JP6860530B2 - データ管理装置、データ管理方法及びデータ管理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、工場内の機械に関するデータを管理し外部へ提供する装置、方法及びプログラムに関する。

従来、工場内にある工作機械、ロボット及びＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の製造機械から情報を収集し、クラウドサーバにおいて解析を行うことで、工場の生産効率及び品質改善等が図られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
収集される情報は、例えば、機械の稼働率を示す稼働情報、機械の保守履歴の情報、機構部及び電子部品の劣化状態の情報、機械で発生したアラームの履歴情報、精度及びタクトタイムの変化の情報、製造に使用しているプログラム及び設定値の変更履歴情報、周囲環境の温度及び湿度等の変化の履歴情報等である。これらの情報は、機械の保守にも有効に利用される。以下、このような情報を機械情報と呼ぶ。

クラウドサーバから各機械に対して情報取得命令が発行されると、各機械は、機械情報をクラウドサーバに送信し、クラウドサーバにおいて情報の解析が行われる。
なお、機械情報の送信に先立って、毎回情報取得命令がクラウドサーバから発行される場合もあれば、一度情報取得命令が発行されると、この命令に従って、時系列に機械情報が継続的に転送される場合もある。また、クラウドサーバから情報取得命令を受け付ける代わりに、各機械に予め情報取得命令が設定され、この設定に従って、機械情報が継続的に送信される場合もある。

特開２０１７−１９９０７７号公報 特開２０１７−０２７４４９号公報 特開２０１５−２２５６４８号公報

クラウドサーバにおいて収集された機械情報を解析することで、例えば、各機械がどのくらいの製造能力を持っているかを把握することができる。また、各機械の製造能力が分かることで、工場がどれだけの製品を製造したかを把握することができる。さらに、工場の製造能力が分かることで、工場を運用する企業の売上を把握することができる。
このように、機械情報は、企業にとって非常に秘密性の高い情報の場合があり、クラウドサーバに送信された機械情報が漏洩することで、企業の経営に影響を与える可能性がある。このため、クラウドサーバ上に機械情報を置くことを許可しない場合がある。この結果、クラウドサーバで提供されるデータ解析機能が十分に生かされていなかった。

例えば、機械情報をクラウドサーバの保守用アプリケーションを用いて解析することで、遠隔地の機械が故障した際に故障原因を見つけて機械を復旧させる目的であっても、機械情報には機械の設計に関わる情報が含まれている場合がある。このような場合、機械を開発・製造したメーカの保守作業者以外に機械情報を公開することは敬遠されていた。

本発明は、機械情報それぞれの秘密性に応じて、この機械情報の外部への出力を制限できるデータ管理装置、データ管理方法及びデータ管理プログラムを提供することを目的とする。

（１） 本発明に係るデータ管理装置（例えば、後述のエッジサーバ１）は、工場内の機械情報を外部へ提供するデータ管理装置であって、前記機械情報を記録したデータベースを参照するアプリケーションを実行する実行部（例えば、後述の実行部１１）と、前記実行部から、前記アプリケーション毎に定義された送信先及び送信項目のリストを取得し、当該リストのうち、ユーザから許可された送信先及び送信項目を送信条件として設定する設定部（例えば、後述の設定部１２）と、前記アプリケーションから出力された送信データを、前記送信条件に従って選別するデータ処理部（例えば、後述のデータ処理部１３）と、前記データ処理部により処理された前記送信データを外部へ送信する送信部（例えば、後述の送受信部１４）と、を備える。

（２） （１）に記載のデータ管理装置において、前記設定部は、前記送信項目毎に、前記送信データに対する選別及び置換に関するフィルタ条件をさらに設定し、前記データ処理部は、前記送信条件により選別した前記送信データを、前記フィルタ条件に従ってさらに選別又は置換してもよい。

（３） （２）に記載のデータ管理装置において、前記フィルタ条件は、前記送信データの文字列の少なくとも一部をマスクする置換条件を含んでもよい。

（４） （１）から（３）のいずれかに記載のデータ管理装置において、前記データ処理部は、外部へ送信した前記送信データの履歴を記録してもよい。

（５） 本発明に係るデータ管理方法は、工場内の機械情報を外部へ提供するデータ管理方法であって、前記機械情報を記録したデータベースを参照するアプリケーションを実行する実行ステップと、前記アプリケーション毎に定義された送信先及び送信項目のリストを取得し、当該リストのうち、ユーザから許可された送信先及び送信項目を送信条件として設定する設定ステップと、前記アプリケーションから出力された送信データを、前記送信条件に従って選別するデータ処理ステップと、前記データ処理ステップにより処理された前記送信データを外部へ送信する送信ステップと、をコンピュータ（例えば、後述のエッジサーバ１）が実行する。

（６） 本発明に係るデータ管理プログラムは、工場内の機械情報を外部へ提供するためのデータ管理プログラムであって、前記機械情報を記録したデータベースを参照するアプリケーションを実行する実行ステップと、前記アプリケーション毎に定義された送信先及び送信項目のリストを取得し、当該リストのうち、ユーザから許可された送信先及び送信項目を送信条件として設定する設定ステップと、前記アプリケーションから出力された送信データを、前記送信条件に従って選別するデータ処理ステップと、前記データ処理ステップにより処理された前記送信データを外部へ送信する送信ステップと、をコンピュータ（例えば、後述のエッジサーバ１）に実行させるためのものである。

本発明によれば、機械情報それぞれの秘密性に応じて、この機械情報の外部への出力が制限される。

実施形態に係るエッジサーバの機能構成を示すブロック図である。 実施形態に係る設定部により作成される送受信先リストを例示する図である。 実施形態に係る設定部により作成される送信項目リストを例示する図である。 実施形態に係るアプリケーションの一覧画面を例示する図である。

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るエッジサーバ１（データ管理装置）の機能構成を示すブロック図である。
エッジサーバ１は、工場内のネットワークとクラウドサーバ等の外部サーバとを接続する情報処理装置（コンピュータ）である。

本実施形態において、工場とは、製品又は部品等の生産施設に限られず、研究開発等を行う施設も含む概念である。エッジサーバ１は、このような工場のローカルなネットワーク内に蓄積される機械情報の外部への提供の可否を管理する。
なお、エッジサーバ１は、工場内に設置されてよいが、これには限られない。

機械情報は、秘密性の高さに応じたランクが設定され、データベースに保存されている。外部サーバは、直接このデータベースから機械情報を取得することができない。データベースに保存されている秘密性の高い機械情報は、エッジサーバ１上で動作しているアプリケーションだけが処理することができる。すなわち、外部サーバに機械情報を提供する場合は、アプリケーションを経由して送信処理が行われる。

エッジサーバ１は、制御部１０と記憶部２０とを備える。また、制御部１０は、実行部１１と、設定部１２と、データ処理部１３と、送受信部１４とを備える。制御部１０は、記憶部２０に記憶されたデータ管理プログラムを読み込み実行することで、これらの各部として機能する。

実行部１１は、工場内の機械情報を記録したデータベースを参照するアプリケーションを実行する。
記憶部２０には、データ管理プログラムの他、各種のアプリケーションがインストールされる。これらのアプリケーションは、実行部１１により実行されると、エッジサーバ１の内部又は外部の装置に設けられたデータベースを参照し、外部サーバとの通信要求を行う。

設定部１２は、実行部１１から、アプリケーション毎に定義された送信又は受信を行う相手先、及び送信又は受信を行うそれぞれの情報の種類を示す項目のリストを取得する。設定部１２は、取得したこれらのリストのうち、ユーザ（管理者）から許可された送受信先及び送受信項目を送信条件として設定する。
また、設定部１２は、送信又は受信を許可した項目であっても、これらの項目毎に、さらに詳細に送信データ又は受信データの実際の内容から送受信を許可するものを選別又は置換するためのフィルタ条件をさらに設定する。

図２は、本実施形態に係る設定部１２により作成される送受信先リストを例示する図である。
送受信先リストには、アプリケーション毎に、送受信の相手先を示すＵＲＬと、送信若しくは受信のいずれを行うか、又は送受信の両方を行うかの区分とが記載される。さらに、相手先ＵＲＬ毎に、送受信を実行するユーザＩＤが指定されてもよい。

この例では、相手先ＵＲＬに対して、送信を行う場合に送信のチェックボックスがオン、受信を行う場合に受信のチェックボックスがオンとなっている。
これらのチェックボックスで示された送受信の設定は、エッジサーバ１、又はエッジサーバ１と接続された端末装置の管理画面において変更が可能であり、送信又は受信を許可しない相手先について、ユーザがチェックボックスをオフに変更する。

図３は、本実施形態に係る設定部１２によりアプリケーション毎に作成される送信項目リストを例示する図である。
送信項目リストには、アプリケーションが送信する情報の種類である品名、生産担当者名、生産数等の項目と、これらの項目毎に、例えば、文字列又は数値等のデータ種類と、送信の可否を示す区分とが記述されている。

この例では、項目毎に、送信が許可されている場合にチェックボックスがオンとなっている。
これらのチェックボックスで示された送信可否の設定は、管理画面において変更が可能であり、送信を許可しない項目について、ユーザがチェックボックスをオフに変更する。

さらに、各項目に分類される実際の送信データを選別又は置換するためのフィルタ条件が管理画面から入力されると、送信項目リストに登録される。
この例では、フィルタ条件の具体的な種類として、選別のための検索若しくは拒否、又は置換のいずれかが選択されている。
検索が選択された場合、例えば「研削盤００１」等の指定された検索式に合致する送信データについては送信が許可される。拒否が選択された場合、例えば「Ｔｏｏｌ ＊」（＊はワイルドカード）等の指定された検索式に合致する送信データについては送信が許可されない。置換が選択された場合、指定された置換式に従って、送信データが加工される。

なお、置換式には、「ライン１担当」等の固定文字列に変換するものの他、正規表現を用いて、文字列の少なくとも一部をマスクするスクリプト等が指定されてもよい。例えば、スクリプト「ｓ／［０−９］［０−９］［０−９］［０−９］［０−９］／００＼３＼４＼５／ｇ」により、生産担当者番号「５６７８９」は、上２桁がマスクされて「００７８９」に置換される。

ここでは、送信項目リストを例示したが、受信項目リストについても同様に、アプリケーション毎に項目、データ種類の他、アプリケーションへ提供できる受信データを選別及び置換するための受信可否区分及びフィルタ条件が指定されてもよい。

設定部１２は、各アプリケーションから、送受信先リスト、送信項目リスト及び受信項目リストの初期設定情報をセットで受け取る。送受信の条件が異なる相手先がある場合、設定部１２は、複数のセットを受け取り、それぞれのセットに対して、相手先毎及び項目毎の許可設定とフィルタ条件の設定を行う。

データ処理部１３は、アプリケーションから出力された送信データ、及び送受信部１４により受信された受信データの項目を判別し、送信条件又は受信条件に従って、すなわち送信項目リストにおいて送信許可された項目のみを選別する。
さらに、データ処理部１３は、送信条件又は受信条件により選別した送信データ又は受信データを、さらにフィルタ条件に従って選別又は置換する。

また、データ処理部１３は、外部へ送信した送信データ、及び外部から受信しアプリケーションへ提供した受信データの履歴を、ユーザが参照できるように記憶部２０に記録する。

送受信部１４は、データ処理部により選別された送信データを外部サーバへ送信する。また、送受信部１４は、外部サーバからデータを受信し、データ処理部１３を介してアプリケーションへ提供する。

図４は、本実施形態に係るアプリケーションの一覧画面を例示する図である。
エッジサーバ１にインストールされたアプリケーションの情報は、エッジサーバ１、又はエッジサーバ１と接続された端末装置において、一覧画面に表示される。

一覧画面には、アプリケーションのアイコンが表示され、ユーザがこれらのアイコンを選択すると、該当のアプリケーションに関する詳細情報の画面Ｘが表示される。
詳細情報には、例えば、アプリケーションの名称（商品名）、起動中又は停止中等の稼働状態、ライセンス情報、バージョン等が含まれる。さらに、詳細情報の画面Ｘには、起動、停止、利用規約、管理画面といった各種のボタンが配置される。

利用規約ボタンにより表示される内容には、アプリケーションの仕様として予め設定されている送受信データ及び送受信先の情報が含まれていてよい。これらの情報は、前述の送受信先リスト、送信項目リスト及び受信項目リストの初期設定情報に相当する。
このような利用規約は、アプリケーションのインストール時にも同様に表示される。ユーザは、この利用規約に同意することで、アプリケーションを実行させる。

アプリケーションが実行された後、ユーザは、停止ボタンによりアプリケーションを停止でき、起動ボタンにより再開することができる。
例えば、ユーザは、アプリケーション毎の送受信の履歴を参照することで、仮にアプリケーションに不正があったために、送信条件及びフィルタ条件に合致しないデータの送信実績を発見した場合等に、該当のアプリケーションを停止又はアンインストールすることができる。なお、停止されたアプリケーション（例えば、アプリＣ）は、一覧画面においてグレー表示、又は目印Ｙの表示等により、起動中のアプリケーションと区別されてもよい。

管理画面ボタンからは、送受信先リスト、送信項目リスト及び受信項目リストを設定するための管理画面が表示される。これにより、ユーザは、随時に送受信条件及びフィルタ条件を変更できる。

本実施形態によれば、エッジサーバ１は、実行されるアプリケーション毎に定義された送受信の相手先及び項目のリストを取得し、このリストのうち、ユーザから許可された相手先及び項目のみを選別して外部サーバとの間で送受信する。
したがって、エッジサーバ１は、アプリケーションが機械情報を外部サーバへ送信する際に、許可設定された送信先に対して、かつ、許可設定された項目の機械情報のみを選別して送信する。すなわち、エッジサーバ１は、許可設定されていない機械情報、又は許可設定されていない送信先に対しては、アプリケーションから機械情報が出力されたとしても、外部サーバには送信しない。

このように、エッジサーバ１は、アプリケーション毎に送信可能な機械情報を選別することで、機械情報それぞれの秘密性に応じて、この機械情報の外部への出力を制限できる。また、エッジサーバ１は、アプリケーション毎に送信先である外部サーバを限定し、高い機密性を持った外部サーバにのみ送信することで、外部サーバから秘密情報が漏えいすることを抑制できる。

エッジサーバ１が運用されることで、機械情報の秘密性を守りつつ、クラウドサーバ等の外部サーバにおいて、機械情報を解析することができる。この結果、これまで解析できていなかった機械情報の解析が進み、機械の効率的な利用が促進され、工場の生産性が向上する。さらに、機械情報の漏えいを抑制して機械をリモート保守できることで、遠隔地の機械に障害が発生した際に、速やかな復旧が期待できる。

また、エッジサーバ１は、送信データと同様に、受信データに関してもアプリケーション毎に相手先及び項目により選別することで、アプリケーションに渡す情報を適切に制限することができる。

エッジサーバ１は、アプリケーション及び送信項目毎に設定されたフィルタ条件に従って、送信データをさらに選別又は置換する。
したがって、エッジサーバ１は、アプリケーション毎に機械情報の個々のデータをフィルタ条件によって加工することで、秘密性の低下させた機械情報を外部サーバヘ送信できる。
フィルタ条件は、文字列の少なくとも一部をマスクする置換条件を含み、エッジサーバ１は、項目に応じて送信データを容易に汎化して秘密性を下げることができる。

また、エッジサーバ１は、送信データと同様に、受信データに対してもアプリケーション毎にフィルタ条件によって加工を施した上で、アプリケーションに提供することができる。

エッジサーバ１は、外部へ送信した送信データ、及び外部から受信してアプリケーションに提供した受信データの履歴を記録する。
したがって、仮に悪意あるアプリケーションが送信項目リスト又は送受信先リストについて虚偽の申告をし、例えば、項目を偽って秘密性の高い情報を送信しようとした場合、ユーザは、送受信されたデータの履歴を参照し、アプリケーション毎に許可設定された内容とは異なるデータが送受信されていることを検出できる。このようなチェックは、アプリケーションを使い始めた初期段階で行ってもよいが、その後、抜き打ち検査として行ってもよい。アプリケーションに悪意が感じられた場合、ユーザは、アプリケーションの実行を停止すること、又はアプリケーションをエッジサーバ１からアンインストールすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

本実施形態では、フィルタ条件として、検索、拒否及び置換を例示し、置換の方法として、文字列の一部をマスクする方法を示したが、置換の方法はこれに限られない。例えば、具体的な機械名称をマスクして仮称にする、製造数量を達成率に変換する、短期間の情報のみを抽出する等、秘密性を低下させる様々な方法が適用可能である。

エッジサーバ１によるデータ管理方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。

１ エッジサーバ
１０ 制御部
１１ 実行部
１２ 設定部
１３ データ処理部
１４ 送受信部
２０ 記憶部

Claims (6)

1. 工場内の機械情報を外部へ提供するデータ管理装置であって、
   前記機械情報を記録したデータベースを参照する複数のアプリケーションを実行する実行部と、
   前記実行部から、前記アプリケーション毎に定義された送信先及び送信項目のリストを取得し、当該リストのうち、当該データ管理装置のユーザから許可された送信先及び送信項目を送信条件として前記アプリケーション毎に設定する設定部と、
   前記アプリケーションから出力された送信データを、当該アプリケーションに対して設定された前記送信条件に従って選別するデータ処理部と、
   前記データ処理部により処理された前記送信データを、前記アプリケーションに定義された送信先のうち、当該アプリケーションに対して設定された前記送信条件に従って許可された送信先へ送信する送信部と、を備えるデータ管理装置。
2. 前記設定部は、前記送信項目毎に、前記送信データに対する選別及び置換に関するフィルタ条件をさらに設定し、
   前記データ処理部は、前記送信条件により選別した前記送信データを、前記フィルタ条件に従ってさらに選別又は置換する請求項１に記載のデータ管理装置。
3. 前記フィルタ条件は、前記送信データの文字列の少なくとも一部をマスクする置換条件を含む請求項２に記載のデータ管理装置。
4. 前記データ処理部は、外部へ送信した前記送信データの履歴を記録する請求項１から請求項３のいずれかに記載のデータ管理装置。
5. 工場内の機械情報を外部へ提供するデータ管理方法であって、
   前記機械情報を記録したデータベースを参照する複数のアプリケーションを実行する実行ステップと、
   前記アプリケーション毎に定義された送信先及び送信項目のリストを取得し、当該リストのうち、当該データ管理装置のユーザから許可された送信先及び送信項目を送信条件として前記アプリケーション毎に設定する設定ステップと、
   前記アプリケーションから出力された送信データを、当該アプリケーションに対して設定された前記送信条件に従って選別するデータ処理ステップと、
   前記データ処理ステップにより処理された前記送信データを、前記アプリケーションに定義された送信先のうち、当該アプリケーションに対して設定された前記送信条件に従って許可された送信先へ送信する送信ステップと、をコンピュータが実行するデータ管理方法。
6. 工場内の機械情報を外部へ提供するためのデータ管理プログラムであって、
   前記機械情報を記録したデータベースを参照する複数のアプリケーションを実行する実行ステップと、
   前記アプリケーション毎に定義された送信先及び送信項目のリストを取得し、当該リストのうち、当該データ管理装置のユーザから許可された送信先及び送信項目を送信条件として前記アプリケーション毎に設定する設定ステップと、
   前記アプリケーションから出力された送信データを、当該アプリケーションに対して設定された前記送信条件に従って選別するデータ処理ステップと、
   前記データ処理ステップにより処理された前記送信データを、前記アプリケーションに定義された送信先のうち、当該アプリケーションに対して設定された前記送信条件に従って許可された送信先へ送信する送信ステップと、をコンピュータに実行させるためのデータ管理プログラム。

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