4.0

OPC UAソリューション
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拡 張 性 :チップレベルのOPC UA
Industrie 4.0の 実 現 要 素 、チップレベルのOPC UA
オストヴェストファーレン=リッペ 応 用 科 学 大 学 Institute for Industrial Information Technology (inIT) 理 事
Fraunhofer Application Center Industrial Automation (IOSB-INA)
Jürgen Jasperneite 教 授 ( 工 学 博 士 )
Industrie 4.0は、インテリジェント 技 術 システムのビジョ
ンを、 将 来 の 適 応 予 測 システムにおける 自 動 最 適 化 、 自
動 設 定 、 自 己 診 断 といった 機 能 によって 説 明 していま
す。このようなシステムは 環 境 と 相 互 作 用 し、 学 習 により
適 応 することができます。
これは 多 様 性 、リソース 効 率 、ユーザーフレンドリーという
特 徴 を 持 つ 新 しいソリューションをもたらす 可 能 性 があり
ます。 現 在 のオートメーション 技 術 で 一 般 的 な 反 射 型 情
報 処 理 を 超 える 認 知 情 報 処 理 に 加 えて、インテリジェン
ト・ネットワーキングが 中 心 的 な 重 要 性 を 持 ちます。
現 在 のオートメーション 技 術 では、 使 用 事 例 に 最 適 化 さ
れた 多 様 な 通 信 技 術 (リアルタイムイーサネット、WLAN
など)が 確 立 されていますが、センサーレベルからインター
ネットへの 垂 直 な 情 報 の 流 れは、まだ 技 術 の 違 いにより
しばしば 制 約 されています。OPC UAの 支 援 があれば、
これはすぐに 解 決 可 能 です。
2012 年 、Fraunhofer Application Center IOSB
INAは、OWL 大 学 inIT (Institute Industrial IT) と 共
に、モノのインターネットに 関 連 するEUプロジェクトの 一
環 として、わずかRAM 15KB、ROM 10KBのOPC UA
サーバーをチップに 直 接 実 装 できるレベルでもOPC UA
が 拡 張 可 能 であることを 実 証 しました。
この 目 的 には、OPC Foundationの「Nano
Embedded Device Serverプロファイル」が 使 用 されま
した。プロトコルスタックはANSI Cで 実 装 されており、 約
2000 行 のコードで 構 成 され、TCP/IP 基 本 機 能 を 使 用
しています。
現 在 、 既 製 のOPC UAクライアントを 使 用 して、フィール
ドデバイスとの 直 接 通 信 が 可 能 です。また、 情 報 圧 縮 の
ため、サーバーの 集 約 も 実 現 可 能 です。このコンセプト
の 重 要 な 部 分 は、タイムクリティカルな 機 械 指 向 のデー
タ 転 送 の 場 合 、OPC UA 通 信 をリアルタイム 通 信 と 平
行 して 行 える 点 です。
次 のステップでは、OPC UAの 強 力 な 情 報 モデリングと
機 能 に 関 する 相 互 運 用 性 を 使 用 して、フィールドデバイ
スのプラグ・アンド・プレイの 達 成 を 目 指 すべきでしょう。
このためには、サービスの 記 述 、ローカリゼーション、 動
的 組 織 化 を 可 能 にする 情 報 レベルの 相 互 運 用 性 が 必
要 です。これにより、 自 動 化 システムの 再 構 築 と 調 整 が
大 幅 に 削 減 され、メーカー 企 業 の 可 変 性 が 向 上 します。
OPC UAは 拡 張 性 の 高 い 技 術 で、センサー、コントローラ、ERPシステム 間 のシームレスな 情 報 交 換 を 可 能 にします。
次 のステップでは、OPC UAはスマートファクトリー 向 けの 様 々なサービスを 記 述 するために 使 用 されるでしょう。
Jürgen Jasperneite