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情報誌VoltAge21

システムコントロールフェア2017/計測展2017 TOKYO

展示会レポート

システムコントロールフェア2017/計測展2017 TOKYO  会場写真

「IoTで未来を拓くものづくり新時代〜Connected Industries〜」をテーマに開催された
「システムコントロールフェア2017」に出展しました。
「IoT(ミライ)は、現場で加速する。」のテーマのもと
製造業の未来づくりをお手伝いする日立グループの総合力と、
IoTにかける日立産機システムの熱い想いをご紹介します。

システムコントロールフェア2017/計測展2017 TOKYO 会場写真

日立グループの力を結集した模擬FAラインで、IoTの進化をアピール

今回の出展の一番の狙いは、IoTを推進する日立グループの現在の立ち位置を端的にご紹介することです。そのために模擬FA(ファクトリーオートメーション)ラインをつくり、日立ブース中央のステージにおいて「IoT化したFAラインならここまでできます」と、プレゼンテーションしました。

その内容は、@3本の生産ラインが稼働する定常状態から、A急な受注により生産品目の追加指示→生産計画を変更し、B変更後の生産計画をシミュレーションし納期内完納を確認、C新規生産計画に合わせて変更した制御プログラムを当社のIoT対応産業用コントローラ「HXシリーズ ハイブリッドモデル」にアップロード→生産ライン稼働開始、D製造現場の4Mデータ※1を活用した日立の「経営・製造ダッシュボード」※2により変更後の製造情報から経営情報までのKPIを一元的に見える化し、ライン長・工場長・経営層のスピーディな意思決定を実現する、というものです。この模擬FAラインの特徴は生産現場の見える化はもちろんのこと、さまざまな状況対して“アダプティブ(どんな変化にも適応できる)”なシステムをめざしたことです。プレゼンテーションを通して、IoTがもたらす生産現場のメリットをお客さまに実感していただくことができたのではないかと思います。

※1
4M:Man-Machine-Material-Method
※2
IoTを活用して迅速に経営や製造現場の課題を見える化して把握し、解決につなげる経営・生産管理システム

日立グループの力を結集した模擬FAラインで、IoTの進化をアピール

日立グループが考えるIoTのエコシステムとは

今回の出展のもう一つの狙いは、IoTシステム構築に関わる企業のネットワークを、お客さまに具体的にお見せすることです。日立グループでは、この連携をIoTエコシステム(生態系)と捉えています。それぞれの企業が自らの得意分野や強みを認識した上で、他企業や人材と力を合わせてIoTシステム構築をめざします。日立グループ各社、部品メーカー様、物流や販売店様、サービス会社様などのサプライチェーンを包括した産業全体が一つのエコシステムを形成すると考えています。個別の製品やシステムを超えて産業界の広がりまで視野に入れたところが、日立グループがご提案するIoTの現在位置であり、ここからさらに未来へと広がります。ここ数年、展示会ごとに進化形を見ていただきましたが、今回の出展で、この段階にまで到達したことをご紹介できました。

さまざまなお客さまに最適のIoT化をご提案します

当社は、「つながります」「つなぎます」を大きなコンセプトとして、お客さまにとって現実的なIoTを推進しています。

「つながります」とは、IoT技術を使って、お客さまの工場で稼働している当社製品を遠隔かつ直接的に見守ること。LCMサービス/クラウド監視サービス「FitLive」を使えば、設備機器をリアルタイムで状態監視でき、当社やお客さまはもちろんのこと、特約店や販売店様、保守会社様がともに見守ることができます。まずは、空気圧縮機「NEXTVシリーズ」にこのサービスを標準搭載してご提供しています。

「つなぎます」では、「HXシリーズ ハイブリッドモデル」といった新コンセプトのコントローラにより、クラウドと現場の設備機器など、今まで容易につながらなかったものをつなぐための製品・システムをご提案するとともに、通信関連製品・通信サービスを展開しています。

通信サービスについては、当社がMVNO(モバイル・バーチャル・ネットワーク・オペレーター)であることのメリットを活かして、「CPTrans回線サービス」をご提供しています。閉域網というインターネットに出ないセキュアで信頼性の高い通信網を使って、生産現場とクラウドをつなぎます。まずは簡便に使える通信環境をご提供することで、多くのお客さまにIoTのメリットをご体験いただいています。

当社は、今後とも産業を支えるモータやインバータ、ポンプなどの革新的な製品をご提供するとともに、IoTのエコシステムの中で、“現場に強い日立産機システム”としてIoTの推進に貢献してきます。

株式会社 日立産機システム
事業統括本部 IoT推進室 担当部長
技術士
(電気電子部門, 情報工学部門, 総合技術監理部門)
小檜山智久

現場・設備データ利活用
圧縮機IoTソリューション 「LCMサービス」
日立IoT対応空気圧縮機 「NEXTVseries」

業界の一歩先を行く、空気圧縮機のIoTクラウド監視サービス

製造現場では運用コストを抑えながら、さらなる省エネ・安定稼働・効率化が求められ設備のライフサイクルコストの削減が大きな課題となっています。こうした状況で、「LCMサービス」(ライフ・サイクル・マネジメント・サービス)は保守管理を中心に展開してきました。2016年10月に空気圧縮機の機種を限定したクラウド監視サービス「FitLive®」を新たにラインアップし、1年後の2017年10月には、通信機能を標準搭載したIoT対応空気圧縮機「NEXTVseries」の販売を開始しました。

今回の展示会では、“省人化・ライフサイクルコスト低減・ダウンタイム短縮”をメリットとした「FitLive®」と、導入が容易になった「NEXTVseries」を実機展示しました。これからはこのシリーズの空気圧縮機を導入していただき、電源を入れて設定するだけで「FitLive®」の利用が可能です。空気圧縮機の運転時間、圧力、温度などの稼働情報が日立のプライベートクラウドを利用しパソコンやタブレット、スマホ等から24時間365日リアルタイムで“いつでも”“どこからでも”状態監視することができます。そして、異常や警報があれば指定したメールアドレスにその情報が届き、トラブルシューティングの機能によってユーザーでもトラブルの原因と解決方法がわかり、ユーザーが即座に対応できます。また、ユーザーでは解決困難な複雑なケースでもクラウドの稼働情報を当社が確認することで、今まで現場でしかわからなかったことがわかり、原因を高確率で特定でき、迅速でムダのない初動が可能となっています。

TBM(時間基準保全)からCBM(状態基準保全)でベストのタイミングで保守を実現

10年前、ライフサイクルコストは、その多くを電力費が占めていました。2017年になると機器の省エネ化が進み、運用コストの割合が多くなり、これからは機器そのものの省エネから設備管理費の削減や運転状態の効率化、省人化へとお客さまのご要望が移行しています。そこでライフサイクルコストの削減を考えるときに、キーとなるのが「TBM(時間基準保全)からCBM(状態基準保全)へ」という考え方です。これまでの空気圧縮機のメンテナンスは年に1回の定期的なタイミングで行うTBMが一般的でしたが、「FitLive®」を活用することによって各々のコンディション(状態)をデータで把握できるようになります。状態が悪くなれば故障する前にメンテナンスをする、もしくは順調に動いているのであれば、機器ごとの状態に合わせた最適なタイミングでメンテナンスを行うCBMが可能となります。

データの蓄積による新たな知見で、お客さまに最適なサービスを提供

サービス提供開始から約1年半を迎え、ダウンタイム短縮やCBM化などの現実的なメリットのほかにさまざまな可能性が見えてきました。当社の空気圧縮機には設置場所の吸込み温度が上昇すると警報が出るように設計されており、温度上昇で異常停止する前にお知らせしています。これまで警報は1,000件以上発生していましたがが今年の夏はこの吸込み温度警報が約8割を占めました。ところが温度上昇で実際に止まったのは数台しかなく、同じ吸込み温度警報を出していてもそのまま運転するものと停止に至るものがあることがわかりました。そこで負荷率などのさまざまなデータを分析することによって本当に熱で止まってしまったのか、熱の他の原因があったのか解明できる可能性が出てきており、想定していた故障に至る経験則では語りきれないものでした。

つまり、今後積み上がっていくビッグデータは、機械もしくはメンテナンスに対する考え方や先入観、前提などをくつがえして、新しい知見を提供してくれる可能性が大きいと考えます。

今後、メーカー、特約店・代理店さまや保守会社さまを含め、直接お客さまの空気圧縮機とIoTでつながることができる時代です。そして、つながることで得られる稼働データを解析、分析することによって、次世代の空気圧縮機の品質や性能を高めることができ、省人化やライフサイクルコストの低減、ダウンタイム防止などの最適なアドバイスをご提供していきたいと思います。

日立IoT対応空気圧縮機
「NEXTVseries」

圧縮機IoTソリューション「LCMサービス」

株式会社 日立産機システム
ソリューション・サービス統括本部
サービス事業部 LCMセンタ
技師  中川雄介

現場の制御
IoT対応産業用コントローラ
「HXシリーズ」「HXシリーズ ハイブリッドモデル」

進化した産業用コントローラで生産現場のIoT を推進

IoT対応産業用コントローラ「HXシリーズ」は、生産現場のさまざまな設備装置の制御を担うPLC(プログラマブルコントローラ)と、それらの設備装置の情報(データ)の収集と処理、サーバなどとの通信を担うIPC(産業用コンピュータ)の機能をあわせ持ち、生産現場における各種設備装置を制御しながら、その稼動情報、状態情報を情報システムにシームレスに伝える環境を提供することができる新コンセプトのコントローラです。

「HXシリーズ」は、2015年の「システムコントロールフェア」に初出展の後、昨年4月に発売した製品で、今回は最新モデルの「HXシリーズ ハイブリッドモデル」をご紹介しています。この間、ITの世界とOTの世界(生産現場)をつなぐポジションにある製品であることを表現するために、“IoTの初めの一歩を実現するアイテム”というコンセプトで、お客さまにアピールしてきました。さらにこのコンセプトを具現化するために、当社習志野事業所のインバータ生産ラインに、「HXシリーズ」を付加したIoTテストベッドを構築し、つなぐ→見える化→データの蓄積→分析、という流れを実証した成果もご紹介しています。

展示会などでは「会社の方針でIoTを導入することになったが、何から手をつけていいのかわからないのでまず勉強したい」、というお客さまも少なからずいらっしゃいます。こういったお客さまに「IoTを始めるなら、まず『HXシリーズ』を導入し、『現場の見える化』を実現することから始めましょう」、と具体例も示しながらご提案できる点は当社の強みでもあります。

自ら考え、自ら実行。エッジコンピューティングを支える「HXシリーズ ハイブリッドモデル」

今回の展示会では、「HXシリーズ ハイブリッドモデル」を中心にご紹介しています。これは、生産現場のデータ収集、IoTプラットフォーム接続とともにデータ加工などの現場のエッジコンピューティングの機能もあわせ持つIoTソリューションに柔軟に対応できるモデルです。日立では、IoTのプロセスを、情報の収集(Sense)、多角的に分析(Think)、その結果に基づいて実行(Act)のサイクルと説明しています。この中で、「HXシリーズ」はSense とActの2つの部分を兼ね備えているものですが、さらに「HXシリーズ ハイブリッドモデル」は、制御のプログラムとともに情報処理のプログラムを実装、並列動作を可能としたことで、Thinkの部分も取り込み、現場におけるエッジコンピューティングに対応できるようになったことが大きな特長です。

現場でThinkができれば、上位システムに情報を伝え判断結果を待たなくても、例えばあと何時間で閾値に達するからどうActすべきか、と現場で判断と実行ができるようになります。「HXシリーズ ハイブリッドモデル」を中心に構築された、自律したシステムがいくつも集まってIoTシステムを柔軟に構築できることで幅広い産業の生産現場や生産プロセスのIoT化の推進に大きく貢献できると自負しています。

IoT対応産業用コントローラ
「HXシリーズ ハイブリッドモデル」

株式会社 日立産機システム
事業統括本部
ドライブシステム事業部
企画部
制御IoT企画グループ
技師 藤田実

株式会社 日立産機システム
事業統括本部
ドライブシステム事業部
IoT機器設計部
制御機器設計グループ
紀藤翔平

FAコンポーネントドライブソリューション
モータ
インバータ
サーボシステム

標準品から特注品まで。お客さまの多様なご要望に応える日立製モータの実力

モータは日立ブランドを代表する製品です。トップランナー規制(プレミアム効率:IE3)に対応し、省エネをさらに追求した、幅広いラインアップのモータをご提供しています。その中でも今回は、耐環境性に優れる屋外型モータ、使いやすさを向上させたブレーキ付きモータ、ギヤモータを出展しました。

モータは、モノづくり現場はもちろんのこと、さまざまな場所でさまざまな使われ方をしています。標準品をそのままお使いいただけることもありますが、特殊仕様の製品を必要とするお客さまも多いので、そのニーズに柔軟に対応できることが当社の強みです。今回の展示ではそのバリエーションをご覧いただけたのでは、と考えています。また、市場をリードする技術力も強みです。その一例が、プレミアム効率IE3を超えるIE5に相当するアモルファスモータを製品化したこと。従来、電磁鋼板を使用する部分にアモルファス金属を採用することによって、小型化とさらなる高性能化を実現しました。新型のオイルフリースクロール圧縮機に搭載し、2017年に発売されました。地球温暖化などの環境問題に対する社会的関心の高まりから、これから幅広い分野での応用が期待されています。

用途に合わせて選べる。使いやすさと優れた駆動性能を備えた、日立製インバータ

多種多様な用途に用いられるインバータ。当社のインバータは、シンプル設計のNE-S1シリーズ、多様なニーズに対応した小型高機能インバータWJ200シリーズ、使いやすさと優れた駆動性能を備えた高機能インバータSJシリーズP1と豊富なラインアップがございます。今回出展しました「SJシリーズP1」は、操作パネルにカラー液晶画面を採用し、ユーザーインターフェースに優れ、大変使いやすく直感的に操作いただけます。例えば、インバータがトリップしたときの情報は、以前は英数字(例:E07.2)の表示だけでしたが、トリップの要因や状態が日本語(英語も可能)で表示できます。その上トリップの履歴を10回まで記憶できますので、設備・機器を管理するお客さまから大好評をいただいています。

さらにIoT化の要求については、オプションスロットでEthernetやEtherCAT、PROFINET、Profibus-DPなどのフィールドネットワークに対応します。また、各種モータ駆動についても、インバータの設定を変えれば誘導モータと省エネルギー効果が大きい永久磁石モータの両方に対応しています。そのため、永久磁石モータと既設の誘導モータを使用したい場合、予備品を2種類揃える必要がなく、お客さまにとっては在庫低減により、省コストにもつながります。

今回ご紹介した高機能インバータ「SJシリーズP1」は、「多様なニーズに応える柔軟性」「使いやすさを追求した利便性」「瞬発力・スムーズ運転を実現する駆動性」と充実した機能を搭載し、お客さまのさまざまなニーズにお応えします。

日立
トップランナーモータ(上)
日立
アモルファスモータ(左)

インバータ「SJシリーズP1」

株式会社 日立産機システム
営業統括本部
機器営業統括部 第一営業部
ドライブシステム第一グループ
崔智榮 (ちぇ ちよん)

お客さまの“やりたい”を実現、サーボADVシリーズでモノづくり現場を支えます

サーボシステムは、工作機械、産業用ロボット、半導体・液晶製造装置など、さまざまなモノづくりの現場における機械・装置の高速、高精度を実現するためになくてはならないシステムになっています。

当社のサーボシステム「ADVシリーズ」の最大の特長は、高速通信・高精度同期の産業用ネットワークEtherCAT対応と小型50Wから大容量の100kWクラスという幅広いラインアップです。今回の展示では、上位のIoT対応産業用コントローラ「HXシリーズ」とサーボ、インバータ、I/O機器を「EtherCAT」でつなぎ高速同期する制御デモを行い、ADVシリーズの高性能を実感していただきました。

精密な制御が求められるモノづくり現場では、油圧による機械制御から電動化への切り替えや、省力化・省人化を実現するための制御ロボットの細分化・高精度化が今後さらに進んでいくことが予想されています。

これからも、当社の最大の強みである技術力を活かし、お客さまの幅広いご要望に応え、さまざまな工場のモノづくりを進化させていきたいと考えています。

ACサーボ「ADVシリーズ」(EtherCAT制御デモ)

株式会社 日立産機システム
事業統括本部
ドライブシステム事業部
開発センタ サーボグループ
技師 青山智之

位置情報利活用
レーザ測位システム 「ICHIDAS Laser」
キャリア無線通信端末 「CPTrans」

工場のガイドレス化を推進し、省人化・無人化のニーズにお応えします

工場内で活躍する無人搬送台車や無人フォークリフトは、ガイド(誘導線)に沿って動きますが、工場の設備機器のレイアウトが変更されると、そのたびにガイドを引き直したり、操業を一時的に停めたりするなど、余計な工数が生じます。このムダを省き、さらなる省人化をお手伝いできるシステムとして、工場内のガイドレス化を実現する「ICHIDAS Laser」をご紹介しています。

「ICHIDAS Laser」は、レーザスキャナで得られた距離データを重ね合わせて地図を作成し、さらにその地図を用いて自らの位置を認識できるシステムです。データを出力する周期は25ms、位置を検出する精度は±50mm、繰り返し精度±10mmは、業界でもトップレベル、トップクラスだと自負しています。

「ICHIDAS Laser」はコンパクトに設計されているので、既設の無人搬送車などに追加設置できるというメリットもあります。2017年4月にはソフト面を拡充した「ICHIDAS 2-AX」という新製品をリリース。お客さまからご好評をいただいています。また通信プロトコルとしてUDPを採用しているので汎用性も高く、どんな産業分野でも、どんな規模の工場でもお使いいただけます。さらにGPSと「ICHIDAS Laser」を組み合わせれば、屋外での位置検出も可能です。

「ICHIDAS Laser」のデータ送信には、使いやすい通信端末として「CPTrans」を提供させていただいています。IoT化の進展とともに、どこでも情報が取り出せることが求められます。「CPTrans」を通信端末とし、IoT/M2M向けにモバイル回線を使ったセキュアで構築が容易な「CPTrans回線サービス」をご提供できるのも当社の強みですね。

「ICHIDAS Laser」は、無人搬送台車メーカー様やフォークリフトメーカー様、さらにロボットメーカー様などに納入し、実績を重ねています。さまざまな工場で、今後ガイドレス化が大きな課題となるので、「ICHIDAS Laser」にはさらに大きな可能性があると感じています。

ガイドレス化を実現したデモの様子

株式会社 日立産機システム
営業統括本部 ソリューション営業統括部
産業システム営業部
ソリューション営業グループ
主任  金子卓哉

位置情報利活用
配電・ユーティリティー監視システム 「H-NET」
統合監視制御システム 「ES-MACS Athena」

予算やニーズに合わせて段階的にシステムを構築し、最適なソリューションを提案します

「ES-MACS Athena」は、特別高圧受変電設備をはじめ、空調、照明、ポンプ、モーターなどのユーティリティ設備まで、工場全般を監視し、計測・分析から制御までを行うシステムです。具体的には、異常・故障などの発生時にはアラームで知らせる機能や、停電時には予備回線に自動的に切り替える制御など、さまざまな制御機能を組み合わせることで工場の安定稼働に貢献します。また、エネルギーデータの見える化、および照明や空調などのタイムスケジュールによる省エネ制御を備えています。さらに、「H-NET」と組み合わせることで低圧の絶縁監視ができ、絶縁劣化の兆候を事前に把握することも可能。漏電による感電・火災の防止や、効率的な保守点検をサポートします。

配電・ユーティリティー監視システム「H-NET」(左)
統合監視制御システム「ES-MACS Athena」(右)

株式会社 日立産機システム
事業統括本部
受配電・環境システム事業部
企画部
技師  佐藤 幸司

株式会社 日立産機システム
営業統括本部
設備営業統括部 第二営業部
受変電・配電システム
第二グループ
楢山 知隆