ホワイトペーパー

デジタルトランスフォーメーションを加速するためのエッジ コンピューティング の導入 (英語)

オペレーショナル・データでオペレーションを変えるエッジ

近代的な分散コンピューティング・アーキテクチャは、オペレータ固有のIT課題を克服し、資産パフォーマンス、監視・制御、および物流の可視性をフェンスの外にもたらします。

オイル・アンド・ガス社のホワイトペーパーでは、エッジ コンピューティング プラットフォームと、オペレーショナル・エクセレンスを推進するためのアプリケーションについて説明しています。エッジ コンピューティング オペレーターは、リアルタイムデータを効果的に取得してパフォーマンスを監視し、リアルタイムの洞察を得ることができます。

このホワイトペーパーを読んで勉強しましょう。

  • 最新のエッジ コンピューティング プラットフォーム
  • エッジ コンピューティング は、オペレーショナル・エクセレンスを推進するアプリケーションをどのように実現するか

今こそチャンス。オペレーショナルエッジのデータでミッドストリーム業務を変革する

ミッドストリームのオペレーターにとって、オペレーショナル・エクセレンスはオペレーショナル・エッジ(取引とデータ取得のポイント)から始まります。これは、遠隔地に分散した資産やインフラ(パイプラインやターミナル)、およびこれらの場所にある関連機器(ポンプ、コンプレッサー、その他の装置)によって特徴づけられます。このような資産や機器は、限られたリソースと人員でリアルタイムに管理されなければなりません。

最近のGartner社のレポートによると、新しいデータの大部分はこれらの遠隔地にある資産で生成されるとのことです。データの価値と有用性を引き出すためには、中流域の事業者は、レガシーインフラや標準的なコンピューティングリソースに起因する、現在運用中のエッジ に存在するスケールと容量の制約を解消する新しいコンピューティングアーキテクチャを導入する必要があります。

エッジ コンピューティング 最新のプラットフォームにより、ミッドストリーム事業者は、パフォーマンスを監視し、リアルタイムの洞察を得るために、産業界の端でリアルタイムのデータを効果的に取得することが可能になりました。したがって、このデータを活用することは、安全性、規制遵守、オペレーショナルエクセレンス、持続可能性、顧客満足度に関連するミッドストリーム事業者の包括的な目標を達成するための基本となります。具体的には、エッジ コンピューティング プラットフォームは、ミッドストリーム企業が追求しなければならない新たな機会を創出します。物流に関するリアルタイムの可視性を獲得し、資産のパフォーマンスを可能にし、パフォーマンスを可視化するための高度なモニタリングを提供し、リアルタイムの意思決定支援を提供し、フェンスの外にある資産や機器のための高度な分析を採用しています。

このホワイトペーパーでは、最新のエッジ コンピューティング プラットフォーム、オペレーショナル・エクセレンスの推進におけるその応用、ミッドストリームにおけるデジタル課題を解決するユースケース、産業界のエッジでの展開を通じた先進的なインダストリー 4.0 機能への道筋について説明しています。

テクノロジーによるミッドストリームの長期的な課題の克服

最近の調査によると、デジタル技術の利用は、2025 年までに石油・ガス会社、その顧客、社会全体にとって最大 1.6 兆ドルの価値を開放する可能性があることが示されています1 。これらの新しいデジタル技術、特に先進のインダストリー 4.0 機能の価値を得るためには、ミッドストリーム事業者は、地理的に分散し、しばしば遠隔地にある資産にソリューションを適用するという独自の課題を克服しなければなりません。ミッドストリームにおけるデジタルトランスフォーメーションを複雑にする要因には、以下のようなものがあります。

  • 重要な資産は遠隔地にあり、スタッフの配置も限られていることが多いです。オペレータは、遠隔地の機器から直接リアルタイムのデータを収集し、実行可能な情報に変換する能力を必要としています。多くの場合、これらの資産には不十分なコンピューティング インフラストラクチャが存在します。従来型のデータセンターはミッドストリーム環境では実現不可能であり、1つのパイプラインが1,000マイルのパイプラインに対して1台のサーバーを持ち、個々のサイトでのコンピューティングが行われていない場合もあります。さらに、ミッドストリーム資産の分散型の性質上、データのレイテンシーが課題となり、効果的なパフォーマンスやトランザクションの監視ができなくなります。
  • レガシーITインフラはメンテナンスの負担が大きい 石油・ガス業界に多く見られるレガシーITインフラストラクチャとシステムは、柔軟性に欠け、インダストリー4.0テクノロジーと統合することができません。IT チームは、将来性のある自動化された運用のために IT フットプリントを変換する付加価値活動に焦点を当てるのではなく、可用性を有効にするための代理として、定期的な「パッチとアップデート」サイクルに捕らわれている可能性があります。チームは、リモートで管理できるメンテナンスやヘルスチェック作業の実行に半年を費やすことになるかもしれません。同様に、市販の PC 上で実行されている単一のアプリケーションは、IT 管理をさらに増大させます。
  • ミッションクリティカルなアプリケーションは、信頼性を提供できない標準的なコンピューティングで実行されています。機器の可用性と逆に、計画外のダウンタイムを最小限に抑えることが、石油・ガス業界のインダストリー 4.0 のための投資と重点分野です。パイプライン運用の最前線では、制御室のエンジニアは、パイプラインインフラを効果的かつ安全に運用し続けるための日々の課題に直面しています。重要なシステムの可用性を確保することは、石油・ガスパイプラインの性能と安全性を確保するための必須条件です。
  • 限られたリソースでのOTとITの融合。 ITリソースが限られているため、重要なインフラストラクチャの管理責任は、ビジネスオペレーション側の担当者に移る可能性があります。SCADA、DCS、および PLC を管理するオペレーション・テクノロジー (OT) の専門家は、新しいアプリケーションや IT アーキテクチャの導入を自ら担当する可能性があります。彼らには、IT サポートなしで IT システムをプロビジョニングする能力が必要です。
  • リモート資産にとってセキュリティは重要な要素です。 パフォーマンス分析のためにIIoTセンサーを有効にしようとする機械や機器が増えるにつれ、セキュリティとサイバー攻撃の防止は、リモート資産にとって特に重要な要素となっています。オペレータは、パイプラインセクションやポンプステーションでのパフォーマンスを監視する場合でも、サプライチェーン全体で機器を安全に保護する分散コンピューティングプラットフォームを必要としています。

エッジ コンピューティング

エッジ コンピューティング は、石油・ガスのデジタルトランスフォーメーションを成功させるための完璧な礎石です。エッジ コンピューティング は、アップタイムを最大化し、ミッションクリティカルなデータへのリアルタイムのアクセスを提供することで、アップストリームおよびミッドストリーム企業が環境への影響、労働者と資産の安全性、収益の最大化を実現するのに役立ちます。

中流企業は、その資産と業務の性質上、デジタルトランスフォーメーションを促進するための新しいITアーキテクチャを必要としています。中流企業は、ミッションクリティカルなアプリケーションを自社の資産の近くで実行する能力を必要としています。そのためには、コンピューティングリソースを、必要とされる場所(産業用エッジ )に移動させる必要があります。

現在、ミッドストリーム企業は、新しいエッジ コンピューティング プラットフォームを通じて、ミッションクリティカルなソフトウェアアプリケーションを業務の端にまで拡張し、リアルタイムのデータ取得、高度な監視と制御、資産管理を可能にする分散コンピューティングアーキテクチャを導入する機会を得ています。ここ数十年の間に見られるように、デジタル技術への投資は、業務の効率化、競争上の優位性、業界のショックに対する回復力をもたらしてきました。

エッジ コンピューティング プラットフォーム。ミッドストリーム業務の変革のための基盤

エッジ コンピューティング は、コンピュータ・ネットワークの最も遠い場所(エッジ)でデータを収集・処理するための分散情報アーキテクチャを使用して、ミッドストリーム事業者がデータ管理戦略を再構築することを可能にします。この分散モデルでは、データの安全な収集と処理は、集中型クラウドやリモートデータセンターへの接続が制限されているか、または全くない状態で、ローカル(ポンプ、パイプライン、またはリモートデータクローゼットなど)で行われます。データを取得した後は、分析および管理のために、オンプレミスの中央制御室またはクラウドにデータを送信することができます。このように機器に近接することで、レイテンシーを低減し、帯域幅利用率のバランスをとることができますが、これはレガシーハードウェアの規模と容量を制約する2つの要因です。

Industrialエッジ コンピューティング プラットフォームは、アプリケーションの可用性を最大限に高め、フォールトトレランスを提供し、単一障害点による中断を最小限に抑える冗長化アーキテクチャを採用しています。また、中流域の環境に理想的な高耐久性フォームファクタでサーバー性能を提供し、IT 部門との連携を必要としません。エッジ このような産業グレードの設計により、エッジ 、ターミナルやパイプラインのコンプレッサー、ポンプ、その他の機器のすぐそばに設置することができます。産業用に特化したエッジ コンピューティング プラットフォームは、ITおよびセキュリティの基準を満たしており、IT要件を満たしながらもITリソースを必要としない迅速な導入を可能にします。

最後に、最新のエッジ コンピューティング プラットフォームでは、仮想化により、1つのノードで複数のアプリケーションを実行することができ、非常に効率的な運用が可能です。これらのソリューションは、ITフットプリントとメンテナンスを削減し、総所有コストの低減を実現します。

柔軟性、高可用性、耐障害性、分散型アーキテクチャを備えたエッジ コンピューティング は、ミッションクリティカルなオペレーションのためのデータ取得とデータフローの基盤を提供し、予測分析、Digital Twin、その他のIndustry 4.0ソリューションなどの高度な機能の前提条件となります。

エッジ コンピューティング 卓越したオペレーションを可能にするデプロイメント

中流域ではオペレーショナル・エクセレンスが最も重要であり、企業はエッジ コンピューティング を活用することで、他の産業で達成されているようなオペレーショナル・エクセレンスを推進し、顧客満足度を高めることができます。オペレーターがオペレーショナル・エクセレンスを実現するためにエッジ コンピューティング プラットフォームを導入する3つの方法。

  • 製品の移動とロジスティクスの可視性。ミッドストリーム事業の生命線は、顧客や規制当局への報告のためにガスや液体の移動を正確に追跡し、会計処理する能力にあります。ミッドストリーム企業はエッジ コンピューティング プラットフォームを利用して、トランザクション会計を確保し、データ管理サービスのためのデータフローを提供しています。エッジ コンピューティング をターミナル・ステーションに移行することで、意思決定支援と顧客満足度を提供する業務の可視性とリアルタイムの洞察力を提供します。
  • 機器のアップタイムのためのアセットパフォーマンスマネジメント。近年、石油・ガス業界では、重要な資産の分析と状態監視による予知保全を可能にする資産パフォーマンス管理ソリューションへの関心と投資が高まっています。他のプロセスオペレーションと同様に、ミッドストリームでは機器の可用性が求められます。エッジ コンピューティング は、機器の設置場所で資産パフォーマンスデータを取得することで、電力供給の停止、パイプラインの完全性の障害、機器の故障、その他の重要な問題など、現場で発生している状況をリアルタイムに可視化します。
  • エッジ コンピューティング は多くの場合、コンプレッサやポンプステーションに配備され、SCADA および DCS ソフトウェアを実行するために制御センターに配備されたフォールトトレラントなエッジサーバを使用してプロセスの監視と制御を提供します。さらに、エッジ コンピューティング はデータヒストリアンを実行して時間ベースのデータセットを収集し、予想されるパラメータとの比較・分析を行うことができます。このようなアプリケーションは、ミッドストリーム企業にエネルギー管理のためのユーティリティ消費を最適化する手段を提供します。

エッジ コンピューティング プラットフォームは、仮想化によって単一の高可用性ノード上で複数のアプリケーションを実行できるため、大幅なコスト削減とアプリケーションの迅速な導入を実現します。例えば、AVEVA、Inductive Automation、Rockwell、Schneider Electric、Siemensなどの大手産業用ソフトウェアベンダーが提供するSCADAやヒストリアンソフトウェアに加え、高度な分析や最適化に特化したアプリケーションなど、複数のワークロードを1台のハードウェアで実行することができます。

エッジ コンピューティング は、先進的なインダストリー4.0の能力を引き出します。

エッジ コンピューティング 効果的な戦略により、ミッドストリーム事業者は高度な分析アプリケーションを手に入れることができます。特に、追加のリアルタイムデータを取得できる現在のコンピューティングインフラが不足しているために手つかずのままになっている膨大な量の潜在的な機器データを最終的に収穫することができるようになります。

エッジ コンピューティング プラットフォームをさらに活用してインサイトを得ることで、企業は以下のような先進的なインダストリー4.0の能力を追求する基盤を築くことができます。

  • 産業用IoT(IIoT)。技術の向上によりIIoTデバイスのコストが削減され、従来は使用できなかった機械や装置にセンサーを取り付けることが可能になりました。これにより、川上や川中の生産者は、意味のあるデータをリアルタイムで収集、処理、分析し、より多くの価値生産とコスト削減の機会を提供することができます。IIoTは現在、増大する大量のデータを有効に活用し、そのデータから得られる新たな洞察に基づいて行動するための、はるかに大きな機能を提供しています。
  • 予測保全。今日の強力な予知保全ソフトウェアは、機械、パイプライン、タンカーなどのセンサーデータを分析して、さまざまな異常(疲労、亀裂、腐食など)を検出し、それを利用して予防保全を行うこともできます。例えば、ミッドストリーム企業では、物流における予知保全を活用して、輸送・物流における事故防止や安全性の向上に貢献しています。
  • デジタルツインズオイル&ガスでは、デジタルツインとは、仮想世界と物理世界を組み合わせた仮想モデルのことです。デジタルツインは、設計と運用の改善、ダウンタイムの防止、メンテナンスコストの削減、石油・ガス資産のライフサイクル全体を通して付加価値を高めるための新しいデータの提供など、データの分析とシステム監視を改善します。
  • 自律操作。今日、自律的な掘削技術は、石油・ガス探査に変革をもたらしています。ロボティクス、センサー、エレクトロニクスの進歩により、潜在的に危険な手作業を排除し、安全で信頼性が高く、高精度な方法で掘削やその他の作業を行うことができるようになりました。
  • 人工知能(AI)と機械学習(ML)。石油・ガス業界では、技術的およびビジネス上の意思決定を行うために非常に大量のデータを使用する場合、特にデータ分析に長い間注目してきました。オペレーショナル・エッジからのリアルタイム・データの流れを確保することで、ミッドストリーム企業は、オーナー・オペレーターがフェンス内で享受しているのと同じレベルの分析を得ることができます。次の段階は、データと情報の可用性を前提とした意思決定支援と資産パフォーマンスの分野でAIを採用することです。

業界リーダーが求めるもの:シンプルで保護された自律的なプラットフォーム

エッジ コンピューティング プラットフォームは、強力でミッションクリティカルなアプリケーションを、IT 管理の簡素化、IT フットプリントの削減、ゼロタッチ操作を実現しながら、業務用エッジ に拡張する機能を提供します。オペレーションとテクノロジーの専門家が求める主な属性は以下の通りです。

シンプルであること価値を生み出すまでの時間を短縮し、技術者でなくても簡単に管理できるようにするために、エッジ コンピューティング プラットフォームは、アプリケーションやインフラのインストール、展開、管理が容易でなければなりません。また、アプリケーションの迅速なプロビジョニング、柔軟性、コンピューティングリソースの最大化、所有コストの削減を実現する仮想化機能を備えている必要があります。パイプラインのアプリケーションでは、リモートで展開できる、簡単にコミッショニングできるアップデートを選択することで、管理がより簡単になります。

保護されています。エッジ コンピューティング プラットフォームは、「常時接続」の可用性を確保し、サイバー脅威やデータ損失からデータを保護することで、業務上、財務上、評判上のリスクを確保する必要があります。企業は、より多くのデバイスやシステムが接続される中で、セキュリティに対する信頼性を提供するソリューションを選択する必要があります。

自律的であることエッジ コンピューティング の中核となる約束事は、海洋ターミナルや生産工場などエッジ の場所で確実に動作する能力です。プラットフォームは、どのような環境でも動作し、人間による監視、メンテナンス、修理、サポートを必要とするゼロタッチ・コンピューティングを実現しなければなりません。エッジ コンピューティング プラットフォームは、「コールホーム」特長 や 24x7x365 のサポートを提供することで、機器やアプリケーションの予定外のダウンタイムを最小限に抑えます。

競合他社との差別化を図るためにエッジ コンピューティング

ミッドストリーム事業者は、従来の課題を克服し、新たな機会を活用するために、幅広いデジタルツールを評価し、選択しなければなりません。デジタルトランスフォーメーションの取り組みを成功させることは、ビジネスのあらゆる面を改善する上で強力な利点となります。

エッジ コンピューティング は、デジタルトランスフォーメーションを加速させ、機器の信頼性、アプリケーションの可用性、および原点でデータを取得することで新たな運用上の洞察を可能にする、ミッドストリーム事業者にとって理想的な基盤となります。これにより、ミッドストリーム企業は、従業員の安全性の向上、意思決定と可視性の向上、オペレーショナルエクセレンス、カーボンフットプリントの低減、顧客満足度の向上による収益性の向上など、最も重要な成果を達成することができます。

"エッジ コンピューティング プラットフォームは、IT管理の簡素化、ITフットプリントの削減、ゼロタッチ操作を実現しながら、パワフルでミッションクリティカルなアプリケーションを業務用エッジ に拡張する機能を提供します。"

Stratusについて

ストラタスは、最小限のリスクで予測可能な最高のパフォーマンスを実現するために業務をデジタル化しているリーダーのために、導入と維持が簡単で、中断や脅威から保護され、自律的に動作するゼロタッチのエッジ コンピューティング プラットフォームを提供することで、ビジネスクリティカルなアプリケーションの継続的な可用性を確保します。ストラタスは40年にわたり、信頼性の高い冗長性のあるゼロタッチ・コンピューティングを提供してきました。これにより、フォーチュン500社に名を連ねるグローバル企業や中小企業は、エッジ 、クラウドやデータセンターにおいて、安全かつ遠隔でデータを実用的なインテリジェンスに変換することができ、稼働率と効率を高めることができます。詳細については、stratus.comをご覧ください。

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