IoTデータを活用した設備保全業務の高度化

【M2-5】

IoTデータを活用した設備保全業務の高度化

IoT技術を活用した、設備保全管理業務の新たな取り組み

日本アイ・ビー・エム株式会社

Watson IoT事業部

技術営業

清野 聡

IBMのIoTに対する取り組み

Security

INSIGHTS

②IBM IoT Industry Solution

業界特性に応じたIoTを活用したソリューションを準

備。さらに各企業は固有のビジネスに合わせて適用

①IBM IoT Platform

Platform as a ServiceであるBluemixの一部やCloud

サービスとして提供する新しいIoT Platformサービスを展開

③IBM IoT Ecosystem

半導体や機器メーカーから業界向けソリューション・プロバイダーに至るまで提携を

結び、さまざまなデータ・サービスやデータ・ソリューションを安全かつシームレスに統合

IBMはIoTを活用した新たなビジネス価値を創造するために、様々な取組みを行っております。

IBM Watson IoT Headquarterのご紹介

IBMのIoTを強力に推進するIBM Watson IoT Head Quarterがドイツ・ミュンヘンに誕生

IoTビジネスにおけるIBMの価値

IBMのIoTを強力に推進するIBM Watson IoT Head Quarterがドイツ・ミュンヘンに誕生

■IoTのキーエンジンの

Analytics/Cognitiveソリュー

ションを持っています

■クラウドベースのグローバル共通

のIoTプラットフォームを保有しサー

ビス提供しております

■200人のIoT関連コンサルタント

,SEが

お客様の変革をご支援致します

IoT for

Manufacturi

ng

Maximo/

PMQ

IoT

Platform

我々が目指している姿（保全管理とIBM Watsonとの連携）

熟練作業者の様々な知見をIBM Watsonに学習させることで、現場の作業員を支援

プロファイル:

Josephさんは変電所の保全技術者です。彼はまだこの仕事を始めて3ヶ月

しかたっていません。このJosephさんのポジションは担当者が“すぐ辞めてしまう”

ということで長く空席でした。

Josephさんのペイン:

• 経験不足

• 変電所の設備に関してあまり深い知識を持っていな

い

• インスペクションを行う設備に関する十分な詳細情

報をもっていない

• 過去の保全履歴情報がアクセスできない

• リモートからのオンサイトへの支援には限界がある

• 彼自身１人でインスペクションを完了した経験がな

い

ゴール:

• 設備を一人でインスペクションできるようになる

• インスペクションを効率的に、精度よく実行する

• 異常が発生していたり、故障しているパーツを記

録する

• 問題の識別を行う

• 修理や交換を優先的に行う必要のあるパーツや

設備を認識し、本部へ要請する

我々が目指したい姿（IBM Watsonとの連携）

IBM Watsonに自然言語で質問すると、様々な回答を返してくれる・・・

写真の出典：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Utility_worker_4460.jpg

Watson：“ヒューズが飛ん

だことをアラームで確認し

ました。損傷したスイッチ

を交換してください”

Watson：“作業の終了まで

にあと4つのインスペクショ

ンを行う必要があります。

まず始めに…”

Joseph：“Watson, ここを最後にインスペク

ションしたのは何時だった？”

Watson：“6ヶ月前です”

Joseph：“そのときの作業者は誰？”

Watson：“John Smithです”

Joseph：“そのときの点検結果は？”

Watson：“Greenでした”

Joseph：“このライン

の切断方法を教えて

くれ

Watson：“始めに･･･”

IBM Watsonの保全管理支援のイメージ

ドローンを活用した保全管理

IBM Watson IoT Platformとドローン技術を組み合

わせ、Watsonコグニティブソリューションを利用することで

送電に係る資産の点検作業の効率の向上とリスクを低

減します。

https://www.youtube.com/watch?v=BWDfP_udMA0

【IBM Watson and Drone Integration】

ドローンによる通信タワーのメンテナンス

IBM Watson IoT Platform

Cloudant

IBM Bluemix

PMQ

Watson IoT

Platform

収集

Maximo

基幹システム

基幹システム

連携API

豊富なAPI

保管

ビッグデータ分析

設備保全管理

Rational

設計開発

センサー・デバイス

制御

お客様環境

IBM Bluemixクラウド環境

お客様/IBM環境

IBM Watson IoTの製品・ソリューション構成

IBM Watson IoT Platform

IoT

for

A

ut

om

ot

iv

e

(自動運転支援）

IoT

for

Elect

ronics

（電化製品

IoT

基盤）

IoT

for

M

anu

fac

turing

（製造業ソリュー

シ

ョン）

IoT

for

R

etail

（小売業向け

IoT

基盤）

IoT

for

Ins

ur

anc

e

（保険業向け

IoT

基盤）

Insig

hts

for

Energy

(IFE)

IBM Maximo

(資産・作業管理)

PMQ

(データ

分析)

・・・

IoT

ソリューション

For

Oil

&

Gas

For

Tr

ans

por

tat

ion

For

N

uc

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For

A

viat

ion

For

Utilities

Rational

製品群

(設計管理)

DOORS

R

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Team

Concer

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・・・

Pl

ant

Pe

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An

al

yt

ics

IBMの保全管理ソリューションマップ

IBM Watson IoT Platform

Predictive Maintenance and Quality

（予知保全プラットフォーム）

Watson IoT for Manufacturing

（製造業様向けIoT拡張ソリューション）

IBM Bluemix IaaS環境

IBM Bluemix PaaS環境（IBM Public Cloud）

ITインフラ（お客様DC)

IBM Maximo

（資産・作業管理ソリューション）

IBM Bluemix PaaS環境（お客様DC)

情報基盤

IoT基盤

ビッグデータ

分析基盤

アプリケーション

_{アプリケーション}

個別

IBM Watson

Cognitive

Solution

IBMではお客様の様々な利用シーンに対応するオンプレミス・クラウドソリューションを提供します。

IoTは現実の世界とデジタルの世界の分断をつなぎます。

最新の情報技術の

適用の加速

高度な分析技術の適用

全てのビジネスの変革を促す

クラウド

コンピューティング

ネットワーク

接続の拡大

製品のライフサイクル

管理

組込みセンサーの普及

オペレーションの効率向上とコストの低減

新製品や新しいビジネスモデルの開発

お客様との係わり方とお客様知見の活用

IoTの技術を活用することで、工場やプラントまたお客様に設置された設備や製品の状態をオンラ

インで把握できるようになります。

コグニティブ技術を製造業に適用するバリューステップ

データの収集

データ挙動の

ビジュアル化

高度なデータ分析

の適用

コグニティブ

技術の導入

Plant Performance Analyticsのご紹介

例：自動車製造ラインの溶接

ロボットのデータをWatson

IoTプラットフォームを活用

し収集。データ活用により生

産性の向上及びオペレーショ

ンコストを削減

例：高度なデータ分析によ

り工場のOperational

Efficiency(OE)およびOE

に影響を与える問題を予測

例：生産、メンテナンス及び

製造の優先度、効率に関して

差し迫った問題に対処する活

動を支援

Watson IoTの製造業様ソリューションPlant Performance Analytics（PPA）はあらかじ

め設定されたモデルの情報を収集・転送することで保全担当者に様々な情報を提供します。

IBMのクラウドサービスにより長いシステム導入期間

なしにすぐにスタートでき、効果を早く確認いただく

製造工場におけるOperational Efficiency (OE) が与える3つ

のロス

目標生産

数量

設備のダウンタイムロス

品質ロス

パフォーマンスロス

実績生産

数量

１画面でプラントの状態を即座に把握

設備のパフォーマンス情報を理解・分析し、オペレーション効率に対する影響度を求めます。

設備の状態を継続的

にモニターし設備パ

フォーマンスを予測

、対応が必要な場合

はアドバイス情報を

提供します。

プラントや工場のエ

ンジニアは設備単位

の情報にアクセスで

き、問題がある設備

に対しては早期に注

意を向けることがで

きます。

ISA-95のモデルによる設備階層とデータ分析

可用性、パフォーマン

ス及び品質のスコアー

を工場、ライン、設備

レベルで予測・計算し

ます。

注意すべき設備に関し

ては「色」で分類され

、マウスでクリックす

ることで詳細な情報を

表示します。

工場・ライン・設備階層で工場の効率を計算し、ビジュアルに表示します。

設備のパフォーマンス・稼動履歴をビジュアルに表示

設備単位に故障予測及び推奨アクションを提示

品質に影響を与える部品

やコンポーネントの情報

設備・品質トラブルに時系列的な

変化を確認します。

過去の実績

_{から問題の原因に費やされ}

るであろう時間を予測します。

＊過去の実績データがない場合、

この予測は計算されません。

統計学的にみた故障の発生

確率

統計学的にみたダウンタイム

の発生確率

修理スケジュールの推奨日

問題対応に必要な作業員の種別

IBM Watson IoT PlatformとIBM Maximoの連携

（デモンストレーション）

IBM Maximoとは



2007年からIBM製品として発売

–

米国にて1968年に発売開始した40年以上の歴史

–

最初は原子力発電所の設備管理



優位性

–

専門家による高い評価

–

世界規模での高いシェア

–

あらゆる資産を単一プラットフォーム上で管理可能

IBM Maximoは様々な産業分野の保全管理を包括的に支援します。

IBM Linear Asset Mgr (線形資産管理）

Watson IoT Platformはセンサー情報をアプリケーションに連携。

制御ボード

(センサー）

系統監視システム

（SCADA）

電圧・電流・位相

センサー・制御

領域

SACAD/Edge Computing

領域

Watson IoT

Platform

設備基本情報

_{保全・故障計画・履歴}

保全スケジュール

点検指示

IBM PMQ

（予知保全）

IBM Maximo

（保全管理）

センサー測定値情報

緊急点検指示

IoT基盤領域

アプリケーション領域

<μs

<ms

<s

<hr

ERP

正確な

会計

情報

情報の速度

Node-REDによるデータドリブンな処理の記述

振動異常を検知

照明異常を検知

MQTTを使用して

ローカルサーバーへ

イベント通知

センサーデータを入力

通信基盤

(MQTTブローカー）

センサー

IBM パブリック・クラウド(Watson IoT Platform)

Publish #SSEINO

Subscribe #SSEINO

API

お客様プライベート・クラウド

デバイスID

#5698ad8701

デバイスID

#5698ad8701

大量

か

つ重要で

は

い

情報

は

パブリック・

クラウ

ド

(低価

格・動的資

源割

当

)

重要な情報は

プライベー

ト・

クラウ

ド

（社内の

知見を守る

）

ハイブリッ

ド・クラウド

IBM

Maximo

IBM

Maximo

設備台帳

作業標準

設備ID：11430

場所

設備図面

諸元情報

安全管理手順

標準ID：SEINO0002

作業手順

責任所管部門

必要交換パーツ

Ma

ximo

R

ES

T

インタ

ーフェー

ス

センサーの異常検知などのイベントから

作業指示書が自動作成される

【指示書の自動作成には・・・】

• 設備台帳への設備情報の登録

• 作業標準書の登録

• URLを送るだけ・・・

プログラミング不要

REST-APIの例：http://server_address/maxrest/rest/os/mxwo

?

siteid=BEDFORD&jpnum=SEINO0002&assetnum=11430

IBM W

a

tso

n

IoT

Platf

or

m

Watson IoT Platformはセンサー情報をアプリケーションに連携。

制御ボード

(センサー）

系統監視システム

（SCADA）

電圧・電流・位相

センサー・制御

領域

SACAD/Edge Computing

領域

Watson IoT

Platform

設備基本情報

_{保全・故障計画・履歴}

保全スケジュール

点検指示

IBM PMQ

（予知保全）

IBM Maximo

（保全管理）

センサー測定値情報

緊急点検指示

IoT基盤領域

アプリケーション領域

<μs

<ms

<s

<hr

ERP

正確な

会計

情報

情報の速度

SCADAシステム

センサーデータ

大量なストリーム

_データ

（IBM Maximo)

設備情報

Predictive

Analytics

Prescriptive

Analytics

Descriptive

Analytics

ビッグデータ蓄積基盤（IBM DB2）

(高品質な情報保管を実現するための標準化されたデータスキーマを準備し、分析エンジンに対して

必要な情報を効率的に提供します)

データ統合基盤(IBM Integration Bus)

(様々なデータソースからの情報を受入れ、情報の標準化、関連付けを行い、情報分析のための整理

をします)

エンドユーザ

インターフェース

（定められた統計モデル

で過去を分析）

（過去のデータを利用し

て未来を予測）

（問題解決を直接促す

処方的な情報提供）

お客様の

分析モデル

ダッシュボード

データモデル

情報統合モデル

設備管理に分析結果をフィードバック

PMQをベースとした

アプリケーション

ワークショップ、セッション、および資料は、IBMまたはセッション発表者によって準備され、それぞれ独自の見解を反映したものです。それらは情報 提供の目的のみで提供されており、いかなる参加者に対しても法律的またはその他の指導や助言を意図したものではなく、またそのような結果を生むも のでもありません。本講演資料に含まれている情報については、完全性と正確性を期するよう努力しましたが、「現状のまま」提供され、明示または暗 示にかかわらずいかなる保証も伴わないものとします。本講演資料またはその他の資料の使用によって、あるいはその他の関連によって、いかなる損害 が生じた場合も、IBMは責任を負わないものとします。 本講演資料に含まれている内容は、IBMまたはそのサプライヤーやライセンス交付者からいかな る保証または表明を引きだすことを意図したものでも、IBMソフトウェアの使用を規定する適用ライセンス契約の条項を変更することを意図したもので もなく、またそのような結果を生むものでもありません。 本講演資料でIBM製品、プログラム、またはサービスに言及していても、IBMが営業活動を行っているすべての国でそれらが使用可能であることを暗示 するものではありません。本講演資料で言及している製品リリース日付や製品機能は、市場機会またはその他の要因に基づいてIBM独自の決定権をもっ ていつでも変更できるものとし、いかなる方法においても将来の製品または機能が使用可能になると確約することを意図したものではありません。本講 演資料に含まれている内容は、参加者が開始する活動によって特定の販売、売上高の向上、またはその他の結果が生じると述べる、または暗示すること を意図したものでも、またそのような結果を生むものでもありません。 パフォーマンスは、管理された環境において標準的なIBMベンチマークを使用し た測定と予測に基づいています。ユーザーが経験する実際のスループットやパフォーマンスは、ユーザーのジョブ・ストリームにおけるマルチプログラ ミングの量、入出力構成、ストレージ構成、および処理されるワークロードなどの考慮事項を含む、数多くの要因に応じて変化します。したがって、 個々のユーザーがここで述べられているものと同様の結果を得られると確約するものではありません。 記述されているすべてのお客様事例は、それらのお客様がどのようにIBM製品を使用したか、またそれらのお客様が達成した結果の実例として示された ものです。実際の環境コストおよびパフォーマンス特性は、お客様ごとに異なる場合があります。

IBM、IBM ロゴ、ibm.com、Bluemix、DB2、IBM Watson、Maximo、Rational は、 世界の多くの国で登録されたInternational Business Machines Corporationの商標です。他の製品名およびサービス名等は、それぞれIBMまたは各社の商標である場合があります。現時点での IBM の商標リストにつ いては、www.ibm.com/legal/copytrade.shtmlをご覧ください。