データハーベスティング：スマート製造成功の基盤

CGI Nederlandの製造担当バイスプレジデント、Coen Huesmann氏によれば、スマート製造はデータの収集（ハーベスティング）によって達成されます。

製薬大手がCOVID-19ワクチン生産で時間との戦いを繰り広げる中、製造プロセスでの孤立したグリッチが生死を分ける可能性があります。

CGIは、化学プラントから酪農企業、ディスクリート製造業まで、グローバルな製造業者がインダストリー4.0に向けたデジタルジャーニーの次のステップを踏み出せるようコンサルティングを主導しています——この移行は生産問題の緩和にもつながります。CGIのITとビジネスコンサルタントは、企業がデータを収集し、運用上の問題を特定して迅速に是正できる、アジャイルでレジリエントなサプライチェーンの構築を支援します。

CGI Nederlandの製造担当バイスプレジデント、Coen Huesmann氏は、パンデミックが企業に負荷をかけ、メーカーがサイロアプローチから統合されたエンドツーエンドプロセスへ移行する必要性を浮き彫りにしていることに同意します。

「多くの顧客が、70年代や80年代から稼働している製造サイトを持っています。これらをインダストリー4.0に合わせることが重要です。製造企業におけるデータの生涯は無視できません」とHuesmann氏。

「今月、オランダでワクチン遅延のニュースがありました。大手製薬企業の工場で問題が発生したためです。今、誰もが『なぜこの問題が起きたのか？』を知りたい。しかし、工場は巨大なエコシステムで動いているため、答えを得るのは容易ではありません。ワクチンには生きた生物が含まれているという事実もあります。たくさんの異なる機械があり、どれでもエラーの原因になり得ます。そしてそれらすべての情報がサイロに眠り、文脈のない情報として存在しているのです」と同氏。

Huesmann氏は、CGIで製造企業のオペレーション最適化とアジャイルサプライチェーン構築を支援するチームを率いており、「Manufacturing Atlas」と呼ばれる強力な手法で、新しい市場現実に対応する革新的ソリューションを提供し、顧客ニーズを満たしています。

OTとITのギャップを埋める

「すべてのシステムから情報を収集することは、工場運営に必要なすべての答えを提供し、戦略的ビジョンと最終目標の達成を支援する鍵です」とHuesmann氏は指摘します。

「多くの古い工場には、いまだに労働集約的なプロセスが残っています。当社はクライアントが次のステップを特定し、受注から生産、品質管理、納品までのプロセス自動化を支援します。物流、品質管理、生産ステップを含むエンドツーエンドのバリューチェーン全体のプロセスを取り込み、工場内の設備メンテナンスも維持しながら。クライアントとともに、安全性とサステナビリティにもますます焦点を当てています。」

「これら、および効率と生産性の目標のために、彼らは事実に基づいた意思決定を行う必要があります。メーカーはデータを使ってより良い意思決定をしたいと考えています。工場は最大のデータ生成源ですが、メーカーがそれを理解するのは困難です。まず収集し、それから文脈付け（コンテキスト化）してこそ、その価値を解き放てます。」

Huesmann氏は、自動化オペレーションプロセスと、CGIがいかに運用技術（OT）と情報技術（IT）のギャップを埋めているかについてさらに説明します。

「製造クライアントがプロセスと工場自動化においてより成熟する旅を支援する強力な方法論を持っています」と同氏。

「例えば、化学メーカーのお客様では、完全に統合されたプラントを構築しました。彼らのSAPシステムからの受注がプラントでの生産をトリガーします。すべての生産ステップが、ナビゲーションシステムで正しいサイロへ誘導されるトラックが完成品をピックアップし顧客へ配送するところまで、自動化された形で実行されます。」

「このお客様では、ショップフロアのポンプ、バルブ、容器を駆動するPLC（プログラマブルロジックコントローラ）を、制御室の意思決定制御システムと製造実行システム（MES）を通じてプログラミングしました。追跡・トレース、計量・分配、効率改善の学習などが可能です。現在、これを物流と統合して工場を外部世界と接続する作業を進めています。」

「多くの製造オペレーションは、プロセス単位や機械単位でしか改善できません。当社は、エンドカスタマーの視点から、このプロセスの価値がどこにあるかを真に理解しようとします。お客様に多額のコスト削減をもたらし、同時にプロセス品質も向上させられます。プロセスを自動化すれば、安全性も自動的に向上します。」

製造実行システム（MES）

では、50年も前から確立された製造オペレーションにおいて、複数サイトにわたる古いデータをどう収集すればよいのでしょうか？

「工場はITシステムとはまったく異なるスピードで更新されます。そのため、年齢と技術に関係なく、工場のすべてのデータソースをプラットフォームに接続するプラットフォームを構築しています。これにより、お客様は十分な情報に基づいた意思決定が可能になります」とHuesmann氏。

「製造実行システム（MES）とこれらのデータプラットフォームの組み合わせにより、お客様は従来から接続されていた情報を収集できるだけでなく、ポンプ、容器、工場内のあらゆるモノ——以前は決して接続されていなかったもの——から情報にアクセスし収集できるようになります。」

「さらに、設備にセンサーを追加します。例えば熱交換用、振動や流量の測定用など。つまり、工場は決して古い技術だけではありません。常に新旧の技術が混在し、さまざまな方法で通信しています。データを取得するための接続を作り、さらにデータに文脈を与えます。」

CGIは、MES調査を通じて定期的にお客様のデジタル体験とMES体験を確認しています。「今秋、最新トレンドを探求・提示する新しいMES調査を開始予定です」とHuesmann氏。

インダストリー4.0への道のりにおける主要パートナーシップ

CGIのSASとのパートナーシップは、双方にとって重要です。

Huesmann氏：「MESシステムは、クライアントの製造プロセス改善を支援する工場に関する核心情報を提供します。SASは、分析プラットフォームとしてユニークなポジションにあります。当社のプラットフォームを通じて、データを継続的に収集、分析し、プロセスを改善するプロセスを持っています。」

「AIは彼らのプラットフォームの不可欠な部分です。正しく実装されれば、ここが製造からの真のデータが収集される場所です。AIで概念実証や検証をする時期は終わりました。組織がAIをスケールさせているのが見えます。それにはSASのような強力なプラットフォームパートナーが必要です。CGIが加える価値は、技術的知識とビジネス知識で、適切な文脈を提供し価値を創造することです。」

CGIはHexagon、Aveva、Trendminerとも提携しています。「Hexagonは手作業プロセスの自動化におけるパートナーの一つです。例えばある製造クライアントでは、製品処方の自動化を共同で支援しています。このソリューションにより、お客様は新しいレシピを標準化・自動化された形で生産に導入でき、生産と製品切り替えがより安全かつ効率的になります。」

「Avevaとは、工場間でのプロセス標準化を支援する標準化MESプラットフォームを設計・構築しました。より成熟したプラントでは、AIがこのプラットフォームの一部となって品質、効率、安全性を最適化します。」

「Trendminerは確かに主要パートナーの一つです。Trendminerのようなセルフサービス分析プラットフォームは、データソースを標準化された方法で結合するよう設計されており、データが文脈化されれば、ブレークスルー的改善を可能にするインサイトを提供します。SASがより高度なAIオプションと深い分析を含むのに対し、Trendminerのようなセルフサービスツールは、製造現場により実用的で近い用途向けです。」

サイバーセキュリティ：製造業の「金」を守る

メーカーはインダストリー4.0への計画だけでなく、デジタル移行時にデータを守ることも不可欠です。データは金です。このデータ収集の過程で、どうデータを安全に保つのでしょうか？

「これはおそらく、我々が最も積極的に取り組んでいる最大のテーマの一つです。MESと分析提案により、クライアントが製造オペレーションからデータを解き放つのを支援します。これらのプラットフォームは一般的に最新規格に準拠してよく保護されています。」

「脆弱性はOT環境により多く存在します。現代の工場では、ほぼすべての新しい設備が接続されていますが、古いデバイスは必ずしも最新のITセキュリティ規格に準拠して保護されているわけではありません。」

「したがって、この種の設備をリングフェンス（隔離）しようと試みます。しかし、資産保護が利用の犠牲になってはなりません。OTセキュリティスペシャリストが、設備の硬化（ハードニング）でクライアントを支援します。デバイスをさまざまな方法で保護し、外部に晒さずに金を掘り出せるようにします。」

第4次産業革命とは？

インダストリー4.0とは、モノの生産と提供のあり方の変革を指します——産業オートメーションとフレキシブルファクトリーから、新技術の適用に基づく完全に接続されたファクトリーへの移行です。

競争優位を得るには、メーカーはポストコロナでデジタルテクノロジーを活用しなければならないと認識しています。新技術はますます速いスピードで開発され、以前は不可能だった働き方を可能にします。テクノロジー同士も相互に可能にします：セルフサービス分析、IoT、AI、クラウド、モバイル、量子コンピューティング、5G、強力なビジョンとプロセスと組み合わせることで、メーカーをよりアジャイルで、よりレスポンシブにします。

例として、安全な無線接続と手頃なセンサーの組み合わせにより、これまで測定されてこなかった製造セグメントからデータを取得できます。これをPLCにフィードバックすることで、ファクトリーオートメーションをエンパワーし、産業オートメーションをはるかに大規模に可能にし、生産性とパフォーマンスを向上させます。

クラウドの演算能力で、AIアルゴリズムが膨大なデータを分析し、そこから自動的に学習を生み出せます。この学習を工場のプロセス最適化に活用できます——数年前までは不可能だった方法で。

デジタル化する業界には巨大な利益が待っています——製造業では、スマートファクトリーが生産ラインを迅速に切り替えてリードタイムを短縮し、グリッチを素早く特定できる柔軟な生産を可能にします。

スマート製造を加速するには、機械とオペレーションのデジタルツインが、安全なシミュレーションとインテリジェントな最適化のために不可欠であり、ファクトリーオートメーションと設備・タスクのリアルタイム制御も必要です。

行動できるインサイト

創立45周年を迎え、新タグライン「Insights you can act on（行動できるインサイト）」を掲げる年に、Huesmann氏が2021年の予測を語ります。

2021年のトップインサイトは？

「人との交流とショップフロアでのミーティングは戻ってきますが、24/7ではありません。製造は依然として鍵で、各地域に新しい製造オペレーションが構築されます。」

製造業に最もインパクトを与える新技術は？

「現時点で、さまざまな新技術が一気に飛躍する『パーフェクトストーム』が来ていると感じます。これは昨年、パンデミック直前に開催されたWebサミットで確認されました。意見リーダー、科学者、学生、スタートアップ、トニー・ブレアのような政治家、トップCEOや起業家が出席しました。AIは長年ありますが、クラウドやIoTといった他の成熟技術によって、まったく別のレベルに引き上げられています。量子コンピューティングはまだ大きくありませんが、投資額は莫大で、AIにさらなる大きな影響を与えるでしょう。これらすべての技術によって、非常にエキサイティングなことが実現される直前です。」