製造データ標準化 — AASとKS X 9101が実際に担うこと

製造AIのプロジェクトが想定より長引く最も多い理由は、モデルが難しいからではありません。データを使える状態にするのに時間のすべてが費やされます。

設備Aが「温度」として送る値と設備Bが「TEMP」として送る値が同じものかどうかを人が一つずつ確認しなければならないとしたら、ラインが一本増えるたびにその作業を最初からやり直すことになります。

標準化とは、この繰り返しをなくす作業です。

三つの標準、それぞれ異なる役割

混同されやすいのですが、この三つは競合関係ではなく、階層が異なります。

設備とシステムがデータをやり取りする方式に関する産業通信標準です。どのプロトコルで接続し、どの形式で値を伝達し、セキュリティと認証をどう扱うかを定めます。

設備メーカーごとにばらばらな通信方式を一つに揃える層だと捉えてください。

AAS(Asset Administration Shell、資産管理シェル)は、設備や部品といった資産をデジタルで記述する標準モデルです。

その設備が何であり、どのような属性を持ち、どのような値を出し、どのような文書(マニュアル・証明書・図面)が付随するのかを、定められた構造で表現します。

OPC-UAが「どう伝えるか」であれば、AASは「何を伝えるか」にあたります。通信がつながっても、その値が何を意味するか分からなければ使えないため、両方が必要になります。

AASが特に力を発揮するのはサプライチェーンです。設備を納入してもらう際にAAS形式の資産情報を併せて受け取れば、その設備をシステムに接続する作業が大幅に減ります。

韓国国内の製造データの収集・保存・活用構造に関する韓国産業標準です。韓国の政府支援事業やサプライチェーン連携を念頭に置くのであれば、この体系に合わせておくほうが後の作業が容易になります。

目の前だけを見れば、標準化は不要な回り道に見えます。「まずデータを集めて後で整理しよう」が自然な選択です。

問題は、後から発生するコストが線形ではないという点です。

ラインを増やすとき — 新しいラインごとにマッピング作業を最初からやり直します。ラインが増えるほど作業量が累積します。

設備を入れ替えるとき — 同じ機能の設備に替えてもデータ形式が異なれば、つながっていた分析がすべて壊れます。

過去のデータを見るとき — 途中で項目名が変わったのに記録がなければ、どの時点より前のデータが使えるのか判断できなくなります。

サプライチェーンと連携するとき — 取引先とデータをやり取りするには結局標準が必要になります。そのときになってすべてを合わせ直すことになります。

第1段階 — 現況把握 どの設備がどのような値を出しており、その値がどこにどのような名前で保存されているかの一覧をつくります。単純な作業に見えますが、多くの場合ここに最も時間がかかります。文書と実態が食い違っていることがよくあります。

第2段階 — データ定義 (AAS) 資産ごとに属性と値を標準モデルで記述します。すべての設備を一度に行う必要はありません。分析対象となる中核設備から始めます。

第3段階 — 設備接続 (OPC-UA) 通信層を標準で統一します。旧型設備はOPC-UAに直接対応していないことが多く、ゲートウェイを介することになります。

第4段階 — 保存・活用体系 (KS X 9101) 収集したデータを標準体系に合わせて格納し、検索と再利用が可能な構造にします。

第5段階 — 運用 新しい設備が入る際に標準へ合わせて登録する手順を定めておきます。この手順がなければ、数年後には再び元の状態に戻ります。

標準化を全社課題として設定すると、始めることが難しくなります。現実的なアプローチは、分析したい対象から標準化することです。

予知保全を行いたい設備が5台あるなら、その5台のデータから標準形式に整えます。成果が確認できたら範囲を広げます。最初から工場全体を標準化しようとして第2段階で止まってしまうプロジェクトをいくつも見てきました。

インピックスは製造設備の特性と現場データを分析し、AAS・OPC-UA・KS X 9101に基づく収集・保存・活用の体系を構築します。現在のデータがどのような状態にあるかの点検からご希望の場合は、お問い合わせください。