モダン産業制御システムの高可用性をマスターする

今日、産業機械制御システムの高可用性確保は基本的な必要性です。第4次産業革命、またはインダストリー4.0は、運用最適化、より柔軟で、よりインテリジェントで、より可用性の高いシステムなど、製造やサービス提供における主要な課題を提示します。

制御システムの可用性は何に依存し、どう測定されるか？

可用性を、システムが必要とされたときに満足に仕事を遂行できる確率と理解します。つまり、システムが故障なく仕事を遂行できる時間の割合です。
パーセンテージ値で99.9%以上で表されます。可用性 = MTBF / (MTBF+MTTR)、ここでMTBFは平均故障間隔、MTTRは平均修理時間です。
これは、その機能遂行能力を制限するものはすべてこのパーセンテージを減らすことを意味します。これらの故障は、ハードウェア、ソフトウェア、インフラストラクチャの故障によって発生し得ます。さらに、保全やシステムアップグレードのための計画停止も考慮する必要があります。

産業制御システムの可用性計算例

年間期間での計算を参考にしましょう。

なぜ産業界は高可用性を必要とするのか？

産業ビジネスは主に、PLC、バックアップ、自動化、SCADA、あらゆる種類のサーバーを備えた堅牢で安全なインフラストラクチャを要求します。

実際、重要インフラ保護法（2011年）によれば、SCADAシステムには、PLC、SCADA、HMIなどの自動化資産の変更管理とバックアップを含む高可用性が不可欠です。

つまり、複雑で堅牢な生産システムを持つビジネスなら、ダウンタイムとサービス中断を最適化するために高可用性を必要とする可能性が高いです。
Price Waterhouse Cooperの「産業インターネットの機会と課題」と題する研究によれば：第4次産業革命の基盤は、バリューチェーンに関わるすべての要素を接続することで達成される、すべての関連情報のリアルタイム可用性です。

制御システムの可用性をどう改善するか？

システムの可用性を改善するための不可欠なポイント：

1. コンポーネントの冗長性。 可視性喪失や制御停止時の可用性向上に最適な方法の一つ。コンポーネント冗長性により単一障害点を排除し、操作を一時停止せずに故障の修復、交換、復旧が可能。
2. ネットワーク設計。 ネットワークは常時管理が必要な高可用性システム。計画外ネットワーク停止は高可用性システムのもう一つの潜在的障害点。このため、冗長ネットワーク戦略の策定が潜在的インシデント回避に不可欠。
3. 診断。制御システム要素を診断できることは、潜在的生産故障の早期検知の鍵。
4. 仮想化。 ソフトウェアのハードウェア依存を実行時に減らすOSとプラットフォームを持つことは、システム寿命を通じた制約削減に役立つ。
5. ホットスワッピング。 ホットスワッピングは生産ラインで高可用性を保証する唯一の方法。つまり、機器交換が必要なとき、生産プロセスに影響を与えずに実行し、そのポイントで冗長性を復元。
6. オンライン変更。高可用性を保証するには、ハードウェアとソフトウェアの両方の設定追加、変更、改善を設置停止なしで許可する必要がある。
7. 予知保全。予知保全は、産業企業が設備可用性を高めるのに役立つ技術の一つ。機械学習技術の適用に基づき、設備の潜在的不具合を予測可能。こうして発生前に対処し、生産への影響を最小化。

一元化プラットフォーム、重要な要素

今日の高性能企業は、容赦なくインテリジェントに運営し競争力を持つために、ツール、情報、人員への信頼できるアクセスに依存しています。

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