ローカルvsグローバル生産制御：どちらのシステムが効率を推進するか

世界がよりつながり、デジタルプラットフォームがより洗練されるにつれ、多くのビジネスモデルが、生産者、消費者、バリューチェーン全体が自動的かつ効率的に相互作用できる中央インフラストラクチャを構築しています。このより開かれたネットワーク化された価値の流れは、生産のあり方に影響を与え、新たなレベルへと引き上げています。

これらのプラットフォームにより、はるかに小さな企業でも、世界中にインフラや独自のサプライチェーンを投資せずにグローバル貿易に参加可能。しかしこれを達成するには、生産チェーン全体で高レベルの制御と自動化が必要。どう実現できるでしょうか？

ローカルサーバーとクラウドサーバーのセキュリティについて知りたい場合は、別の記事をご参照ください。

ローカルで孤立したプラットフォーム

何で構成されるか？

ローカルプラットフォームは通常、プログラマブルロジックコントローラとして機能するPLC（電力線通信）と、他のデータ処理ツール（SCADA、MES等）で構成されます。

PLCはデジタル動作デバイスで、メモリを使用して制御用の特定機能を実装するためのプログラム命令を内部保存。デジタルおよびアナログ入出力を通じて装置とプロセスを制御。

しかし、PLC自体はプログラム命令があるからこそ自動化可能。真に価値を加え、効率的な制御を可能にするのは、PCRに接続して情報を収集し、それを自動化に変換する、通常ローカルな独立ソリューションの形をしたツールです。

どう機能するか？

PLCはシステムをプログラミングするエンジニアリングコンポーネントとして独立し、命令を通じてロジックを開発するために中央で動作。順次的かつ循環的に動作し、プログラムの完全なパスが完了すると、最初の命令から実行を開始。

監視・データ取得ツール（SCADAなど）と連携し、これがシステムの「脳」として機能し、HMI（ヒューマンマシンインターフェース）とともに、これらのソリューションは情報分析、データ記録、最小限の人的支援でタスク実行、つまり自動化された方法で実行可能。

グローバルで統合されたプラットフォーム

何で構成されるか？

従来の分散制御システム（DCS）は、分散した制御要素で形成され、各コンポーネントまたはサブシステムが1つ以上のコントローラーによって監視されていました。それらの制限と高度な分析を達成できないことから、ますます使用されなくなっています。

クラウド監視、ビッグデータ、IoTプラットフォームなどのグローバルプラットフォームが主導権を握り、生産制御とオートメーションの最も洗練された形の一つとして位置づけられています。

これらのソリューションは、リアルタイム機械データと工場パフォーマンスデータを製造プロセスの意思決定に統合します。

どう機能するか？

工場からの直接データ伝送により、主要業績評価指標（KPI）に基づいて装置と生産のステータスを測定する統合分析が可能。正確な視覚表現を作成し、したがって前例のないレベルの可視性と制御を実現。

最新の生産ステータスが即座に利用可能になり、管理者、機械オペレーター、現場監督者が常に最新情報を把握し、全体的な視点と知識から運用を理解可能。

ローカル vs グローバルシステム

ローカルプラットフォームのメリットとデメリット

• ローカルで孤立したプラットフォームは、導入と起動コストがはるかに低く、したがって小規模産業システムにより実行可能。
• 冗長性と限定的な拡張性により、主に離散製造プロセスと独立した装置の制御に適している。
• これらのエキスパートシステムは堅牢で信頼性が高く、期待に応え、制御プロセスに価値を加えることが多い。
• 承認された相互接続のない孤立システムであるため、異当事者間のコミュニケーションが効果的でなく、情報は非構造化傾向。
• 多くの仲介者が存在するため、他のプラットフォームとの相互作用と情報交換・共有に困難。
• 頻繁な変更と調整の面ではるかに非柔軟なシステムタイプ。メンテナンスがはるかに複雑で高コストになるため、複雑なプロセスには不向き。
• 他の装置との統合は手動で、特定の技術サポートが必要。

 

グローバルプラットフォームのメリットとデメリット

• 中長期的には通常コスト削減をもたらすが、これらのプラットフォームは導入コストが高く、小企業にとって障壁となり得る。
• すべてのデータソースと機能を統合して複製を回避する必要がある、より洗練されたシステムタイプ。時間がかかり複雑。
• サプライヤーサポートの質、ナビゲーションの容易さ、ユーザーインターフェースが、プロセスの正しい制御とプラットフォームの正しい使用のための重要な要素に。
• 高度に拡張可能なシステムで、ほとんどが迅速に導入可能。分析処理の洗練度が大きなビジョンと成長能力を提供。
• これらのシステムはモジュール式で、大量の資産を統合する機能を持ち、常に生産現実とリンクし、データへの完全なアクセス性を持つ。
• プラント情報管理ツールを持ち、意思決定チェーンに垂直統合し、すべてのプラントと資産の監視、制御、運用を単一運用環境から実行可能。
• プログラミングはマルチユーザーで、複数のプログラマーが同時に作業可能。運用環境の柔軟性により、組織の異なるプロファイル間で情報共有可能。

 

どの制御モデルを選ぶべきか？

すべてはニーズ、そして何より企業の規模によります。生産システムがそれほど複雑ではなく、多くの調整や変更を必要としない小企業では、PLCとSCADAを組み合わせたローカルシステムでニーズを解決可能。これらのシステムは主に離散製造プロセスと独立装置の制御に使用されます。

より複雑で、高度な制御措置とより頻繁な調整や変更を必要とするすべてのプロセスには、クラウド監視などのグローバル制御システムが解決策。これらのシステムタイプは、より複雑なプロセスと統合制御の制御に使用され、生産に関わるすべての異なる当事者間の相互作用を促進します。

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