生産管理コラム 67回 製造現場のエッジコンピューティングとは?

シングルボードコンピューターである「ラズベリーパイ」でいろいろ遊んでみました。

ラズベリーパイは、2013年に発売され、世界で累計2千万台近く販売されているコンピューターボードの名称です。
名刺大の大きさのプリント基板に、CPUやメモリに加え、HDMIやUSB、Wifi、Bluetoothなどインターフェイスが搭載されています。
ラズベリーパイは、元々、学校などの教育用に開発されました。
そのためゲームやパズルなどのアプリケーションが用意されていたり、スイッチやLEDやセンサーなど入出力制御も簡単に行うことができます。
値段も2千円~5千円程度で、手軽に入手することができます。

私は自宅で、この「ラズベリーパイ」に温度・湿度・気圧のセンサーをつけ、さらに出窓に置いた「ミントの鉢」の水分量を水分センサーで測るということをしました。
それらデータをグラフでモニタリングしたり、Twitterで1時間に1回投稿したり、コンピューター工作を手軽に楽しむことができました。
プログラミングはほぼしておらず、ネットにあるフリーソフトをダウンロードし、組み合わせただけで上記が実現できました。
いわゆる家庭内IoTを試したことになります。

この「ラズベリーパイ」は日本では「ラズパイ」と呼ばれ、通常は専用のRapsbian(ラズビアン)と呼ばれるLinuxOSを使い、プログラム言語は主にPython(パイソン)が利用されます。
Pythonは、今はやりのプログラム言語です。
今年の秋以降の国家試験「基本情報技術者試験」ではプログラム言語のCOBOLが試験対象から外れ、Pythonが新規対象となりました。
コードがシンプルで分かりやすく、少ないコード行数で書けるといった特徴があります。
また、機械学習などのAI(人工知能)分野のプログラミング言語としても注目を集めています。
私はRapsbianもPythonもどちらも初体験でしたが、見様見真似で先のコンピューター工作を楽しめました。

2020年度からは、新小学校学習指導要領におけるプログラミング教育が必修化となりました。
「コンピュータを受け身ではなく、積極的に活用する力」「プログラミング的思考(論理的思考力)」を養う事を目的に、ラズパイがさらに活用されると思われます。

そして、IoTが進展する中、ラズパイは学校や個人の趣味的利用から、こんどは製造現場へ活用が始まりました。

特に中小製造業では、その手軽さから、設備機械の出来高集計や稼働管理など、いわゆる「エッジコンピューティング」での活用が広がりつつあります。

エッジコンピューティングの「エッジ」とは、コンピューターシステムでの端(はじ=エッジ)を意味します。
データの発生源に近い場所でデータを収集し、システム全体での効率を高める仕組みに利用されます。

教育用など民生用途では不安が残ることから、「産業用ラズパイ」として、電源やノイズ対策やセキュリティー対策を施した製品も販売されつつあります。

経済産業省では、「中小ものづくり企業IoT等活用事例集」を発行し、その中にはラズパイやスマートフォンを利用したIoTの事例が多数掲載されています。
また、「第四次産業革命に挑戦する中堅・中小製造業への支援施策」として以下の切り口(目次)で施策や方法を発表しています。

1.何ができるのか、どんな効果があるのか?
2.何をすればいいか相談したい!
3.手軽に低コストで使えるツールを知りたい!
4.IoT等への投資を資金面で支援は?
5.IoT等の活用に取り組む企業とネットワークを作りたい!

「簡単で」「安価に」「すぐに」始められるIotとしては、外部製品やサービスの利用に規定が厳しい大手製造業よりは、比較的規定にうるさくない中小製造業の方が導入や実現可能性が高いのではと思います。

もちろん、自社IoTの「目的」や「目標」がある事が前提ですが、まずは試してみる事、行動を起こす事も大事だと感じます。


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