可視化からアクションへ:Unity、マシン情報システム、AI エージェント、産業用デジタルツイン

Jun 15, 2026|6 分
AI デジタルツイン産業用 AI

システムインテグレーター、OEM、自動化エンジニア向けの実践ガイド

realvirtual.ioのCEO、トーマス・ストリグルとパートナーシップを結んでいます

著者について:トーマス・ストリグルはrealvirtual.ioのCEOであり、シミュレーションおよび自動化ソフトウェア分野で18年以上の経験があります。


導入

以前のガイド「設計、シミュレーション、展開」では、産業用Digital Twins にとって Unity が重要な理由では、産業システムのリアルタイム 3D レプリカを構築するためのプラットフォームとして Unity について説明しました。そこでなされた議論は引き続き当てはまります。この包括的な2部構成の電子書籍シリーズでは、その基盤とますます交差する2つのトピックに焦点を当てます。

大規模言語モデル、AI エージェント、モデルコンテキストプロトコル (MCP) の迅速な開発:これらは現在、リサーチのコンテキストから、一部のインテグレーターが本番環境で使用し始めているツールへと移行しています。

欧州機械規制 (EU) 2023/1230:この規制は2023年に採択され、その完全なアプリケーション日である2027年1月20日は広く知られています。現在変化しているのは、締め切りが近づいていることです。現在変化しているのは、締め切りが近づいていることです。残り2年足らずで、それを支えるフレームワークが形状になりつつあります。調和のとれた規格が改訂され、アプリケーションガイドが起草され、機械メーカーは認識から実装へと移行しつつあります。新しいサイバーセキュリティ規定が運用上の要件になりつつある一方で、構造化されたデジタルドキュメントに対する規制の明示的なサポートにより、ドキュメントは静的的な成果物から維持されたライフサイクルリソースへと移行しています。

通常、これら 2 つの展開については個別に説明します。この電子書籍シリーズでは、基礎となる作業が大幅に重複しているため、それらをまとめて説明します。AI システムには、構造化された根拠のあるデータが必要です。規制遵守のために作成された構造化されたデジタルドキュメントは、産業用AIシステムの基礎マテリアルとしても役立ちます。1 部で説明した4レイヤーアーキテクチャ(信号、MESコンテキスト、ドキュメント、空間コンテキスト)は、オペレーターと後で追加されるAIツールの両方をサポートします。

3D HMI、より正確には、ライブマシンデータ、エンタープライズコンテキスト、および構造化されたドキュメントが同じ空間サーフェスに統合されたときに登場するマシン情報システムが、マシンデータ、ドキュメント、AI によって生成された情報をオペレーターに提供する場所です。

ここでの意図は、AIが工場を変革することを主張することではなく、すでに利用可能なツールと標準を使用して、インテグレーターが役立つと思われる実用的なアーキテクチャパターンを説明することです。このアーキテクチャは運用上の価値のみに基づいており、規制によって欧州市場におけるタイミングがより明確になるだけです。

パート 1

接続されたレイヤー:データ、ドキュメント、3D HMI

1.デジタルツインを超えて

以前の電子書籍では、デジタルツインを、実際の自動化システムに接続し、ライフサイクル全体にわたって実際の機械の動作を反映することでより有用になるツールとして説明しました。この基盤は、今日の製造業者がデジタルトランスフォーメーションに取り組む方法を形状り続けています。

システムインテグレーターにとって、価値の問題は通常、視覚的な忠実度よりもインテグレーションに関するものです。包装ライン、スタッカークレーン、または分散型倉庫は、操作性、サポート性、保守性を備えている必要があります。多くの場合、10年以上も使用できます。ここで問題となるのは、デジタルツインがデータ、人、ドキュメントをどの程度うまく結び付けて、システムを運用期間全体にわたってサポートできるようにするかということです。

このような統合環境がもたらす運用上のメリットは大きく、規制の状況とは無関係です。

  • より迅速な障害診断:

3D HMI をライブマシンとプロセスデータに接続すると、オペレーターはシンボル的な障害コード物理的な場所にマッピングするのではなく、影響を受けるコンポーネントを空間コンテキストで確認できるため、故障診断時間が短縮されます。

  • 専門知識障壁の低下:

機械および電気分野の熟練技術者が不足していることが十分に証明されていることを考えると、新任スタッフ、交代シフト者、および交代要員の経験しきい値を引き下げます。これはほぼすべての産業セクターに当てはまります。

  • 効果的なリモートサポート:

製造元のサービス技術者は、オペレーターが見ているものを同じ 3D コンテキストで確認し、正確な指示を出すことができるため、リモートサポートを有意義なものにします。

  • 生産を中断させないトレーニング:

生産を停止することなく、実際の機械構成に対してトレーニングを行うことができます

  • マシンレベルでの操作コンテキスト:

最後に、機械情報システムデータ(注文、バッチ、KPI、エネルギー数値)を同じ3Dビューに重ねると、オペレーターは機械が稼働しているかどうかだけでなく、状況に応じてどのように機能しているかを確認できます。

これらのメリットは、ドキュメントパッケージが規制によって義務付けられているかどうかに関係なく発生します。これらは、このガイドで説明するアーキテクチャの運用ケースです。セクション3で説明した規制案件は並行して進められています。新しいEU機械規制が導入する構造上の変更は、たまたま同じアーキテクチャに沿っているため、規制業務と運用業務が別々の予算をめぐって競合するのではなく、重複することになります。

これにより、デジタルツインの役割が変わります。3Dモデルは単なる可視化にとどまらず、シグナル、企業データ、ドキュメントを結び付け、オペレーターやますます増えているAIツールがナビゲートできる形で結び付ける空間指標としても機能します。

2.実用的なデジタルツインを支える4つのデータレイヤー

運用に使用されるデジタルツインは通常、4つの異なるデータレイヤーと相互作用します。それぞれがそれ自体では不完全です。

信号レイヤーは最も速く、最も低いです。PLCの入力と出力、ドライブ位置、センサーの状態、アラームなど、ミリ秒サイクルで変化する値。このレイヤーは、通常OPC UA、ベッコフADS、シーメンスS7 TCP /IP、またはMQTTを通じて、仮想コミッショニングと動作シミュレーションですでに使用されています。ほとんどのデジタルツインのユースケースでは、10〜50ミリ秒範囲の更新サイクルで十分です。

MES レイヤーは遅く、幅も広くなります。製造オーダー、バッチ、レシピ、KPI、マテリアルフロー、品質記録、エネルギー数値このデータイベント駆動型で、通常はREST API、OPC UA、メッセージブローカー、またはデータベースへの直接接続を介してアクセスされます。このレイヤーは、信号データ解釈可能にするコンテキストを提供します。同じコンベアが同じスピードで稼働していても、現在処理している順序によって意味が異なります。

ドキュメントレイヤーは、これまで最も注目されていなかった層です。取扱説明書、電気回路図、P&ID図、リスクアセスメント、適合宣言、部品リスト、ソフトウェアバージョン、メンテナンス手順、サービス履歴ほとんどのインスタレーションでは、このレイヤーはバインダー、ネットワーク共有、またはPDFアーカイブとして存在し、探しているものを知っている人間だけが検索できます。新しいEU機械規制では、このレイヤー構造体は変化しています。これについては次のセクションで説明します。

空間/コンテキストレイヤーは 3D モデルそのものです。他の 3 つのレイヤーを統一する座標系として使用できます。信号アドレスは抽象的であり、オペレーターが見たりクリックしたりできる特定のバルブにマッピングされた同じ信号の方が、より直接的に解釈できます。

4層の産業用デジタルツイン

ダイアグラム:ワーキングデジタルツインの4つのレイヤー — 4つの水平バンドを縦に積み重ねたもの。上から下へ:「空間/3Dコンテキスト(Unity シーン、キネマティクス、コンポーネントID)」、「ドキュメンテーション(マニュアル、回路図、宣言、ソフトウェアバージョン)」、「MES(注文、KPI、バッチ、材料)」、「シグナルレイヤー(PLC I/O、ドライブ、センサー、アラーム)」。右側の縦矢印は、上方向 (状態) と下方向 (コマンド、クエリ) の両方に流れる情報を示しています。右側の小さなオペレーター/エージェントアイコンは、上部の空間コンテキストを介して4つのレイヤーすべてにアクセスします。 ダイアグラム提供:Realvirtual.io

3.新しい機械規制に基づく文書

10年以上にわたり、欧州市場に出回っている機械に付随する技術ドキュメントは、機械指令2006/42/ECによって管理されてきました。付録VIIに基づく技術ファイル、使用説明書、EC適合宣言、10年間の保存期間など、おなじみの義務は、通常、印刷されたマニュアル、PDFアーカイブ、紙の申告書によって果たされてきました。

このフレームワークは置き換えられています。新しい機械規制である規制(EU)2023/1230は、2023年6月14日に採択され、2027年1月20日に完全に効果する予定です。ディレクティブ 2006/42/ECを廃止し、指令というよりは規制として、国内での転置を必要とせずにすべてのEU加盟国に直接適用されます。

この規制はしばらくの間制定されてきましたが、それを支える枠組みはまだ完成していません。欧州委員会がCENとCENELECに提出した標準化リクエストは、2026年末までに統一規格一式を公式ジャーナルに掲載することを目標に、2025年1月に採択されました。公式アプリケーションガイドの初稿は2026年初頭以降に作成される予定で、最終版は2026年末頃に公開される予定です。現在、実践的な通訳作業が行われており、2027年1月20日以降に市場に投入されるプロジェクトはそれに準拠する必要があります。

変更点を説明する前に、誤解されがちなため、重要な点の 1 つは、紙のドキュメントが新しい規制の下でも完全に準拠しているということです。以下に説明する変更は、ドキュメントをデジタルで提供することを選択した製造業者に適用されます。この方法は現在、規制によって明示的に開かれていますが、義務付けられていません。

規制によって導入された3つの変更は、特に機械メーカーやシステムインテグレーターにとって重要です。関連記事は付録にそのまま複製されています。

現在、デジタルドキュメントは明示的に許可されています。第10条(7)は、使用説明書をデジタル形式で提供することを認めています。第10条(8)では、EU適合宣言をデジタル形式で提供し、インターネットアドレスまたは機械で読み取り可能なコードを介してアクセスできるようにすることを認めています。部分的に完成した機械の組立説明書(第11条)をデジタルで提供することもできます。紙はリクエストに応じて入手可能である必要があり、専門家以外のユーザー向けの安全上重要な情報の一部は紙の上に残しておく必要があります。

デジタル方式を選択するメーカーの場合、機械が市場に投入されてから少なくとも10年間、または機械の予想生存期間のいずれか長い方の間、ドキュメントをオンラインでアクセスできる状態に保つ必要があります。実際には、これがわずか10年ということはめったにありません。産業機械は日常的に15年、20年、さらには30年間稼働するため、ほとんどの設備では、10年という基準ではなく、生存期間条項が拘束バインディング制約となっています。製造元は、ライフサイクル全体にわたってドキュメントにアクセス可能な状態に保ち、最新の状態に保ち、バージョンを管理する責任を引き続き負います。

サイバーセキュリティは、健康と安全の必須要件として追加されました。附属書IIIのセクション1.1.9(腐敗からの保護)および1.2.1(統制システムの安全性と信頼性)では、制御システムが、危険な状況につながる可能性のある、合理的に予見可能な悪意の試みに耐えることを義務付けています。AIベースの安全機能と自己学習システムは明らかに対象範囲内であり、リスクの高いカテゴリーについてはより厳格な適合性評価が行われます。

実際のところ、デジタルルートを採用するメーカーは、一度限りの成果物から、機械の稼働期間中ずっと機械と一緒に存続する、保守され構造化されたオンラインリソースに移行することになります。紙による配送は依然として完全に準拠した代替手段であり、専門家以外のユーザーを対象とした安全上重要な情報については、依然として必須です。


産業用デジタルツイン

リアルバーチャルウェブデモ画像提供:realvirtual.io

新しい規制が製造業者にとって何を意味するか

関連する実際的な問題は、ドライブ、センサー、バルブ、PLC、安全部品、IO-Linkマスターなど、サプライヤーから提供されたコンポーネントデータメーカーの技術ファイルにどのように入力されるかということです。ここで最も注目されている構造化形式は、IEC 63278と産業デジタルツイン協会 (IDTA)によって定義された、個々のコンポーネント用の機械可読デジタルツイン仕様である資産管理シェル(AAS)です。

AAS インスタンスには、特定の 1 つのコンポーネントネームプレートデータ、技術仕様、ドキュメント、サブモデル (安全、エネルギー、メンテナンス用) が、AAS 対応のコンシューマーなら誰でも読むことができる標準化された形式で格納されます。

AASはまだ普遍的な業界標準ではありません。採用は部分的であり、エコシステムはまだ成熟し始めており、多くのサプライヤーが公開を始めたばかりです。重要なのはその軌跡です。重要なのはAASサブモデルを出荷するサプライヤー質量部分が、規制(EU)2023/1230を満たす構造化された電子ドキュメントを提供すると同時に、AIベースの診断は、手動のインテグレーションプロジェクトではなく構成上の問題に変わります

すでにAASサブモデルを公開しているサプライヤーには、シーメンス(SIMATIC S7-1500)、フェスト(VTSAバルブターミナル)、ABB(ACS880ドライブ)、ペッパー+フックス(IOリンクマスター)、WAGO、Murrelektronikなどがあります。AASを標準のサプライヤー入力形式として扱うことで、機械に付属する技術ドキュメントに規制で義務付けられていることなど、機械の耐用生存期間にわたってコンポーネントチェーンを追跡できるようになります。また、機械情報システムランタイムが参照する構造化されたドキュメント(セクション6のリファレンスアーキテクチャではサプライヤーAAS入力として表示)をスケールできるようになります。

産業用デジタルツイン

web.realvirtual.io/demoのrealvirtualウェブデモ。納品されたモデルにAASXデータが埋め込まれています。コンポーネントをクリックするだけで、対応するAASサブモデルが表示され、サプライヤーのネームプレート、技術データ、マニュアルが3Dコンテキストで直接表示されます。インテグレーション作業は AAS-Conコンシューマーレイヤーで 1 回行われます。つまり、適合した AAS を公開するサプライヤーが追加されるたびに、追加のグルーコードなしでオペレーターが利用できるようになります。画像提供:realvirtual.io

4.3D HMI から機械情報システムへ

以前の電子書籍では、3D HMI は機械の状態を空間的に反映する可視化レイヤーとして説明されていました。MESレイヤーとドキュメントレイヤーを追加することで、同じ3D HMI がより大きなものへと進化します。マシン情報システムは、実際のマシンの状態、企業のコンテキスト、構造化されたドキュメントを統合し、すべてを適切な場所でオペレーターに提示する単一の空間サーフェスです。

用語は重要です。従来のHMI は制御および監視インターフェースであり、マシンの状態を表示し、オペレーターの入力を受け付けます。製造実行システム (MES) は上位組織レベルにあり、複数の機械やラインにわたる注文や生産データ管理します。この電子書籍で使われている意味での機械情報システム(MIS)は、機械そのものにあります。つまり、センサーの状態、現在の注文、マニュアル、回路図、アラーム履歴、ソフトウェアバージョン、適合宣言など、特定の機械に関するあらゆる種類の情報を1つのナビゲート可能な空間面に表示する統合ビューです

これはHMI の情報機能を拡張するものですが、必ずしも制御の役割は含まれていません。機械情報システムは純粋に読み取り専用でもよく、多くの場合、その方が簡単で安全な選択肢です。その理由は、サイバーセキュリティ要件に基づく攻撃対象領域が少なく、認証と文書化の範囲が狭く、オペレーター情報、メンテナンスサポート、トレーニングワークフローに明確に対応する態勢があることです。

マシン情報システムの定義

用語に関する注記:この電子書籍で使われている資産レベルの意味での機械情報システム (MIS) は、確立された業界カテゴリではなく、私たちが提案する用語です。従来のHMIは機械制御とオペレーターインタラクションとりに重点を置き、MESプラットフォームは企業レベルで生産とワークフローを管理し、資産ライフサイクル情報管理システムはエンジニアリング、ドキュメント、ライフサイクルデータハンドルします。それぞれがオペレーターの情報ニーズの一部に対応していますが、空間3Dインターフェースを通じて表示される統合されたマシン固有のビューを完全に説明しているものはありません。

ここでは、マシン情報システムという用語が、欠けているレイヤー、つまり、運用状態、企業状況、構造化されたドキュメントを組み合わせて、オペレーターが単一の空間体験を実現する、統合されたマシンレベルの情報サーフェスを表すのに使われています。

一般的な運用例は障害診断です。

  • 従来のHMI では、オペレーターは通常、障害コードテキストメッセージを見て、別のマニュアルを参照して関連するセクションを調べます。
  • より統合されたHMI では、オペレーターは影響を受けるコンポーネントを3Dビューでクリックでき、ビューアーは現在の信号状態、MESからのアクティブな製造オーダー、関連するメンテナンス履歴、およびデジタルマニュアルの対応するセクションディスプレイ。これらはすべて、GLBファイルまたはシーグラフフに存在する同じコンポーネントIDで参照されます。

このアプローチの価値は、障害処理だけにとどまりません。

機械情報システムをオペレーター体験の中心に置くプロジェクトでは、次の 4 つの運用上のメリットが一貫して現れる傾向があります

障害の特定と対応の迅速化産業機械には、多くの場合、何百ものセンサー、ドライブ、およびコンポーネントが含まれており、それぞれがフラットな名前空間独自の識別子を持っています。「Sensor BG2-S147 fault」などのシンボリックメッセージでは、オペレータは抽象識別子を物理的な位置に変換する必要があります。3Dビューに表示されているのと同じ障害(影響を受けたセンサーが実際の機械形状で強調表示)により、変換ステップが不要になります。複雑な機械や、毎日システムを操作しない担当者にとって、これは 5 分間の検索と即時対応との違いです。

統一された運用コンテキスト:MESデータ 3Dシーンに重ね合わせると、オペレーターは機械が稼働しているかどうかだけでなく、アクティブな注文、目標サイクルタイム、および最新のKPIを基準にして機械がどのように動作しているかを確認できます。メンテナンスと品質に関する情報は、個別の管理画面ではなく、参照先のコンポーネントに表示されます。これが、機械情報システムが表やリストではなく空間コンテキストに基づいている場合に実現されるものです。このアーキテクチャが生成するものについて、「3D HMI」よりもこの用語の方が正確であるのはこのためです。

専門家の専門知識への依存度の低減すべてのオペレーターが、すべてのコンポーネントに関する製造元の深い知識を持っているわけではありません。同じ3Dビューからドキュメント、センサーの状態、操作指示にアクセスできるので、経験の浅いスタッフでも、以前は上級技術者やサービスコールが必要だった一次診断や日常的な介入を行うことができます。これは、熟練技術者の確保が限られている業界ではますます重要になっています。これにより、シフトの引き継ぎ、休暇の補償、週末の業務がより堅調になります。リモートサポートにも逆のメリットがあります。製造元のサービス技術者は、サイトのオペレーターと同じ 3D コンテキストを把握し、ビデオ通話や共有セッションを通じて、空間的に固定された正確な指示を出すことができます。

運用に関する知識の継続的なキャプチャ:これは見過ごされがちな機械情報システムの役割です。マシンに付属するドキュメントセットは必然的に不完全です。すべての障害コンステレーション、効果的であることが証明されたすべての回避策、およびメンテナンススタッフが長年の使用で発見したすべての原因と解像度のペアを予測することはできません。オペレーターと技術者が、故障の説明、診断された原因、適用された解像度、交換された部品、写真、または短いメモなどの観察結果を3Dシーン内の影響を受けたコンポーネントに直接添付できれば、システムは、特定の設備が実際にどのように動作するかを長期的に記録することになります。この情報は、機械の生存期間用年数全体にわたって、製造元の元のドキュメントと同じコンポーネントIDに基づいて、構造化された障害と解像度の履歴に蓄積されます。結果、知識主導型のアセット運用の基盤ができました。シフトの引き継ぎでは過去の実際のインシデントを参照でき、経験の浅いスタッフは前任者の診断経験を引き継ぐことができ、(パート2で説明したように)AIベースの診断ツールは、製造元のマニュアルだけでなく、この設備の実際の履歴に基づいて答えを出すことができます。

大型産業機械ウェブビューアー

Mauser のリアルバーチャルウェブビューアー:ブラウザーでレンダリングされる大型の産業用マシンで、コンポーネントメタデータとドキュメントリンクが 3D シーンに固定されています。画像提供:RealVirtual.io

このようなインテグレーションのための技術コンポーネントは、現在入手可能です。ライブシグナル用のWebSocketストリーム、MESコンテキスト用のRESTまたはOPC UA、コンポーネント識別子に関連付けられた構造化されたデジタルドキュメント、および複合ビューをレンダリングする3Dビューア(Unity ネイティブ、WebGL、またはrealvirtual.ioウェブビューアーなどのブラウザーベースのスタック、web.realvirtual.io/demoで公開デモあり)。インテグレーターに残された残りの作業は、主に技術的というよりはむしろ建築的なものです。

私たちはMISをrealvirtual.io上に構築しています。決定は、Unity ベースのオーサリングと仮想コミッショニング環境、セルフホストウェブランタイム、マシンライフサイクル全体にわたる構造化されたメタデータというアーキテクチャによって決定されました。この組み合わせはなかなか見つかりません。

Nils Maier
Nils Maier - Mauser Packaging Solutions
Head of Sales & Service MMT

5.インテグレーター向けのアーキテクチャパターン

機械情報システム構築のベストプラクティス

3D シーンを幾何学的で識別可能な真実のソースとして扱います。コンポーネント ID、キネマティック構造体、メタデータをシーンファイルに保存できます (例えば、拡張子データとして GLB や Unity プレハブメタデータに)。その後、他のシステムはこれらの ID を再定義せずに参照します。この方法では、3D ビューをクリックするだけで、信号、MES レコード、およびマニュアルセクションに一貫して対応できます。下のスクリーンショットは、このパターンを実際のパッケージングラインで示しています。Unity エディターは、マシンビルダーが CAD をインポートし、キネマティックとコンポーネント階層を定義し、センサーとドライブの動作を設定し、マシンの寿命が尽きるまで各ゲームオブジェクトとともに移動する構造化メタデータを添付するオーサリング環境です。

産業用デジタルツインユニティエディター

realvirtual.io ツールを搭載した Unity エディター:選択したゲームオブジェクト ENG-048754:1 にはランタイムメタデータコンポーネントが含まれています。このコンポーネントには ID、位置、数量、記事番号、多言語ラベルなどのフィールドが、ライブシグナル、MES コンテキスト、ドキュメントセクションへのクリックを解決するために実行時に使用される識別子と同じです。画像提供:RealVirtual.io

右側のインスペクターでは、ランタイムメタデータとランタイムインタラクティブコンポーネントが空間インデックスパターンの実際の実装方法です。コンポーネント ID は外部マッピングテーブルではなくゲームオブジェクトに存在するため、GLB へのエクスポートにはジオメトリを含む識別子が含まれます。仮想コミッショニングは同じシーンで行われます。実際の仮想コアのドライブモデルとセンサーモデルは、接続されたPLCに応答し、物理マシンが存在する前に運動学と信号マッピングを実行します。シーンがサインオフされると、同じオーサリングされたコンテンツが GLB としてランタイムに配信され、別のダウンストリームの再モデリングステップなしでエクスポートされます。

各データレイヤーには、目的に特化した薄型のアダプターを使用します。シグナル用のWebSocketアダプター、MES用のRESTまたはOPC UA クライアント、コンポーネントID別にマニュアルと回路図を公開するドキュメントサービス。各アダプタは 1 つのソースを担当します。realvirtual.ioなどのツールキットは、信号側とシーン側をこれらの線に沿って構造体化しますが、同じパターンをMESやドキュメントにも適用できます。

ソフトウェアと並行して機械情報システムのバージョン管理を行います。ドキュメントがデジタルで提供される場合、機械規制により、ソフトウェア更新後も含め、機械の生存期間が尽きるまで、EU適合宣言と使用説明書にアクセスできることが義務付けられています。実用的な答えは、ドキュメントだけにとどまりません。3Dシーン、信号マッピング、コンポーネントメタデータ、構造化されたドキュメント、長年にわたって蓄積された運用知識など、マシン情報システム全体が、それ自体が特定のマシンのシリアル番号とソフトウェアリリースに関連するバージョン化されたアーティファクトです。ここで必要な特性は、過去20年間にソフトウェア開発によってすでに解決されてきた特性です。過去の納入品を正確に再現できる不変の歴史的状態、規制上の目的で市場に出した状態を示す署名付きタグ、機械のバリアントや顧客固有の構成に対応するブランチ、10年以上にわたって単一のツールベンダーが存続する分散クローンなどです。通常、規制上の最低寿命ではなく、産業機械の実際の動作寿命です。Git は、ソースコードだけでなく、マシンパッケージ全体のレベルで適用されるため、この一連のプロパティに非常によく適合します。Giteaのようなシステム(セクション6のrealvirtua.ioリファレンスアーキテクチャのアーカイブレイヤー)は、ソフトウェア開発でロードのかかるバージョン管理パターンが従来の機械配送の制約に直接反映されるようになり、産業機械パッケージの自然な配信およびアーカイブ形式になりつつあります。

構造化された API を介してドキュメントセットを公開します。コンポーネント ID と障害コードに応答して関連するマニュアルセクションを返すドキュメントサービスは、人間のオペレーターにとって便利です。同じ構造化されたアクセスは、パート2で説明したユースケースにも対応しています。このユースケースでは、AIツールがトレーニングデータだけに頼るのではなく、製造元の実際のドキュメントに基づいて出力を行うことができます。

6.リファレンスアーキテクチャ

これまでに紹介した4つのデータレイヤー、マシン情報システムの概念、および上記のアーキテクチャパターンは、インテグレーターが適応できるリファレンスアーキテクチャにまとめられています。以下の図は、realvirtua.iol リファレンススタック (オーサリング環境、Giteaアーカイブ、マシン情報システムランタイム、およびプラント接続) をパターンの1つの具体的なインスタンスとして示しています。オーサリングと配信を大まかに分けても、それぞれ別のツールで実装できます。


デジタルツイン AI オーサリング

realvirtual.io オーサリングアンドデリバリーアーキテクチャ — この電子書籍で説明されているパターンの具体例の 1 つです。ダイアグラムはrealvirtual.ioの厚意により掲載

  • オーサリング側ではUnity エディターはUnityアセットマネージャーからの CAD および 3D アセットと、サプライヤーの AAS ソース (Siemens、Festo、ABB) および PDM システムからのマシンメタデータを利用して、realvirtual.io Core に対してメタデータ、信号、ドキュメントマッピングを作成します。次に Unity を使用して、個々のコンポーネントに材料、運動学的挙動、および動作の制約を適用して、インポートされたマシン CAD モデルを設定します。これにより、静的ジオメトリが完全にインタラクティブで物理的にリアルな3Dマシンモデルに変換され、ユーザーはリアルタイムでナビゲートして操作できます。

エクスポートバンドル(3Dマシンモデル(GLB)、AASデータ、ドキュメント、署名された適合宣言書)は、機械規制(EU)2023/1230で義務付けられている10年間のアーカイブを目的としたタグ付きリリースとしてGiteaリポジトリにアーカイブされます。

  • 配信側では、マシン情報システムランタイム(Three.js 上の realvirtual.io WEB、TypeScript、AGPLライセンス、セルフホスト可能)がGiteaアーカイブからデプロイされ、rv Connect(ライブシグナル)、InfluxDB(時系列)、およびマシンのPLCインターフェースを介して稼働中のプラントに接続し、マシンの状態、ドキュメント、メンテナンス、スペアパーツ管理、分析をオペレーターに提供します。
  • realvirtual.io コア (共有ドライブ、センサー、キネマティックビヘイビア) は、オーサリング環境とランタイム環境の両方に存在します。オーサリングとバーチャルコミッショニングでは Unity コンポーネントとして、ランタイム時には Three.js コンポーネントとして、シミュレーションを実行するのと同じ動作モデルが提供されるマシン情報システムにも適用されます。
  • 既存のオートメーションシステム(PLC、ドライブ、センサー、ロボット、MES)は、スタックの一番下でも変わりません。その上には、ほとんどの積分器がすでに構築している信号レイヤーとMESレイヤーがあります。これらに加えて、コンポーネントIDと障害コードで構成されるドキュメントサービスは、規制当局のアーカイブ要件と、機械に迅速で信頼できる参照マテリアルを求めるオペレーターのニーズの両方を満たします。

ここをクリックしてパート2をご覧ください。ここでは、基盤となるアーキテクチャを変更せずにMCPとエージェントレイヤーがどのように適合するかについて説明します。


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