OPC の最新動向 ~ OPC のさらなる普及に向けて ~ 2008 年 6 月 23 日 日本 OPC 協議会企画部会長唐木茂 ( 株式会社山武 ) 1
内容 製造情報連携基盤を提供する OPC OPC 世代変遷と名称 OPC-UA 情報モデル OPC 協議会ワールドワイドの主な活動状況会員状況新しいメンバシップの創設 OPC-UA IEC 国際標準化 OPC 第三者認証機関設立と適合性認証業界横断の協業活動 日本 OPC 協議会 2008 年度の主な活動状況 OPC-UA Developers Workshop Interoperability Workshop 2008 MOF 2008 OPC のさらなる普及に向けて 2
製造情報連携基盤を提供する OPC OPC 世代変遷と名称 OPC-UA 情報モデル 3
第一世代の OPC ープロセスデータ交換 課題 多数のベンダー製品 カスタムメイドのソリューション プロプラエタリィな技術 1 対 1 結合による統合 限られたリアルタイム情報 保守の悪夢 散逸した責任 Application X... PLC Display Application OPC DCS Application Y Controller Trend Application OPC 解決策 OPC! PLC DCS Controller 4
第二世代の OPC - 水平 垂直データ交換 本社 社外 OPC XML DB Internet / Intranet 工場管理 DCS HMI/SCADA MES OPC DA OPCサーバ Fieldbus OPC DX OPCサーバ DeviceNet 工場内 Intranet OPC DX OPCサーバ Profibus OPC DX OPCサーバ ControlNet 工場システム 工場システム 工場システム 工場システム 5
第三世代の OPC - 製造情報連携 ( 業界標準の相互運用性を提供 ) ERP, SAP 経営情報システム HMI OPC Unified Architecture 製造 生産 保守 OPC Unified Architecture MES SCADA 高度制御 OPC OPC 制御 PC ベース制御 OPC バッチ OPC PLC PLC 工業用ネットワーク工業用ネットワークデータ収集データ収集??...?? DCS??...?? DCS 製造業 XMLフォーラム 2008 年 6 月 6
当初 OPC の名称 OLE for Process Control プロセスデータ交換のための標準インターフェイスの提供 各種製造現場機器 (PLC DCS ハ ーコート リータ 計測器 ) と各種アプリケーション (HMI SCADA 管理アプリ ) 間のデータ交換を標準化する SW インターフェイス仕様の提供 OLE(Object Linking & Embedding):Windows におけるアプリケーションソフト間でデータを転送 共有するための仕組み COM/DCOM と呼ばれるソフトウエアコンポーネント同士が相互に通信をおこなうための技術が使われている 現在 interoperability,productivity&collaboration 製造情報連携基盤の構築 業界標準の相互運用性を実現し 生産現場情報から経営レベル情報までを有機的に連携させる製造情報連携基盤の提供 7
OPC-UA (Unified Architecture) OPC-UA オブジェクトの構成要素は Variables, Methods, Events の 3 つ アドレス空間とビューを提供 オブジェクトモデル Variables OPC DA/HDA Methods OPC Commands Reference Events OPC A&E Subscriptions アドレス空間 8
OPC-UA による経営層 MES 層 制御層連携 業務 計画システム オブジェクトに共通のインタフェースでアクセス可能 製造実行システム ERP/SCM/PLM OPC UA クライアント クライアントが必要とするオブジェクトを表現可能 MES OPC UA サーバー 製造指示 CMMS LIMS アドレス空間 製造実績 SQC PIMS APC OPC UA クライアント 制御システム OPC OPC DA DA サーバーサーバー DCS DCS PLC PLC OPC UA OPC UA サーバー アドレス空間 国内外の標準化団体の情報モデルを利用可能 コーヒー製造生産現場状況 Object Object Object Object Object 9
OPC-UA インフォメーションモデルの階層 ベンダ固有インフォメーションモデル 標準インフォメーションモデル DA A&E HDA CMDs OPC UA 基本サービス IEC, ISA, MIMOSA OPC インフォメーションモデル 必要な基本サービス クライアントはすべての階層のサービスにアクセス可能 10
OPC 協議会ワールドワイドの主な活動状況 会員状況 新しいメンバシップの創設 OPC-UA IEC 国際標準化 OPC 第三者認証機関設立と適合性認証 業界横断の協業活動 11
OPC 会員状況 (2008 年 6 月現在 ) 500 450 400 8% 7% 4% OPC 会員地域 350 300 250 200 Members 36% 北米欧州日本 150 100 50 0 1996 2000 2004 2008 45% アジア ( 除日本 ) その他 会員企業の規模別構成すべての主要グローバル IA 企業は会員 10% 8% 6% OPC 会員規模 企業会員の多数 (79%) が小規模企業 エンドユーザ企業も多数参加 会員企業の地域別構成 ( 年商 200 万ドル未満 ) 21% 18% >100 Mio$ 20-100 Mio$ 2-20 Mio$ <2 Mio$ EndUser 欧州と北米が均等して過半を占める NonVoting アジア ( 日本が半数を占める ) の企業も多く参加 37% 12
ドイツと日本の会員比較 (2008 年 6 月現在 ) ドイツ法人と日本法人の会員数比較 ドイツ法人と日本法人の会員構成比較 70 60 7 100% 90% 80% 11.5% 14.8% 0.0% 22.9% 会員数 50 40 30 20 10 0 9 25 8 8 14 9 2 1 6 8 ドイツ 日本 NonVoting EndUser <2 Mio$ 2-20 Mio$ 20-100 Mio$ >100 Mio$ 会員数比率 (%) 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 41.0% 23.0% 1.6% 9.8% ドイツ 22.9% 25.7% 5.7% 22.9% 日本 NonVoting EndUser <2 Mio$ 2-20 Mio$ 20-100 Mio$ >100 Mio$ 日本法人会員数はドイツ法人会員数の 6 割弱 ドイツでは年商 2 百万 $ 未満の企業会員が多い 日本では 大学 標準化団体などからの参加が皆無 13
新しいメンバシップの創設 新しいメンバシップ : システムインテグレータ & ディストリビュータ 従来のエンドユーザ会員から派生 OPC コンプライアンステストツールを無償で入手可能 OPC サンプルコードを無償で入手可能 OPC-F の WEB サイトでシステムインテグレータの能力をプロモートしていく OPC ベンダ OPC エンドユーザは システムインテグレータ & ディストリビュータのメンバリストから適切な業者を選択できるようになる 14
OPC-UA IEC 国際標準化 (IEC62541) 2007-05 US NC より提案 OPC-F コンソーシアムリエーゾン 2007-05 NP( パート 1-10 ドラフト含む ) 回送 2007-08 NP 承認 WG6 設置 :US SE FI JP CH CA FR DE (14 名のエクスパート ) 2007-09 CD1 パート 1-10 配布 2007-09 第 1 回 WG8 会議キックオフ ( 仏 ) 2008-01 第 2 回 WG8 会議 CD1 の NC コメント審議 IEC65EJWG5 とのジョイント IEC62264Enterprize Contorol Sysytem Integraion 2008-04 CD1 パート 1-10 の NC コメントに対する回答 2008-05 CD2 パート 1-8 配布予定 2008-10 次回 WG 会議開催予定 2011-02 IS 発行予定 15
第三者認証機関の設置 2008 年 1 月受験登録受付開始 2008 年 2 月最初の第三者認証機関開設 ascolab GmbH ( ドイツ ) 最初のサーバ製品認証取得企業 Cyberlogic 社 最初のクライアント製品認証取得企業 SoftwareToolbox 社 2008 年 5 月 ascolab GmbH が OPC 認証機関としての適合性監査を受けパス 2008 年度に米国でも開設予定 日本での開設についても検討中 ( 開設時期は未定 ) 16
適合性認証 17
業界横断の協業活動 PA でも FA でも使われる OPC OPC の適用分野 : 半導体製造プラント保守 生産管理工業用イーサネット産業セキュリティビルオートメーション RFID 小売業 / 金融業. 最近の協業活動 MIMOSA ( 設備管理 プラント保守分野 ) ISA S88 ( バッチ ) S95 (MES) S99 ( セキュリティ ) OAGi (Web サービス ) IEC EDDL ( デバイス情報管理 ) Microsoft MUG & NAMUR ( ユーザ団体 ) IA 懇談会 ( 日本国内各標準化団体 ). 18
ECT(EDDL Cooperation Team) 参加団体名プロフィバス協会フィールドバス協会 HART 協会 OPC 協議会 協業団体概要 EDDL テクノロジの促進と拡大を目標としている 2007 年 3 月 FDTGroup と ECT は 計器統合の統一ソリューション (FDI アーキテクチャの開発 :EDDL と FDT の統合アーキテクチャ ) に向けて協力合意 OPC 協議会の協業内容 FDIスライドへ Device Integration Working Groupのなかで EDDL 仕様をマッピングするOPC-UA 仕様の開発を開始 (2008 年 2 月 ) 19
OpenO&M Manufacturing Joint Working Group 参加団体名 MIMOSA ISA88/ISA95 WBF OAGi OPC 協議会 協業団体概要製造業の操業および保守情報交換のためのオープンな標準化仕様の策定 OPC 協議会の協業内容 OPC 協議会は 情報交換方式の開発 ISA はハイレベルなオブジェクトモデル (ISA95) MIMOSA は資産管理のコンテンツ定義 OPC 協議会と MIMOSA の協業でデモ実施 (2007 年 10 月ヒューストンの ISA ショー ) 20
OMAC Packaging Working Group 参加団体名 OMAC OPC 協議会 協業団体概要包装関連機器のビジネス価値を最大化するために包装オートメーションガイドラインの開発と改良をおこなう包装工程の水平統合 包装工程と ERP システムの垂直統合により フレクシビリティの増大 包装関連機器能力の増大 システムインテグレーションコストの削減を目指す OPC 協議会の協業内容 2007 年 10 月ラスベガスでの Pack Expo Show で OMAC と協業し PackML( 包装機器データ交換のための付名ガイドライン ) を使った収縮包装製品コンセプトの OPC-UA デモを実施 2008 年には PackML の情報モデル普及のためシカゴで開催される Pack Expo Show に参加予定 21
日本 OPC 協議会 2008 年度の主な活動状況 OPC-UA Developers Workshop Interoperability Workshop 2008 MOF 2008 22
日本 OPC 協議会 2008 年活動カレンダ ( 計画 ) 08/01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 OPC-F IOP-WS OPC-F 理事会 ( Hanover ) OPC-UA Developer Workshop (AZ,US) OPC-F 総会 OPC-J 月例幹事会 拡大幹事会 OPC-J 総会 技術部会 InOpe 2008 ( 東京 ) Dev Con Japan ( 東京 ) 普及部会 News Letter Vol.1 発刊 News Letter Vol.2 発刊 News Letter Vol.3 発刊 News Letter Vol.4 発刊 企画部会 ユーザ交流部会 MOF2008 ユーザ交流会 23
OPC-UA Developers Workshop OPC-UAのインプリメンテーション実習 2008 年 6 月 16 日 ~18 日 Scottsdale,AZ OPC-Jから2 名派遣 このワークショップの内容を参考にして 2008 年 12 月に OPC-UA Developer Conference を東京で開催予定 24
OPC-UA Developers Workshop Program Day1 One Track General introduction into UA concepts Information Model Services Stack and Profiles Client and Server SDKs Security Fundamentals Day 2 Two Tracks(.NET or C/C++) Hands on training Sessions Address Space Reading Browsing Day 3.Two Tracks(.NET or C/C++) Hands on training Writing Subscription Publishing Methods and Events 25
Interoperability Workshop 2008 北米 3/31~4/4 Lake Forest,CA 日本 6/18~6/20 東京 26
OPC-F IOP Web サイトでの登録と結果公開 27
計画 管理層現場管理層実行制御層アルタイム層製造業 XMLフォーラム 2008 年 6 月リFAOP 2008 年 MOF 報連携図 2007 製造情報連携フォーラム実証デモンスト情レーションのBOM レシピ管理法政大学生産管理サーバ 横河電機 工程スケジューラ MES サーバ法政大学 FAOP タグ R/W オムロン日立製作所 IC タグ 部品 製品 FFC SCADA 受注管理 生産計画 在庫管理 日立製作所デジタル東京電機 OPC-UA サーバ 東芝 機器 APSOM 山武 DCS 前工程 機器 スープ粉精製工程 報告書作成アプリ EDMS サーバ 横河電機 PIMS LIMS OPC Citect SCADA オムロン富士電機 PLC 機器 機器 後工程 協力 NTT ドコモ関西 モバイル端末 マイクロソフト 山武 たけびし PLC 機器 製造情報連携フォーラム 保守計画 保守管理 M2M 設備管理三井情報 CMMS 機器 モバイル端末 モバイル用サーバ 周辺機器クライアント MfgX 文書連携 無線 Willcom 有線アッカネットワークス 周辺機器データサーバ 日新システムズ 設備 28 事務局
MOF2008 デモ (OPC SoupWorks) 現時点での予定であり 生産管理 ものづくり APS 推進機構 Ethernet( 情報系 ) 保守 / 品質管理 Mfgx 文章連携プロジェクト 現場保全 (PIMS/LIMS) Mfgx M2M 変動の可能性があります PIMS/LIMS( 保全システム ) を介して保守 / 品質管理系へ MES サーバを介して生産管理系へ OPC UA Server デジタル 日立 東京電機産業 モニタリング Ethernet( 制御系 ) データ収集 実行指示設定 モニタリング OPC DA Client OPC DA Server OPC DA Server OPC DA Server OPC DA Server OPC DA Client 東芝 山武 富士電機 たけびし オムロン Citect 前工程 SCADA 画面 前工程粉末原料の生成 DCS( シミュレーション ) 後工程充填と箱詰め : ライン 1 PLC( シミュレーション ) 後工程箱組立て PLC( シミュレーション ) 後工程充填と箱詰め : ライン 2 PLC( シミュレーション ) 後工程 SCADA 画面 前工程 ( プロセス生産 ) 後工程 ( アセンブリ生産 ) ライン増設 + 組立て工程追加 29
日本 OPC 協議会 MOF2008 参加のねらい 生産計画 生産スケジュール 製造実施 実績収集 および設備異常による再スケジューリングといった一連の業務シナリオについて安定したデモをめざす 上位の MES PIMS/LIMS ( ストレッチゴール ) EDMS との OPC-UA による情報交換をめざす デモによって発見された課題を 標準化団体間で共有し 今後の OPC-UA 本格適用に向けた対応を検討するとともに 結果を OPC-F にも伝えて OPC-UA の更なる進化のための情報として役立てる 30
OPC のさらなる普及に向けて 見てわかる 作って感激する取り組みによる OPC 普及活動の推進事例 :OPCリッチクライアントスライドへ OPC(OPC-UA) 技術者の養成国内での実習形式の OPC-UA 技術セミナ開催検討海外での OPC-UA 技術セミナ参加へのプロモート 標準化団体との協業推進ワールドワイドで OPC との連携 協業が活発化日本の製造業強化にむけ提起された要望を OPC 仕様に取り込むべく OPC-F との連携のさらなる強化 31
OPC のビジョン 適用の実績が成功の証 信頼と協力 24 時間 365 日の信頼性 プラグ & プレイの OPC どこでも OPC 何でもつなぐ OPC 32
OPC は貴方の参加をお待しています OPC 製品を開発頂く為には まず OPC 会員 ( 有料 ) にご入会頂き OPC 仕様概要書を入手ください 日本 OPC 協議会では 以下のような会員特典をご用意して皆様の参加をお待しています < 会員の特典 > 技術セミナー インターオ OPC-Foundation が提供すペラビリティ試験など OPC- るサンプルプログラムや適 J 主催の各種催しに優先的合性テストツールが使用可に参加全体会議に出席し 議決権を行使 OPC メンバーロゴ 適合新しい OPC 仕様の作成に性テスト済みロゴの使用 参加 米国からの最新情報 OPC-Foundation のウェや OPC-J 作成の日本語版ブサイトで OPC 製品認証情報を入手登録を公開 33
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参照資料 Migration of EDDL,FDT and OPC UA is Field Device Integration-FDI (IEC TC65 Meetings TOKYO 2008 Industrial Automation Forum 資料 ) 計測展 2007 TOKYO OPCリッチクライアントデモ画面 35
FDI 戻る IEC TC65 Meetings 製造業 XML TOKYO フォーラム 2008 Industrial 2008 年 6 月 Automation Forum 資料より引用 36
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Visio による SCADA 実現の可能性 38
Excel によるリアルタイムデータ分析 戻る 39
IE7(Silverlight) と OPC によるデモ 戻る 40