OEE～総合設備効率向上のためのエッジサーバーの選び方

日本ではまだあまりなじみがありませんが、諸外国では総合設備効率（OEE：Overall Equipment Effectiveness）という言葉はある程度ポピュラーに使われています。そして、日本でもこの言葉が、特に製造設備メーカーにとっては重要な言葉になりつつあります。ここでは、OEEを向上させるためにできること、さらにエッジコンピューティングとの関係性について解説します。

製造設備メーカーにおけるOEE向上活動の現状

OEEを上げるためには、稼働率を上げること、つまり装置が止まらないこと、あるいは、装置が止まってもできるだけ早く復旧して稼働を再開できることが重要となります。さらに、生産の品質を上げ、良品率を高めることも重要です。そのためには、装置の不具合に由来する製造不良をできるだけ早く見つけ、不良品を次の工程に流さないようにしなくてはなりません。

装置を止めないためにまず重要なのは、製造設備メーカーでの信頼性を高める設計や、堅実な製造方法です。この点で、日本の製造設備メーカーの技術水準は高いと言えるでしょう。ただし、それだけではなく装置が止まってもすぐに復旧させるための体制（保守・メンテナンス・生産技術）も重要です。これは人手やコストがかかるにもかかわらず、日本ではあまり重要視されていませんでした。日本の製造設備メーカーの設計技術や製造技術、部品の信頼性などが非常に高いために、あまり故障の発生が問題になってこなかったとも言えるかもしれません。

しかし、メンテナンスや保守、生産技術の人手は不足しており、なかでも熟練技術者の不足は深刻です。そのため、顧客からトラブル発生時に迅速な対応を求められる場合が多くなっています。見方を変えれば、熟練技術者の取り合いになっているとも言えるでしょう。大口の顧客の場合、工場の近くに支社や保守センターといった拠点を設けることもありますが、費用の関係で難しい場合も多いです。また、トラブルが発生して対応のため現地を訪れた技術者が、トラブルが解決するまで何日も帰れないといった可能性もあります。
そして、生産設備に要求される機能やスピードが年々高度化しており、設備の複雑さが増大しています。設備の複雑さに応じてトラブルの発生頻度も高くなるので、保守やメンテナンスにかかる手間も増大しています。

このような事情から、OEEを上げるために保守やメンテナンスの重要性がよりクローズアップされています。製造設備メーカーには、設計技術や製造技術の水準の高さを維持しつつ、保守やメンテナンスなどの運用技術（OT：Operational Technology）も向上・効率化させることが求められているのです。

エッジコンピューティングによる解決

この問題を解決するために、近年エッジコンピューティングが注目されるようになってきました。エッジコンピューティングは製造設備の知能化・自律化とも呼べる技術で、簡単に言ってしまえば、センサーやモーターといった物理デバイスの近くにエッジサーバーを置き、極力上位のシステムにデータを送らずに、自前で処理するというコンピューティングのことを言います。これにより、通信による遅延をできるだけ排して、スピーディな処理を行うことかできます。

エッジコンピューティングの活用はさまざまな可能性を秘めています。保守やメンテナンスの分野で期待されるのは、遠隔監視や予知保全などの装置の異常を素早く検出・予測して対応を促すといったことです。
例えば、遠隔監視であれば、製造設備メーカーの所在地と納入先の工場が離れている場合であっても、製造設備の監視が製造設備メーカーの所在地で常時・リアルタイムに近い形で可能になります。これにより、人の移動を少なくし、異常の発生から対応までの時間を減らすことができます。また、エッジサーバーに人工知能を組み込んだエッジAIによる予知保全が実現すれば、故障の発生を予測することで予測の段階から保全計画を立てることができ、時間をさらに短縮することができます。

このような利便性から、顧客がエッジコンピューティングについての情報を学んでいて、その顧客から製造設備へのエッジサーバーの搭載を要求される場合も増えると予想されます。

エッジサーバーの選定に当たって重要なこと

OEE向上のためにはエッジコンピューティングが有効であることを見てきましたが、キーとなるエッジサーバーを選ぶ際にはどのようなポイントに気を付ければよいのでしょうか。

耐久性・信頼性・可用性が高いこと

エッジサーバー自体に耐久性や信頼性・可用性が高いことが要求されます。工場の環境は、冷房や暖房のないことも多く、オフィスの環境よりもはるかに過酷です。したがって、もともとオフィス用に設計されている産業用PCでは、信頼性に欠ける部分があります。もちろんそれなりの対策はなされていますが、止まらないことを目指すのであれば、エッジコンピューティング専用に設計されているエッジサーバーを選択するのがベストと言えるでしょう。

既存のアプリケーションをそのまま実行できること

産業用PC上で動作していたアプリケーションをそのまま、あるいはわずかな手直しで実行できることが要求されます。これにより、産業用PCからのソフトウェアの移行をスムーズに行うことが可能です。そのためには、エッジサーバーに仮想化の機能があることが望ましいでしょう。これにより、複数の産業用PCで実行していたアプリケーションをひとつのエッジサーバーで実行できるようになり、制御システムをシンプルに構成できます。

新しいアプリケーションをあとから追加できること

生産ラインの変更や新しい製品の投入に対応して、新しいアプリケーションをあとから追加できる柔軟性があるとよいでしょう。これも、エッジサーバーに仮想化の機能があると、エッジサーバー上のソフトウェアは各自が独立して動作しているので、ソフトウェアの追加や削除が容易にできるようになります。

コストパフォーマンスが良いこと

もちろん信頼性・可用性が高く仮想化をサポートしていることが大前提ですが、多少価格が高くても、動作速度が高く機能の豊富なエッジサーバーを選んだ方が、長い目で見たときにはコストパフォーマンスは高くなります。エッジサーバーの機能の豊富さは、エッジサーバーの動作速度の高さに支えられているため、予算の許す限りエッジサーバーはパフォーマンスを重視したいところです。エッジコンピューティングは今後もさまざまな活用が期待されており、将来的な拡張性を確保するためにも、サーバーのハードウェアはリソースにゆとりのあるものを選ぶ方がよいでしょう。

セキュリティ対策が万全なこと

クラウドコンピューティングに比べればエッジコンピューティングはセキュリティが破られにくいと言えますが、それでもセキュリティ対策が万全であることは必ず確認しておくべき項目です。

メーカーのアフターフォローがしっかりしていること

エッジコンピューティングはまだ新しい技術のため、未知の部分が多くあります。そのため、エッジサーバーのメーカーのサポート体制がしっかりしていて、気軽に相談に乗ってもらえることが大切になります。また、メーカーにしっかりした納入実績・稼働実績があればなおよいでしょう。

OEEを上げるためのエッジコンピューティングという選択肢

これからの時代、OEEを上げるためには保守や監視が重要です。本稿で見てきたように、エッジコンピューティングはOEE向上に大いに貢献します。現在の現場のためにも、また今後普及期に入ることが予想されているエッジコンピューティングのためにも、将来に備える意味でもしっかりしたエッジサーバーによる製造設備の構築・運用を目指しましょう。今回ご紹介したようなエッジサーバーの選び方を考えると、産業分野でのエッジ環境専用に開発されたztC Edgeは有効な選択肢です。特に、信頼性・可用性の高さは特筆すべきものがあります。ゼロタッチで信頼性の高いコンピューティングプラットフォーム、ztC Edgeについての詳しい情報はこちらからご覧ください。

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