ビッグデータ解析IoTソリューションでエンドユーザ様の最高のものづくりを実現

概要

クラレエンジニアリング株式会社（KEC）は、株式会社クラレのプラントのみならず、他の民間企業のプラント建設にも携わるエンジニアリング会社です。エンジニアリングのノウハウを活かし、新技術を柔軟に取り入れて、顧客目線で広くエンドユーザ様の課題解決に取り組んでいます。

 

End User’s Challenge：事業環境の変化がもたらす品質や操業の課題

生産設備の老朽化やスキルを持ったベテランオペレータのリタイヤなどにより、多くのプラントでは品質の安定化、効率化、運転ノウハウの伝承と共有が大きな課題となっています。また近年では製品に対してより厳しい品質目標が求められるなど、さらなる操業の改善が求められるようになってきています。

主な課題：

• 同じ運転条件で製造しているはずなのに、品質が安定しない
• ベテラン作業員の経験と勘に依存した操業になっている
• PQCDS向上のために試行錯誤しているが、思うような効果が出ない
  *Productivity, Quality, Cost, Delivery, Safety

 

Solution：ビッグデータを用いたプロセスデータ解析ソリューション

YOKOGAWAは、これらの課題を解決するために、ビッグデータ解析によるプロセスデータ解析ソリューションを提供しています。解析プロジェクトでは、ものづくりに携わる現場の方々と連携をとりながら、プロセスデータを含むさまざまなデータを解析し、要因を紐解いていきます。さまざまな異なる知見・経験を持つ現場の方々を巻き込んで共に考え、ディスカッションしながら解析を進め、改善アクションを実施していくことで、品質の安定化などの目に見える価値だけでなく、暗黙知の形式知化、部署・役割を越えたコミュニケーションの向上、課題解決スキル向上など、目に見えない価値を提供します。

プロセスデータ解析ソリューションが創出する2つの価値

 

Method：課題解決のためのメソッド

データ解析を用いて課題を解決するには、単にデータを解析するだけではうまくいきません。データ解析技術はもちろんのこと、専門的な化学工学的視点、4M視点（オペレータ[huMan]、設備[Machine]、原材料[Material]、工程・手順[Method]）、プロセス知識、なによりものづくりに関わる方々が持つ知見（運転経験、設備の特性）など、幅広い視点でデータを整理し、結論を導いていくことが大切です。
今回の解析プロジェクトは、YOKOGAWAのこの方法論に、クラレエンジニアリングの知見を融合し進めました。クラレエンジニアリングは、プラントの計画から携わりエンドユーザ様のプラントを熟知しているという強みを活かして、エンドユーザ様の知見を引き出し、品質安定化に関わる要因を紐解く解析作業を円滑に進め、現実的な改善アクションを立案することができます。さらには、エンドユーザ様との絆（信頼関係）を活かして、改善アクションを確実に実施し、改善サイクルを回せることが、最大の強みです。

多様な視点からの解析アプローチ

 

Case Study：ファインケミカルプラントにおける高いレベルでの品質安定化事例

クラレエンジニアリングは、ファインケミカル製品を生産するエンドユーザ様のプラント建設と生産制御システムの構築を手掛けました。また、プラントが稼働を始めたあとも、Industrial IoTの導入や品質の安定化など、パートナーとして継続してプラントの操業改善に携わっていました。
エンドユーザ様のプラントではそれまでも良好な制御が行われていましたが、さらなる競争力強化、付加価値向上のために、非常に高いレベルでの製品品質の安定化が求められていました。クラレエンジニアリングはエンドユーザ様に最適なソリューションについて検討を行った結果、化学プロセスをはじめとするプラントの品質安定化に実績のあるYOKOGAWAを解析パートナーに選びました。

クラレエンジニアリングとYOKOGAWAは、ものづくりに携わる現場の方々の知見までを含めたデータをさまざまな手法を用いて解析し、整理していきました。この「現場の知見」 はしばしば暗黙知にとどまり、多くの場合共有されていません。それらを引き出して整理し、形式知として組織で共有できるようにすることは、解析プロジェクトのみならず、さまざまな改善活動にも役立ちます。クラレエンジニアリングは現場の方々と共に知見を整理しました。YOKOGAWAはそこから得られる示唆を参考に、多角的に解析を進めました。
この結果、製品品質に影響を及ぼす要因が複数特定されました。クラレエンジニアリングは必要な箇所のセンサの高精度化、新たな品質コントロールポイントの追加、制御シーケンスの改造など、設備の改善をエンドユーザ様に提案しました。プラントでは現在、設備の改善および改善効果の検証が進められています。

 

Message from Kuraray Engineering

クラレエンジニアリング株式会社 エンジニアリング本部  中川 広大様
私たちは設備や制御という観点でお客様のプラントの改善に取り組んできていますが、YOKOGAWA様はプロセスを理解して今回の解析にあたってくれました。これにより、お互いが知見を補い合う形で相乗効果が生まれ、エンドユーザ様の課題に対して的を射たソリューションを提供することができました。YOKOGAWA様は、解析の進め方や結果報告についてかなり深いところから理詰めで丁寧に説明してくれるので、エンドユーザ様も非常に納得されていました。また、報告書がしっかりしているので、あとから読んでもとても分かりやすいです。

最近注目のAI、ビッグデータ、IoTは、どのエンドユーザ様もとても関心を持たれていますが、まだどのように取り組めば良いのか分からないというケースも多いようです。私たちは解析を含めた付加価値の高いソリューション提案を行うことで、エンドユーザ様のより良いプラント操業に貢献していきたいと思っています。

 

クラレエンジニアリング株式会社 取締役  加藤 諭様
解析パートナーの選定にあたっては、いろいろな会社さんと話をしましたが、解析技術だけでなく、設備やプロセス、統計学も分かった上で解析できるのは、YOKOGAWA様だけでした。担当してくれた真木さんは、非常に貴重な存在だと思います。
今回のプロジェクトでは、解析結果に基づいてセンサの追加などの改善を行い、エンドユーザ様のプロセスは安定しました。今後は、実際にどの対策が最も効果があったのかについて解析していくことで、私たち自身もノウハウを蓄積し、エンドユーザ様のプロセスをさらに良いものにしていきたいと思っています。年が経つごとに設備もプロセスも変化していきますので、解析を通じて常に最適なものづくりをご支援してまいります。

私たちの会社では、新しいことをどんどん取り入れようという活動を進めています。プラントエンジニアリングで培ったノウハウに加え、解析で得られたノウハウを用いて、エンドユーザ様に 「新しいプラントの姿」 を積極的に提案していきたいと考えています。

 

Message from YOKOGAWA

解析エンジニア 真木智貴
エンドユーザ様のプラントではそれまでも良好な制御が行われており、クラレエンジニアリング様から最初に課題を聞いたときは非常に難易度の高い課題であると感じました。プラントを熟知しているクラレエンジニアリング様にパートナーとして共に活動していただいたことが、成功への大きなカギであったと感じています。
データ解析には、大きく2つのフェーズがあります。1つは理論とデータを融合して、プラントの状態を把握する作業。もう1つは、紐解かれたプラントの状態を改善するために、対策を立案し実行することです。この2つが行われることが真の課題解決につながると考えています。YOKOGAWAは、ものづくりに携わる現場の方々と解析チームを結成して課題解決を進めていくスタイルをとりますが、解析プロジェクトにおいて中心的な役割を担っていただいたのが中川様でした。中川様はエンドユーザ様との信頼関係とプロセスへの深い知見をベースに、私たちの解析作業をサポートし、対策の立案と実行を強力に推し進めてくださいました。
非常に難易度の高い課題でしたが、クラレエンジニアリング様とYOKOGAWAが双方の強みを活かしてチャレンジすることで、最高のものづくりを目指すエンドユーザ様から高い評価をいただくことができました。ありがとうございました。

左から：上床喜己、真木智貴(YOKOGAWA)、 加藤諭様、中川広大様、 原田彰人(YOKOGAWA)