さまざまな製造業務におけるエッジデバイスとコンピューティングの登場は、さまざまな産業で広大な工場を運営するための新たな基準を生み出し、大きな牽引力となっています。
しかし、業界全体がインダストリー4.0がもたらす技術革新のドラムに合わせて行進するようになると、製造プロセスの各段階に影響を与える中央の意思決定をリアルタイムで行うことが難しくなります。
そして、合理化された分析と意思決定が製造の成功に重要な役割を果たす時代において、工程の端にあるローカル局は独立した意思決定を行わなければなりません。
その結果、エッジデバイスはプロセスを分散化し、分析とビジネス上の意思決定を適切な物理的場所に制限するため、製造の効率化と成功に不可欠です。
この記事では、エッジデバイス、その役割と利点、効率化と成功のためのさまざまな製造ユースケースについて説明します。
エッジデバイスとは何ですか？
エッジデバイスは、内部ネットワークシステムと外部ネットワークの合流点を提供するネットワークデバイスです。これは、2つのネットワークが異なるプロトコルで構成され、生来互換性がないため、特に重要です。
しかし、エッジデバイスは、境界を越えた効率的なデータフローを確保するために、これら2つのネットワークを接続します。例えば、工場フロアの特定のマシンは、クラウドのような独特の広域ネットワーク（WAN）やインターネットに生のまま送信できない固有のデータを出力します。
エッジデバイスはこのギャップを埋め、異なるネットワーク間の相互接続を可能にします。しかし、これらのデバイスは様々な種類や構造を持つため、基本的なルーティングや伝送から、より高度なデータのフィルタリング、モニタリング、ストレージまで、様々な機能を当該ネットワーク間で実行します。
そして、急成長するモノのインターネット（IoT時代において、最新のエッジデバイスは、企業に技術インフラを見直し、再構築する機会を提供し、この種のコンピューティングから多くのプラスポイントを引き出します。
メーカーにとってのエッジデバイスの主な利点
理想的なセットアップでは、エッジデバイスはいくつかの利点を提供し、すべてのオーバーヘッド費用を削減します。以下がその例です：
待ち時間の短縮
先に示唆したように、新時代のエッジ・デバイスは中央集権的なデータ管理と処理を排除しています。その代わりに、クラウドにデータを送信するのをやめ、データを生成する場所の近くでデータを処理します。
その結果、帯域幅を詰まらせることなく、他のオペレーションエリアからのより重要なデータがネットワークを通じてより速く移動できるようになります。さらに、すべてのシステムの動作に必要な待ち時間を短縮することで、エッジデバイスは製造プロセスを合理化します。
データとネットワークのセキュリティを強化
ネットワークとデータ集約の要件をクラウド・アーキテクチャに大きく依存している場合、データが危険にさらされる可能性があります。結局のところ、データはリモートのデータセンターへ移動する際、拡張されたネットワーク上をより長い距離移動することになります。
さらに、クラウド・ストレージ特有の一元化された性質により、機密性の高いビジネス・データの膨大なキャッシュが危険にさらされます。例えば、DDOS攻撃は、データがすべて一箇所にあるため、効果的にデータを危険にさらすことができます。
エッジ・デバイスは、ソースに近い場所でデータの個別形式を管理することで、この問題を解決します。データにアクセスしようとする不測の事態が発生しても、ネットワークはその分散された性質によって区分けされます。
そのため、データを保護するためにネットワーク全体をオフラインにするのではなく、一部のエリアだけを封鎖し、他のエリアは稼動させたままにしています。
柔軟な拡張性
製造業は、ますます拡大する市場基盤に効率的に対応するため、ほとんどの場合、規模を拡大していきます。しかし、このようなプロセスや将来的な業務によって、かなりの量のデータが生成されます。
また、そのような企業がクラウド・アーキテクチャーを利用する場合、専用のデータセンターを建設するか、大幅に拡張する必要があります。
一方、エッジ・デバイスは拡張性を高め、コストを削減します。データ管理、分析、ストレージを生成ポイントの近くに限定できるため、大規模な集中型データセンターへの投資の必要性がなくなるからです。
製造業におけるエッジデバイスの使用例
工場フロアには複数のデータ生成・管理ポイントがあるため、製造業者にとってエッジデバイスを使用する分野は多岐にわたります。私たちが遭遇する一般的なユースケースには、以下のようなものがあります：
機械の予知保全
製造業者は、エッジデバイスを使用して機械をリアルタイムで監視し、そのパフォーマンスを監視することができます。さらに、より革新的なエッジデバイスは、個別の機械からのデータを分析し、差し迫った故障を関連するオペレーターや監督者に通知し、生産ラインが停止する前に早期のメンテナンスや修理を促すことができます。
マシン、デバイス、人間のコネクティビティ
多数の機械がある広大な製造施設では、資産が良好な状態で稼働しているかどうかを確認し、現行の要件を満たすように調整するのに時間がかかることがあります。
エッジデバイスは、さまざまな機械、オペレータ、IoT デバイスのリアルタイムの機能能力に関する詳細なデータと洞察を提供します。また、関係者が機械や産業資産をリモートで追跡し、必要に応じて生産を正確に調整するための専門的な情報を提供することもできます。
人員および工場のセキュリティ
エッジデバイスをオペレーションに組み込むことで、工場のセキュリティを大幅に改善し、従業員をより安全な環境に置くことができます。したがって、エッジデバイスによる生データ分析の局所的な性質は、ほぼリアルタイムの安全ソリューションを提供します。
さらに、堅牢なエッジ・デバイスは、人間が立ち入ることのできない製造施設のエリアでもセキュリティを提供することができます。
品質管理
生産ラインから不良品を手作業で検出することは、人間の完全な鋭敏さ、あるいはその欠如に大きく依存しています。残念なことに、これは、かなりの量の粗悪品が簡単にすり抜け、顧客向け在庫に混入する可能性があることを意味します。
しかし、AIを搭載したエッジ・デバイスは、製品検査がより鋭敏かつ迅速に行えます。これにより、最終製品の品質が向上するだけでなく、人的入力の多い作業に人員を割くことができます。
Tulip Edge IOエッジコンピューティングの利点
Tulip 、コード不要の フロントラインオペレーションプラットフォームとネイティブかつシームレスに統合するエッジデバイスを設計・構築しています。チューリップのアプローチは、セットアップと設定に関連するコストと時間を削減する3つの主な利点を提供します：
オープン性-Tulipなら、あらゆるものに接続できます。センサーやカメラを使ってアナログマシンやカスタムマシンからデータを収集したり、一般的なプロトコルでネットワーク化されたマシンを接続したり、直感的なインターフェースで人間にデータを要求したりできます。
俊敏性とセルフサービス-Tulip 、運用に最も近いエンジニアがコーディングや専門知識を必要とせずにデバイスを追加し、変更を実装できるようにすることで、運用の俊敏性と実験性をサポートします。Tulipエッジデバイスは、コスト効率が高く、セットアップが簡単で、複数のユースケースに使用できます。これにより、継続的な改善と拡張性がサポートされ、これまでにないTime to Valueが実現します。
統合と接続-Tulip完全なプラットフォームを使用すると、自動的にデータを収集し、エラーを防止するタスクに役立つリアルタイムのガイダンスを提供する、直感的で合理化されたワークフローを作成できます。Tulip 、HTTP API、SQL データベース、OPC UA サーバーへの接続により、他のシステムと統合できます。
次世代エッジテクノロジーが業務の効率性と生産性の向上にどのように役立つかをお知りになりたい方は、 Edge IO 最新リリースについてこちらをご覧ください。
機械とIIoT デバイスの接続
Tulipプラットフォームとデバイスを使用して、業務全体のリアルタイムデータを収集する方法をご覧ください。