Automation Worldのコンテンツディレクター/編集長である David Greenfield は、最近 Stratus のビジネス開発シニアディレクター Aric Prost と CTO John Vicente と共に、エッジ コンピューティング の展開状況、エンドユーザーへの配慮、デジタル変換の旅におけるエッジ コンピューティング の前途について話し合いました。お二人の見解を聞くには、以下のポッドキャストをご覧ください。
Where to start (2:03)
Industrial PC vs.エッジ コンピューティング with virtualization (3:27)
Deployエッジ コンピューティング with System Integrator or in house? (4:40)
Operational benefits ofエッジ コンピューティング (7:17)
Benefits for manufacturers (8:08)
The deployment process (9:29)
エッジ コンピューティング vs. traditional automation control (11:37) for automatic control (11:30)traditional automation and control (11:37)
エッジ コンピューティング for predictive maintenance (16:36)
High availability vs. fault tolerance (18:09)
OEMにとってのエッジ コンピューティング のメリット (19:52)
Remote operation and security (22:25)
Latest trends for manufacturers andエッジ コンピューティング (24:53)
オートメーションワールド コンテンツディレクター/編集長 デビッド・グリーンフィールド氏Automation World "Get Your Questions Answered Podcast "へようこそ！このポッドキャストでは、業界の専門家とつながり、産業オートメーション技術について必要な答えを得ることができます。私はAutomation Worldのコンテンツ・ディレクター、David Greenfieldです。今回のエピソードでお答えするのは、エッジ コンピューティング を効果的に導入するにはどうすればよいかという質問です。
エッジ コンピューティング は、ここ数年、様々な理由で注目されているトピックです。その理由は、高レベルのデータストレージと分析機能を現場にもたらし、機器へのリモートアクセスにセキュリティを提供し、機器の洞察力を高めてダウンタイムを削減し、さらには仮想マシンを導入して現場のコンピューティングリソースを削減し、運用のバックアップを可能にする機能を提供するからです。このように多くの機能を備えているため、エンドユーザーやOEMがエッジ コンピューティング の技術について多くの疑問を抱いているのは当然のことでしょう。そこで本日は、OEM・VARプログラム担当シニアディレクターのアリク・プロストと、ストラタステクノロジーのチーフ・テクノロジー・オフィサーのジョン・ヴィンセンテにご登場いただきました。さて、エッジ コンピューティング とは何か、ということについては、automationworld.com と stratus.com のウェブサイトで多くの情報を得ることができます。今回のエピソードでは、エッジ コンピューティング の実際の実装に焦点を当てたいと思います。それでは、まず基本的なことから始めましょう。
David Eric:エッジ コンピューティング の技術を採用する場合、メーカーや加工企業は何から手をつければいいのでしょうか？つまり、エッジ コンピューティング がどのようなメリットをもたらすかを判断するために、自社の機器やオペレーションをどのように見直すべきでしょうか？
ストラタスのビジネス開発担当シニア・ディレクター、アリック・プロスト氏。何事もそうですが、ここで始めるには、おそらく戦略を立てることが重要です。これらの戦略は、さまざまな方法で実行することができます。エッジ[リーダーは、デジタルトランスフォーメーションのために行いたい大規模なプロジェクトの一部としてコンピューティングを考えることもできますし、より小さなフェーズで行うこともできますし、その観点からどの方向に進みたいかを判断することもできます。コスト／ベネフィット分析を行い、ROIを検討する必要があることは言うまでもありません。どのようなアプリケーションを走らせたいか、どのような目標を達成したいかという観点で考えることができます。シンクライアントのようなアプリケーションを選び、HMIソフトウェアや制御ソフトウェア、履歴分析、サイバーセキュリティなど、エッジ コンピューティング でできることはほぼ無限にあります。そして、何を達成したいかという観点から、どの分野を最初に狙うのがベストかを考えるべきです。段階的に行うのであれば、より価値の高い分野、よりリターンの早い分野を狙うべきで、エッジ のコンピュータ上で仮想化で置き換えられる産業用PCクラスターを見ることは、素晴らしいスタート地点となります。
Davidです。 では、産業用PCのクラスタを仮想化で置き換えるプロセスを説明すると、エッジ のコンピュータで、どのように行うのでしょうか。また、実際にどのように動作するのでしょうか。
ストラタス CTO ジョン・ビセンテ氏Aricが話していた正式な用途や活動のカテゴリーは、ワークロードの統合と呼ばれています。簡単に言えば、単一の機能またはアプリケーションを実行する多数のPCまたは物理的な資産を統合することです。そして、それをより少数の先進的な仮想化されたエッジ のコンピュータやサーバーに統合するのです。これにより、運用コストと資本支出の両方が削減されます。物理的なスプロールと呼ばれるものは、基本的にこれらの資産とそのライフサイクルを管理するために、より多くのリソースを必要とします。このコンセプトは、実は新しいものではありません。企業向けクラウドや通信業界ではよく見られることですが、産業用IoTの分野では現在、その可能性が大きく広がっています。
デビッド 装置やオペレーションを見直すというプロセスは、システムインテグレーターやコンサルタントのような外部組織が必要なのか、それとも社内のオペレーターやエンジニアが簡単にできることなのでしょうか？
アリックそれは、現在のスタッフの能力、全体的なデジタルトランスフォーメーション戦略、そしてある程度持っている機器によって異なります。エッジ コンピューターは、特定のメーカーの経験やターゲット市場に関する経験に基づいて開発されています。特定の顧客が何を求めているかを理解しているのです。製造業の環境では、OTの専門家を念頭に置いて開発されたものが大きな利点になります。
そのような環境では、異なる業種や業界に見られるようなIT系のリソースが存在しないからです。そのような環境でも、お客様のための初期戦略の策定や、その戦略に基づいた初期設計を支援できる、優れたソリューションビルダーやシステムインテグレーターが数多く存在します。
そして、目標が決まれば、工場内の現在のアーキテクチャの観点から、ソリューションの設計を支援することができます。システムインテグレーターは、アーキテクチャに潜む落とし穴や強みを認識し、それに基づいてソリューションを形成することに長けています。このような産業環境で日々仕事をしている彼らの経験は、必ずや顧客の利益につながるはずです。
David ジョンさんは、ほとんどのメーカー、つまり自社に大量のエッジ コンピューティング の専門知識がないメーカーに対して、どのようなことをお考えですか？そのようなメーカーにとって、インテグレーターと一緒に仕事をすることは、最大の利益を得るために望ましいことだとお考えでしょうか。
ジョン：多くのメーカーにとってはそうだと思いますが、先ほどアリックが話したように、デジタル・トランスフォーメーションの一環としてこれを検討する必要があるでしょう。そのためには、特定のスキルセットをソリューションビルダーやインテグレーターに任せることに注意が必要です。しかし同時に、これらの企業の多くにとって、これは旅のようなものでもあります。デジタル・トランスフォーメーションの一環として、どのような専門知識を自社に導入し、そのスキルや専門知識を自社の従業員に身につけさせたいと考えているのか、という問題です。つまり、両方を組み合わせることになりますが、繰り返しになりますが、これをより広範な取り組みとして捉えることが重要なポイントになります。
デビッド わかりました、説明していただきありがとうございます。ここまでの話のように、初期のレビューや評価の段階では、具体的な運用上のメリットを確実に判断したり予測したりすることはできないのでしょうか？
Aric:え え、多くのお客様がROIを判断し、どの技術を導入するかを決定するために使っている社内ツールがあります。一般的なお客様は、あるアプリケーションを採用することで、これだけのメリットや利益が得られると考えているようです。ストラタスでは、このような予測やポジショニングに役立つツールを開発しました。ROI（投資収益率）と、それを達成するために必要な期間を示す一般的な見解を提供します。そして、これらは私たちがそれをもたらすと信じている分野です。
David: これらのツールが、製造業やプロセス産業のお客様にどのように役立ったか、例を挙げていただけますか？
Aric:海 洋、製薬、金属成形、石油・ガスなど、さまざまな分野のお客さまにご利用いただいています。ディスクリート型からプロセス型まで、さまざまなタイプのお客さまがいらっしゃいます。製造業向けに設計されたハードウェアであれば、機械学習や予知保全を活用してメンテナンスコストを削減するために、エッジ コンピューティング を活用されています。また、OTフレンドリーなプラットフォームを活用することで、1回の導入で8時間、つまり丸1日かけて導入したのと同等の導入時間短縮を実現しています。これは、試運転や配備に費やす時間がなくなるというコスト削減効果だけではありません。エンドユーザーの生産性が1日以上向上する可能性もあるのです。
David: ユーザーがエッジ コンピューティング でメリットを得られる分野を特定したら、次はどのような手順で展開するのでしょうか。
アリク。 ここでの答えは、すでに持っているスキルセットを使って自社でできるか、それともパートナーが必要かを判断することです。この戦略の一環として、大手メーカーの多くは、新しい資産の統合を継続的に行えるような機器の仕様まで開発しています。彼らは現在のデジタル環境を購入しています。これらの仕様は、工場で使用される機器を提供するベンダーにも伝えられ、デジタルトランスフォーメーションの戦略をさらに発展させるために作業を支援するインテグレーターや企業にも理解されるようになっています。
David: 今お話に出た仕様について、また、特に小規模なメーカーが、エッジ の導入戦略の一環として、どのように自社で開発できる可能性があるのか、いくつか教えてください。
アリク。 例えば、工場の中でキーとなるマシンやエリアを1つ選び、UIを改善したいと考えたとしましょう。ストラタスには、一緒に仕事をしているパートナーが何社かありますので、そこから提案して、どんな分野にも対応できるようにすることができます。彼らがどのようにしたいかを決める際には、喜んでそのような会話をさせていただきます。その上で、先に述べたように「自社でできるか」、あるいは「パートナーが必要か」を判断し、その分野で経験を積んだインテグレーター・パートナーを選び、さらにその特定の業務に精通したパートナーを選ぶことが、次のステップとして最適です。
Davidです。 ジョンさん、エッジ コンピューティング は、従来のオートメーションや制御のアーキテクチャを何らかの形で変えつつあると言えるでしょうか。
ジョン：確かに、エッジ コンピューティング を見ると、その用語は広範に渡っています。しかし、今日の過渡的な環境で見られる価値の高い利用法としては、先ほどお話ししたように、ワークロードの統合、仮想化技術の活用、コンテナ化技術などが挙げられますが、これらは単にコスト削減に役立つだけでなく、自動化と制御環境にアプローチする新しい革新的な方法を提供します。これらの多くは、ITやクラウドの業界で話題になったものです。また、エッジ アナリティクスやAI、サイバーセキュリティ、フォールトトレランスや高可用性を含むサービスマネジメントの進歩など、多くの新興プロバイダーがソリューションとして参入してきています。
IT業界で進化し成熟してきた幅広いアプリケーションやシステム管理機能が、これまでにない方法でオートメーション制御環境に入り込み始めています。また、企業向けクラウドや通信業界も同様です。
長期的には、制御環境、ラストマイル、より決定論的または安全要件、はるかに厳格な信頼性要件があるところ、最終的に我々は最新のソフトウェアハードウェア機能が時間的に重要な安全、重要および関連アプリケーションなどのものに対処し始めるのを見ることは避けられません。他の例として、長期的には5G、人工知能、ブロックチェーン、これらはエッジ コンピューティング 、自動化と制御環境で何が可能かという観点から、スケーリングの観点からも大きな影響を与えることになるでしょう。
ここには、すでに利用可能なものを活用するための移行期間があります。また、より長距離の技術もあります。これらは、現在見られるものや現在のアーキテクチャーに対して、もう少し破壊的な影響を与えるでしょう。
デイビッド ジョン、ご説明ありがとうございます。このポッドキャストの冒頭で、エッジ コンピューティング がデータの集約と分析能力でよく知られていることをお話ししました。Aricさんが手がけたユーザー・エンド・ユーザーのプロジェクトで、どのようなことが可能なのか、いくつか例を挙げていただけますか。
Aric:デ ータ収集と分析が、ほぼすべてのお客様で行われているデジタルトランスフォーメーションの取り組みの中心であることは間違いないでしょう。現在、これらのお客様は、生産環境がベンチマークやゴールデンバッチに対してどのように機能しているかを開発し、理解したいと考えているようですが、そのためには環境のすべての関連部分からのデータが必要です。これには、エッジ 、メンテナンス要素、プロセス全体で使用される消耗品、エネルギー使用量、サプライチェーン全体、タイミングなどが含まれます。私たちは、これらの決定や方程式に関与するオペレータの変数を見てきました。そして、これらすべてが（このデータによって）ますます強化され、作成しなければならないモデルに組み込まれています。
David: 運用の観点からはどうでしょうか。エッジ コンピューティング 、運用やエンジニアリングの観点からは何か変化があるのでしょうか。予知保全は、モバイルアラート、モバイルモニタリング、環境によってはトラブルシューティング、さらには環境で起きていることの一部を変更することができるようにしたいと考えるでしょうか。
アリク。それほど多くはありません。しかし、COVIDに伴う工場内の人数制限などを考慮して、どのようにすればよいかを検討していると思います。ヘルスアラートを利用して、故障する前にその兆候を把握し、冗長性を持たせることで、故障しても生産に支障をきたさないようにします。また、故障したユニットを自動で切り替えてホットスワップを行うこともできますし、プロセス全体のボトルネックを特定することもできます。
David: なるほど、ご説明ありがとうございます。多くのメーカーにとって、予知保全はまだ大きな飛躍であり、多くのメーカーが最近になって事後保全から事前保全への移行を始めたばかりであることを考えると、この点についても触れておきたいと思います。そこで、エッジ コンピューティング がどのようにメーカーの予知保全への移行を支援できるのか、詳しく教えてください。
Aric:例 えば、Stratusのプラットフォームでは、分析が行われており、私たちが望むようなパラメーター以外で動作し始めたかどうかを確認することができます。また、冗長化も行っています。このように、ハードウェアに予知保全を組み込んでいるのです。しかし、機械学習の例として、エッジ のデバイスにロードできるソフトウェアもあり、従来と同じように機能しない場合を特定することができます。
フィルタリングされたデータや生データをどこかのクラウドやサーバーに送り、それをソフトウェアで解析してから工場に送り返すとなると、時間がかかり、何か問題が発生する可能性があります。遅延の問題があれば、機械にはないものが読み込まれているにもかかわらず、それがわからずにダウンタイムが発生してしまうこともあります。予知保全で真に優位に立つためには、パターンやパターン認識など、資産に存在することが鍵となります。
David：「自動切り替え機能付きの冗長性」「ホットスワップ可能な故障ユニット」「ボトルネックの特定」などの用語。今日のディスカッションでは、これらの言葉がすべて出てきました。ジョン、これらをもう少し詳しく説明してください。
ストラタスはフォールト・トレラント（耐障害性）、ハイ・アベイラビリティ（高可用性）のソリューションを提供しており、ソフトウェアとハードウェアの両方の機能が高可用性や耐障害性を提供するように設計されています。冗長構成の場合、プライマリデバイスに障害が発生すると、セカンダリデバイスに切り替わり、そのセカンダリデバイスがプライマリデバイスとなり、24時間365日のリモートモニタリングを行い、交換プロセスは基本的に自律的に行われ、現在では数日以内に交換デバイスが自動的に届けられます。
故障したプライマリを交換するときは、簡単なホットスワップで済みます。そこにはダウンタイムはなく、新しい交換用のデバイスがインストールされます。スイッチオーバーが起こります。自己認識できるだけでなく、自動的に同期され、以前と同じ状態、完全な冗長性、高可用性の状況に戻ることができます。このように、ストラタスは耐障害性と高可用性の両方の観点から、よく知られた共通の機能を備えています。
David：了解しました。Aric、話を戻しましょう。今日ここでお話ししたことの多くはエンドユーザーの視点からのものですが、OEMとVARにフォーカスしていることを考えると、OEMはどうでしょうか。これらのグループはどうでしょうか。OEMが販売する機器にエッジ コンピューティング を適用する場合、今日お話しした導入や実装のポイントはどのように変化したのでしょうか。
Aricです。 確かに、多くのOEMがエッジ 、インダストリー4.0の機能を開発し、今日、自社の機器に搭載しています。それは、自社に利益をもたらし、エンドユーザーが求める機能を提供し、より多くのプロジェクトを獲得するため、さらには自社の機器に高いプレミアムを付けるためです。また、エンドユーザーに対してアフターサービスを提供することもできます。
アフターサービスの面では、COVIDの登場により、多くのエンドユーザーがこれらのサービスのアウトソーシングを希望しているようです。COVIDの影響もありますが、メンテナンスと予知保全に比べ、自分たちが得意とすることに集中できるようにするためです。アウトソーシングを行う場合、OEMは自社製品の専門家であるため、アウトソーシングを提供できるユニークな立場にあります。また、おそらくユーザーの工場環境でも同様に委託していることでしょう。ですから、ストラタスのように、どちらかのサービスが組み込まれた製品に注目する必要があります。私たちが販売する場合 ztC Edgeストラタスが販売する場合、ヘルスモニタリングを例にとって、「あの機器には何か問題があることがわかった」と言うことができます。近い将来、エンドユーザーにその情報を提供し、より高いレベルのUIを維持し、工場を稼働させ、機械の設置・販売後もより高い生産性を維持するために、料金を請求することができるようになるのです。OEMは、このような機能をすべて機械に組み込み、あらゆる戦略を検討することで、ある意味、競合他社に対してより多くのプロジェクトを獲得することができるのです。
デイビッド: アフターマーケット・サービスに関する話題ですが、特にこの1年間、COVIDをきっかけに、アフターマーケット・サービスのアプリケーションにリモートアクセス技術が採用される傾向が強まっています。しかし、業界によっては、特に消費者向けパッケージ製品では、たとえ製造元がOEMであっても、外部企業が生産設備にリモートアクセスすることにまだ抵抗があるようです。そこで、ジョンさん。 アフターマーケット・サービスのためのリモート・アクセスを可能にするエッジ コンピューティング の仕組みは、慎重なメーカーにとって、こうしたリモート接続をより受け入れやすくするものだったのでしょうか。
ジョン： それは間違いありません。まず重要なのは、企業がサイバーセキュリティのモデルと戦略を持っていることで、データやアプリのアルゴリズムを保護するだけでなく、信頼できる通信とコンピューティング機能を環境に確立しています。さらに、厳格な認証、アクセス制御、承認、いわゆるトリプルA方式を、自社のIT部門やセキュリティオフィス、またはパートナー企業のソリューションを介して導入していることが重要です。
実際に産業界に新しいアプローチを持ち込んでいる企業はたくさんあります。特にストラタスでは、厳格なセキュリティ開発ライフサイクル・プロセスを採用し、製品の開発を行っています。これには、プラットフォームセキュリティ、ホストベースのファイアウォール、IPアドレス、ドメイン名、プロトコル、レポートのブラックリスト化またはホワイトリスト化、不正アクセスを防ぐためのUSBポートの制限、パスワード管理を強化したロールベースのアクセスコントロール、Active Directoryの統合などが含まれます。もちろん、ストラタスのデバイス間で送信されるすべてのデータは、デバイスからの通信と、デバイスにアクセスする他のソースとの間で、安全かつ暗号化されたチャンネルでなければなりません。また、セキュア・トラステッド・ブートでは、起動時にブートローダのBIOSデバイス・ドライバとOSファイルを署名・検証します。このように、デバイスのセキュリティを基礎から確保することで、エンドユーザーにデバイスのセキュリティに関する安心感を与えることができ、基本的にはメーカーにとっても受け入れやすいものとなるはずです。
David: では、ここでの議論をまとめると、ジョンさんは、今日の産業のデジタル変革に関連して、エッジ コンピューティング が製造業や加工産業にもたらす重要な価値とは何だと思われますか？また、エッジ テクノロジーのサプライヤーとして、これらの価値を高めるようなトレンドが近いうちに発生すると思われますか？
ジョン： まず第一に、コストの削減、マージンの改善、製品の開発、そして統合に関しては、よりスリムで柔軟なオペレーションという話をしてきましたよね。また、最新のテクノロジーを活用することで、明らかにイノベーションの機会が生まれ、それを従業員の業務に取り入れることができます。つまり、スキルの向上により、メーカーは自社内でスキルを向上させることができますし、特定のコンピテンシーに価値がないと判断した場合には、統合会社やソリューションビルダーにアウトソースすることもできます。つまり、最終的には、顧客満足度、顧客満足度の向上、そして競争上の優位性を実現することが重要なのです。
COVIDの先を見据えると、クラウド間エッジ やエッジ-クラウド間の利用が増えてくると思います。また、クラウド・サービス・プロバイダーや通信事業者がより大きな役割を果たすようになると思いますし、エッジ での変革も期待できます。IT技術の観点では、仮想化の話をしましたが、ソフトウェア・デファインド・テクノロジーは、より広範なサービス・マネジメントの包括的なもので、フォールト・トレランス、システム・マネジメント、エッジ アナリティクス、AIは今後2年間でさらに大きく前進すると思いますが、サイバー・セキュリティの話もしました。来年の方向性や技術については、これらがより重要な役割を果たすと考えています。
David: 興味深いですね。そうですね。このポッドキャストに参加してくれたアリクとジョン、そしてもちろんリスナーの皆さん、ありがとうございました。オートメーション・ワールド」の他の回については、あなたの質問に答えてください。また、最新のインダストリアルオートメーション技術に関する洞察、トレンド、ニュースについては、弊社ウェブサイト（www.automationworld.com）をご覧ください。
