Node-REDカスタムノードによる工場IoT・DXの進め方

Node-red con 2021 登壇資料
https://nodered.jp/noderedcon2021/

1. © Uhuru Corporation 株式会社ウフル ia-cloudプロジェクトとenebularのご紹介 Node-REDカスタムノードによる ⼯場IoT/DXの進め⽅ Strategy Design / Planning Unit 2021/10/23 ⻘⽊ 隆雄 1
2. © Uhuru Corporation INDEX 2 • 製造業DXとNode-RED • 課題解決へのアプローチ • まとめ
3. © Uhuru Corporation 3 ⼯場IoT/DXとNode-RED
4. © Uhuru Corporation 4 IT活⽤できる⼈材がいない 多様な製品・造り⽅がある ⼯場におけるDX/IoTの課題 システムベンダーに要求仕様を提⽰でき ない トライ＆エラーするしかない 投資対効果が読めない 都度の拡張により現場の状況は様々 同⼀製品でも⼯場が異なれば造り⽅が異 なる 標準化やモデル化は容易ではなく、必ず カスタマイズが必要 ⾃社⼯場にフィットしたシステムを構築し、真のDXを実現するにはどうしたらいいのか
5. © Uhuru Corporation • ⼩さく始めて、⼤きく育てる • いきなりシステムを導⼊して終わりにはならず、現場への定着までには時間がかかる。 • ⽅向性や得られる価値、そして費⽤対効果というものを少しずつ⾒定める。 • 汎⽤的なITサービスを使いこなす • クラウドの進化は速いので、システムが陳腐化しにくい。 • 汎⽤的なITサービスを使⽤すれば、ベンダーロックされにくい。 • カスタマイズは現場で⾏う • PDCAサイクルをまわすことにより、段階的に⾃社⼯場にフィットしたものにできる。 • プロトタイプを⾃社で作ることで要求が明確になり、システムベンダーとのコミュニケー ションが円滑になる。また、その過程でIT⼈材を育成することにもつながる。 5 現場に近い⽅が⾃らIoTを実践していくことが重要
6. © Uhuru Corporation • 様々な機能を持ったノードという部品を配置して設定を⾏い、線で繋ぐだけでア プリケーションを開発することができる。 • 特にクラウドサービスとの接続が簡単にできるので、IoT向けのアプリケーショ ン開発にも向いている 現場主導のDX/IoTを助けるローコードツール Node-RED 6
7. © Uhuru Corporation • ノードを線で繋ぎフローとして完成させればアプリケーションの出来上がる 7 Node-REDによるノーコード開発 センサから温度 を取得 温度が20℃より 上か判定する メールで通知する ための内容を作る メールで通知する 温度をデータベースに記録す るためのデータを⽣成する データベースに 記録する 温度が上限を超えたらメールで通知するフローの例
8. © Uhuru Corporation • ノードを⼊れ替えて、機能の変更も簡単に⾏なえる 8 Node-REDによるノーコード開発 LINEで通知する 温度が上限を超えたらLINEで通知するフローの例
9. © Uhuru Corporation • ノードと呼ばれる部品は多くが公開されており、⾃分のフローでつかうことができる。 • 必要に応じてオリジナルのノードを作ることも可能で、再利⽤がしやすい。 9 ノードとは
10. © Uhuru Corporation Node-REDはパソコンやクラウド、⼩型のデバイスの上で動作させることができる 10 Node-REDの動作環境 AWS、Heroku等 のクラウド環境
11. © Uhuru Corporation 11 ⼯場でのNode-REDの利⽤例 • Before：設備保全部署は⼯場から離れた場所にあり、問題発⽣時も状況を理解するのに時間がかかっていた。 場所によっては⾒えにくく、現場に⾏かなければ状況がわからないこともしばしば。 • After：複数台の積層信号灯を可視化するシステムを現場技術者がenebularとia-cloudで⾃作。その後も状況 を⾒ながらプログラム修正をローコードで簡単に実施。他の建屋への展開も容易に。 積層信号灯を後付けセンサーで可視化し、改善活動に使⽤する IoTアプリ開発保守 設備保全 担当者 ⼯場 別の建屋 PDCA サイクル データを蓄積して稼働状況の 分析を⾏い、データに基づい た改善活動を実施。
12. © Uhuru Corporation 12 ⼯場でのNode-REDの利⽤例 • Before：製造した製品に不具合があった場合、原因追求に時間がかかってしまう。 • After：作業者を識別するためのICカードとインプット・アウトプットを識別するためのユニークなバーコー ドを⽤意。簡易的な仕組みでトレーサビリティを実現。ia-cloud/Node-REDでカスタマイズも容易に。 製造⼯程を可視化するトレーサビリティ・システム
13. © Uhuru Corporation 13 Node-REDの実務利⽤の課題 使いたいノードがない 知財や機密情報を保護できない ノードの品質が悪い
14. © Uhuru Corporation 14 課題解決へのアプローチ
15. © Uhuru Corporation Node-REDあるある • つくりたいIoTシステムに使うセンサーのノードがない • たくさんあって、どのノードを使えばよいかわからない 15 課題1 使いたいノードがない
16. © Uhuru Corporation 製造現場における⾃⾛型のIoTを⽀援するアプリケーション開発環境としてNode- REDの活⽤を推進中 16 ⼯場IoTを推進するia-cloudプロジェクト ia-cloudプロジェクトのメンバー企業として ウフルも4⽉からプロジェクトに参画
17. © Uhuru Corporation 17 IoTの基本部品である様々なノードを提供している データを 取得する 画⾯に表⽰する データベースに 記録する データを抽出する
18. © Uhuru Corporation 18 製造現場でよく使うことを想定されて作ったノード データを加⼯するノード デバイスからデータを取り出すノード データを格納するノード データを取得するノード データを表⽰するノード ia-cloud Web API仕様に則って開発されている
19. © Uhuru Corporation 19 現在もメンバー企業により活動継続中 GitHub enebular blog ia-cloud/Node-REDスクール https://node-red.ia-cloud.com/ https://blog.enebular.com/tag/iaf/ https://github.com/ia-cloud/ 開発に参加できます 使い⽅を解説しています サンプルも公開しています
20. © Uhuru Corporation 20 Node-REDの実務利⽤の課題 使いたいノードがない 知財や機密情報を保護できない ノードの品質が悪い 製造現場でよく使うカスタムノードを開発 解決
21. © Uhuru Corporation 企業からよく聞く声 • ⾃社のノウハウを守りたい • ソースコードを秘匿できますか 21 課題2 知財や機密情報を保護できない
22. © Uhuru Corporation カスタムノードの数は年々増えている 22 Node-REDはオープンソース⽂化によって⽀えられている 2015 2018 2021 1 0 0 3,500 x35
23. © Uhuru Corporation • Node-REDの⾃作ノードは、NPMレジストリに公開することで広く利⽤してもらえる • パレットの管理から誰でもインポートできる。 23 カスタムノードの公開 npmjs.com ノード開発者 ノードを追加 OSSとして ⼀般に公開 ノード利⽤者 利⽤の⼿軽さがとてもよい
24. © Uhuru Corporation 企業からよく聞く声 • ⾃社のノウハウを守りたい • ソースコードを秘匿できますか 24 課題2 知財や機密情報を保護できない ⾃社開発ソフトをOSSとして公開することに慣れていない、 ポリシーがない、やり⽅がわからないから
25. © Uhuru Corporation ソースコードをオープンにしなくても、同じプロジェクト内のユーザであれば、カ スタムノードを⾃由に使えます。 25 enebularはプライベートノード機能を提供 enebular.com ノード開発者 インストール プロジェクト 内部だけで共有 ノード利⽤者 ノードは⾃動的に追加される
26. © Uhuru Corporation 26 プロ開発者とビジネスユーザの分業が可能に プログラミング開発 ローコード開発 プライベートノード開発 AIモデル開発 スクリプト開発 フロー ファイル AIモデル プライベートノード enebular IoTシステム Cloud Edge device 事前に開発したノードやフローの開発資産を使って、IoTを効率的に推進 プロ開発者 ビジネスユーザ
27. © Uhuru Corporation プライベートノードはリモートデプロイ可能 27 フロー実⾏エンジン フロー実⾏エンジン フロー実⾏エンジン フロー実⾏エンジン enebular agent enebular agent enebular agent enebular agent enebular cloud フローエディタ enebularで作成したフローやノードは、各デ バイスのenebular agentを介して、フロー実⾏ エンジンにデプロイ（配信）されます* 特許取得済（特許第6648091号） デバイス管理の仕組み
28. © Uhuru Corporation 28 Node-REDの実務利⽤の課題 使いたいノードがない 知財や機密情報を保護できない ノードの品質が悪い 製造現場でよく使うカスタムノードを開発 プライベートノードで⾮公開でノード活⽤ 解決 解決
29. © Uhuru Corporation Node-REDあるある • インポートしたら動作しないノードがあった • 使えていたノードが廃⽌になってしまった 29 課題3 ノードの品質が悪い
30. © Uhuru Corporation • 企業が求める品質をノードが満たす必要がある。 例） • ドキュメントが⼗分にある。 • ⼗分にテストがされていてテストの証跡がある。 • 問合せ先が明確になっている。 • 品質を担保するには、商業ベースでノードを開発し継続して 保守していける環境づくりが必要 30 解決の⽅向性
31. © Uhuru Corporation ⾃社製のカスタムノードをマーケットプレイスに出品し公開できる。 31 マーケットプレイス enebular Discover
32. © Uhuru Corporation 企業ユーザが安⼼してNode-REDを利⽤できる環境づくり 32 エコシステムの形成への挑戦 デバイス メーカー システム インテグレータ 企業ユーザ ノード出品 ノード利⽤ 利⽤料 利⽤料 ノードを出品した企業が対価を得て継続的に保守していく
33. © Uhuru Corporation • デバイスメーカー • センサーやデバイスを「ノード」に抽象化して、Webエンジニアが使いやすい形で提供 • これまでとは異なるユーザ企業へのアプローチできる • ITベンチャー、Web系企業、AIベンダー • システムインテグレーター • ノードを利⽤したシステム開発の期間短縮、⼯数削減 • ⾃社サービスの利⽤の活発化 33 プライベートノードのDiscoverへの出品メリット ノードを起点とした顧客接点の獲得、売上機会の創出
34. © Uhuru Corporation enebular 運⽤環境 ユーザー ノード開発者 ノード 開発・登録 マーケットプレイス Discover ノード 利⽤者 システム 事業者 34 プライベートノードのビジネスモデル \ フロー システム利⽤料 • enebular利⽤料 • ノード利⽤料 ウフル \ 運営 インポート エッジ クラウド \ デプロイ ノード利⽤料 システムの開発運⽤ enebularの利⽤
35. © Uhuru Corporation 35 Node-REDの実務利⽤の課題 使いたいノードがない 知財や機密情報を保護できない ノードの品質が悪い 製造現場でよく使うカスタムノードを開発 プライベートノードで⾮公開でノード活⽤ 商⽤利⽤を促進することで品質向上に貢献 解決 解決 解決
36. © Uhuru Corporation 36 まとめ
37. © Uhuru Corporation • ia-cloudでは、製造現場でよく使うカスタムノードを開発しています • プロジェクトや製造現場向けのノード開発に興味のある⽅はぜひご連絡ください。 • 様々なベンダーの参加をお待ちしております。 • enebularには、⾮公開でノード活⽤できます • Node-REDをチームで利⽤するための様々な機能を提供しています。 • Node-REDを使う環境として是⾮enebularを選択肢に⼊れてください。 • 商⽤利⽤を促進することでノードの品質や信頼性に貢献していきます • enebularには開発したカスタムノードを出品できます。 • Node-REDのノードを中⼼としたエコシステムを作りましょう。 37 おわりに
38. © Uhuru Corporation 都産技研 東京都IoT研究会 ⼯場IoT課題検討会 38 お知らせ 10⽉ 29⽇（⾦）13:30- お申込みはこちら
39. © Uhuru Corporation ご清聴ありがとうございました