最適な産業用ネットワークとは?

2025年08月20日
Anybus

ネットワークの議論に「唯一の正解」はない:重要なのは最適な選択です 

産業オートメーションの世界で「最適な産業用ネットワークは何か」と尋ねることは、イタリア人が集まる部屋で「最高のパスタは何か」と尋ねるようなものです。熱い議論、情熱的な主張、ときには口論さえ起こるかもしれません。しかし、たった1つの答えにたどり着くことはありません。 

しかしこれは、プロダクトマネージャー、オートメーションエンジニア、オペレーションマネージャーが常に向き合っている重要なテーマです。産業用ネットワークは、機械や工場にとって神経系のような存在です。選択を誤ると、製品の市場投入が遅れたり、統合作業が複雑になったり、何十年にもわたって特定ベンダーのエコシステムに縛られたりする可能性があります。 

では、明確な勝者はいるのでしょうか。業界標準となる“金本位”のような存在はあるのでしょうか。1つのプロトコルですべてを支配できるのでしょうか。 

現時点では、そうではありません。しかし、それこそが重要なポイントなのかもしれません。 

本記事で解説するように、本当に重要なのは「唯一のベスト」を選ぶことではなく、柔軟性、オープン性、そして変化に対応できる準備を選ぶことです。 

産業用ネットワークを評価する4つの重要な基準 

産業用通信プロトコルには、それぞれ長所と短所があります。その一方で、ネットワーク技術の価値を判断するうえで、共通して重要となる4つの領域があります。 

  1. 決定論的性能とリアルタイム性能 

    自動化において、タイミングは非常に重要です。ロボット工学における多軸動作の同期から、包装ラインにおける正確なI/Oタイミングまで、ミリ秒単位の差が大きな意味を持ちます。 

    ここで力を発揮するのが、決定論的な通信プロトコルです。EtherCATやSercosは非常に優れたリアルタイム性能を提供し、多くの場合、1ms未満のサイクルタイムを実現します。PROFINET IRTやPOWERLINKも、特にハードウェアサポートと組み合わせることで、高い決定論的性能を発揮します。 

    EtherNet/IPやModbus TCPなど、その他のEthernetベースのプロトコルも一般的なオートメーション用途では優れた性能を発揮しますが、厳しいリアルタイム要件に対応するには、チューニングや拡張が必要になる場合があります。 

    ポイント: モーションコントロールを扱う場合、速度とタイミングは妥協できません。 

  2. スケーラビリティとトポロジの柔軟性 

    対象となるアプリケーションは、小規模な機械内の1台のデバイスでしょうか。それとも、分散システム全体にわたる数百台のデバイスでしょうか。 

    PROFINETやEtherNet/IPなどのネットワークは、少数のノードから生産現場全体まで優れた拡張性を発揮します。ライン、スター、リングなどの柔軟なトポロジをサポートし、システム全体を再構成することなくデバイスを追加できます。 

    Wi-Fiベースの実装や将来的な5Gなどのワイヤレス技術は、その適用範囲をさらに広げます。また、PROFIBUSやDeviceNetなどのレガシーフィールドバスからの進化や統合にも対応できます。 

    ポイント: スケーラビリティは単なる規模の問題ではありません。重要なのは、ライフサイクルの各段階で適応できることです。 

  3. 相互運用性とエコシステムのサポート 

    どれほど優れたプロトコルであっても、強力なエコシステムがなければ十分に活用されません。重要なのは、どれだけ多くのベンダーが対応しているか、ツールチェーンがどれだけ充実しているか、そしてエンジニアリングソフトウェアとどれだけ容易に統合できるかです。 

    PROFIBUSとPROFINETの成功は、シーメンスのエコシステムに支えられています。EtherNet/IPは、ロックウェル・オートメーションの存在によって普及が進みました。CC-Link IEは、三菱電機の取り組みによりアジア市場で深く浸透しています。これらの技術は、PI、ODVA、CLPAなどの組織によって支えられた強力なコミュニティを持っています。 

    OPC UAのようなプロトコルは、そのオープン性だけでなく、ベンダー間の互換性やベンダー非依存のデータモデリングによっても注目を集めており、オートメーションの世界全体をつなぐ存在になろうとしています。 

    ポイント: エコシステムは、プロトコル仕様と同じくらい重要です。重要なのは、そのプロトコルで何ができるかだけでなく、誰がその実現を支えてくれるかです。 

  4. 診断、透明性、メンテナンスツール 

    産業オートメーションにおける見えにくい大きなリスクは、ダウンタイムです。そしてそれは、多くの場合、目に見えない小さな問題から始まります。 

    最新のネットワークには、リンク状態、信号品質、障害コード、デバイスメタデータなど、詳細な診断機能が組み込まれています。PROFINETのI&M機能やCIPのデバイス診断などの技術により、予知保全や迅速な根本原因分析が可能になります。 

    一方、古いフィールドバスでは状態が見えにくく、障害発生時には原因特定に手間がかかることがあります。今日のスマートファクトリーには、信号機のように明確で直感的に把握できる診断機能を備えたネットワークが必要です。 

    ポイント: 可視性は贅沢な機能ではありません。
予期せぬダウンタイムに備えるための、最も重要な保険のようなものです。 

 

サイバーセキュリティとデジタル化:重要性を増す2つの要素 

中核となる性能基準は重要ですが、現在では サイバーセキュリティ デジタル化という2つの要素が、「最適なネットワーク」の意味を再定義しつつあります。 

サイバーセキュリティ:目に見えないバックボーン 

ランサムウェア攻撃や国家レベルのサイバー脅威が現実となっている現在、産業用ネットワークを無防備なままにしておくことはできません。標準規格は、暗号化(TLS)、アクセス制御(ロール、証明書)、トラフィックフィルタリングといった機能を取り入れる方向へ進化しています。 

CIP Security(EtherNet/IP向け)、Modbus Security、PROFINET Security Classなどのプロトコルは、成熟した規格がIT領域で一般的な保護手法をどのように取り入れているかを示しています。ファイアウォールやセキュアゲートウェイは、もはやオプションではなく、不可欠な要素です。 

また、セグメンテーションも忘れてはなりません。フラットなネットワークは脆弱なネットワークです。プロトコルには、VLAN、サブネット化、アクセスゾーンをサポートできることが求められます。 


デジタル化:センサーからクラウドまで

工場現場から大量の情報を収集し、品質と効率を向上させることは、競争力を高めるための鍵です。そして、ネットワークはそれを可能にするデータハイウェイです。 

OPC UA、MQTT、またはTime Sensitive Networking(TSN)を採用するプロトコルなど、IT/OT統合を支える技術は、単なる流行語ではありません。スマート分析、リモートメンテナンス、AIベースの最適化、エッジコンピューティングを実現する基盤です。 

OPC UAは、ベンダーに依存しないアーキテクチャと豊富なセマンティクスにより、オートメーションとエンタープライズITをつなぐ技術として存在感を高めています。MQTTはシンプルかつ効果的であり、このデータ経路をクラウドベースのアプリケーションへ拡張するうえで理想的です。 

ポイント: 最適なネットワークは、単にパケットを送るだけではありません。進化を可能にするものです。 

 

現実世界の複雑さ:勝者は1つではなく、適応できるものが生き残る 

ここまでの話を踏まえると、産業界はすでに1つの支配的な産業用ネットワークへ収束していてもよさそうに思えるかもしれません。しかし、実際にはそうなっていません。 


なぜでしょうか。現実世界は一様ではないからです。 

  • ドイツではPROFINET、北米ではEtherNet/IP、日本ではCC-Linkなど、地域ごとに大きな傾向の違いがあります。 
  • シーメンス、ロックウェル、三菱電機などのサプライヤーがエコシステムをけん引し、それぞれが得意とする“ホーム”ネットワークを推進しています。 
  • 既存設備では、PROFIBUS、DeviceNet、さらにはCANopenも今なお稼働しています。これらは現在も機能しており、今後も使われ続けます。 

そして、ここが重要なポイントです。 

HMS Networksの最新の産業用ネットワーク市場調査によると、世界市場は依然として細分化されています。20以上のプロトコルが大きな市場シェアを持っています。Ethernetベースのネットワークは確かに成長していますが、明確な勝者が市場を支配しているわけではありません。 

ポイント: これは勝者総取りのレースではありません。多くの言語が飛び交うダンスフロアのようなものです。1つの言語だけを選べば、多くの有意義な会話を逃すことになります。 

 

柔軟性が勝つ:標準化に代わる実用的な選択肢 

では、賢明な選択とは何でしょうか。「最高」を追い求めるのをやめ、さまざまなネットワークに対応できることを重視することです。 

成果を上げている産業分野のチームは、ネットワークを物流のように捉え、互換性適応性長期的なレジリエンスを重視しています。単に1つのネットワークを選ぶのではなく、多くのネットワークと接続できるよう準備しています。 

この柔軟性は、次のような形で効果を発揮します。 

  • 市場投入までの時間を短縮できる(顧客ごとのプロトコルに合わせて再設計する必要がない) 
  • 統合コストを削減できる(現場での予期せぬ問題を減らせる) 
  • グローバル展開を拡大できる(ネットワークの違いに悩まされることなく、日本、欧州、米国で販売できる) 

ポイント: 1つのネットワークに固執するのではなく、自由に通信できるという考え方を重視しましょう。 


Anybusのコンセプト:あらゆるネットワークと通信する 

ここで登場するのがHMS Anybusです。どちらか一方を選ぶのではなく、そもそもその悩みを取り除くためのソリューションです。 

Anybusは、どのネットワークを選ぶべきかを押しつけるものではありません。あらゆるネットワークと通信できるように支援します。 


Anybus CompactCom 

デバイスメーカー向け:PROFIBUS、EtherNet/IP、PROFINET、EtherCATなどの通信に、再設計なしで対応できるプラグイン型通信モジュールです。モジュール式で、事前認証済みであり、将来の変化にも対応しやすい設計です。 


Anybus Communicator & Gateway 

機械メーカーや工場向け:PLCと機器がまったく異なる“言語”を話している場合でも、データを交換できるようにするプロトコル変換器です。Modbus RTUからPROFINETへ、EtherNet/IPからCANopenへ。どのような組み合わせであっても、Gatewayがそのギャップを埋めます。 


核となる考え方 

デバイスや機械は、1つのプロトコルの制約に縛られるべきではありません。Anybusなら、一度接続すれば、さまざまな環境で通信できます。 

それは魔法ではありません。まさにスマートな産業設計です。 

 

結論:重要なのは「ベスト」ではなく「フィットすること」 

では、最適な産業用ネットワークとは何でしょうか。 

それは、機械、デバイス、プラントが、どのような環境でも、どの大陸でも、どのパートナーとも、求められる役割を果たせるようにするネットワークです。 

単に仕様を満たすだけでなく、事業戦略にも合っているものです。 

そして、他のすべての環境とも対話できるものです。 

なぜなら、このレースには明確なゴールがないからです。しかし、適切なコミュニケーションツールがあれば、迅速かつ柔軟に、将来に備えながら前進し続けることができます。 

 

著者について 

Thierry Biebeは、HMS Networks中央ヨーロッパマーケットユニットのビジネス開発マネージャーです。Thierryは、産業用通信および機械インフラアプリケーションにおいて25年以上の技術的・市場的経験を持ち、PI(PROFIBUS & PROFINET International)などの標準化団体にも積極的に参加しています。 

 

最後に 

ネットワークの“ジャングル”の背後にある実際のデータを見てみませんか。 

HMS Networksの産業用ネットワーク市場調査では、この市場がどれほど細分化され、同時にどれほど興味深い状況にあるのかをご確認いただけます。

 

レポートを見る


Anybus CompactComの詳細はこちら – デバイスメーカー向けの組み込みネットワークソリューション

詳細情報

 

Anybus Gatewayの詳細はこちら – 機械メーカーや工場向けのプロトコルコンバータ


詳細情報