設計による接続性

血流が人体の個々のシステムに栄養を与えるように、情報とデータは組織のあらゆる部分の生命線です。問題は、ほとんどの組織の接続が不十分なことです。その結果、この生命線はシステム間を適切に移動することができず、各システムが孤立し、十分に活用されておらず、栄養不足になっています。

データサイロは、接続が不十分なシステムの症状であり、時間とリソースの浪費につながり、各従業員が自分の、おそらく古いキャッシュから既存のデータセットを再作成しようとすると、意思決定が不十分になり、機会を逃し、作業が重複します。情報の。

データは組織の生命線です。 （出典：Bentley Systems）

統一された集約された情報の必要性

データサイロの問題に対処する方法は、これらのデータサイロとシステム間の接続を改善することです。インダストリー4.0やデジタルツインなどの業界のトレンドと標準は、新しいデータソースとレガシーデータソースの両方を接続およびキュレートするための統合および集約された情報に対するこのニーズの集大成であり、より全体的でより接続されたエコシステムを作成します。

設計による接続性は、接続性の進歩を拡張し、提唱するだけでなく、ソリューションとソフトウェアの実際の設計に接続性を組み込むことも可能にします。システムは、設計上、さまざまなシステムまたはコンポーネント間でインテリジェンスを検出、継承、評価、および共有できる必要があります。サブユニットレベルでリアルタイムに監視、分析、制御し、システムレベルとエコシステム全体でデータを視覚化できる必要があります。これは、デジタル化を加速する接着剤です。

Open Always Wins

オープンとは、単一ベンダーのソリューションに縛られていないことを意味します。データは自由にインポートおよびエクスポートできます。オープンテクノロジーを使用してアプリケーションを作成すると、どこでも実行できます。特定のクラウドで実行する必要はありません。また、利用規約によって制約されているクラウドにデータを保存する必要はありません。いつでもデータにアクセスしてエクスポートできます。

組織がクローズドまたは独自の制限なしにマルチベンダーデバイス間でデータの交換を許可できる場合、組織が恩恵を受けることができる多くの利点があります。独自仕様ではないオープンスタンダードを利用すると、データソースとエンドポイント間の相互運用性が制限なく保証されます。ピアレビューは、使用する設計プラットフォームに関係なく簡単に実行できるため、設計チームは、堅牢で信頼性の高いデータを確保しながら、わずかなコストで共同作業、革新、開発の加速を行うことができます。

オープン性は標準化に依存します

ほとんどの組織にとって、情報技術インフラストラクチャは、新しい、レガシー、オンプレミス、およびクラウドのアプリケーションとサービスの寄せ集めです。これらのシステムは一夜にして交換することはできず、今後数年または数十年にわたって、接続された情報エコシステムで役割を果たす必要があります。これらの異種の、そして非常に頻繁に地理的に分散したシステム間のリアルタイムの情報交換は、部門の枠を超えたビジネスプロセス全体で複雑なビジネスシナリオをサポートするために重要です。

業界標準はオープン性を促進し、異なるベンダーの製品間の相互運用性を可能にします。これらは、相互理解とコミュニケーションの促進の基盤を提供し、ビジネス間のコミュニケーションを改善し、開発をスピードアップします。持続力を備えた相互運用性の基準は次のとおりです。

• ISO 15926 資本プロジェクトにおけるデータ統合と相互運用性のためのものです。システム間のデータの共有、交換、および受け渡しに対応しています。
• ISO 18101 システムのシステム、個々のシステム（ハードウェアとソフトウェアを含む）、およびコンポーネント間の相互運用性の要件に関するガイダンスを提供します。この標準は、オープン標準のMIMOSACCOMから生まれました。
• OPC-UA（統合アーキテクチャ） インダストリー4.0およびインダストリアルモノのインターネット（IIoT）にとって最も重要な通信プロトコルの1つです。プラットフォームの独立性と相互運用性のために、産業環境におけるマシン、デバイス、およびシステム間のデータ交換を標準化します。
• RAMI 4.0 は、サービス指向アーキテクチャ（SOA）と、ネットワーク通信、データプライバシー、およびサイバーセキュリティのプロトコルを定義する標準化されたモデルです。

オープンな相互運用性に関する業界標準により、ベンダーは協力してシス​​テムをオープンし、ベンダーソフトウェアのユーザーが資産とデータの全体像を把握できるようになります。

エッジまたはクラウド、両方の長所–接続されている限り

組織にIIoTを導入するときは、エッジデバイスを利用して、そのデバイスからデバイス上で直接データを収集および処理することを検討する可能性があります。これにより、コンピューティング機能がデータ収集のポイント（IIoTデバイスの場所）に近づきます。これはエッジコンピューティングと呼ばれます。

エッジコンピューティングの役割は、データを取り込んで保存し、フィルタリングして、クラウドシステムに送信することです。 SCADA（監視制御およびデータ収集）は、産業用アプリケーションのリモート監視および制御用に設計された制御システムアーキテクチャです。クラウドコンピューティングとエッジコンピューティングの違いは、単に処理が行われる場所です。クラウドは一元化されたデータセンターを介して機能しますが、エッジコンピューティングはポイントの集まりです。クラウドコンピューティングを使用して情報を一元化および集約することには多くの利点があり、施設の完全なデジタルツインに到達する可能性があります。ただし、遅延や帯域幅の問題から、コスト、信頼性、プライバシーの問題まで、エッジコンピューティングを使用することには、同様に有効で重要な理由があります。

ハイパーコネクテッド環境のエッジデバイス。 （出典：Bentley Systems）

最終的に、ハイパーコネクテッドでオープンな環境では、集中型または分散型/エッジ型のIIoTエコシステムのいずれかで、意思決定者が資産のパフォーマンスの完全でタイムリーで正確で信頼できる全体像を把握することが重要です。データサイロ化されたエコシステムでは不可能な種類のメリット。

さらに、IIoTフィードには非常に大きな個人的価値がありますが、資産レジストリ、作業スケジュール、パフォーマンス、障害、信頼性管理計画、保守活動など、従来のレガシーデータソースからの情報と接続して組み合わせて、その価値を最適化する必要があります。意思決定者。

ビジネスの成果と意思決定

ハイパーコネクティビティを注入すると、ビジネスの成果が変わる可能性があります。たとえば、掘削作業を監視しているチームは、いつドリルヘッドの交換をトリガーし、作業の停止を最小限に抑えるかを決定したい場合があります。ドリルヘッドの先端にあるカメラと関連するセンサーは、振動、温度、角速度、および動きを測定し、ビデオ、オーディオ、およびその他のデータを含む時系列信号を送信します。このデータは、オブジェクトの識別、正確なジオロケーション、およびプロセスのリンクに関して、可能な限りリアルタイムに近い形で分析する必要があります。

高度な予測分析により、ドリルヘッドの状態を過去のパターンや同様のリグまたは地質と比較して、掘削速度とパフォーマンスが許容速度を下回る時期を判断し、予測可能なコンポーネントの障害を特定します。これらの予測と掘削スケジュールを組み合わせることで、オペレーターはドリルヘッドをいつ交換するかを決定できます。

理想的には、スペアパーツのサプライチェーンは、予測または交換の決定に基づいて自動トリガーできます。トリガーされると、発注書の後に、破損前に交換を実行するための配送と労働力のスケジューリングのための輸送とロジスティクスが続きます。各プロセスと操作のドリルヘッドとラグタイムに関するデータは、将来の集計調査のために収集されます。

このシナリオでは、機器からの信号を合成して、最適な値を得るには、集約された統合された情報セットにする必要があります。この場合、時系列信号、資産レジストリデータ、パフォーマンスデータ、およびメトリックを一緒に評価するのが最適です。

クラウドコンピューティングとエッジコンピューティングをエンジニアリングモデル、信頼性分析、サプライチェーン、およびメンテナンスデータと明確に組み合わせると、最良の結果が得られますが、それはデータセットとデータを接続するアーキテクチャでのみ可能です。接続されたデータはリアルタイムでコンテキストを提供し、資産のパフォーマンスが主要なビジネス指標にどのように影響しているかを確認できます。

人、プロセス、データの接続性

「設計による接続性」とは、人と人とデータの間の接続性も意味します。接続性のビジネス戦略により、生産性が飛躍的に向上します。

ビジネスプロセスの統合はソフトウェアだけではなく、ITだけでもありません。ビジネスプロセスの統合により、組織の文化が改善されたデータ分析戦略と統合され、データを人々が実行可能にしたり、リアルタイムで自動化したりできるようになります。ビジネスプロセスの統合は、接続性を活用するように設計された重要なビジネスイニシアチブです。

BentleyのiTwin接続データ環境

BentleyのiTwinConnectedData環境。 （出典：Bentley Systems）

BentleyのiTwinConnected Data Environmentの例の図では、データの取得と集約に関連するビジネスプロセスが接続されており、リアルタイムのデジタルツインの作成に共同で貢献しています。この場合、ISO 15926標準に基づくスキーマを実装するBentley、AVEVA、HexagonなどのCADツールのエンジニアリングモデルは、いわゆるブリッジを介して取得されます。コネクタとも呼ばれるブリッジAおよびBは、これらのスキーマを理解し、iModelBISスキーマに変換します。そこから、取得したデータが集約されて統合エンジニアリングデータセットになり、視覚化と分析に利用できるようになります。

同時に、構成および信頼性管理ツールからの情報が収集され、業界のCCOM準拠のデータモデルに変換されます。 iModelと同様に、この運用データは収集され、運用データハブに統合されます。そこでは、iModelHubに常駐するエンジニアリングデータとジオメトリデータ、およびMicrosoft Azure IoTハブを介して提供されるIIoTデータについてレポートし、それらと組み合わせて、完全でリアルタイムのデジタルツインをユーザーに提供できます。

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デジタルツインは、物理的な資産、プロセス、またはシステムのデジタル表現であり、そのパフォーマンスを理解してモデル化することができます。デジタルツインは、複数のソースからのデータで継続的に更新されます。これにより、実際のシステムまたは資産の現在の状態を反映できます。すべてがすべてに接続されており、この情報を使用して意思決定をサポートする機能は、デジタルツインの真の価値を実現する場所です。

なぜオープンなのか、なぜ接続されたのか、なぜ今なのか？

誰もが「オープン」と言います。しかし、開放性の程度はありません。つまり、それを意味するか、そうでないかのどちらかです。オープンテクノロジーは、ベンダー切り替え機能を持つように設計されています。 ISO15926や最近ではISO18181などのオープンソースおよびオープン相互運用性標準などのパターンを採用してネイティブに組み込むことで、顧客やサードパーティの開発者がアプリケーションやクラウドサービスとやり取りするのが可能な限り簡単になります。

オープンソースとオープンデータは、設計、建設、試運転、保守、運用のすべての面で施設を完全に表す、完全で忠実度の高いデジタルツインを作成するための道を開きます。

オープンで接続されていること自体が目標ではありません。これは、テクノロジーのユーザーがデータに簡単にアクセスできるようにする組織の構造に組み込まれている企業戦略です。