工場エネルギー操業支援システム　Enerize E3

市場背景

主要設備を中心とした効率改善に続き、これからは設備間連携や生産工程上の無駄の見える化が急務です。

製造業では徹底した生産効率改善によって省エネによる CO2削減も実現しており、その対策はほぼ一巡した状況です。しかし、改正省エネ法等、様々な経営環境の変化に伴って更なる対策が求められる現在では、設備間連携や生産工程上の無駄に対しての推進が必要です。そのため、生産現場では、生産に関連したエネルギーの流れを把握することで、何処に無駄があるのかを明らかにして省エネ対策を継続推進する事が急務です。
一方、対応状況としては、めまぐるしく変化する市場へ向けた多品種少量生産に対応する為に、生産設備や工程が頻繁に変更され、それに合わせたエネルギー管理システムの対応が困難な状況となっています。更に、エネルギー管理システムの国際規格「ISO50001」の制定化を見据え、省エネに加えて、エネルギーコストやエミッションの低減をマネジメントする仕組みが求められています。

製品概要

生産情報とエネルギー情報を工程上のエネルギーの流れが把握できるように統合し、省エネに関する指標設定を簡単な GUI 操作で実現します。担当者から経営者まで、様々な観点でエネルギー KPI を利用することで、エネルギー効率の最適操業を支援します。

「Enerize E3」は、ビジュアルビルダ (*1)でエネルギー情報と生産情報を見える化し、操業の指標となるエネルギー KPI (*2)を解明して、それを基にエネルギー操業の最適化を支援する FEMS (*3)です。 工場エネルギーの見える化から、データーに基づく改善活動を PDCA サイクルで継続的に推進し、個々の装置の効率化やその工程の無駄を削減して工場全体の生産性効率改善を実現します。

特長

工場エネルギーの見える化から、エネルギー最適操業への手順

計測・制御・情報の分野における YOKOGAWA の長年の経験とノウハウをベースに、お客様工場のエネルギー効率最適操業を支援します。

データの流れの全体像はこちらから

GUI による簡単操作で、複雑だった工場エネルギーを生産情報とエネルギー情報のマッチングで見える化を実現します。

省エネ観点での改善ポイントを探し出すために、解析によってデータから情報へ変換してエネルギー KPI を設定します。

経営者/管理部門/エネルギー管理者/工場長/生産管理・生産技術者/設備担当･･･ 様々な視点に対応したエネルギー最適化業務を支援します。

*1 ビジュアルビルダ：

エネルギー情報、生産情報、組織情報を全て Visio (※) により GUI 操作でモデル化し、自動演算及び自動分配を可能とした YOKOGAWA の特許出願機能。

*2 エネルギー KPI：

Key Performance Indicator の略。エネルギー効率の最適操業を支援する為の指標。

*3 FEMS：

Factory Energy Management System：工場エネルギー管理システム

※ Visio は、マイクロソフト株式会社の登録商標です。

“複雑でわからなかった物事を明らかにする” という意味の‘Elucidate’ を製品名称に加えた「Enerize E3」には、単なる見える化だけではなく、データから情報へ変換する事でエネルギー最適操業を実現していきたいという思いが込められています

機能

工場におけるエネルギーデータの流れや演算定義を設定する   【ビジュアルビルダ】
データの傾向や省エネルギー対策をすべき改善点を発見する   【ドリルダウン】
エネルギーデータを収集して解析用に長期間に亘って蓄積する 【ヒストリアン】
エネルギーフローに則った演算からエネルギー値に換算する   【エネルギー演算】
生産情報を取込み、品種・工程毎のエネルギーデータを算出   【生産エネルギー管理】

ビジュアルビルダ

GUI 操作による下記3つのモデル化によって演算ロジックが自動生成されます。運用後はそのモデルを描き変えるだけで、ラインや設備、また組織等の変更に対しても柔軟に対応することが可能となります。

• エネルギーフローモデル
  エネルギーの流れを GUI で記述することで、エネルギーコスト・CO2・エネルギー量換算・COP・ロスの演算が自動的におこなわれます。
• 組織モデル
  組織に関する情報を設定すれば、消費エネルギー量をフロアーの面積単位や人数比などの組織に関するキーで自動案分計算することや、組織体系や管理体系 (ツリー) での自動的集計が可能になります。
• 生産モデル
  生産の流れをGUIで記述することで、生産情報とエネルギー情報を関連づけ、製品・ロット原単位の自動演算をおこないます。また、異常値に関してエネルギーのトレーサビリティ管理が可能であり、速やかに問題の工程の改善に繋げられます。工程の製造実績データは MES (製造実行システム) からインターフェースすることが可能です。

ドリルダウン

集計項目のデータ集計レベルを変更して、異なる階層でデータを集計させることができます。例えば、月単位で時系列データが集計されているデータを「日」、または「時」のレベルへドリルダウンすることで、『曜日毎での変化特性』があることや、『アイドルタイム時での無駄』が発見できたりと、データの分析を行うことができます。この操作は時系列だけでなく、「製品」や「工程」、「組織」など様々な視点で省エネ改善点を発見することにつながります

ヒストリアン

プロセスデータ (入力点数データ：OPC データ、CSV ファイルデータ) を定周期で収集し、時系列データーベースに格納する 『定周期収集機能』 と 『締め切り演算機能』 から構成されます。

• 定周期収集機能
  OPC や CSV インターフェースにより定周期収集したデータを時系列データベースに蓄積する機能です。
• 締め切り演算機能
  収集したデータを、締め切り周期毎に演算し、周期毎の代表値を求めます。

エネルギー演算

電力使用量やガス使用量等のエネルギーデータをエネルギーフロー図に定義された内容に則って演算を行い、需要者のエネルギーコストや CO2排出量を自動算出します。
前処理演算、変動係数ポイント演算、エネルギーフロー演算、案分演算、構造集計演算の5つの演算処理を行います。

• 前処理演算
  エネルギーフローで利用するため、入力ポイントデータをエネルギー量に変換するためのカスタム演算 (エンタルピー演算) をします。
• 変動係数ポイント計算
  電力料金などエネルギー供給会社との契約で決定された、時刻によって変動する料金、単価や CO2換算係数を設定演算します。
• エネルギーフロー演算

  

  右図に示すエネルギーフロー図で定義された演算を行い、コスト、CO2排出量を算出します。
  四則演算、論理演算などの基本的な演算から COP (エネルギー消費効率)、損失を演算するデバイス、エンタルピー演算などの複雑な演算まで実行することができます。
• 案分計算
  エネルギーフロー演算で得られた供給側のコスト、CO2排出量を面積比、人数比で案分します。
• 構造集計演算
  案分されたデータを組織体系や予算体系ごとに集計します。

生産エネルギー管理

エネルギー情報と生産情報を関連づけ、品種単位、ロット単位、工程単位、設備単位で、エネルギーコスト、CO2排出量等のエネルギーデータを集計することができます。

その他の機能として、システム監視サービスがあります。
データアクセスサーバー (システム構成ページ参照) 内で動作する各機能の動作状態を監視し、異常時警報を通知します。
通知はメール送信、OPC データ出力の2種類です。

業務目的別画面

工場における様々なエネルギーデータは、見る立場や視点及び業務により異なります。 生産現場担当者から経営者まで、様々な観点での業務目的別画面を構築し、エネルギー KPI に基づいて解析・判断することで、エネルギー効率の最適操業を支援します。

(注) 業務目的別画面は、イメージです

例1．経営者視点

部門別のエネルギー使用量の把握、品質、原単位、エネルギー効率等、判断指標となる KPI を6画面表示で確認できます。代表的な KPI で最適な操業改善の意思決定を行うことにより、迅速な経営判断が可能となります。

例2．管理部門視点

部署毎のエネルギー予算管理画面です。予算の目標値に対する実績を部署毎集計をし、6画面表示します。これにより、どの部署が予算を達成できているか、一目で判断でき、部署間での省エネ意識の向上につながります。

例3．生産技術視点（品質・エネルギー原単位管理）

品質重視の生産ラインでは過度なエネルギー供給により使用量の増加を引き起こします。必要な品質を守りながら、エネルギー原単位を下げていく、品質・エネルギー原単位管理のグラフです。品質を確保したうえで生産エネルギーを最適化します。

例4．生産技術視点 (生産効率管理)

生産効率を製品毎、工程毎、時間毎という様々な切り口から確認し、かつ KPI 管理とドリルダウンによる目標管理で生産効率の悪化を迅速に発見し、改善につなげることが可能となります。

例5．エネルギー管理視点

基準値との比較により原動力の効率悪化ポイントを発見することができます。また、フィルタリング機能により冷却水温度毎に確認することで、効率悪化の原因を特定し、原動力の最適管理を行います。

システム構成

「Enerize E3」は、DCS/PLC などの制御システムや MES (製造実行システム) とデータインターフェースをして、工場全体のエネルギー管理を実現するシステムです。

構成図

• Pl Systemは、米国 OSIsoft 社の商標です。
• 「Enerize E3」のエネルギー計算や CO2 排出量予測アルゴリズムは特許申請中です。

動作環境

※Microsoft、Windows Server、Vista Business は、マイクロソフト社の登録商標または商標です。

サポート

お客様の視点に立った付加価値の高い提案と、そのライフサイクル全般にわたって、最良のパートナーとなることを目指しています。

ライフサイクルサポート

省エネの推進には継続的な活動が必要です。お客様工場のエネルギー効率最適操業をその継続的な活動で実現していくために、YOKOGAWA は事前ヒアリングからアフターコンサルまで、トータルにサポートいたしますので、ご安心してご導入いただけます。

• 事前ヒアリング
  YOKOGAWA のエネルギー診断士が、お客様工場の「課題」「診断へのご要望」などをヒアリングします。
• 省エネ工場診断サービス （初期診断、  詳細診断）
  事前ヒアリングでを基に省エネの可能性がある設備、対策、方法を明確にするため、エネルギー管理状況を調査し、解析及び診断を実施いたします。また、報告書で診断結果をご説明させていただき、最適な省エネ対策をご提案いたします。
• システム構築
  お客様毎に必要なエネルギー管理に合せてエネルギーフローモデル/組織モデル/生産モデルからデータの管理画面まで、お客様のシステム環境に適合させて構築します。
• 導入教育
  システム完成後、お客様ご担当者様に「Enerize E3 の操作」「エネルギー KPI・目標値管理」の方法について、導入教育を行います。
• 保守サポート
  お客様に安心して「Enerize E3」をご使用頂くために、システム導入後の障害に対して、グローバルレスポンスセンターが対応いたします。また、バージョンアップやレビジョンアップの情報提供を行います。
• アフターコンサル
  ものづくりを熟知した YOKOGAWA だからできる操業最適化に向けての運用改善のアドバイスをご提案します。

グローバルレスポンスセンターによるサポート

YOKOGAWA ならではの万全なサービス＆サポート。
その核となるのが24時間365日体制でお客様をサポートするグローバルレスポンスセンターです。現場で発生する様々な問題やトラブルに専門スタッフが国内各地のサービス拠点と連携して、迅速に対応します。

関連情報

エネルギー効率最適操業を推進するための関連製品情報を紹介します。

計測器・制御機器

各種センサーや汎用コントローラなど、お客様工場における省エネ活動に合わせて、段階的に導入をする事が可能です。

関連製品一覧はこちらから

MES (製造実行システム)

製造業務を標準化するMES (製造実行システム) からデータをインターフェースすることで、工程毎の詳細な製造実績情報との統合が自動で可能になります。

MES  (製造実行システム) はこちらから