レガシーシステムをインダストリー4.0へ：マルチプロトコル課題の克服

スマート製造実装の最大の難所

既存システムを機械データの生成・収集・分析の世界へどう統合するか。運用技術（OT）と情報技術（IT）のソフトウェアプロトコルに標準化が欠如する中、レガシーと新規設備をシームレスに連携させ、標準化された実用的データストリームを生み出すことは、一見不可能に見える。

CESMII（スマート製造研究所）のジョナサン・ワイズ氏（技術担当VP）は、「新しい優れたプロトコルも、古い原始的なプロトコルも、長期間共存し続けるのが現実だ」と語る。

専門家パネルが示す道筋

CESMIIスマート製造サミットでの「相互運用性と調和」パネル討議で、専門家たちは以下の指針を示した。

プロトコルとインフォメーションモデルの違い

MTConnect Instituteのラッセル・ワデル氏（マネージングディレクター）は、「プロトコルはデータを場所間・システム間で渡す『方法』であり、インフォメーションモデルはデータの中身『何』だ」と定義。MTConnect標準は、独自形式なしで構造化・文脈付けされたデータを提供するセマンティック語彙を定義している。

ブラウンフィールド（既存設備）への対応

OPC Foundationのステファン・ホッペ会長は、「ブラウンフィールドでは、ゲートウェイが上位層のOPC UA（機械通信プロトコル、MQTTトランスポート含む）と通信し、下位層では既存プロトコルを使用する巨大なエコシステムが存在する」と説明。グリーンフィールド（新設）では、ほぼ全機器ベンダーがOPC UAを設計段階から統合しており、「情報モデリングがソースから直接、ボックスから出し即利用可能」になる。

レガシー設備の標準化マッピング

マイクロソフトのエリック・バーンステット氏（Azure IoTチーフアーキテクト）は、「レガシー設備は永遠に残る。それを標準ベースのオープンインフォメーションモデルにマッピングする適切なツールで容易にし、一度マッピングすれば、以降は標準化モデルを使い、クラウド/オンプレミスの分析システムへ自動送信すべきだ」と強調。「分析ソフトウェアこそが価値創出とインダストリー4.0の核心。接続とデータモデリングのマッピングフェーズをできるだけ痛みなくするのが我々の責務だ」と語る。

単一プロトコルの勝利は不要

バーンステット氏は「どのプロトコルも勝つ必要はない。ベンダー非依存でデータを使える形式に変換し、適切なツールでシームレスな体験を作ることが重要」と付け加える。

共通言語への統一

ワイズ氏は「相互運用性の鍵はインフォメーションモデルだ」と総括。「古い設備をお持ちでもブロックされることはない。現代の情報システムに接続するビットを適応・実装できる。ただし、データを正規化・標準化する必要がある」と語る。

「独自のインフォメーションモデルを作ろうとしているなら、やめろ。専門家が10年以上かけて解決してきた問題だ。そこでは共通性、共通言語の採用が必要だ」と強く訴える。

オープンソースツールと支援体制

OPC UAインフォメーションモデルはUA Cloud Libraryで公開予定。VDMA Verlag（ドイツのエンジニアリング協会）の既存モデルも含まれる。将来的にはOPC UAベースのグローバル生産言語も追加される見込み。

パネルが参照したオープンソースツール（OPC UA、MQTT、MTConnectコンパニオン仕様）は既にGitHubで公開済み。「必要なものは全てそこにある。それを見つける手助けをするのがCESMIIの役割。プロトコル戦争のどちら側につくかではなく、今の状態から目指す状態へのステップを見つけるお手伝いをする」とファース氏。