スマートファクトリーの実現について基礎から解説
スマートファクトリーは“製造業DXのベース”。
またスマートファクトリーには、生産性の向上以外にも多くのメリットがあります。
スマートファクトリーの実現について基礎から解説。
改めて押さえておきたいスマートファクトリー実現のヒントが満載のホワイトペーパーとなっております。
【掲載内容】
■製造業DXで何を考えるか
■サプライチェーン改革
■どの部署がスマートファクトリーを実現するのか
——ITとOTの統合が大事です！
■製造現場のデジタル技術活用のいろいろ
——遠隔作業、工程自動化、安全管理など
■デジタル技術の活用のためには、ネットワークの整備が必須
■工場のネットワークとは？
■そもそもネットワークとは？
■イーサネット技術の活用の仕方
このカタログについて
| ドキュメント名 | どの部署が実現するのか？ デジタル技術活用の重要ポイントとは？ 「スマートファクトリー」実現のヒント |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ホワイトペーパー |
| ファイルサイズ | 58.6Mb |
| 取り扱い企業 | シスコシステムズ合同会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
この企業の関連カタログ
このカタログの内容
Page1
スマートファクトリーのための
ネットワークのあるべき姿
Page2
ゲスト紹介
2
Page3
シスコシステムズ合同会社について
中川 貴博 今と新しい未来をつなぐ
The Bridge to Possible ネットワーク機器
シスコシステムズ合同会社 オフィシャルパートナー
IoT事業部
IoTソリューション担当
74,000 49.3B
社員数 名
(日本 1,130名) 2020年度売上
3
Page4
製造業のDX
4
Page5
スマートファクトリーは
⽣産性の向上以外にも多くのメリットがあり
経営層も注⽬せざるを得ない
5
Page6
製造業DXで何を考えるか
スマートファクトリーは製造業DXのベースになる
脱炭素 サプライチェーン強靭化 業務のデジタル化
CO2排出削減 データの収集と活用 作業の完全自動化
再生可能エネルギー 物流改革 ペーパーレス
の利用
新規事業の創出 需要予測 リモートワーク
© 2021 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public スマートファクトリー関連項目
Page7
サプライチェーン改⾰
最終⽣産品 最終⽣産品の売上データ
マーケットからの需要データ
物流の⾃動化で⼯数削減
調達部⾨ 全てのデータを
リアルタイムでの原材料の在庫情報
統合して管理することで
最終⽣産品の需要・⽣産状況と連動
意思決定が迅速に⾏える
⼯場内が繋がる 機械の稼働状況のデータ
⽣産状況の可視化データ
安全管理・⾃動化で⼯数削減
7
Page8
どの部署がスマートファクトリーを
実現するのか
8
Page9
ITとOTの統合
IT部⾨ 協⼒体制 ⽣産技術部⾨
IT 制御通信のIP化/イーサネット化
事務棟・生産棟での 活用 ネットワーク統合
データ活用
配線集約
新技術活用
MES
スマートグラス
AGV
デジタルツイン
クラウド
9
Page10
製造現場のデジタル技術活⽤
遠隔作業 安全管理 デジタルツイン
⼯程⾃動化 AGV AIカメラ・作業記録カメラ・品質検査
デジタル技術をスムーズに使うため
⾼速なネットワークは必須
10
Page11
デジタル技術の活⽤のためには
ネットワークの整備が必須
⼯場内のネットワークを⾼速化するステップアプローチ
11
Page12
⼯場のネットワークとは？
12
Page13
そもそも
ネットワークとは？
13
Page14
Step0 シリアル通信のイーサネット化
• 実はOTエリアではイーサネット化していない通信が沢山ある
シリアル通信
シリアル通信（フィールドバス）
規格 RS-485 など
配線長 方式により 15m ‒ 1200m
通信方式 方式によりマルチドロップ対応
リアルタイム通信に適した送信制御
速度 通信は遅い（10Mbpsなど）
詳しくは
https://emb.macnica.co.jp/articles/6467/
https://cable1m4 atic.com/en/products/serial-adapter-rs232-db9-to-rs485-4-pin-AV003/
Page15
Step0 シリアル通信のイーサネット化
• まずはデジタル技術活用のためイーサネット化を目指しましょう
イーサネット通信
イーサネット通信
高速通信・大容量転送が可能
10BASE-5で500m ツイストペアで100m
標準イーサネットベース イーサネットを独自拡張
（EtherNet/IP, OPC UA） （CC-Link IE/EtherCAT/FL-
net/PROFINET 等）
通信の揺らぎには PTP で対応 通信の揺らぎを低減する独自拡張
標準ベース通信と QoS 機能で混在可能 標準ベース通信と混在不可
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/prod
ucts/cnt/plcr/pmerit/network/ethernet.html 標準技術のため多くの開発投資がされ、恩恵 独自プロトコルで開発投資が少ない
を受けられる
15
Page16
Step1 イーサネット技術の活⽤
転送速度が遅いので、
シリアル通信
設備のデータは現場まで向かって収拾
設備データも⾼速に転送できるので、
イーサネット通信
統合ストレージに集中して保存できる
ITのネットワークと接続
統合ストレージで⼯場の全て
のラインのデータを集約
リモートからデータのチェック
設備故障保全対応 16
Page17
Step1-2 イーサネット技術の活⽤（統合ネットワークの準備）
イーサネット通信(他社) イーサネット通信(シスコ)
「部署が違う」 スイッチやPLCの台数節約→消費電⼒削減
「繋ぐものが違う」 セキュリティ機能
「施⼯業社が違う」 ⾼速通信（アプリケーションサクサク）
様々な理由でネットワークはバラバラにひかれてしまう為、⾼機 ⼯場全体での設計が⼤事
能なスイッチは不要
→PLCや⼩型のネットワークスイッチで⼗分
IT Networkへ
統合ストレージ
17
Page18
Step2 個別イーサネットの統合と完全なるIT/OTネットワーク
シスコの提供するネットワークデザインガイド （CPwEとCVD）
シスコとロックウェルオートメーションの共同開発したデザインガイド（CPwE）
シスコ検証済のデザイン（CVD – Cisco Validated Design）
クライドやインターネットと
接続し、リモートワークを実現
I-DMZで
セキュリティ対策
ITネットワークと
OTネットワークの統合
ラインごとに別々だった
OTネットワークの統合
Page19
なぜシスコのスイッチがいいのか
課題解決に役⽴つ最新機種の特⻑
19
Page20
高速通信を実現する独自開発のシリコンチップ
独自チップで様々な機能を実装している
アプリケーション
API 高速通信を実現
コントローラ
ネットワークOS l 独自開発のASICにより、ネットワークスイッチの高速処理を実現。
これが様々な通信を集約できる秘訣である。
l 障害復旧の早さ
物理・仮想基盤
l ネットワークの管理性も抜群
シスコ独自シリコン マーケット１位の開発力
12.8Tbps+ 高速・低消費電力 l 産業用ネットワークスイッチ市場で世界売上No.1
ビット単価・CAPEX/OPEXの削減 (OMDIA Market Report 2021)
※全製品に独自チップを搭載しているわけではありません
20