採用事例: Pneumax、netX 90で通信を見直し、生産プロセスを最適化

産業オートメーションのビジネスユニットでは、技術の進歩には、必然的に通信が関わってきます。「20年前、私たちはCANopenを重視していました。現在では、大量の周期データをリアルタイムで管理する必要があるため、高性能で定時応答性のプロトコルが必要です」とUbbiali氏は説明します。
このような理由から、Pneumaxは、イーサネットベースの接続 (EtherCAT、EtherNet/IP、PROFINET、CC-Link IE Field) を備えたソリューションを加えるために範囲を広げ、それを実現するプラットフォームとして、ヒルシャーのnetXテクノロジーを選択しました。

「ヒルシャーを採用したのは柔軟性の問題のためです。netX 90 SoCではマルチプロトコルがサポートされているため、規格間の切り替えが可能です。影響があるのはソフトウェアの設定のみで、ハードウェアの変更はありません。」

Pneumaxはこのようにして、通信のインターフェースを一元化し、その結果として、同社の製品と生産管理の両方を最適化することができました。これは、注文の仕様を分析し、必要なプロトコルを識別して、オブジェクトのプログラミングを行う自動化されたシステムを開発したおかげでです。
「私たちが求める技術的な要件を満たすことにとどまらず、サプライヤの選定でも、生産効率向上の可能性を慎重に評価する必要がありました。ヒルシャーには、どちらの面においても、説得力のある答えを見出しました」と、ヒルシャーのチップの採用に至ったプロセスを振り返って、Ubbiali氏はコメントしました。

標準化による柔軟性

空気力学を専門とする会社として設立されたPneumaxは、時間の経過とともに技術的な活動の幅を広げ、電気式アクチュエータと比例技術に取り組み始めました。同社の提案の中には、3つの技術ソリューションが一緒に入っており、それぞれが別々のアプリケーションニーズに明確に対応しています。netX 90プラットフォームを採用して、Pneumax製品の様々な領域に統合したため、現在、それらすべての通信能力が共通して更新されています。

たとえば、PXシリーズは、圧縮空気の部品と電子部品を捕捉して制御するためのモジュール式の電子システムです。コンパクトで柔軟なこのソリューションは、スタンドアロンユニットとして使用することも、電磁弁のバッテリに統合することも可能です。

流出する空気圧の調整に使用する比例弁など、伝統的な機械部品にも、このアップグレードのメリットがあり、これまでのアナログバージョンから、リアルタイム・イーサネット通信を備えたものに進化しました。

アプリケーションの3つ目の領域を代表するのは流量計です。流量計を使用すると、ユーザは有用なパラメータを検出し、制御活動を正しく管理することができます。こうした流量計は、瞬時流量、消費量 (瞬時および累積)、圧力、温度など、数多くのパラメータを管理できます。また、遠隔で読み取れるようになったため、診断活動などに使用できます。

新しいプロトコルを利用すれば、高価で繊細なアナログ配線を使わずに、これらすべてのソリューションを機械ネットワークに直接統合できるようになりました。一方で、この簡素化により、レイテンシが低減し、高度な機能が実現され、設計と製造の両面で柔軟性と効率が向上します。 

そのため、PXシリーズ、比例弁、流量計の3ついずれの製品にも、標準となり、様々な通信プロトコルをネイティブでサポートするよう設計されたハードウェアが搭載されています。netX 90プラットフォームを利用することにより、物理的な変更は行わず、Pneumaxの開発の道しるべとなる柔軟な標準化ロジックに従い、ソフトウェア経由で目的のプロトコルを定義することが可能です。ハードウェアにはいくつか種類があり、複数のアプリケーションシナリオに適合できます。 

「当社にとってもお客様にとっても、アプリケーションの柔軟性は必要不可欠です。当社の最新製品では、別々の製品やアプリケーションソリューションに同じ電子機器を統合することで、「Pneumax製品 による制御」という概念を明確に表したいと考えました。目標は、真のエコシステムを作ることです。そのエコシステムよって、標準化のメリットと再構成可能なることのメリットが結びつく。それゆえに、柔軟なのです」とUbbiali氏は説明します。

さらに、「このモジュール式の設計アプローチと、それに伴って開発される拡張と再構成の可能なソリューションが、これまでにないほどく短い製品ライフサイクルの管理をますます求められている機械メーカーのニーズに直接対応します」と強調します。

Pneumaxとヒルシャーの協力関係はしばらく前から続いていましたが、netX 90の採用が転換点となりました。「当社はヒルシャーと、優に10年以上協業してきました」とUbbiali氏は言います。「以前はヒルシャーの組込みモジュールであるnetIC 50を採用していましたが、2022年には、この協力関係が、別の種類のソリューションに移行する動機となるほどの規模になっていることに気付きました。そのため、モジュールからnetX 90プロセッサへの移行を決定しました。」 

同社は、一度に2つの飛躍を遂げるチャンスを捉え、ヒルシャーの新しい世代の通信技術に切り替えました。この移行は、明らかに初期の取り組みを示していましたが、技術、管理、生産の利益など、多くの意味で本当にすばらしいリターンをもたらしました。 

Pneumaxは、プロトコルの柔軟性が高まったことに加え、netX 90のデュアルコアアーキテクチャによってもたらされる利点を把握し、このデバイスの通信部分だけを使用するのではなく、アプリケーション自体をnetX 90の2番目のコア (アプリケーションコアとも呼ばれる) に統合することを選びました。「netX 90では、1つのチップで2つの異なる機能を管理できたため、設計全体が簡素になりました。この統合により、サイズとコストを抑えることが可能になったため、複数コンポーネントの管理に関連するリスクを制限し、堅牢性と信頼性を高めることができました」とUbbiali氏は締めくくります。「技術的な観点から見ると、これは単に技術のアップデートではなく、まさに世代を超えた飛躍でした。」