OTとITの融合:インフラDX成功のカギと現場の課題

グローバル規模で**デジタルトランスフォーメーション(DX)が加速する現代において、製造業、エネルギー、交通、上下水道といった社会インフラを支える基幹産業は、運用の最適化と近代化の強い圧力を受けています。インフラDXの推進は、単なる技術トレンドに留まらず、パフォーマンスの向上、安全性確保、コスト削減、そして新たなビジネスモデル創出のための戦略的な必須事項となっています。しかし、この変革を実現するには、これまで個別の領域として存在してきたオペレーショナルテクノロジー(OT:Operational Technology)インフォメーションテクノロジー(IT:Information Technology)**の深い連携が不可欠です。

本稿では、OTとIT融合の本質、それがもたらす核心的な価値、そして現場で直面する複雑な課題を深く掘り下げ、インフラDXを成功に導くための戦略的なアプローチを提示します。

OTとITの基本的な理解

統合の重要性を真に理解するためには、まずOTとITの根本的な違いと、両者の避けられない融合の動きを認識する必要があります。

Sự khác biệt giữa IT và OT là gì? HOANLK

**OT(Operational Technology)**とは?

OTは、物理プロセスや産業機器を直接制御・監視・管理するために設計されたシステム群です。これらは、あらゆる生産活動、輸送、公共サービスの基盤をなします。

  • SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition): 遠隔からの産業プロセスの監視・制御システムです。例えば、電力網を管理するSCADAシステムは、変電所や発電所の機器を中央制御室から操作し、安定した電力供給と安全性を確保します。
  • DCS(Distributed Control System): 化学プラントや石油・ガスプラントのような大規模工場で用いられる分散制御システムで、制御ループが複数のプロセッサに分散配置されています。
  • PLC(Programmable Logic Controller): 自動化された生産ラインや産業機械の「頭脳」とも言えるプログラム可能な論理コントローラです。

OTの主な特徴:

  • 可用性(Availability)と安全性(Safety)が最優先事項: わずかな不具合でも甚大な物的損害、人命の損失、あるいは環境災害につながる可能性があるため、OT設計は堅牢性、安定性、迅速な回復能力を重視します。
  • リアルタイム性(Real-time): 物理プロセスを正確に制御するため、意思決定と反応はミリ秒単位で実行される必要があります。
  • 閉鎖された環境(Air-gapped/Isolated): 従来、サイバーセキュリティリスクを低減するため、OTシステムは公共のインターネットから物理的に分離されていました。
  • 長いライフサイクル: OT機器やシステムは何十年も稼働し続けることが珍しくありません。

OTは、製造業、エネルギー、交通、石油・ガス、公共インフラなどの分野で不可欠な役割を担っています。

**IT(Information Technology)**とは?

対照的に、ITは、デジタルデータの管理、処理、保存、転送に焦点を当てています。ビジネス運営、顧客サービス、リソース管理の原動力となります。

  • ERP(Enterprise Resource Planning): 財務、人事、サプライチェーンなど、企業のあらゆるリソースを統合的に管理するシステムです。
  • CRM(Customer Relationship Management): 顧客との関係やデータを管理します。
  • クラウドコンピューティング(Cloud Computing)とビッグデータ分析(Big Data Analytics): 膨大なデータの処理、保存、高度な分析を可能にし、スケーラビリティと柔軟性を提供します。

ITの主な特徴:

  • 機密性(Confidentiality)と完全性(Integrity)が重要: 機密情報を保護し、データの正確性を保証することが重視されます。
  • 柔軟性と拡張性(Scalability): 市場やビジネスニーズの変化に迅速に適応できるよう、容易に変更・拡張が可能です。
  • ネットワーク接続への依存: インターネットや標準的な通信プロトコルが活動の基盤となります。
  • 短いライフサイクル: IT技術は絶えず革新され、アップグレードサイクルが迅速です。

ITは、オフィス業務、ビジネス運営、顧客サービス、戦略的分析の根幹を成しています。

なぜ今、OTとITの融合が求められるのか?インフラDXの推進

かつてOTとITは並行する二つの世界として機能していました。しかし、IoT(モノのインターネット)、**AI(人工知能)**の爆発的な発展、そしてリアルタイムデータに基づく意思決定への要求が高まるにつれ、両者の境界線は曖昧になりつつあります。OTとITの融合は、インフラDXの主要な原動力であり、画期的なメリットをもたらします。

  1. 業務の透明化とデータ駆動型意思決定の最適化:
    • OTからの運用データ(例:溶鉱炉の温度、コンベアの速度、貯水池の水位)がITシステムに統合・分析されることで、管理者はこれまでになかった包括的なパフォーマンスの洞察を得られます。
    • 具体例:製鉄所では、圧延機のセンサーデータ(OT)を生産管理システム(IT)と統合します。このデータを分析することで、手動での経験に頼るのではなく、圧延速度や温度を最適化し、製品不良を削減し、エネルギー消費を節約できます。
  2. 予知保全(Predictive Maintenance)とダウンタイム(停止時間)の削減:
    • これはOT-IT融合の最も効果的なアプリケーションの一つです。機械の振動、温度、圧力、電流に関するOTセンサーデータがITシステムに取り込まれ、AIや機械学習アルゴリズムが分析することで、機器の故障時期を予測できるようになります。
    • 実証例:ある大手鉄道会社は、信号機や線路の監視にOT-IT統合ソリューションを導入しました。センサーからの振動や温度データ(OT)を過去の保守履歴(IT)と組み合わせて分析することで、機器故障によるサービス中断回数を30%削減し、緊急修理費用を数億円節約できました。
  3. 生産性向上、自動化、リソース最適化:
    • OT-IT統合による詳細なデータ分析は、より複雑なプロセスの自動化を可能にし、エネルギーや原材料の利用を最適化します。
    • 例:スマートインフラとして水道管理システムでは、パイプラインセンサーからの水圧や流量データ(OT)がITソフトウェアによって分析され、ポンプやバルブを自動調整することで、水の損失や電力消費を最小限に抑えます。これは、東京やハノイのような大都市で特に有効です。
  4. 新たなビジネスモデルとサービスの創出:
    • 物理的な運用に関する詳細なデータを保有することで、企業は「製品としてのサービス(Product-as-a-Service)」、パフォーマンスベースの保守、または第三者向けの運用最適化コンサルティングといった付加価値サービスを開発する機会を得られます。

インフラDX成功のカギ:OTとIT融合のポイント

メリットが明確である一方で、OTとITの統合プロセスは、複雑な課題に直面し、慎重な戦略と多大な投資が求められます。

1. 組織文化と組織の壁:「水と油」の衝突

これは最も大きな課題となることが多いです。OT部門とIT部門の担当者は、根本的に異なる考え方、優先順位、目標を持って訓練されています。

  • 考え方と優先順位: OT担当者は安定性、安全性、リアルタイム性を最優先します。彼らは、継続的な運用に影響を与える可能性のある変更を恐れる傾向があります。一方、IT担当者は、迅速なイノベーション、柔軟性、データセキュリティ、スケーラビリティに慣れています。
  • スキルと専門用語: 彼らは異なる専門用語、ツール、プロセスを使用します。相互理解とコミュニケーションは大きな障壁となります。
  • 具体的な状況:ある化学プラントでのDXプロジェクトにおいて、IT部門はセンサーデータ分析のためにクラウドソリューションを導入しようとしましたが、OT部門は運用安全と基幹システムの安定性への懸念から断固として反対しました。共通言語の欠如と相互不信が、プロジェクトの進行を著しく遅らせる原因となりました。

2. OTセキュリティの課題:「エアギャップ」だけではもはや不十分

隔離されていたOTシステムがITネットワークやインターネットに接続されると、サイバー攻撃の潜在的な標的となります。

  • OTの脆弱性: 多くの古いOTシステムは、ネットワークセキュリティを最優先に設計されておらず、認証、暗号化、定期的なパッチ適用といった機能が不足しています。
  • サプライチェーン攻撃とランサムウェア: 米国のコロニアル・パイプライン事件(2021年)やウクライナのNotPetya攻撃(2017年)は、OTインフラへの標的型攻撃が、サービス中断から国家レベルの危機に至るまで壊滅的な結果をもたらすことを示しました。攻撃者はITシステムを介して侵入し、OTネットワークへの特権昇格を行う可能性があります。
  • 実例:フロリダ州の水道システムへのランサムウェア攻撃(2021年)は、ハッカーがSCADAシステムにアクセスし、化学物質の濃度を変更しようとした事例です。幸いにも早期に発見され大きな被害は免れましたが、OTインフラにおけるセキュリティの脆弱性に対する警鐘となりました。

3. データ統合の複雑さとレガシーシステムの存在

  • 多様なプロトコルとデータ形式: OTシステムは、Modbus、Profibus、OPC DA/UAなど、数えきれないほどの独自のプロトコルを使用する一方、ITはTCP/IP、HTTP/Sなどを利用します。データ統合と標準化は極めて複雑です。
  • レガシーシステム: 多くの工場では、ネットワーク接続機能を持たない、または最新のIT技術と互換性のない古いOTシステムが稼働し続けています。これらを全面的に交換またはアップグレードするには、膨大なコストとリスクが伴います。
  • 例:ある古い発電所には、複数のベンダーの何百もの機器があり、それぞれ独自の通信プロトコルを使用しています。これらを単一のITプラットフォームに統合するには、複雑なゲートウェイやミドルウェアが必要となり、さらにカスタムアダプタの開発も伴います。

課題克服への戦略と未来を築くためのアプローチ

これらの課題を解決し、OT-IT融合を現実のものにするためには、多角的な戦略と、専門能力を持つパートナーからのサポートが必要です。

1. 文化とスキルの橋渡し:「ハイブリッドエンジニア」の育成

  • 戦略: OTプロセスとIT技術の両方に深い知識を持つ「ハイブリッドエンジニア」の育成に投資します。
  • アプローチ: 社内トレーニングプログラムの実施、または外部組織との連携を通じて、多角的なスキルセットを持つ人材を育成します。また、部門間のコミュニケーションと協力を促進し、共通のDX目標に向かって取り組む文化を醸成します。

2. エッジからクラウドまでの包括的なセキュリティ対策

  • 戦略: OTネットワークのエッジデバイスからクラウドアプリケーションに至るまで、多層的なセキュリティアプローチを採用します。セキュリティはIT部門だけの責任ではなく、OT部門も含めた組織全体の最優先事項として、設計段階から組み込むべきです。
  • アプローチ: 産業用ファイアウォール、OTセキュリティ専用の侵入検知/防御システム(IDS/IPS)、強力なアクセス管理と認証、継続的な監視のためのセキュリティ情報イベント管理(SIEM)ソリューションなど、OT/IT統合環境に特化したセキュリティソリューションを導入します。また、IEC 62443のような国際的な産業制御システムセキュリティ標準への準拠を目指します。

3. インテリジェントなデータ統合プラットフォームと柔軟なアーキテクチャ

  • 戦略: 複数のOTおよびITソースからのデータを収集、標準化、処理できるデータ統合プラットフォームへの投資が不可欠です。
  • アプローチ: OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture)のような技術をOTとIT間の標準的な通信ブリッジとして活用します。古いOTシステムを直接接続できない場合でも、スマートインフラ構築のためのIoTゲートウェイを導入し、データをITシステムに適した形式に変換してクラウドやオンプレミスプラットフォームに送信することで、レガシーシステムDXプロセスに貢献できるようにします。これにより、全てのシステムを一度に置き換えることなく、柔軟に拡張可能なアーキテクチャを設計します。

4. 「スモールスタート」と価値証明のアプローチ

  • 戦略: 全システムを一度に移行するようなリスクの高い「ビッグバン」方式ではなく、管理可能な小規模なパイロットプロジェクトから始めるべきです。
  • アプローチ: 特定の課題に焦点を当てたPoC(概念実証)やパイロットプロジェクトを実施し、明確なROIを測定します。これにより、効果を実証し、社内の合意形成を促進し、大規模展開前に実地経験を積むことができます。例として、まず工場の一部のエリアでエネルギー監視を導入し、コスト削減効果を実証してからシステム全体に拡張する、といった方法が考えられます。

まとめ

OTとITの融合は、インフラDXを成功させるための単なる技術トレンドではなく、戦略的な基盤です。この道のりは、技術、セキュリティ、組織文化といった複雑な課題に満ちていますが、明確なビジョン、適切な戦略、そして能力あるパートナーとの協力があれば、これらの障壁は乗り越えられます。

スマートで安全、そして効率的なインフラの未来を築くためには、企業はOT-IT融合の機会を積極的に捉える必要があります。システムインテグレーション、OTセキュリティ、そして柔軟なソリューション提供能力に深い経験を持つパートナーを見つけることが、成功的な変革を実現するための重要な要素となるでしょう。

JSSは、長年のIT分野における豊富な経験と、高度な技術力を持つパートナー(SSGを含む)との強固な連携を通じて、お客様のDX(デジタルトランスフォーメーション)推進を積極的にサポートします。

インフラDXの実現に向けた具体的な課題やご相談がございましたら、JSSまでお気軽にお問い合わせください。専門のチームがお客様の状況に合わせた最適なソリューションをご提案いたします。