製造業の未来を切り拓く、スマート予知保全ソリューション

　欧州の製造業界では、エネルギー価格の高騰により、特にエネルギー消費量の多い業種で生産コストが著しく増加しており、深刻な課題に直面しています。世界的に見ても電力・ガス料金が高水準にある欧州の製造業者は、競争力を維持するために、効率化とコスト削減の手段を模索する必要があります。こうした課題に対応するため、多くの大手企業はデジタル化を加速させ、先進技術を活用してエネルギー使用の最適化と生産の効率化を図っています。一方で、中小企業（SMEs）は資金面や技術的知識、社内体制に制約があり、スマート製造の導入が困難な状況にあります。

　この課題を認識したフランスの産業用コンピューティングソリューション販売会社であるIntegral System社は、弊社のWISE-IoTおよびTores Composants Technologies（以下、TCT社）と連携し、即時導入可能な統合型の予知保全およびリアルタイム生産監視ソリューションを開発しました。拡張性と柔軟性に優れたこれらの技術は、大企業だけでなく中小企業（SMEs）にも、システム統合の複雑さを伴うことなく効率化を実現することが可能です。Integral System社は、スマート製造への手頃で導入しやすいアプローチを提供することで、企業規模を問わず、生産性の向上、コスト削減、そして変化する産業環境への適応を支援しています。

　最近、磁気コアの分野で高い評価を受けているIntegral System社のパートナー企業であるTCT社は、生産拠点に新型エアコンプレッサを導入しました。成形機や巻線機など多くの機器がコンプレッサに依存しているため、予期せぬダウンタイムやメンテナンス費用の削減が重要となり、TCT社はIntegral System社に対して予知保全とエネルギー監視の導入を要請しました。しかし、導入にはいくつかの課題がありました。広大な製造施設、複数の炉による高温環境、そしてセンサノードの物理的な配線が困難かつ高コストであることから、信頼性の高い無線通信が求められました。さらに、施設内には多数の大型金属構造物が存在するため、センサは非接触型で、簡単に設置でき、過酷な環境にも耐えられる産業用仕様である必要がありました。

　これらの課題を解決するために、Integral System社は、IoTSuiteを基盤とした弊社のWISE-IoT PHM（Prognostics and Health Management：予測診断と健全性管理）を提案し、リアルタイムの監視および管理機能に加えて、産業用4Gルータ「ICR-2031」およびTCT製の電流変換センサを導入しました。このPHMソリューションには、LoRaWAN®スマート振動センサ「WISE-2410」と産業用LoRaWAN®ゲートウェイ「WISE-6610 V2」が含まれており、LoRaWAN技術を活用することで、金属構造物が多い環境でも長距離かつ双方向で安定した無線通信を実現しています。

　危険環境向けにIP66の保護等級を備えたWISE-2410センサは、コンプレッサに設置され、RMS速度と固有値をISO 10816-3の振動基準と照合することで、稼働状況を監視しています。WISE-6610 V2ゲートウェイは、Modbus®/TCP、MQTT、BacNet、OPCUAなどの通信プロトコルに対応しており、Node-Red、LoRaWAN®ネットワークサーバ、EdgeLinkソフトウェアを内蔵しているため、収集したデータをクラウドへ直接送信できます。外部電源を必要としないTCT製の電流変換センサは、電流の強度を測定することで、稼働時間と電力消費量を監視します。

　実装の過程で、Integral System社はコンプレッサが一定速度で動作していないことを確認しました。そこで弊社の研究開発チームと連携し、PHMのAIアルゴリズムを調整することで、さまざまな回転機器への適応性を高めました。

　弊社のIoTSuiteを活用したソリューションは、IoT、機械学習、予測分析を駆使して、TCT社の運用を大きく改善しました。現在、このシステムは、正確な予測アラート、リアルタイムの機器健全性レポート、KPIの追跡、エネルギー消費の分析を提供し、保守チームおよび管理部門に対して事前通知を行っています。

　TCT社は現在、コンプレッサ、ポンプ、モータの稼働状況を、夜間を含めて遠隔かつリアルタイムで監視できるようになりました。弊社のIoTSuiteダッシュボードを使用することで、機器の健全性スコアを柔軟に設定し、最大7日前の異常予測を受け取りながら、運用をいつでもどこでも一括管理できます。

　予知保全とエネルギー監視ソリューションの開発にあたり、Integral System社、TCT社、そして弊社は、それぞれの専門知識を結集し、業界知識の可能性を最大限に引き出しました。この協業は、TCT社の即時的なニーズに対応しただけでなく、将来の技術革新に向けた強固な基盤を築くことにもつながりました。 今後、TCT社のプロジェクトは、ベンチマーク事例として、同様の設備管理課題を抱える他の製造業者に対し、Integral System社のソリューションの有効性を示すものとなるでしょう。

　Integral System社と弊社は、スマート製造およびその先を見据えたインダストリー4.0対応の即時導入可能なソリューションを継続的に開発することで、産業分野のイノベーションを牽引しています。拡張性と導入のしやすさを兼ね備えた技術への取り組みにより、変化する産業オートメーション環境下でも競争力を維持し、製造業者が将来の市場で成功するための体制を整えています。

1. 機器の異常を予測し、予期しない稼働停止を防ぎます。
2. PHMの柔軟性を高めることで、多様な回転機器への対応力を向上させます。
3. PHMおよびリアルタイム監視の導入事例として活用可能なベンチマークを取得します。

「TCT社のプロジェクトでは、弊社のWISE-IoT PHMおよびIoTSuiteから得られた実際の使用データを活用し、製造業における保守管理やエネルギー課題の解決を支援しています。即時に10〜15％の省エネを実現するものではありませんが、機器の状態やエネルギー消費に関するリアルタイムの可視化を可能にし、あらゆる企業にとって導入しやすく、実用的なソリューションとなっています。」

Integral System社 産業用IoT部門マネージャー Redwan Kara氏

【Integral × TCT × Advantech WISE-IoT】ポッドキャスト 第1回

工場でのリアルデータ収集を実現

【Integral × TCT × Advantech WISE-IoT】 第2回

AI分析から得られる予知保全の効果

• 設立：1970年
• 業種：磁気コア製造
• 本社：フランス・サヴィニー=レ=ボワ
• 拠点：フランス国内
• 企業規模：中規模企業