens Xceleratorエコシステムの一部として、MindSphere（全世界中のパートナーおよび開発者を含む）をInsights Hubへと進化させています。Insights Hubはスマートマニュファクチャリングの強化に焦点を当てたものであり、ローカルまたはクラウド上でデータを分析しこれを価値に変換することで、資産やオペレーションデータから次の行動につながる新たな発見を生み出すものです。Insights Hubを加えることで、シーメンスは、品質検査や手戻りを改善するInsights Hub Quality Predictionなど、さまざまなアプリケーションを含む、実績に裏打ちされた産業用IoTソリューションを提供します。
 
 また、Industrial Operations Xにより、産業用生産プロセスの適応性、自律性、および回復力が高まり、変化に素早く対応できるようになります。これにより、規模の大小を問わず、さまざまなお客様がサステナブルなデジタル企業へと進化することができます。
 
 Industrial Operations Xの詳細については、
 https://www.siemens.com/jp/industrial-operations-x を参照してください。
 

背景

ハノーバー・メッセのシーメンス・ブースでは、以下の事例を幾つか紹介し、Industrial Operations Xの製品ラインが産業界のさまざまな課題を効果的に解決する実例を挙げます。

• ある都市型農業の会社は、世界中に分散している温室（照明や養液供給など）を、従来のOTソリューションでオートメーション化しています（S7-1516を運用するためのTIAポータル）。しかし、定期的に苗を替えなければならず、そのたびにオートメーションの内容を変えることになります。一方で、その会社にとって、オートメーションのパッケージに無制限に投資することは不可能です。

Industrial Operations X：ハノーバー・メッセで紹介されるシーメンス初のバーチャルコントローラーにより、その会社では特定の目的に応じて必要なものを最適に選択できるようになりました。その後に機能追加が必要になった場合でも、Industrial Edgeを経由して全温室にリモートで展開することが可能です。現在では、ソフトウェアパッケージ全体や多岐にわたるハードウェア制御装置にすぐに投資しなくても、あらゆる事態に備えられるようになりました。また、ソフトウェアの世界における手法に基づいた使いやすい運用ツール（Simatic AXなど）により、多様化が進むOTやITの技量を持つ同社の社員が、オートメーションの世界で直感的にコラボレーションできるようになっています。

• 加工工場を運用するためには、異なる部門、分野、および場所からのプロジェクト参加者が協力できるようにする必要があります。

Industrial Operations X：SIMATIC PCS neoを使うことで、ユーザーは最初の段階からWeb内で完結して共同作業を行えます。将来的には、必要に応じてプロジェクト内の運用データにクラウドベースでアクセスすることで、さらに使い勝手がよくなります。このソフトウェアはサービスとして利用でき、工場関係者が一貫性のあるデータを使ってリアルタイムで共同作業を行えるようになります。つまり、数分で運用環境の準備が整うということです。複数ユーザーが並行して連携することで、エントリーコストを抑えつつ最適な運用ワークフローを実現し、システム管理も一元的に実施できます。

• あるメーカーでは、現場のオペレーターが機械のことを知り尽くしています。そのため、オペレーターは、機械の動きが悪くなってメンテナンスが必要になったことを察知することはできますが、工場全体を俯瞰することはできません。

Industrial Operations X：Senseye Predictive Maintenanceは、予知保全に特化したアルゴリズムとデータ分析によるAIベースのソリューションを提供し、工場全体をカバーして、パラメータが変化しているため故障が予想される場所を自動的に表示します。これにより、オートメーションを経験したことがない従業員でも、対策が必要な箇所を認識できます。そして、この機能は工場や拠点全体で展開できる、つまり「スケールメリット」を得られることにもなります。 このソリューションでは、既存のオートメーション技術のデータを使用するため、運用中の生産システムを妨げる必要はありません。

・Analyze MyDrivesを使用すると、機械のオペレーターはその機械の駆動コンポーネントを監視できます。このアプリケーションは、すべての動作データを収集し、評価します。また、すべてのパラメータを評価・可視化し、閾値を定義できます。消費電流、トルク、および周波数を継続的に監視することで、実際にメンテナンスが必要な箇所を特定できます。機械のオペレーターは、機械の駆動系における重要な動作状態を把握でき、機械メーカーは必要に応じてサービスを提供できるので、一定期間ごとの機械のメンテナンスが不要になりました。これにより、機械の稼働率と生産性が向上し、メンテナンス間隔とダウンタイムが短縮されます。Analyze MyDrives Edgeには、クラウド型アプリケーションの基本機能に加えて、高頻度のデータ交換に基づくインテリジェントな機能が搭載されています。エッジアプリケーションの基盤となる機械学習やAIのアルゴリズムがパターンを識別し、異常値とその原因を認識することで、メンテナンスが必要となりそうな箇所をタイムリーに示します。また、このアプリには、ドライブシステム全体のエネルギー消費の透明性を確保する機能も搭載されており、システムの稼働効率、エネルギー消費量、ランニングコスト、およびCO2排出量を表示します。そのため、お客様のニーズを正確に把握し、それに合わせて駆動設定を最適化できます。

 【参考資料】
 本資料はシーメンス AG（ドイツ・ミュンヘン）が2023年4月13日（現地時間）に発表したプレスリリースを日本語に抄訳したものです。本資料の正式言語はドイツ語・英語であり、その内容および解釈については両言語が優先します。原文プレスリリースおよび関連資料は以下の URL よりご覧いただけます（英文）。https://press.siemens.com/global/en/pressrelease/industrial-operations-x-brings-cutting-edge-it-and-ai-industrial-automation
 https://press.siemens.com/global/en/feature/siemens-hannover-messe-2023