産業オートメーションは、工場の稼働方法を変化させています。産業用オートメーションコンピューターは、プロセス、工場機械、および工場ロボットの制御にますます使用されています。プロセスを自動化することで、製品製造にかかるコストが削減され、より良い製品が製造されるようになります。そうは言っても、オートメーションPCを選択する際には、いくつかの考慮すべき要因があります。これらの要因については、以下で詳しく説明します。
#1 - 互換性とI/Oポート
産業用オートメーションコンピューターを選択する際に最初に考慮すべき要因は、選択するPCが組織がすでに導入している大規模システムに接続できるかどうかです。これは、PCが工場でよく見られる機械、センサー、周辺機器、およびIoTデバイスに接続するために必要なI/Oポートを備えている必要があるためです。
たとえば、USBポート、シリアルCOMポート、またはイーサネットポートが必要かどうかを考慮する必要があります。また、システムに各タイプのポートがいくつ必要かを考慮する必要があります。Premioは、USB 2.0、USB 3.0、シリアルCOMポート（RS232、RS422、またはRS485）、RJ45 GigEポート、PoE+ポート、HDMIポート、およびDPポートで構成できるオートメーションコンピューターを提供しています。このようなI/Oの利用可能性により、システムは工場内のさまざまなデバイスに接続できます。必要なポートがすべて揃っていないシステムを見つけた場合でも、Premioは追加のUSB、イーサネット、およびCOMポートを追加するために使用できる多数のドーターボードおよび拡張モジュールを提供していることに留意する必要があります。
#2 – パフォーマンスを考慮する
産業用オートメーションPCを選択する際には、システムに必要となるパフォーマンスの種類も考慮する必要があります。システム全体のパフォーマンスを担う主要なコンポーネントは、CPU（中央処理装置）です。CPUを選択する際には、システムに実行させたいワークロードとタスクを考慮する必要があります。また、同時に実行したいプロセスの数と、それらがシステムにどの程度の負荷をかけるかを考慮する必要があります。
システムに単純なタスクを実行させたい場合は、SoCが適切なソリューションかもしれません。ただし、システムに複数の複雑なタスクを同時に実行させたい場合は、ソケットCPUでシステムを構成する方が良いでしょう。ソケットCPUは、SoCよりも大幅に強力である傾向があります。これは、より多くのコアを持ち、コアの周波数が高いため、システムの計算能力が向上するためです。
さらに、システムにAIまたはマシンビジョンのワークロードを実行させたい場合は、GPUでシステムを構成することを検討する必要があります。GPUは、AI（人工知能）、DL（ディープラーニング）、およびMV（マシンビジョン）アプリケーションの実行に優れています。これは、数百または数千のコアのおかげで、膨大な量のデータを並行して処理できるためです。CPUは強力ですが、順次計算の実行にのみ適しています。
システムに適切なコンポーネントを選択することで、アプリケーションの実行時に動作が遅く、鈍重なシステムを構築することを避けることができます。また、適切な部品を選択することで、最大限に活用することのできない処理能力でシステムを過剰に構成することを防ぐことができます。システムにどの程度のパフォーマンスが必要か不明な場合は、当社のオートメーションコンピューティングの専門家にご相談ください。彼らは、お客様の特定の要件に応じてシステムを構成するお手伝いをします。
#3 – 導入環境を考慮する
システムを選択する前に、システムが導入される環境を考慮する必要があります。すべての環境が同じではありません。一部の環境は清潔で温度制御されていますが、他の環境では衝撃、振動、極端な温度、および多くのほこりや破片があります。さまざまな種類のオートメーションコンピューターがあり、一部は他のものよりも頑丈であるため、より頑丈なシステムは、困難な環境での導入により適しています。
ほとんどの産業用コンピューターは困難な環境での導入に適していますが、頑丈なオートメーションコンピューターは、過酷な条件下に導入されるデバイスに追加の保護層を提供します。頑丈なオートメーションPCは、システムの敏感な内部コンポーネントを保護する頑丈な外装筐体を持っています。
さらに、頑丈なオートメーションPCはファンレスであり、ヒートシンクを使用して受動的に冷却されます。ファンをなくすことで、システム全体に空気を循環させるための通気口や開口部の必要がなくなります。これにより、システム設計者は、ほこり、汚れ、その他の小さな粒子への暴露をより適切に処理できる密閉型システムを作成できます。
さらに、頑丈なオートメーションコンピューティングソリューションはSSDを使用します。SSDの利用により、システムは頻繁な衝撃や振動への暴露にうまく対応できるようになります。これは、SSDがデータを保存するためにNANDチップを使用しているためであり、これはデータを保存するためにHDD（ハードディスクドライブ）で使用されている回転する金属プラッターよりも衝撃や振動への暴露にうまく対応できます。
また、頑丈なオートメーションコンピューターは広い動作温度範囲を持ち、コンシューマーグレードのデスクトップコンピューターには適さない極端に高温および低温の環境での導入を可能にします。産業用オートメーションPCは、-40℃から85℃の広い温度範囲を持っています。したがって、砂漠であろうと極寒の地であろうとシステムを導入したい場合でも、頑丈なコンピューターは最適かつ確実に動作しながら生き残ります。
#4 – システム用のストレージソリューションを検討する
オートメーションコンピューターを選択する際には、システムに搭載したいストレージソリューションを考慮する必要があります。オートメーションPCで使用されるストレージソリューションには、SSD（ソリッドステートドライブ）とHDD（ハードディスクドライブ）の2つの主要なタイプがあります。SSDは、前述したように、NANDチップにデータを保存し、衝撃や振動への暴露にうまく対応できます。一方、ハードディスクドライブは、回転する金属プラッターにデータを保存します。ハードディスクドライブはSSDよりもはるかに低価格でより多くのストレージを提供しますが、衝撃や振動にはあまり強くありません。そのため、システムが頻繁に衝撃や振動にさらされることがわかっている場合は、前述の理由からSSDを搭載することを検討する必要があります。
ただし、システムが衝撃や振動にさらされることがまれで、大量のデータストレージが必要な場合は、ハードドライブでシステムを構成することを検討する必要があります。さらに、両方の利点が必要な場合は、HDDとSSDの両方でシステムを構成するハイブリッド構成を選択できます。両方のタイプのドライブを使用してシステムを構成する組織は通常、頻繁にアクセスされるオペレーティングシステムとアプリケーションにSSDを使用し、頻繁にまたは高速でアクセスする必要のないデータを保存するためにHDDを使用します。それはあなた次第です。また、HDDは低価格でより多くのストレージを提供しますが、耐久性と寿命を追加したい場合は、SSDでシステムを構成する必要があることに注意してください。
#5 – 接続オプションを検討する
オートメーションコンピューターを選択する際には、システムに搭載したい接続オプションを考慮する必要があります。産業用オートメーションコンピューターは、有線LAN、Wi-Fi、セルラー、およびBluetoothの接続オプションで構成できます。必要な接続の種類は、システムをどこに導入したいかによって異なります。有線接続は、スイッチの近くに導入されるシステムには最適ですが、遠隔環境に導入されるシステムは、Wi-Fi接続とセルラー接続から大きな恩恵を受けるでしょう。一般的に無線LANとして知られているWi-Fiは、デバイスにイーサネットケーブルを敷設するのに費用と時間がかかりすぎる展開に最適です。しかし、遠隔環境に導入されるシステムでは、セルラー接続（4G、LTE、5G）が不可欠です。PremioのオートメーションコンピューターにはデュアルSIMソケットが付属しており、最大2つの異なるインターネットキャリアをインストールできるため、冗長性を提供します。したがって、1つのキャリアが利用できない場合でも、システムは2番目のインターネットプロバイダーに接続するようにプログラムでき、システムがミッションクリティカルなデータをクラウドにオフロードして、リモート監視と制御を行うことができます。
#6 – システムのサイズを検討する
すべての導入環境が同じではありません。したがって、オートメーションPCを選択する際には、システムが導入される環境のサイズを考慮する必要があります。通常、産業用オートメーションコンピューターは、フルサイズのデスクトップコンピューターよりもサイズが小さいです。産業用オートメーションコンピューターはコンパクトであるため、設置面積が小さく、ラック、キャビネット、その他の小さなスペースなど、スペースが限られた環境での導入を可能にします。さらに、オートメーションPCは、壁取り付け、DINレール取り付け、およびVESA取り付けが可能です。全体として、システムを導入したいスペースを考慮する必要があります。PremioはオートメーションPC用のブラケットと取り付けソリューションを提供していますので、すぐに利用できるよう、利用可能なオプションを調べてください。
#7 – システムの電源電圧を考慮する
オートメーションコンピューターを選択する際に考慮すべき7番目の項目は、システムの電源電圧を考慮することです。PremioのオートメーションPCは幅広い電源範囲を持ち、9から50 VDCまでのさまざまな電源入力シナリオをサポートしています。さらに、オートメーションコンピューターには、過電圧保護、過電流保護、および逆極性保護を含む多くの電源保護機能が備わっています。
#8 – システムのセキュリティを検討する
産業用オートメーションPCは、TPM 2.0を使用してセキュリティを確保しています。TPM 2.0は、システム自体にインストールされる暗号プロセッサであり、暗号鍵を使用して組み込みオートメーションデバイスにハードウェアベースのセキュリティを提供します。TPM 2.0は、システムの起動プロセスが信頼できるハードウェアまたはソフトウェアの組み合わせから開始および完了することを保証し、悪意のあるアクターがシステムを改ざんすることを非常に困難にします。 TPM 2.0ハードウェア暗号化について詳しくはこちらをご覧ください。
まとめ
オートメーションコンピューターの選択は、かつてほど難しくありません。オートメーションコンピューターを選択するためのヒントは、お使いのユースケースに適したオプションを選択するのに役立つでしょう。ご質問がある場合や、オートメーションPCの選択に関するサポートが必要な場合は、当社のオートメーションコンピューターの専門家にお問い合わせください。お客様の特定の要件を満たすシステムの選択を喜んでお手伝いいたします。Premioは30年以上にわたり米国でオートメーションPCの設計と製造を行っており、優れた信頼性と耐久性を提供するプレミアムシステムを製造しています。
