FA中心に民生分野にも市場広がる表示機器 無線LAN化、マルチタッチジェスチャ操作機能に注目

2014年1月29日

装置や機械の稼働状態などを監視制御する役割を果たしているPD(プログラマブル表示器)や、表示灯などの表示機器は、FA分野を中心に民生分野にも市場を広げている。PDは屋外の充電スタンドや自然エネルギーの発電監視などにも用途が拡大している。最近では、スマートフォンやタブレット端末からも遠隔監視や操作が可能になっており、ビッグデータを有効活用するPDが発売される動きもある。一方、PDの高機能化に伴い関連するソフトウェアも需要が伸びている。表示灯では、鉄道車両などに高信頼性の表示灯を採用する動きが加速している。

PDは、生産現場の機械や装置などの稼働監視、モニタリング、エネルギー使用量の表示、さらに制御指示などを行うタッチパネルディスプレイとして需要が拡大している。各制御機器と直接接続することで、機器の情報を「見える化・活かせる化」し、情報を膨大に伝達することが可能で、機器の情報を最大限に生かすソリューション・システムとしても需要が拡大している。

日本電気制御機器工業会(NECA)のグラフィック表示器の出荷統計によると、2012年度は約400億円で前年度比10%ほど減少した。13年度は需要が回復しており、月ベースで40億円前後の出荷で推移していることから前年度比20%近い伸びが見込まれ、500億円に肉薄しそうだ。NECA会員以外のメーカーもあることから、これらを合わせると、さらに大きな市場規模になる。

PDは、表示や操作だけにとどまらず、通信・ネットワーク機能、データ入出力機能を備え、PLCや周辺機器を監視・操作できる装置としてゲートウェイ的役割も持つ。自動車やFPD、半導体製造分野では、大型装置の作業効率化を図るため、PDにEtherNetを搭載し大型装置のネットワークに接続することで、手間やコストがかからない副操作盤として機能する。

製品の組み立てから検査まで少人数で担当するセル生産方式では、作業者一人が受け持つ作業の範囲が広く、的確な作業指示を行うPDが採用されている。

民生分野では、店舗や家庭でのエネルギー管理のモニタリング機器として需要が拡大しており、外食産業では、顧客のオーダー端末用として小型、中型のPDが普及している。

■工程ごとの部分導入が可能
表示機器を取り巻く市場環境は、大きな市場である半導体関連分野が昨年から回復、さらに自動車分野や工作機械分野も堅調に推移している。また、食品・医薬・化粧品の3品業界も安全な製品を提供するため、生産の「見える化」が進んでおり、PDの需要も支えている。特に、食品業界向けトレーサビリティ対応生産時点情報管理機能を持つPDは、ポカミスが軽減でき、工程ごとへの部分導入が可能であることから好評を得ている。

さらに、スマートフォンやタブレット上で、製造現場のHMI画面が操作できるソフトウェアも注目されている。VNCクライアントのアプリケーションをインストールしたタブレット端末を使用すると、PDと同じ画面での操作や監視が可能になり、ロボット立ち上げ調整や、制御盤などからは見えない動作部分も、現場で目視しながら操作することが可能になってくる。

さらに、現場から離れていてもリモートでの操作・監視もでき、トラブル時の素早い対応につながる。こうしたアプリケーションは、海外でも普及が進み好評を得ている。

民生分野では、省エネ・蓄エネの観点から、マンションや一般住宅などでもエネルギー管理システムの導入が加速している。エネルギーの使用量を「見える化」し、無駄な電力使用をカットするもので、計測したい箇所へ簡単に設置できる無線型電力監視表示器なども需要が伸びている。

■充電スタンドなど新市場も
充電スタンドやソーラー発電など新しい市場も出てきたことで、PDの市場はさらに広がりを見せている。

機能面では、単なるPLCとのコミュニケーション機能から発展し、PDと各制御機器をI/O制御で通信接続し、各制御機器と直接コミュニケーションを図ることで、各制御機器の情報をより多く「見える化、活かせる化」することが可能で、エラー・ステータス・位置情報などの有益な情報を膨大に伝達することが可能になっている。位置合わせや機器調整時の連続運転などもPLCを使用しなくても可能なほか、トラブル時の内容把握時間の短縮や簡単な現地調整、システム全体の稼働状況の把握も可能である。

■ハンディタイプも普及
最近では、3・4型の小型表示器にもEtherNetが標準搭載されており、主操作盤から離れた場所にある温度調節器やインバータなどの副操作盤としても機能でき、現状確認や設定変更などに要していた時間や手間が削減できるようになった。持ち運びに便利なハンディタイプのPDはロボット操作向けなどを中心に普及している。

スマートフォンやタブレット上で製造現場のHMI画面が操作できるソフトウェアの登場でPDの使い勝手がさらに良くなったが、今後はPDの無線LAN仕様が注目される。PD間の無線LAN化で、ネットワーク構築時の配線作業が不要になり、工場のレイアウト変更にもフレキシブルに対応できる。

もうひとつ注目される機能が、スマートフォンやタブレット端末でお馴染みのマルチタッチ・ジェスチャ操作機能である。直感的に画面の拡大・縮小やグラフ、リストのスクロールを可能にしている。重要な機能は2点押しによる誤操作防止も行っており、使いやすさと安全性を確保している。FA用途でのニーズがどこまで見込めるか、今後の動向が注目される機能である。

PDのセキュリティ性確保の点から、指紋認証で操作を可能にする指紋認証ユニットや、タッチパネル操作に加え、ハードスイッチやランプを追加したいときに使用できるイルミネーションスイッチも発売されている。この製品はUSBケーブルで表示器に簡単に接続でき、φ22ミリの丸穴取り付けにも対応。スイッチやランプの代わりに取り付けることができる。

操作盤にフルフラットに取り付けられるタイプは、装置表面にホコリやカビなどが付着しにくく、食品・医薬品分野で採用が進んでいる。

■バックライトにLED採用
表示画面のバックライトにLEDを採用し、消費電力の低減化や水銀レス化が進んでいる。表示部分にLCDを使用したタイプは、絵や文字、数字などより多彩な表示が可能である。同じ画面の中で何種類もの表示が可能で、限られたスペースで大量の情報が表現でき、券売機や放送機器、ディーリングシステムなどのアプリケーションに採用されている。

表示素子にカラー有機ELを採用したタイプは、16〓6万5536色の表示ができ、リアリティのあるナチュラルな美しい画像が再現できる。

LCDに比べ、小さな画面でも精細画像がハッキリと表示できるうえ、視野角も180度とあらゆる方向から視認できる。画面の切り替え時間も7msecと高速であることから、幅広い分野で採用が拡大している。

表示素子、表示方法も高機能化し、5インチクラスの小型機種でも6万5536色の色鮮やかな表示が可能で、高精細データや写真・動画など鮮明で見やすい画面表示を実現している。

■ソフトもバージョンアップ
作画のソフトウェアもバージョンアップされ、ユーザーインターフェイスの向上を図るとともに、作画時間が短縮できる検索機能や、データコンバート機能を充実させたタイプが伸長している。

今後は、ビッグデータを有効活用することを視野に入れ、FAとIT両分野のビッグデータへの対応も考慮したPDの開発も進んでいる。FA制御とITをシームレスにつなぐインターフェイスを狙っているほか、クラウドやモバイルなどの要素を取り入れたPDも開発されており、今後もPDは、人と機械を仲介するベストなインターフェイスとして機能が進みそうだ。