大規模な工場やインフラ施設などの自動化が進む中、さまざまな機器やシステムの運転状況を一元的に「監視制御」しながら「データ収集」を行う役割を担うのがSCADAと呼ばれる仕組みである。このシステムは、複数の作業現場に点在するセンサーや制御装置から現場の情報を取りまとめ、それらのリアルタイムデータに基づいて遠隔から監視・遠隔操作ができるようになっている。例えば、水道施設や電力供給、ビル管理や製造ラインのような広範囲にわたる運用現場では、人手による巡回監視や逐次確認だけでは異常の早期発見や効率的な運用が難しくなりやすい。そこで活用されるのがSCADAであり、これにより機器の状態や生産状況など多様な情報をタイムリーに把握できる。この仕組みでは現場の各種センサーや制御装置から測定値や機器状態を自動的に「データ収集」することが基本である。
温度や圧力、流量、機械の稼働状況、異常発生の有無など、幅広い情報がリアルタイムでセンターとなる位置に集約される。収集された情報は監視制御のための画面に表示されると同時に、履歴の記録や統計的な解析にも活用される。これにより管理者は異常値や傾向変化を即座に確認でき、必要に応じて遠隔で設備の停止や調整といった制御操作を行うことが可能となる。このようなシステムは分散配置された多数の現場機器との通信が肝要となる。そのため、自動化現場の最前線に設置されたセンサーやプロセス制御装置と監視センターを結ぶ通信ネットワークが整備されており、有線か無線、専用線や汎用網などさまざまな伝送方式が選択されている。
情報の伝送経路は堅牢性や安全性が求められ、外部からの侵入や故障も考慮した冗長設計や暗号化通信などが導入されている。SCADAでは「監視制御」と「データ収集」がシステムの要とされる。監視制御とは、単に情報を集めて画面に一覧表示するだけではなく、遠隔で機器の運転状態を常時監視し、トラブルや異常値発生時に今何が起きているか即座に把握するとともに、アラート発報や自動停止、操作員による遠隔制御入力といった対処措置までを含めた広義のシステム機能を意味している。そして「データ収集」によって集まった運転履歴やトラブル発生記録は、異常要因の分析や、設備保全の計画、将来の自動化・省エネ・効率化施策などの基礎資料としても活用されている。製造現場やプラントにおいて、運転状態や設備効率、品質管理のためには膨大なデータのリアルタイム収集と活用が不可欠である。
SCADAではこの流れを担い、かつ、単なる見える化だけでなく、統計分析や異常予兆検知、設備劣化の見極めといった予防保全業務にも応用範囲が広がっている。更に、取得した運転データを他の情報システムと連動させ、全体最適を図ることも求められるようになっている。例えば生産スケジュール管理や設備保全、人員配置や原材料調達との連携強化のため、SCADAが持つ豊富なリアルタイムデータをデータベースやクラウド基盤に連携・蓄積し、あらゆる判断資料として活用する動きも常識となってきている。このように、SCADAは従来の単純な監視システムから進化し、遠隔操作と自動運転による省力化を支えるだけでなく、収集したデータ群を蓄積して分析・利用することで全体効率化やリスク低減につなげる統合システムとなっている。この仕組みはものづくりの現場のみならず、上下水道、エネルギー供給、交通インフラ、ビル管理など社会インフラ全般に幅広く目立つ存在であり、暮らしを支える裏方として欠かせないものとなっている。
これからも、監視制御技術とデータ収集・分析の進展は、今以上に安全で効率的な社会基盤の運用を実現する重要な役割を果たすことになるであろう。SCADAは、大規模な工場やインフラ施設などで多様な機器やシステムの運転状況を一元的に監視制御し、データ収集を担う重要な仕組みである。現場に設置されたセンサーや制御装置から温度や圧力、流量などのデータがリアルタイムで集約され、管理者はこれら情報を基に即座に異常を把握し、必要に応じ遠隔操作や自動停止などの対処を行うことができる。このような仕組みは人手による巡回監視では難しい早期発見や効率的な運用を実現し、現代の自動化現場には欠かせない存在となっている。通信ネットワークも有線・無線など様々な方式が選択され、堅牢性や安全性を確保する設計が施されている。
SCADAで収集された運転履歴や異常記録は、設備保全や異常要因の分析、将来の効率化や省エネ対策の資料としても活用され、単なる監視にとどまらず、統計分析や異常の予兆検知、設備劣化の見極めなど高度な予防保全にも応用されている。さらに、取得データは他の情報システムと連携し、生産管理や設備保全、人員配置など全体最適を目指した活用が進んでいる。SCADAは遠隔操作や自動運転による省力化のみならず、データ分析を通じて全体効率化やリスク低減にも貢献する統合システムへと進化しており、ものづくりの現場はもちろん、社会インフラ全般においても不可欠な存在として、今後ますます重要な役割を果たしていく。