OPC UAの基礎知識

OPC UAとは？

OPC UA（OPC Unified Architecture）は産業オートメーションなどの業界で、 安全で信頼性の高いデータ交換を行うために策定されたオープンな通信規格です。 OPC Foundationによって作成され、国際標準規格（IEC 62541）になっています。 単なる通信プロトコルではなく、情報を伝える枠組みとして機能します。

グローバルでの普及

• ドイツのモノづくり革新プロジェクト「インダストリー4.0」で推奨通信プロトコルとして指定され、急速に普及しました。
• 欧州では、工場内におけるITとOTの連携部分においてOPC UAの採用は既にデファクトスタンダードとなっています。
• 中国でも「中国製造2025計画」の実現に向け、デジタル工場の相互接続ネットワークの構築のため、OPC UAは国家規格として推奨されています。
• 日本国内でも2017年後半から徐々に導入が進み、今後加速が見込まれています。

OPC UAのメリット

	プラットフォーム非依存 工場内の多様な機器やシステムの異なるプラットフォームなどに依存せず通信することができ、機器と機器、機器とシステムをシンプルな仕組みで接続することが可能です。
	相互運用（インターオペラビリティ）の実現 『情報モデル』により、単純なデータ交換プロトコルではなく、ふるまい・動きといったデータを付随して伝達することができます。それにより機器同士が連携し動く仕組みをつくることができます。
	セキュアなデータ通信 ファイアウォールとの親和性に優れたプラットフォームで、さまざまな暗号化レベル、認証、監査、ユーザー制御に対応します。

OPC UAは、異なる機器やシステムをつなぎ、現場データを安全に活用するための有効な選択肢です。
一方で、実際に工場DXを進めるには、「どの設備からつなぐか」「既存設備をどう活かすか」「現場側とIT側の認識をどう合わせるか」といった事前整理が重要になります。
自社の検討状況や課題を確認したい方は、まずチェックリストで現在地を整理してみてください。

情報モデル

情報モデルとは？

情報モデルとは情報を伝える枠組みです。情報モデルを導入していない場合、FA機器同士の通信はベンダーごとにパラメータが異なります。そのため、情報伝達するために人手が必要になりますが、情報モデルを導入することで、FA機器同士が会話できるようになり、人間が介在することなく情報伝達が可能になります。

情報モデルの構造

• 1層目のMeta Model, 2層目のBuilt-in Information Modelは業界問わず使われる規則および共通情報です。
• 3層目は各業界の標準化団体で策定される重要なレイヤーで、Companion Information Modelと呼ばれます。ドイツ機械連盟、ドイツ自動車工業会など権威ある団体が作成します。
• 4層目はベンダが独自に作成するレイヤーでVendor Specific Extensionsと呼ばれます。

さまざまな標準化団体との共創

さまざまな標準化団体と OPC UA Foundation のコラボレーションにより50を超えるワーキンググループが形成され、Companion Information Modelが続々と登場しています。

Companion Information Model を使用するメリット

Companion Information Model を使用しなくても、Meta Model と Built-in Information Model の上に自分でデータ項目を定義して情報モデルを作成すれば、比較的簡単にOPC UAのデータを収集することができます。しかし、収集したデータを活用したり、情報モデルを再利用/拡張したりといったことを考えると、Companion Information Model を使用する方が近道になります。

Profile と Facet

OPC UAは幅広い機能を持つため、すべてのデバイスやアプリケーションが全機能をサポートするわけではありません。
そのため、OPC UAではどの機能に対応しているかを明確にするために、Profile (プロファイル) と Facet (ファセット) という仕組みが用意されています。

動画/資料公開

関連リンク

• OPC UA導入支援