統合された製造と生産

• Bill Lydon
• InTech

要約

新しい情報技術と運用技術モデル

Bill Lydon

情報技術(IT)と運用技術(OT)の関係は、業界フォーラム、ユーザーグループ、イベント、展示会で多くの考えや意見を持つ正式かつ非公式の議論のトピックです。 異なるビジネスモデルや新しい技術、概念、課題を持つ組織では、これらの議論、パイロットプロジェクト、およびシステムの変更を推進している明らか ITとOTの関係については、以下を含むいくつかの強力な見解があります:

• 協調分離
• 協調統合
• リアルタイムマシンとプロセス制御を除いてOTを管理するIT
• 新しいハイブリッドグループ

多くのユーザーとの議論に基づいて、組織内のITとOTの関係は異なる段階にあるようです。 しかし、この傾向は、組織構造にかかわらず、製造と生産の改善を達成するために、ITとOTの機能統合であるように見えます。

OTとは何ですか？

運用技術は、通常、機械、ロボット、生産ライン、バルブ、ポンプ、その他の生産要素を含む物理デバイスの直接監視または制御を通じて、物理プロセスの変 実際の制御は、プログラマブルロジックコントローラ（Plc）、分散制御システム（DCSs）、機械コントローラ、ロボット、プロセスコントローラ、および物理的な生産を監視 多くの組織のOTはまた監視制御およびデータ収集システム、人間機械インターフェイスの表示、歴史家および遠隔端末装置を取囲む。 これらのシステムは、通常、Modbus、EtherNET/IP、Profinet、EtherCATなどの産業用制御ネットワークを使用して通信します。 最近では、ワイヤレスセンサーはISA100、WirelessHART、または独自の方法を使用して通信します。

何ですか？

情報技術の初期の定義は、Harold J.LeavittとThomas L.Whislerによる1958年のHarold Business Reviewの記事”Management in the1980s”に登場しました。

“新しい技術にはまだ単一の確立された名前はありません。 私たちはそれを情報技術と呼ぶでしょう。 それは複数の関連の部品で構成されます。 一つは、大量の情報を迅速に処理する技術を含み、それは高速コンピュータによって具現化されている。 第二部は、意思決定の問題への統計的および数学的方法の適用を中心に、それは数学的プログラミングのような技術によって表され、operations researchのような方法 第三の部分は、そのアプリケーションはまだ非常に明確に浮上していないが、オフにあります。”

これはまだかなり良い基本的な定義です。 運用研究という用語が含まれています。 運用研究の広範な定義は、いくつかの現実世界の目的の最大の利益、パフォーマンス、利回りまたは最小損失、リスク、またはコストを決定しています。 産業工学と運用産業とプロセス製造に適用される研究は、より良いシステムと運用手順を開発するために、複雑なシステムの運用に焦点を当てた2つの分野を組み合わせています。 今日の新技術は、これらの目標の達成を可能にしています。

統合製造業

製造-プロセス産業は、製品設計、調達、サプライチェーンマネジメント、生産、メンテナンス、アウトバウンド物流など、ビジネス全体を統合するというコンセプトを長年にわたって追求してきました。 コンピュータ統合製造の考え方は、1970年代以来のビジョンであり、統合されたシステムとデータ通信を使用して、組織と人員の効率を向上させるための新しい経営理念と相まって、製造企業全体の統合と定義されています。 1970年代と1980年代には、いくつかの大規模な自動車メーカーや航空宇宙メーカーが少数のプロジェクトを実施しましたが、当時のシステムと技術は面倒で高価で信頼性がありませんでした。 もう一つの大きな課題は、Plc、DCSs、CNC工作機械、コンベア、異なる通信プロトコルを使用したロボットなど、さまざまなサプライヤーのコンポーネントの統合でした。 また、米国と欧州の間でデータ交換とプロトコル標準が競合していましたが、これは逆効果でした。

インダストリー4.0、スマートマニュファクチャリングなど。

最近では、生産と商業のすべての側面を会社の境界を越えて統合して効率を高めるために、技術を適用して製造を改善するという進歩的な考え方が これは、Industry4.0、smart manufacturing、Industrial Internet of Things、および全体的な自動化、ビジネス情報、および製造実行アーキテクチャを追求するその他の取り組みによって例示されています。 目標は、人、機械、機器、物流システム、および作業中のプロセスが相互に直接通信し、協力する、生産性、効率性、および自己管理の生産プロセスを大幅に高 このビジョンには、quantity oneの受注生産のための低コストの大量生産効率を達成するための新しい技術とアーキテクチャが含まれています。

シングルビュー

IT/OTコンバージェンスは、企業の情報の単一ビューを促進し、すべての人、機械、センサー、PLC、プロセスコントローラ、アクチュエータ、モータ制御セ

リアルタイムでの決定

イベントや条件に関するより多くの情報が利用可能になるため、より高いレベルの信頼性でリアルタイムで決定が行われます。 IT/OTコンバージドアーキテクチャでのイベントの管理は、閉ループプロセスとして実行され、生産要素を最適化します。 これには、顧客の注文フローとミックス、サプライチェーン、製造、生産プロセス、アウトバウンドロジスティクス、および顧客サービスが含まれます。

リーン製造エコシステム

単一の製造会社を超えて、生産と物流プロセスが会社の境界を越えてインテリジェントに統合され、より効率的で柔軟なリーン製造エコシステムがリアルタイムに作成されます。 これにより、初期の製品アイデア、開発、生産、使用、メンテナンスからリサイクルまで、製品のすべてのライフサイクル段階を含むスマートな価値創造チェー このように、生態系は敏感であり、絶えず改善をするためにプロダクト考えからのリサイクルにすべてのための顧客の願いを満

共通プラットフォーム

ITグループとOTグループは伝統的に二つの別々のコミュニティで開発され、通信、ハードウェア、ソフトウェアのほぼすべてがそのコミュ 新しいアーキテクチャは、通信標準、強力なプロセッサ、webサービス、およびオープンソースソフトウェアの普及によって可能になり、ITとOTのコラボレーションと統合のための共通の環境を提供します。 ITグループとOTグループは現在、通信とネットワークアーキテクチャの基礎を共有しており、システム間のデータ転送を簡素化しているため、ITとOTの間の技術

組織とシステムの進化

新しい技術を適用して、より効率的な産業とプロセス製造企業を実現することは、機能の変化につながります。 リアルタイムエンタープライズリソースプランニングシステムが率いる新しい統合製造およびエンタープライズアーキテクチャは、工場フロアのミドルウェアソフトウェア機能をエッジデバイス、エンタープライズ、およびクラウドコンピューティングに統合しています。 これを表現するためのより伝統的な方法は、OTがそれに統合されていることです。 しかし、これは統合システムのすべての新しい可能性とエッジデバイスの新しいコンピューティングを説明するものではありません。 進歩的な企業は、パイロットプロジェクトを実施することにより、組織の変更や新しいシステムとの新機能を模索しています。 ITとOTの統合により、複雑な機械とそのサブコンポーネントの現場性能を積極的に監視し、製造とプロセス操作をよりよく理解し、より効果的な継続的 さらに、予測を改善する生産成果に対するより大きな自信があります。

業界の議論

ITとOTを統合してより効果的な操作を作成することは、多くのユーザーによって議論されており、一部はより効率的なメーカーになるため これらは製造会社からのいくつかの考えです。

組織変更の例は、Sugar Creek Packing Co.による2017Ignition Community Conferenceで発表されました。、多様化させ、適用範囲が広い食糧製造業者。 ある会社の担当者は、組織にOTの責任者とOTの責任者がどのようにいるかを議論し、両方の責任者を最高情報責任者に報告しました。 彼は、これにより、100以上のPLCおよびコントローラデバイスと15,000以上のタグを持つ六つの製造サイトにおける組織協力と運用がどのように改善されたかを説明した。

ロックウェル・オートメーションのパースペクティブ・イベント・パネルとユーザー・プレゼンテーションからのこれらの考えは、IT/OTについて様々な見解があることを示しています。 管理者、業界の専門家、および6人のユーザーが、コネクテッドエンタープライズの作成に向けた独自の取り組みについて議論し、洞察を共有しました。 パネルディスカッションからの主なコメントには、これらの観察が含まれていました:

• データを安全に移動し、必要なときに配信するためにリードを取る必要があります。
• 課題は、OTの人々がビジネスプロセスを理解しながらプロセスに精通していることです。
• ITとOT間のデータを効率的に交換するためには、共通のデータモデルが必要です。
• 成功の鍵は、非適切なオープンIT標準を使用して、アーキテクチャ全体を介してデータを接続することです。
• ある会社は、モータギヤボックスとドライブチェーンを設計するために制御技術者、設計者、機械技術者を雇っていました。 長年にわたり、それはモデルを雇うことはもう動作しないことがわかりました。 制御と機械設計が絡み合うようになったので、両方の世界を扱うメカトロニクス技術者にシフトしました。 その変化は、物理学、分析、およびIT技術を理解している人々の追加により、今も続いています。
• 構成制御を含むコントローラへのイーサネット接続を提供し、管理します。 自動化エンジニアは、ネットワークに負担をかけるのではなく、制御の改善と自動化の最適化に焦点を当てるべきです。

様々な見解は、組織が組織的および技術的アプローチについて異なる考えを持っていることを示唆している。

目標

リーダーシップ製造企業は世界的に競争し始めており、普及している新技術を使用しています。 システム、アーキテクチャ、組織構造の実装形態にかかわらず、競争力、生産性、品質、顧客満足度など、製造を改善するための一般的な目標があります。 統合された情報は、固定資産と変動資産を最適化するために使用されています。 リアルタイムデータを使用した運用の改善と分析により、ダウンタイムの短縮、エネルギー消費の削減、機器全体の有効性の向上など、多くの利点が得ら

組織がIT/OT機能の融合から利益を得るために働くにつれて、利害関係者、製品所有者、組織管理者は、新しい統合システムモデルを理解し、コンピュータ、イ

全体として、これらの新しい技術は、企業目標を達成するために、システムや製造プロセスの主題の専門家としてより多くの価値を提供するために、制御および自動化の専門家に挑戦し、力を与えています。