タイヤ工場のデジタル化と接続性を実現する産業用無線通信ソリューション

　産業プロセスの自動化は、まず生産ラインの機器をデジタル化して接続し、全体的な設備効率 (OEE)、エネルギー消費、製品の品質向上を管理する必要があります。デジタル化の欠如はデータ収集や分析の妨げになります。手動による生産ラインの場合、工場管理者は異常や中断が起こった後にしか気付くことができません。これにより、不良品からの大幅な廃棄、設備の長時間の停止、そして生産性に悪影響を与える運用上の滞りが発生します。

　タイヤ製造において、材料配合を混合する前に温度、湿度、流量の管理がタイヤ品質に大きな影響を与える重要な要素です。タイヤの生産プロセスには、一般的に2つの主要な製造方法が組み合わせたものです。第一の方法は、連続／バッチ製造で、各バッチごとに成分や化学的特性が異なります。そのためプロセスを制御するためには、データの可視化が必要です。第二の方法は離散製造であり、これは単一部品を扱い、変動が最小限であるが、製造プロセス全体のデジタル化が求められます。

　しかし、従来型のインフラストラクチャが充満する伝統的な工場を持つタイヤ製造業者にとって、オフライン設備のアップグレードは絶え間ない生産需要のため困難です。そのため機械オペレータは、依然として紙の記録に頼ってエラーを記録し、現場の技術者は手動で設備の運転をモニタリングしています。この方法では時間がかかり、エラーが発生しやすいだけでなく、人員資源とメンテナンス費用が高くなるという問題があります。

　現場管理の効率を向上させために、設備や環境のデータをデジタル化してリアルタイムの可視化とプロセス統合を実現する必要があります。運用技術（OT）を管理するためには、エネルギー消費や変圧器の運転に関する包括的なデータを収集し、生産効率を効果的に向上させる必要があります。

　自動車タイヤ製造業者は、主要なプロセス、パラメータの閾値、設備の状態、そして環境の温度と湿度データを遠隔でモニタリングするための解決策を必要としていました。しかし、このメーカの生産ラインは主にオフライン設備で構成されており、それらの設備はお互いにかなりの距離を置いて設置されているため、接続性を確保するためのネットワークケーブルの敷設は現実的ではありませんでした。そのため生産プロセスは、手作業による紙ベースの検査と記録に依存しており、これらを追跡および管理することは困難でした。

　これらの問題に対処するためメーカは、運用を中断させずに追加の配線を必要としないソリューションを求めていました。理想的には、既存の設備に統合できるワイヤレスI/Oモジュールを希望していました。予算内で工場をアップグレードするためには、費用対効果が高く、リモートでのスマートファクトリーのデータモニタリングおよび分析のために容易に設置できるソリューションが必要でした。

• WISE-4220-S231：温度・湿度センサ付き2.4G Wi-Fi IoTワイヤレスモジュール
• WISE-4220 + WISE-S214：2.4G Wi-Fi IoTワイヤレスモジュールI/O + 4AI/4DIワイヤレスモジュールI/O
• WISE-4051：RS-485付き8DI 2.4G Wi-Fi IoTワイヤレスI/O

• WISE-4060：4DI/4リレー付き2.4G Wi-Fi IoTワイヤレスI/O

　このプロジェクトでは、アドバンテックのWISE-4220-S231、WISE-4220 +WISE-S214、およびWISE-4051のワイヤレスI/Oモジュールがデータ収集層として活用され、WISE-4060-Bモジュールが警報を提供するために使用されました。

　WISE-4220は、さまざまなI/Oボードと組み合わせることができるワイヤレスモジュールであり、一方WISE-4060はリレー出力に対応しています。上位のリモートシステムは、多様なアラーム値の閾値を設定するために使用されます。これらの閾値に達すると、システムはWISE-4060を介してアラームデバイスにアラーム信号を送信し、リアルタイムで現場管理を支援します。データはModbusを介してMES/SCADAシステムに転送され、MQTTプロトコルを使用してプライベートサーバ/クラウドに送信されます。

　WISE-4220-S231は、WISE-4220と温度湿度センサモジュールを組み合わせたワイヤレスデータ取得モジュールです。このモジュールは、Modbus TCPプロトコルを介して現地で収集したセンサデータをリモートアプリケーション向けのインテリジェンスに変換します。タイヤ製造業者は、ほとんどのセンサがRS-485 + Modbusに対応せず、アナログ電圧信号のみを送信するためWISE-S214を選択しました。しかし、WISE-4051モジュールは、ミキシング機器からModbus RTUを対応し、RS-485インターフェイスでフローセンサデータを直接取得できます。これにより、下位基板のI/Oを介して収集された信号をModbusプロトコルを活用して上位サーバに送信し、管理プラットフォームと統合することができます。

　自動車タイヤ製造業者は、エネルギー消費の削減、システム稼働率の最適化、タイヤ製品の品質向上を可能にするリモートモニタリングシステムの導入を実現しました。第一段階では、生産ラインのデータを収集し、リモートでの可視化および機械操作の監視を行いました。第二段階では、環境データとエネルギー消費データを活用して、職場の安全性とエネルギー効率を最適化しました。最終段階では、プロセスの異常をリアルタイムで管理するためのアラームソリューションを導入しました。

　WISEシリーズのワイヤレス通信モジュールは、複数のI/Oおよびプラグアンドプレイ機能を提供し、屋内外で環境において柔軟に設置できます。これらのモジュールは、既存の設備をネットワーク化し、生産や保管環境の監視、施設のエネルギー消費と効率の監視、製造プロセスのパラメータの監視など、すべてのインフラの包括的なリモートモニタリングに活用することができます。

　包括的な機器ネットワークと遠隔操作モニタリングが成功により、このタイヤ製造業者は、アドバンテックソリューションを他の研究開発センターや生産施設、特に中国を拠点とする4つの工場にも導入することを決定しました。アドバンテックの無線通信モジュールは、PLCへの広範囲に提供することで複雑な工事や配線作業を排除し、製造業者が工場の能力を迅速に向上させるとともに設置時間とコストを節約することを可能にします。

　アドバンテックは、革新的な解決策を提供するために容易に構成可能な幅広い産業用製品のポートフォリオを提供しています。製造自動化のアプリケーション向けには、エッジセンサ、データゲートウェイ、サーバストレージデバイスを含む包括的なネットワークインフラと無線通信機器が提供されています。

　さらにアドバンテックは、特定の使用要件に応じて独自のシステムや拡張機能を統合する際に顧客を支援することができます。ハードウェアコンポーネントから統合システムまで、アドバンテック製品は幅広い将来のアプリケーションに対して、容易な展開、運用の信頼性、高い互換性、柔軟な拡張性を提供します。