企業の運用を可能にするためのクラウドの再考とエンジニアリング

DeltaV 製品マーケティングディレクターの Mariana Dionisio 氏は、アドバンストクラウドホスト型ソフトウェアソリューションによって、組織がプロジェクトエンジニアリングと運用を効率化し、プロセスを最適化してコストを削減する方法について説明しています。

過去 10 年間で、クラウドは大規模なデータストレージ、ソフトウェア配布などの代名詞となり、「ビッグデータ分析」を試みるようになりました。現在では、ネットワーク通信の応答性の向上、ソフトウェアの革新、組織のワークフローの再設計、および IT での長年の信頼性の高い使用による信頼性の向上により、クラウドは資本プロジェクト管理から日常の製造業務に至るまで、メーカーのワークフロー戦略に不可欠なリアルタイムの一部になってきています。

データサイロによる業務改善の妨げ
組織は、生産を管理するだけでなく、単なる生産管理以上の付加価値を引き出そうとしています。システム、センサ、制御要素への投資は、作業の合理化および工場のパフォーマンスを安定化に役立ちました。ただし、多次元最適化によってより大きな利益を得ることができます。例えば、機器の信頼性データを生産プロセスデータと組み合わせて、相互影響を理解することができます。しかし、工場内技術システムとそれらのデータは役割別にサイロ化されていることが多く、プロセスデータを活用して信頼性の改善を行うのが難しくなっており、逆もまた同様です。同様に、1 つの工場のユニットまたは設備レベルでの詳細なパフォーマンスデータは、中央エンジニアリングリソースやその他の施設による可視性が制限されています。これにより、1 つの施設でクラス最高の挙動をモデル化し、他の施設に拡張する機会が制限されます。

エンタープライズオペレーションの実現
多くの施設でパフォーマンスを最大化するには、企業規模で重要な運用データと活動データを比較してベストプラクティスを確立することが不可欠です。さまざまな業務を比較し、違いを生み出す行動を理解するためのツールを備えた統合ビューがあれば、企業の最高のパフォーマンスを実現する制御戦略と資産戦略を他の施設でモデル化できます。

膨大なデータをリアルタイムで管理・分析するクラウドソリューションは、機器の信頼性のトレンドを特定するのに最適です。これにより、工場の可用性に影響を与える前に、機械故障の特定と解決が可能になります。一部の業界では可用性が 1 % 増加するごとに、年間約 840 万ドルの利益率が増加するとエマソンは見積もっています。

強力なクラウドベースコンピューティングの統合は、組織の運営方法を変革しています。データとシステムをクラウドで安全に利用できるようにすることで、認証を受けた専門家がどこからでも簡単にパフォーマンスの向上に取り組むことができます。ワークフローの導入は、効率化、製品の品質向上、安全性とサステナビリティの向上、コスト削減における推進のカギになります。企業運営ソリューションの具体例は、次のようなものがあります。 

• エマソンの DeltaV™ ワークフロー管理ソフトウェアは、ライフサイエンス製品、特により複雑で高度な治療薬や新しい細胞ベースの方法におけるレシピの作成と管理を簡素化します。これにより、紙への依存を排除し、医薬品とワクチンのパイプラインを加速させます。
• エマソンの Guardian™ デジタルエクスペリエンスなどのクラウドベースのライフサイクル管理プラットフォームは、すべての制御、自動化、アセットマネジメントシステムを一元管理し、システムの健全性とパフォーマンスの最適化を促進します。
• AMS マシンワークスなどのクラウドベースの状態監視ソフトウェアは、ポンプ、モータ、タービン、発電機、コンプレッサなどの重要な資産の状態を中央の信頼性スペシャリストが可視化できるようにします。これにより、故障を素早く特定でき、予定外のダウンタイムを最大限防止し、可用性を高めることが可能になります。
• 中央フィールド機器スペシャリストは、DCS アクセスを必要とせずに、複数の場所や施設でリモートで測定アプリケーションの分散型フリートを監視できます。これにより、資産のパフォーマンスに関する貴重な洞察が得られ、オペレータの効率が向上します。

クラウドベースシステムでは、十分に実証されたサービスとしてのソフトウェア（SaaS）利用モデルを使用することで、エンドユーザーは、サーバ、ソフトウェア、システムセキュリティおよびアップデートなどの IT インフラストラクチャを維持することなく新しいソリューションを採用できます。チームは、複雑な IT システムのメンテナンスおよび維持よりも、コアな製造能力に注力できます。

プロジェクトの複雑さを克服
現代の製造オートメーションプロジェクトの規模と複雑さは、データ利用における課題となっています。モジュール方式で建てられることが多く、新しい施設が「現場組立」で行われることはほとんどありません。むしろ、多数のサプライヤがプロセス技術の一部で独立して作業し、プロジェクトの後半で組み立てられるようにすべてをまとめています。このマトリックスのテクノロジー・パッケージ・サプライヤ、エンジニアリング会社、プロジェクト・サービス・チームを頻繁に変更する設計およびエンジニアリング計画に合わせて同期することは、歴史的にバージョン管理の問題やリモートプロジェクトサイトからのコンポーネントの不適切なテストによるエラーや遅延を生み出す深刻な課題です。設計およびエンジニアリングのドキュメントに関する単一の情報源を維持することは、数十年にわたるプロジェクトチームの課題でした。

こうした課題に対応するためには、クラウドベースエンジニアリングおよびプロジェクト管理プラットフォームは、グローバルチーム、サプライヤ、顧客間のシームレスなコミュニケーションとコラボレーションを促進し、よりつながりのある俊敏なエンジニアリング環境を育みます。 クラウドは、エンジニアリングの効率を改善する洗練されたソフトウェアソリューションによって、人と分散資産を結びつけます。以下にて実例をご覧ください。

• エマソンは、クラウドを活用して、プロジェクトエンジニアリングの改善、遅延変更への対応、分野間でのデータ共有の実現、設計によるセキュリティの確保を実現しています。これにより、複数の専門分野にまたがるエンジニアリングチームが、プロジェクトのライフサイクルを通じてより効果的に共同作業を行うことが可能になり、I/O の設計と構成、すべてのプロジェクトスケジュールと設計ドキュメント、信頼性の高いバージョン管理、統合された FAT とテストの管理、シミュレートされたシーケンスの構成と管理について、信頼できる単一の情報源が提供されます。
• プロジェクトチームがシステムとプロセスの構成を検証するようになると（リモートでも）、オペレータとエンジニアは、サードパーティによって管理および保守されている制御システムのシミュレートされたレプリカに、安全なウェブインターフェイスを介してどこからでも接続できるようになり、物理的なオンプレミス機器に関連するコストを削減できます。Emerson DeltaV シミュレーションクラウドのようなソフトウェアは、制御戦略の開発とテスト、オペレータトレーニングおよびコンピテンシー評価をサポートする包括的なデジタルツインを作成します。
• アセットパッケージの一部で作業している本質的に接続されていないサプライヤを含む、分散型プロジェクトチームの場合、エマソンのリモート・バーチャル・オフィスを使用すると、すべての関係者がプロジェクトライフサイクルを通じてファイルにアクセスし、ディスカッションに参加し、知識を共有できます。これにより、プロジェクトスケジュールが圧縮され、全体的なコストを削減できます。
• 移行プロジェクトでは、すべての履歴、設定、運用制御戦略を既存のシステムや旧型のシステムから新しいプラットフォームに転送する必要があります。これは、新しいシステムを構築するよりも難しいことがわかります。エマソンのクラウドベース DeltaV Revamp ソフトウェアは、AI を採用することでこの課題に取り組んでいます。以前のエマソン制御システムプロジェクトの包括的なデータベースを活用し、従来の構成の 70 % まで自動的に一致させて変換します。手動のワークフローを排除することで、ソリューションは大幅な時間を節約することができ、リスクとエラーを減らし、コストを 15 % 削減します。

まとめ
プロジェクトから運用まで、施設のライフサイクル全体を通して、クラウドはチームの連携方法、ワークフローの実行方法、パフォーマンスの最適化方法を変革します。これにより、リモートによって分かれたプロジェクトチームを 1 つの統合されたチームとして運用することができ、分散している施設がすべてのパフォーマンスを向上させるために最適な動作を共有および複製できるようになります。

「Innovations in Automation」で Boundless Automation^SM の詳細をご覧ください。