SCADAとは？MESやDCSとの違いや導入メリット、注意点を分かりやすく解説

「SCADA」は工場やインフラを遠隔で監視・制御するシステムで、DX推進の鍵として注目されています。しかし、MESやDCSといった関連システムとの違いが分かりにくいと感じる方も少なくないでしょう。

本記事では、SCADAの基本的な役割やMES・DCS・PLCとの違いを解説します。また、導入メリットや注意点、Q&Aも紹介するので、ぜひSCADA導入の参考にしてください。

SCADAとは？

SCADAとは「Supervisory Control and Data Acquisition」の略称で、日本語で「監視制御データ収集システム」と訳されます。読み方は「スキャダ」です。

広範囲に分散した設備を遠隔から監視・制御する役割を担い、現場のPLCやセンサーから収集した稼働データをグラフなどで可視化し、効率的な運用を支援するソフトウエアです。

PLC・DCSとの違い

SCADAは、工場の生産ラインで用いられるPLCやDCS、MESといった他のシステムとは、その役割や得意領域が異なります。

DCS（分散制御システム）は、大規模プラント全体の統合制御を得意とします。一方でPLCは、特定の機械や装置といった局所的な自動制御を担うコントローラーです。

これらに対し、SCADAの主な役割は「監視」であり、各地のPLCなどからデータを集約し、広範囲の設備群を中央でまとめて状況を把握します。

MESとの違い

SCADAとMES（製造実行システム）は、工場の情報システム階層における役割が異なります。MESは、生産計画に基づいて「いつ、何を、どれだけ作るか」といった生産活動全体を管理・最適化する、工場の「管理」層に位置するシステムです。

SCADAはMESよりも現場に近い「監視・制御」層に位置し、現場設備からリアルタイムの稼働データを収集して、上位システムであるMESに提供するデータソースとしての役割を担います。

なぜ日本では普及が遅れているのか？

海外と比較して、日本ではSCADAの普及が遅れているといわれています。その一因として、日本の製造現場では、担当者が直接現場で目視確認し、紙に記録するといったアナログな手法に多大な工数をかけながらも、高い品質管理を維持してきた背景が考えられます。

しかし、近年ではネットワーク技術の進化によって導入が容易になったことや、人手不足を背景とした業務効率化の観点から、工場全体の情報を一元管理できるSCADAの導入を目指す企業が増えています。

SCADAを導入するメリット

近年ではSCADAを導入する企業が増えていますが、その背景にあるメリットをより詳しく掘り下げると、主に以下の3点が挙げられます。

• 監視システムを低コスト・短期間で構築できる
• 複数拠点の設備を遠隔地から一元管理できる
• リアルタイムなデータ収集で生産性を向上できる

監視システムを低コスト・短期間で構築できる

SCADAを導入するメリットの一つに、監視制御システムを比較的低コストかつ短期間で構築できる点が挙げられます。従来、こうしたシステムの構築にはプログラムをゼロから開発する必要があり、多大な工数とコストがかかっていました。

しかし、SCADAは監視制御に必要な汎用機能がパッケージ化されているため、開発工数を大幅に削減でき、結果としてコストや期間を抑えられます。

複数拠点の設備を遠隔地から一元管理できる

複数拠点の設備を、中央の監視室などから一元的に管理できる点もメリットです。従来、各拠点に担当者を配置したり、巡回点検したりする必要があり、人件費や移動コストが負担となることがありました。

SCADAを導入すれば、オペレーターはHMI画面を通じて全拠点の稼働状況をリアルタイムに把握し、遠隔操作で迅速な対応ができます。これにより、業務効率の向上や人件費の削減に繋がります。

リアルタイムなデータ収集で生産性を向上できる

SCADAでリアルタイムなデータを収集・蓄積することで、生産性を向上できる点もメリットです。従来は担当者の勘や経験に頼ることが多く、課題を客観的に特定するのが困難でした。

SCADAを導入すれば、設備の稼働データを自動で収集・蓄積し、分析を通じて課題を客観的に特定できます。また、収集したデータから設備の異常な兆候を検知し、故障を予測する「予知保全」も可能になり、突発的な設備停止のリスクを低減できます。

収集したデータを活用した予知保全の詳細については、以下の記事もご覧下さい。

SCADA導入で押さえておきたい3つの注意点

導入方法を誤ると、思わぬトラブルに繋がる恐れがあります。SCADAを導入する上では、以下の注意点を押さえておきましょう。

• システム規模によっては機能が過剰になる場合がある
• 連携できない機器は個別開発が必要になる
• 導入・維持にコストがかかる

システム規模によっては機能が過剰になる場合がある

導入するシステムの規模によっては、SCADAの機能が過剰となり、費用対効果が見合わない場合があります。特に、監視対象が数点しかない小規模な現場では、多機能なSCADA製品の機能を持て余してしまい、導入コストが無駄になる可能性があります。

そのため、導入前に自社の課題を明確にし、監視したいデータ点数（タグ数）などの要件に合った機能を持つ製品を選ぶことが、コストを抑える上で重要です。

連携できない機器は個別開発が必要になる

SCADAはすべての設備と標準で連携できるわけではありません。メーカー独自の通信プロトコルを使用している特殊な機器や旧式の設備は、標準の通信ドライバで対応できないことがあります。その場合、データ形式を変換するアプリケーションなどを別途開発する必要が生じ、追加のコストと工数がかかります。

導入・維持にコストがかかる

SCADAの導入には、ソフトウエアのライセンス料やハードウエア購入費といった初期費用だけでなく、継続的な維持コストも発生します。ライセンス費用は、監視対象のデータ点数を指す「タグ数」によって変動する体系が一般的なため、将来的な拡張性も考慮して長期的な視点でコストを見積もる必要があります。

SCADAの主な機能

SCADAシステムは単なる監視だけでなく、データ収集から分析、制御まで多岐にわたる機能を備えています。この章では、SCADAが持つ代表的な機能とその基本的な使い方を見てみましょう。

• 現場設備のデータを収集・集約する
• 収集したデータを可視化・分析する
• 異常を検知してアラームで通知する
• 遠隔地から設備を制御する

現場設備のデータを収集・集約する

SCADAの主要な機能の一つが、現場設備のデータを自動で収集・集約する機能です。工場やプラントに設置されたPLCや各種センサーから、温度、圧力、流量といったデータを自動で収集します。これにより、人手による記録作業が不要になり、記録ミスを防ぎ、データ収集業務の負担を軽減できます。

収集したデータを可視化・分析する

収集したデータを直感的に理解しやすい形で可視化・分析することも、SCADAの重要な役割です。HMIの画面上に設備の稼働状況をグラフなどで表示することで、工場全体の状況を一目で把握できます。また、蓄積した過去データとの比較分析により、設備の稼働傾向の変化や異常の予兆を捉えられます。

異常を検知してアラームで通知する

SCADAは設備の異常を検知し、オペレーターに知らせるアラーム機能も備えています。あらかじめ設定した「閾値（いきち）」からデータが逸脱した場合に異常と判断し、警告音やメールなどで通知します。これにより、問題の早期発見と迅速な対応が可能になり、設備の故障や生産停止といったリスクを最小限に抑えられます。

遠隔地から設備を制御する

中央の監視室など現場から離れた場所から設備を操作する「遠隔制御」もSCADAの大きな特徴です。

オペレーターはHMI画面上の操作によって、現場にあるポンプの起動・停止などを行えます。この機能により、危険な場所や広範囲に点在する設備へ作業員が直接赴く必要がなくなり、安全かつ迅速に操作を完了できます。

SCADAの主な活用業種

SCADAは、その監視・制御能力から、特定の業種に限定されず幅広い分野で活用されています。この章では、代表的な活用業種として「製造業」と「社会インフラ」の2つを取り上げ、それぞれの活用例を見てみましょう。

製造業（石油・化学・食品・鉄鋼など）

製造業では、生産プロセスの安定化や品質管理、生産性の向上のためにSCADAが広く活用されています。

たとえば、石油・化学などのプロセス産業では、広大なプラント内のパイプラインや反応装置を統合的に監視することで、連続プロセスの安定操業に役立ちます。また、医薬品の製造においては、規制対応のために製造データを記録・追跡することで、製品の品質とトレーサビリティを保証する役割を果たすことも可能です。

そのほか、食品工場では品質のばらつきを抑制するために、鉄鋼業では過酷な環境下にある設備を遠隔から安全に操作するために利用されるなど、その用途は多岐にわたります。

社会インフラ（電力・ガス・水道など）

社会インフラ分野でも、広域に分散した設備の安定供給と効率的な管理のために、SCADAが中核的なシステムとして機能しています。

電力系統では、発電所から配電網までを統合的に監視することで、電力需要に応じた供給バランスの維持に役立ちます。また、浄水場やガスパイプラインなどを遠隔から一元管理することで、異常発生時の迅速な対応が可能です。

さらに近年では、太陽光など再生可能エネルギーの発電量を監視するといった、エネルギーマネジメントの高度化にも活用されています。

SCADAに関するよくある質問

この章では、SCADAに関するよくある質問を見てみましょう。

大量のデータを扱うと処理が遅くなりませんか？

SCADAで扱うデータ量が増大すると、通信の遅延やサーバーの処理負荷が高まる可能性があります。この対策として、エッジコンピューティングを併用する方法があります。これは、現場の近くにサーバーを設置して一次的なデータ処理を行うことで、中央サーバーへの負荷を軽減する技術です。

セキュリティ面で気をつけることはありますか？

SCADAをはじめとする工場の制御システムは、外部ネットワークと接続される機会が増え、サイバー攻撃のリスクに晒されています。「ICS（産業用制御システム）」とも呼ばれるこれらのシステムは、一般的なIT領域とは異なるセキュリティ対策が欠かせません。

ファイアウォールによるネットワーク分離や厳格なアクセス管理に加え、脆弱性に対応するセキュリティパッチを定期的に適用することが重要です。

SCADA導入の前に検討したい「遠隔監視」という選択肢

SCADAは生産プロセス全体の最適化に貢献する一方で、高額な初期投資や専門人材の確保など、導入のハードルが高い側面もあります。

特に「低コストで構築できる」とされるケースでも、ライセンス料や通信設定工数、運用保守の負担によっては中規模以上でコストが上昇する可能性があります。そのため、慎重な検討が必要です。

そうした場合、DXのスモールスタートとして、まず設備保全の領域、特に「遠隔監視」のみの導入から始めるのがおすすめです。

設備保全の基礎知識や全体像の詳細については、以下の記事もご覧下さい。

点検表への自動転記が強み！遠隔監視を低コストで始めるなら「ZeroVisit」

最後に、遠隔監視を低コストで始められる具体的なソリューションとして、クラウド型の設備点検ツール「MONiPLAT（モニプラット）」が提供する「ZeroVisit」を紹介します。

MONiPLATは、点検表のデジタル化や業務の可視化を実現する「設備点検プラットフォーム」です。このMONiPLATを基盤とした「ZeroVisit」を活用すれば、設備の遠隔監視によって巡回点検工数の削減も可能です。

ZeroVisitは、SCADAのような制御機能はありませんが、遠隔監視に特化しているため導入のハードルが低い点が特長です。取得したデータをリアルタイムでMONiPLATの点検表へ「自動転記」できる点が、他の遠隔監視システムとの大きな違いです。これにより、巡回点検だけでなく、監視データを点検記録として転記する手間も削減できます。

遠隔監視による巡回点検の工数削減を低コストで実現したい場合は、ぜひ、まずは資料請求をご検討ください。