Microsoft PowerPoint OSIsoftファクトリーセミナー

(1)

OSIsoft ジャパン株式会社

2016/07/06

PI Systemご紹介

(2)

2 OSIsoftとPI System

本⽇のアジェンダ

• OSIsoft / PI Systemについて 40分



お客様の課題



OSIsoft紹介



PI Systemについて



お客様事例



まとめ

• 休憩

10分

• PI Systemデモ

30分

• 質疑応答

30分

(3)

1. お客様の課題

Photo : OSIsoft PI System Web Display Product Name ; OSIsoft WebParts

(4)

4

• 操業データが様々なシステムに分散されているため、

帳票

化に多⼤な時間が必要

• そのため、操業状況を

リアルタイムに把握することが困難

• 現場スタッフや管理者が、操業実績情報を分析する際に

⼈

依存

することが多いため、同じ指標管理や改善策など情報

の共有が⽣じる

• 複数⼯場で

同⼀プロセスでの⽣産性の違い

が発⽣した場合

に、品質向上のための解析が困難

• 現場ノウハウが共有されていないため、

技術継承が将来の

課題

• ⽣産情報

が

⽣産計画や品質管理と連動できなく

、経営効率

を上げる意思決定に問題が発⽣

お客様の課題例

稼働率

不良率

⽣産稼働率

基準在庫量

ドカ停防⽌

設備稼働情報

出来⾼情報

品質情報

⾃”働”化

現場⼒ ⬆

(5)

設備・システムの運転状況、効率、プロセスの状態の把握・・・

→ 「センサーデータ」を集める

センサーデータを「分析」する・・・

→ これまでにない⾰新的な分析⼿法 ︖

→ ビッグデータ対応分析ソリューション ︖

「分析」も⼤事です

が、そのまえに・・・

課題解決に向け本当に重要なこととは︖

(6)

SCADA 1

LIMS

CBM

Instrumen

t

ERP

Asset

Reliability

PLC2

PLC1

IPC 1

IPC 2

CAPA

Instrumen

t

SCADA 2

Controller

EMS

Learning Mgmt.

Planning and

Scheduling

PAT 1

PAT 2

Historian

Excel

設備が停

⽌。故障︖

運転効率?

品質は⼤丈夫︖

環境基準、

CO2排出量︖

孤⽴するデータ・情報、複雑なシステム構成・・・

(7)

7 センサーデータ（時系列データ）の特性

タービン

1 速度

トルク

ベアリング温度

オイル温度

機械メーカー

最終保守⽇

タービン

2 速度

_トルク

ベアリング温度

オイル温度

磨耗指数

機械メーカー

最終保守⽇

Time

Vestas

Siemens

June 20, 2013

February 5, 2015

どのデータも取れていない

管理項目追加

周期違い

範囲外

センサー不良

収集開始タイミング違い

(8)

必要なセンサデータは、くまなく「集め」られ、誰もが、いつでも、

簡単に、「利⽤できる」状態になっているか︖

太陽光発電

最⼤化

アフター

サービス向上

次世代

サービス

運転効率向上

故障予知

設備保全

CBM

Assets

_Assets

データ管理インフラ

分析

(9)

必要なセンサデータは、くまなく「集め」られ、誰もが、いつでも、

簡単に、「利⽤できる」状態になっているか︖

太陽光発電

最⼤化

アフター

サービス向上

サービス

次世代

運転効率向上

故障予知

設備保全

CBM

Assets

_Assets

データ管理インフラ

分析

PI System

PI Interface

(10)

OSIsoft University Program

2, OSIsoftについて

Photo : OSIsoft PI System Process Book Customer Use Case by California ISO

(11)

OSIsoft, LLC



_会社概要

設⽴︓

1980年

（OSIsoftジャパン株式会社 2005年6⽉）

創業者︓

Dr. J. Patrick Kennedy,

(Founder & CEO)

本社所在地︓ サンリアンドロ市、カルフォルニア州

開発販売製品︓PISystem(ソフトウエア)

拠点/従業員︓ 21か国以上、1,200名+

その他特徴︓ プライベート・カンパニー



_{導⼊実績︓}

127か国で事業展開、19,000＋箇所への導⼊実績(2016/5)

９ヵ国語対応（⽇本語含む）

Fortune 500の65%の企業への導⼊実績



_{戦略提携パートナー}

PIシステム

Google

(12)

We believe

People

with

Data

can

Transform

their world

(13)

400+

紙 &パルプ

企業のサイト

91%

100%

グローバル

フォーチュン

トップ10に⼊る

鉄・⾮鉄

企業

37 of

50 世界最⼤の

化学

&

⽯油化学

企業

9 / 10

グローバル

フォーチュン

トップ10に⼊る

製薬

企業

1,000

社以上の世界の

代表的な

電⼒

&

ユーティリティ

業界

95%

グローバル

フォーチュン

トップ40に⼊る

Oil & Gas

企業

既存顧客

(14)

14

• ⽶国内の全発電量

475GWのうち

60%以上

（⽯炭、⽯油、天然ガス等の⽕⼒、太陽光・

熱、⾵⼒、⽔⼒、原⼦⼒）

• ⽶国原⼦⼒規制委員会

（US NRC）

• 北⽶の ISO/RTO（

広域系統運⽤機関

）の

100％

• 世界の

⾵⼒発電事業者

の

トップ20社のうち17社

• ⽶国内の

全⾵⼒発電量

23GWのうち

85％

• 世界の

ソーラー発電

（CSP）のうち

50%以上

• 世界の多くの

太陽光発電企業

(SunPower, EDF-EN, E.ON, Iberdrola, EGP,

Abengoa Solar, Sempra)

• 世界的な

プラント・装置メーカー

（遠隔監視・

保全サービス等のO&M事業）

デファクト

スタンダード

＊⽶国エネルギー業界のデータ管理統合基盤として

PI System

(15)

15

Sao Paolo, Brazil

Perth, Australia Singapore

Shanghai, China Frankfurt, Germany

Seoul, South Korea (AID)

Manama, Bahrain Houston & Longview, TX

Montreal, Quebec Philadelphia, PA Mayfield Heights, OH Calgary, Alberta Madrid, Spain Moscow, Russia

Ostrava, Czech Republic

Beijing, China

Mexico City, Mexico Phoenix, AZ

Johnson City, TN Savannah, GA

Chile

Paris, France

Durban, South Africa

Sydney, Australia

Tokyo, Japan

India London, UK

24/365

OSIsoft オフィス

OSIsoft オフィス（開設中）

テクニカルサポートセンター

カスタマー・サポート

※正社員のみ（⼯学⼠以上）

San Leandro,

CA

15億

センサーデータ

収集中

(16)

OSIsoft University Program

Photo : OSIsoft Use Case

Control Center Operation Case by PJM

3, PI Systemについて

(17)

PI Systemとは

Connect

Manage

Analyze

Present



センサーからの

リアルタイム⽣データ

と

イベントデータ

を処理するデータ管理インフラ



35年前から、センサーデータを処理することに特化し、様々な種類かつ⼤量のセンサーデータを収

集し、ビッグデータを

少ないディスク容量でかつ⻑期間保存可能



設備稼動データや⽣産情報などを、適切なタイミングで、適切なソリューションやツールを通じて

提供し、分析や情報共有、スマートな

意思決定を⽀援

収集履歴検索分析配信可視化

(18)

18 PI System

取り扱い困難な製造現場のセンサー

データをリアルタイムで取得し、可

視化、整流化、⻑期効率保存。

＊最短４⽇間で⽴ち上げ可能

この事実に基づく⽣データを

お客様が

利⽤・検証

することにより、新たな

気

づき

が得られる事が可能なパッケージ

ソフト

(19)

SCADA 1

Instrument

PLC2

PLC1

IPC 1

IPC 2

Instrument

SCADA 2

Controllers

PAT 1

PAT 2

LIMS

ERP

Asset Reliability

Learning Mgmt.

Collect

Enhance

Deliver

データ流通を整流化、誰でも活⽤、シンプルなシステム構成に

(20)

PI System

Connections

PI Server

PI System

Tools

Collect

_Enhance

Manage

Deliver

PI Systemの3レイヤー

収集

格納・管理

配信・可視化

(21)

PI Interfaces

データ収集

制御ネットワーク情報ネットワーク

PI Visualization tools

データ利用・分析

運転課、保全課 _{経営管理者}

ビル・空調

システム

データセンター

（ラックPDU）

電力メーター

分岐回路監視

プラント

制御システム

ワイヤレス

環境センサー

中央遠隔監視

外部データ

・気象データ

・地域の電力需要

・電力価格データ等

システム管理者

あらゆる

データソース

データ活用

・誰もが

・必要なときに

・必要なデータを

・どこからでも

PI Server

データ格納・管理

PI System 配置構成例

(22)

他のどの収集システムよりも多く

のデータソースに、

直接つながる

Customer

Use Case Customer Use Case

つながる・集める︓圧倒的な対応⼒

(23)

VALVES

PUMPS

規格

OPC DA, HDA, A&E、BACnet、SNMP、OLEDB

Modbus、DNP3

計装機器

横河電機

CENTUMシリーズ（VP, CS, XL. μXL, V）

日立

EXシリーズ

東芝

CIS5000, TOSDICシリーズ

三菱電機

MELSEC（全機種）

OMRON

SYSMAC

富士電機

MICREXシリーズ

SCADA

InTouch, iFIX, Citect, 他

Honeywell, Emerson, Rockwell, Invensys, Siemensなど多数

他社

PIMS

横河電機

Exaquantum, Trifellows

Honeywell PHD

AspenTech InfoPlus21

その他

ファイル（

CSV）、データベース（RDB)

手入力、インターネット(HTML/XML)

ACTUATORS PRESSURE SENSORS MOTORS

OTHER DATA SOURCES

データソース

電力 & ユーティリティ石油 & ガス化学 & 石油化学製薬、食品 & ライフサイエンス鉄鋼 & 非鉄金属紙 & パルプファシリティ、DC & IT TRANSFORMERS

業界

450以上の標準インターフェイス

23 PI System Connections 対応ベンダ・プロトコル例

(24)

(25)

Core Capabilities

System of Record

リアルタイム処理

データ演算・解析

メタデータ管理

イベント管理

警報・通知

データ格納・管理エンジン

PI Server

Big Data

(26)

時系列データベース

タグ名・時刻・値

(⾮RDBMS)

リレーショナルデータベース（RDBMS）

PI Data Archive

• _{センサデータ（時系列データ）管理に特化}

• _{30年を超える実績}

• _{2,000万点以上のセンサーデータをひとつのサーバで管理可能なパフォーマンス}

• _{~1秒から分ごとなどのあらゆるサンプル周期に対応}

• センサーデータ（時系列データ）管理に必ずしも適

しているわけではない

• 過去データ検索で必ずパフォーマンスが低下する

収集範囲の拡張

3万ポイントの1秒周期のデータを3年分＝約

3兆個

のイベント

普通に保存すると

数⼗〜数百ペタバイトに

ディスク容量はともかく、通常のデータベース(RDBMS)で扱うことはパフォーマンスに⼤きな影響が出る。

PI Systemは圧縮設定によって精度を落とすことなくデータ量を最⼤数⼗パーセント削減可能

(27)

PI Asset Framework (PI AF)

データ項⽬の体系化（アセットモデル）

TagA, TagB, TagC,・・・・・・

・資産、設備、部位、計測点

・⼯場、組織、管理階層

・業務(運転、⽣産、品質、保全、など)

・⽬的別

項⽬名 (温度, 圧⼒, 流量, レベル,・・・)

設備体系

組織

業務

(28)

PIデータ

・タグデータのリアルタイム更新・複数のPI Serverに接続可能・値の単位変換

データベース

・SQLにより他のシステムからデータを取得・定期的にUPDATEされるデータとも連携可能

演算

・⾃由な計算式が定義可能・条件式（If then else）も利⽤可

データの体系化

データの紐づけ

(29)

PI Event Frames (PI EF)

時系列データの意味付け（イベント分析）

イベントによる検索と

時系列データの取出し

稼働/停⽌

担当者

バッチ

⽇締め

検索キー 検索条件 装置名 R101 品⽬名 PROD-01 バッチNo * 検索対象期間 20120801 -20120831 ︓ ︓

(30)

リアルタイムデータとアセット、イベントの統合

TagA, TagB, TagC,・・・・・・

PI AF

(Asset Framework)

・データ項⽬の体系化

PI EF

(Event Frames)

・時系列データの意味づけ

・属性によるイベント管理

PI Data Archive

・リアルタイムデータベース

PI

Server

(31)

PI ProcessBook

プロセスのリアルタイム可視化

PI DataLink

Excelからデータにアクセス

PI Coresight

いつでも、どこからでも（

Web）

Video: What is

PI DataLink

Video: What is

PI ProcessBook

Video: What is

PI Coresight

御客様のデータ利⽤ニーズにあわせて

PI System Tools

(32)

Static Data

PI Data Archive

(PI Server)

A社DCS LonWorks 対応機器 Modbus

対応機器 OPC対応機器

PI Interfaces

視覚化と解析

PLC

データ格納・管理・配信

データ収集

PI System配置構成

PI Interfaces _{PI Interfaces} PI Data Archive (PI Server) PI Asset Framework

 工場内のあらゆる装置、機器を１サーバーで管理

 二重化による高可用性

 本社や他工場から自由にデータを参照

PI System Tools

Relational Database PI ProcessBook PI DataLink Power Metering

Env. sensor BMS System Air Economizer

PI Event Frame PI Notification

(33)

SCADA

DCS

EMS

Custom Applications

Essential Asset Monitoring

Condition Based Maintenance

…

Cloud or On Premises

(34)

SCADA

DCS

EMS

Visual Analytics

Statistical Analytics

Custom Applications

Essential Asset Monitoring

Condition Based Maintenance

…

Cloud or On Premises

(35)

センサーデータの特性

不完全

不等間隔

範囲外

バラエティ

必要な対処

C:クレンジング A:アーグメント S:シェイプ T:トランスミット

利⽤側のITソリューション

BIツール

解析ツール

https:// hbr.org/2014/04/the-sexiest-job-of-the-21st-century-is-tedious-and-that-needs-to-change/

Analysis

Preparation

Action

PI Integrator for BA/DW



データ分析の前に、データの準備や

整合に多くの時間が必要



ITツールが受け取れる標準インター

フェイスが必要

ODBC OLEDB JDBC WebAPI CSV など

データの準備の重要性

データ選定・フィルタリングモデル標準化データの互換性データ統合・意味づけ

(36)

4, お客様事例

(37)

Major League Baseball Stadium様

設備・ユーティリティー管理

(38)

Major League Baseball Stadium

38

(39)

RESULTS

CHALLENGES

SOLUTION

シアトルマリナーズスタジアムセーフコフィールド

-スタジアムレベルとリーグ全体にわたる、

エネルギーや設備のユーティリティーと

サスティナビリティをレポートします。

以前のシステムは⼿⼊⼒を伴い、

⾮効率的だった

• タイムリーにデータを利⽤でき

ない

• _{複数の装置メーカーのデータを}

⼀括で組み合わせることができ

ない

⼀元管理されたデータベースに

よって、様々なステークホル

ダーにレポートと可視化を提供

• _{スタジアム内の全ての重要設備}

からだけでなく、ユーティリ

ティーメーターデータを集める

（エネルギー利⽤の効率化と設備の

健全性の確保）

運⽤にインテリジェンスを与える

ことによって、セーフコフィー

ルドでは、5年間で1.4M$のコ

スト削減に成功した

• 設備のリアルタイムな保全が可能

になった

• _{リアルタイムな使⽤量の把握に}

よって、正確なコスト把握とゲー

ム以外のイベントへの課⾦が可能

になった

(40)

Caterpillar様

(41)

(42)

PI I/F

（現地）

_{（CAT遠隔監視センタ）}

PI Server

PI Visualization Tool

（現地とセンタ）

(43)

• あらゆる運転状況を緻密に再

現できるデータが

PI System

で管理されている

• 粗いデータでは重要なイベン

ト（異常発生のきっかけ等）

を見過ごす可能性がある

24時間トレンド

(44)

60秒トレンド

(45)

10秒トレンド

• トレンド表示期間を異常イベ

ント発生時に焦点をあてて、

24時間から60秒、10秒に

ズームアップ。

• 異常発生原因の分析、原因特

定、迅速な改良策の実施。

(46)

東ソー株式会社様

(47)

お客様の気づきから⽣まれた実例サンプル

〜状態基準保全トラブルの未然防⽌〜

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

10

20

30

40

50

60 流量

[t/h]

バルブ開度

[%]

実流量

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

10

20

30

40

50

60 流量

[t/h]

バルブ開度

[%]

実流量

バルブ︓開

バルブ︓閉

バルブ開度と流量の関係

バルブ開度︓⼩ ⇔ 流体は流れにくい

バルブ開度︓⼤ ⇔ 流体が流れやすい

シート⾯が磨耗すると・・・

バルブの原理

_{少ないバルブ開度で}

同じ流量が流れる。

・トラブル原因の早期発⾒

・補修計画に利⽤することができる

6

(48)

Unleash Your Infrastructure

with the

PI System

(49)

資産

プラント

機関

デバイス

サービス

今までの個別Solution…

データサイエ

ンティスト

経営層

オペレーター

技術者

データ

利⽤者

センサー

(50)

Actuators

Intelligent Motor Control

Controllers

Terminals

Sensors

SMART

MACHINES

SMART

DEVICES

これからのデジタル変⾰のデータインフラ

IoT

データ

インフラ

BIG

DATA

(51)

まとめ

• センサーデータの収集をするのなら、

–

唯⼀無⼆の⾃社⽣データ（事実）

を蓄積する事

–

スモールスタートから、

⻑期間

で運⽤できる事

–

将来の

⼤規模拡張にも対応

できる事（⼯場データ統合）

–

誰もが

簡単に⽣データ（事実）にアクセス

できる事

–

機械学習、⼈⼯知能

へのデータ受渡を視野に⼊れている事

–

グローバル対応している

事、

セキュリティー

対策を考えて

いる事

クラウド

オンプレミスオンプレミスオンプレミス

1970~ (10/20/30 yr)

センサーデータの統合は、

PI Systemにお任せ下さい

PI System

世界９カ国対応

127か国導⼊

(52)

52 “

94 of OSIsoft’s first

100 customers

that are still in business today are still using

PI.“

OSIsoft創業（1980年）以来、最初の100社のお客様のうち94社は

現在もPI Systemをご利⽤頂いております。

(53)

Thank You

_Web

–

http://www.osisoft.com

–

http://pages.osisoft.com/rp-japan.html (

⽇本語

)

YouTube

• OSIsoftJapan(

⽇本語)

• OSIsoftNews (English)

• OSIsoftLearning (English)