ARCジャパンフォーラム2019から

Submitted by Shin Kai on Mon, 07/22/2019 - 20:35

 

ARC は第21回目となるARC ジャパンフォーラムを7月9日に東京・両国のKFC ホールで開催し、245人の参加者を集めて盛会であった。ARC が今年グローバル展開している共通テーマに即して、日本でも「産業とシティにおけるデジタル変革を推進」をテーマに掲げた。産業面では産業界と企業活動全体を巻き込んだデジタル変革の多面的な取組みが、世界の様々な地域で推進されつつある。この傾向は日本国内でも先進的企業において専門推進部署の組織化と具体的な取組みが開始されており、今回のフォーラムでも「デジタル変革(Digital Transformation, DX)」が最大の焦点となった。

他方、「シティ」のデジタル化の進展は、先行する米国に比べて日本国内の取組みが未だ概念実証的な段階にとどまるため、今フォーラムでは発表を見送ることになった。このブログでは多くの方々のご協力を得て実現した今年のフォーラムの概要と基調講演の一部をご紹介したい。

フォーラムの概要

フォーラム当日の参加者総数は245人であった。会場で実施したアンケート調査の回答者数をベースに見ると、アンケート回収総数132件の内訳は、ユーザ企業が46%、サプライヤ企業が26%、インテグレータが13%、その他業界団体・アカデミア・アナリスト等が15%の構成であった。昨年のデータと比較してみると、ユーザ企業とインテグレータ企業の比率の増加がみられた。アンケートを通じてお寄せいただいたご意見、ご感想は、分析のうえ、フォーラム開催報告書として近日中に参加者全員にお届けする予定である。

一方、講演者の構成は、海外からの発表者が3名、国内が9名で、例年と比べると国内からの発表者の比率が高かった。これには、外資系企業の発表枠でも、国内のユーザ企業が事例を発表する、あるいは国内事業担当者が発表を行うなど、日本語での発表を優先する傾向が比較的に強かったことも影響した。発表の軸足がIoT や仮想化技術紹介の段階から、実際のサービス導入、実用化のアプリケーション利用段階に進んだともいえる。いずれにしても例年通り、全講演が英語と日本語の同時通訳で実施された。展示フロアInnovation Showcase では今回、ウェアラブル端末の実装体験などを含め10社が先進技術・ソリューションのデモ展示や出版物の紹介に努めた。

基調講演2題

基調講演のテーマの共通軸はデジタル変革であった。「デジタル変革」と言っても、どこかに出来合いの詳細定義なり共通理解が成立しているわけではない。したがって、どの発表もデジタル変革とは何かを定義し確認しつつ議論することになる。

今年の基調講演は、ARC アドバイザリグループ欧州統括ゼネラルマネージャのウヴェ・グルンドマン(Uwe Grundmann)がグローバルのデジタル変革の動向を中心に議論し、また三菱ケミカル生産技術部DX 推進グループマネージャの青山貴征氏が「DX ビジョン&チャレンジ」と題して三菱ケミカルのDX(デジタルトランスフォーメーション)取組み事例を紹介した。

デジタル変革の戦略、ロードマップ

グルンドマンの発表は、事業レベルを超えて産業界全体に影響を及ぼしつつあるデジタル変革のなかでも、議論の中心をデジタル変革を遂行するための企業の戦略的計画立案のプロセスに据えた。企業は、自社のデジタル変革を遂行するために、その戦略やロードマップを自ら立案しなければならない。ではどのようにしてそれは可能になるだろうか。

グルンドマンによれば、デジタル変革とは「自動化されクラウドソース化されたセンサ、データおよび分析機能の拡大使用による人と知識の増強を通じて可能になる工業製品、運用、バリューチェーン、アフターマーケットサービスの変革」と規定される。この規定のなかで強調されているのが計画立案とその遂行に関わる人と知識の重要性である。

破壊的な技術の流入、起業家的革新、政府の産業政策などの圧力によって、現状の産業、インフラに変革を迫られている企業にとって、どう変わるか、その手段としてのデジタル変革の遂行が必須の要件となっている。すでに市場には、さまざまなデジタル変革の局面や技術要素の話題が出回っている状況であり、その技術要素には機械学習、産業ソフトウエアを巡るクラウドプラットフォームとマイクロサービス、IoT/スマート接続機器 /エッジデバイスとそのアプリケーション、ウエアラブル、ロボット、マシンビジョン、モバイルデバイス、ユーザーエクスペリエンス、積層造形製造、拡張現実(AR)、サービス化(as-a-Service)、オープンオートメーション、サイバーセキュリティなど多様を極める。グルンドマンは、そういった中で、企業がデジタル変革の戦略を立案する際に、これらを統合整理するのに役立つ図式として、ARC が「変革と最適化の6軸」と呼ぶ構成を紹介した。

さらに、グルンドマンは、欧州先行で開発と標準化の議論が進む産業技術領域の話題のなかから、次の話題に言及しそれぞれの展望を示した。

● TSN(タイム・センシティブ・ネットワーク)産業用イーサネットの話題とOPC 協議会の通信プロトコル採用の傾向

● 5G無線通信実用化によって産業界が享受するメリット

● 欧州の化学ユーザ企業団体NAMUR が提唱するプロセス分野のオープン・アーキテクチャ(NOA)およびエクソンモービルが推進中のオープン・プロセス・オートメーション(OPA)アーキテクチャとの比較

● 近未来のスマートセンサが実現するエッジコンピューティングと分散型インテリジェンス

● TSN との連携で実現するPLC ロジックと可視化ソフトウエアを統合した(IT 類似型の)ハードウエアによるオートメーション・アーキテクチャ
 

三菱ケミカルのDXビジョン&チャレンジ

続く青山氏は、三菱ケミカルのデジタル変革技術を全社の製造現場に展開するための取組みに関して、全体構想と取組み事例に分けて紹介した。青山氏が所属するDX 推進部の組織は2018年の10月に立ち上がったばかりの専門部隊であるが、同部は、国内9事業所7工場生産拠点のデジタル変革技術の展開を担当する。

全体構想

青山氏は、DX 推進部に着任した時点で、同社にとってデジタルとは何であり、デジタル変革(DX)推進とは何か、という問いかけからスタートし、まず三菱ケミカル製造現場の在りたい姿(ビジョン)の確立に着手した、という。このビジョンは、リスク排除/事故・トラブルゼロの限界感、設備の高経年化、人口減少と採用難度の上昇などといった各製造現場の抱える共通課題を背景に、可視化の実現と先端技術・デジタル技術を適用して、(1)労働生産性向上、教育システム充実、検討推進の仕組構築を内容とする基盤強化、(2)革新的プラント管理技術、真の安全職場への変革を内容とする安全・安定操業、(3)顧客満足の追求ー高品質・安定供給、生産性・歩留り向上を内容とする競争力強化、の3本柱を遂行することにより、「KAITEKI をモノづくりの場で実現する」という社内ビジョンの実現を目指す構図となっている。

このビジョンに基づいて同推進部は、プロセス、設備、運転、環境・安全、品質等をキーワードとする情報のデジタル化(認知)の段階、データマイニング、デジタルツイン(シミュレーション)、予兆検知、画像診断をキーワードとする分析・解析(判断)の段階、プロセス制御、スケジューリング、最適化、自動化、ロボティクスをキーワードとする実行・操作(アクション)段階のループを繰り返し回すことで「先端技術・デジタル技術を活用した、安全・安定、高品質・高効率、人にやさしいプラントの実現を目指す」という同社のデジタルプラント像を確立し、これを社内の製造事業所にDX 推進を説明する資料として用いている、という。

デジタルプラントでは、さまざまな現場からのデジタル化情報を用いて、リアルタイムの情報共有、作業支援/管理システム活用や、プロセス/設備データの解析を展開し、ミスの防止、業務効率化、生産性向上、設備/運転トラブル防止を実現することを目指す。広範なスコープの中でも、同社の方針として安全・安定操業の実現に対する優先度が他に勝るため、そこに適合する技術には特に注力している、という。

具体的な施策としては、最新のDX 技術が活用できる事業所の推進を目指して(1)各事業所から100名以上の担当者が集う事業所DX 推進分科会の活動(2)事業所ごとに異なるプラットフォームの統一化検討(3)技術提案(4)情報提供(5)成功事例を展開するためのモデルプラントの推進、に取り組み始めている。

活用事例

青山氏は、全体構想に続いて、具体的な活用事例7件を紹介した。これらは、技術担当が取組んで有効性の感触を得ている段階ながら、現時点ではまだ手放しで各事業所に展開できる状態には至っていない、という。

● プラットフォーム(DCS データ収集の課題):ユーザ視点からはいつでもどこでも、すべての場所のプラントデータが見え分析できることが要件となり、維持管理視点では、1つ知っていればケミカルプラントのどこでも通用するといった保全スキルの1本化が要件となる。DX 視点では、様々な技術を組合せるためにそれらの多様な技術を速やかに利用できる環境が要件となる。しかし現状では、これまでの企業統合等により、またプラントごとに求められる機能が異なっていた経緯からデータ収集の仕組みがばらばら、GUI もばらばらというのが現場の実態である。ここにメスを入れ、プラント系のデータ収集/蓄積について可能な限り1本化し、標準プラットフォーム化への対応を開始する。即ち、運転管理、LIMS(運転日誌、分析結果)、PIMS (DCS, PLC)からのデータ収集に関して標準プラットフォーム化の検討を開始しており、この上にPC、タブレット、スマートグラス等によるデータ活用や、統計解析、機械学習等データ解析の標準プラットフォーム化を展開する。また、運転管理系の業務改善に向けても、システム化を検討中である。

● 画像解析(劣化診断):蓄積した配管梁接触部の腐食画像約5,000枚をもとに、AI(深層学習)を活用して総合判定作業が可能かを検証した。これまで石化で画像解析を利用した経験があまりなかったが、様々な工夫を重ねることで最終的には実用上の実力精度97%を達成できた、という。現在はFS 用システム構築の段階ながら、今後AI の劣化判定モデルが現場のワークフローに適合するかの検証を経て本格運用・他事業所展開に移行し、将来は動画撮影を活用しながら対象業務を拡大して設備診断の高度化に進みたい計画だ。

● 画像解析(製品検査):深層学習の技術は、製品検査において優れた成果が期待できる。堆積する中間生成物の表面上の遺物検出に用いた事例では、従来の手法ではなかなか検出精度が向上できなかったが、2つの学習器(深層学習と機械学習)を組合せることにより、異物を100%検知し、正常誤検知率0.01%を達成した。

● センシングによる故障予兆管理:非防爆系でかつ回転部を数多く有する複合機械や単列搬送設備構成を特徴とする機能商品系プラントと、防爆環境対策が必要で高額投資を必要とし、プラント内の無線環境が不十分なため、すでに検知技術を保有していてもオンライン化に課題を残す石化素材系プラントの2系統の取組みが必要となっている。

各種センシングの中でも振動測定にさまざまな手法を取り込んで実施している。非防爆エリアでは、簡易振動計やマイク数百点を設備した音響診断を採用して、振動値が上昇する箇所をとらえて計画点検に結び付けている。他方、防爆エリアでは、振動技術の検証段階ながら低速精密診断技術の活用や、(複数箇所でトライアル中の)電力情報量診断によるクラウド型ネットワーク、加速度振動計の無線ネットワーク接続などのメニューを試行中である。防爆エリア内の設備管理では、非防爆エリア側に設置された電気室電力盤内の動力ケーブルにクランプをかませて電源値(電流情報量)を監視しながら、状況診断する手法に注目している。

この他、● 業務スマート化(検査結果の効率化、定修検査)● VRによる安全教育 ● データマイニング(予測モデル構築)● テキストマイニング(運転日誌)の各事例が紹介された。

三菱ケミカルのデジタルプラント確立に向けたロードマップによれば、現時点の評価/検証段階を経て、2020年の成功事例の展開と運用、2021年のデジタルプランとの確立と次のステップへの検討が予定されている。

青山氏は締めくくりに、デジタル変革への理解を巡って語り、DX 推進に対する経営層の理解により、費用対効果(ROI)に対する投資の縛りが従来よりも緩和される傾向にあるため新たな取組みがしやすい環境にあること、また現場が困っている問題点を解消するためにDX推進により新技術を導入して現場の人々の働き方を変え、働き方改革の推進に役立つ理解が必要であることを強調した。