PI Systemの活用事例のご紹介
2012年10月 5日
宇部興産株式会社
化学生産・技術本部 CAEグループ 高見 幸太郎
OSIsoft Japan Regional Seminar 2012 ユーザー事例説明資料
はじめに
• Speaker’s Bio
– '99年のPI System導入当初から担当として携わり、弊社工場のある宇 部、千葉、堺地区へ導入を展開をしてまいりました。
– 現在は、技術計算を担当するCAEグループに所属し、制御改善にPI Systemを活用するなど、利用者の立場から活用を推進しています。
• 発表内容
– 会社概要
– 当社のPI Systemの現状 – 社内講習実績
– PI Systemの活用事例
社 名 宇部興産株式会社
UBE INDUSTRIES, LTD.
創 業
1897（明治30）年6月
設 立1942（昭和17）年3月
資本金 584億円
従業員（連結）
11,026
人（2011
年3
月末現在）（単独） 3,727人
会社概要
1897
（明治30
）年 沖の山炭鉱創業（匿名組合組織）1914（大正 3）年 宇部新川鉄工所設立（匿名組合組織）
1923
（大正12
）年 宇部セメント製造株式会社設立1933（昭和 8）年 宇部窒素工業株式会社設立
1942
（昭和17
）年 上記４社を合併し、宇部興産株式会社を設立事業内容
※その他の事業を割愛しているため、売上高・営業利益の合計は
100％になっていません。10年度連結実績：上段 売上高 営業利益 下段 構成比 構成比
化成品・樹脂 合成ゴム／カプロラクタム／ナイロン樹脂／ＡＢＳ樹脂／ 2,045億円 200億円
ポリエチレン樹脂／樹脂加工製品／工業薬品／肥料 33.2% 45.1%
機能品・ファイ ン ポリイミド／電池材料／ガス分離膜／高純度化学薬品 687億円 87億円
通信部品／セラミックス／ファインケミカル／航空宇宙材料 11.2% 19.6%
医薬 医薬 88億円 23億円
1.4% 5.2%
建設資材 セメント・生コン／建材／カルシア・マグネシア／リサイクル 2,004億円 80億円
機能性無機材料 32.5% 18.1%
機械・金属成形 成形機（射出成形機・ダイカストマシン・押出プレス） 834億円 17億円
産機（破砕機・粉砕機・運搬機）／橋梁／製鋼 13.5% 3.8%
ｴﾈﾙｷﾞｰ・環境 石炭／電力 591億円 40億円
9.6% 9.0%
国内事業拠点
東京本社
千葉石油化学工場
有機機能材料研究所 名古屋支店
大阪支店
苅田セメント工場 堺工場
宇部本社 有機化学研究所 プロセス技術研究所 医薬研究所
無機機能材料研究所
宇部ケミカル工場
宇部セメント工場 技術開発研究所 沖の山コールセンター
伊佐セメント工場
東京本社
千葉石油化学工場
有機機能材料研究所 名古屋支店
大阪支店
苅田セメント工場 堺工場
宇部本社 有機化学研究所 プロセス技術研究所 医薬研究所
無機機能材料研究所
宇部ケミカル工場
宇部セメント工場 技術開発研究所 沖の山コールセンター
伊佐セメント工場
宇部ケミカル工場概要
従業員
1,232人
敷地面積 66万m2
11の関連事業 55 工場
連続とバッチのプラン トがあるが、小規模な プラントが多い。
プラント情報システムの導入経緯
• ‘88 操業管理システム構築開始
(DCS上位コンピュータ)
用途：生産管理 （解析利用は一部）
• ‘99 PI System導入開始
(上記システムを再構築）
用途：生産管理に加え、プロセス解析、運転監視
• ‘12 宇部、千葉、堺工場の３地区でPI Systemを 運用中
以降ＤＣＳ更新などに合わせ順次ＤＣＳと接続
【PI Systemの選択理由】
・各メーカのDCS I/Fが豊富
・販売実績が多い
PI System全体構成図
宇部、千葉、堺地区を
PI System
に 統一したことで、ノウハウの共有、横展開が可能。
ケミカル
宇部地区では約５０台の
DCS
をPI System
に接続(
全体の約90%l)
PIサーバ
PIサーバ
・収集周期は主に５秒か１分
・データ保存期間は５年以上
・タグ数は
80,000
タグPIサーバ
電力
堺工場
千葉工場
良く使う画面例：プラント監視画面
プラント監視画面のメニュー画面例。
工場内各プラントの挙動が事務所から 把握できるので重宝している。
私の部署では制御性改善の業務に良く 利用する。
ファイルは共有サーバに置いているため、
他部署のスタッフも利用している。
監視画面では、１日トレンドを配 置し、カレンダーから日付を選 択できるようにしている。
トレンドの
PV
、SV
、MV
値は、全 プラントで色を揃えているので、一目で状況が把握できる。
トレンド機能が充実し使い易い
凡例にマウスを当てると 対象のトレンドが強調表示
表示時間の移動
表示期間の変更 初期状態に戻す
クリックすると
表示・非表示の切り替え 特に最新バージョンになってトレンド
が使いやすくなった。
トレンドが激しくハンチングしている画 面でも、任意のトレンド線を見易くでき る機能が良い。
利用例：広域監視 （複数発電所の発電バランス監視）
Ａ発電所
Ｂ発電所 Ｃ発電所 Ｄ発電所 Ｅ発電所 Ｆ発電所
各発電所の発電状況を一画面に表示した例。
発電所ごとに
DCS
が異なるが、PI System
は それぞれのDCS
から収集しているため、必要 な値を一画面に集約することができる。利用例：広域監視 （各プラントの環境値監視）
各プラントの排水データを一画面に表示した例。
管理部署では、閾値を超えた場合にパトライト が発報する仕組みがある。
各計器室等でも画面を共有しているため、環境 意識を高めることにも貢献している。
利用例：シミュレータとの組合せ
蒸留塔の運転支援を目的とし、シミュレータ と組合せたソフトセンサーの例。
PI System
から取得した値から定周期でシミュレーションして、各ストリームの組成や熱 交の能力などを計算するもの。
運転参照画面
裏で計算してい 導入当初は、こうした工夫を凝らした様々なアプリ
を作成したが、プロセスや
OS
が変更となった場合 の対応に手間がかかるため、使われなくなったもの も尐なくない。（作成者は利用者ではなく、システム担当者。）
現在では、利用者自身が作成できるよ うにすることに重点を置いている。
そのために社内の
PI System
講習を充 実していきたいと考えている。社内ＰＩ System講習実績 （２０１１年度）
• 講習回数および参加者数
– 2011年度実績： 計２６回 延べ１９６名
（内訳）宇部： ２３回 １７３名 堺： ２回 １３名 千葉： １回 １０名
• トレーニングコース
– ＰＩ基本操作（３時間）
•
ＰＩの概要と基本操作方法。– ＰＩ新機能（１.５時間）
•
ＰＩの新バージョンの新機能説明– ＰＩ-ＳＱＣ（１.５時間）
•
ＳＱＣ(※)による品質管理手法の概要とＰＩの作図機能（ＰＩの新機能）–
(※)SQC（statistical quality control）：統計的品質管理PI
クライアントのバージョン アップに合わせて講習を実施なるべく講習時間を短くし、
参加し易くした。
PI Systemの活用事例
• 事例について
– ２０１１年度に社内で実施された収益改善発表会の資料より、ＰＩ画面 を使用した資料部分を抜粋した。
– 発表会の資料のうち、計８件の改善事例にＰＩ画面のトレンドなどがその まま貼り付けてあった。
• 事例１
– オペレータによる改善活動
• 事例２
– 設備管理スタッフによるポンプのトラブル解析
• 事例３
– 製造スタッフによる夏場の工程能力解析
PI System
の活用は、社内で 普通のことになりつつある。事例１(1/3)： オペレータによる改善活動
オペレータは距離が離れている３工場を 運転監視する必要があるが、
DCS
は全て の工場からお互いを監視できるほど設置 されていなかった。オペレータ自身が
PI System
を利用して 監視画面を作成し、それぞれの計器室 から監視できるように改善した。事例１(2/3)： オペレータによる改善活動
ＰＩ Ｄａｔａｌｉｎｋを利用して原単位を計算し、
現状の運転状態における生産性を把握。
→
運転の異常に早く気付くことができる。その他にも
PI System
を利用して、運転デー タ解析ツールや運転記録、監視ツールを作 成し、トラブルの改善などに活用した。事例１(3/3)： オペレータによる改善活動
このような改善活動により、
０８年の活動開始からトラ ブル件数が減尐している。
簡単に取り組めるため、オペレー タが必要なものを自ら作成でき、
改善していける。
事例２：ポンプのトラブル解析
設備管理スタッフによるポンプの トラブル解析事例。
故障が頻発した
10
年度以降とそ れ以前の３年間の運転データをPI ProcessBook
で比較し解析した。PI ProcessBook
は、長期トレンドが 表示可能なため、設備の故障解 析などに有用である。事例３：環境対策（クーラ設置による夏場対策）
製造スタッフによる夏場の工程能力不 足を解析した事例。
過去４年間の夏場のトレンドを比較し た結果、特に
2010
年の猛暑時に能力 が不足していたことから、これに合わ せクーラーを設置することで改善した。まとめ
• 当社内での利用状況について
– 生産管理システムとしての利用。（上位システムと連携して）
– 導入当初は技術スタッフ向けの解析ツールとして活用推進したが、近 年ではオペレータや設備管理部門など、必要な人が必要に応じて活 用できるようになってきた。
• 活用推進にあたって重要なこと
– できるだけ利用者自身（利用部門）で作成すること。
– そのために容易に受講できる社内教育を充実すること。
– 同じPI Systemで統一し、アプリやノウハウを共有すること。
• 最後に
– 重要な監視項目は、信頼性の高いＤＣＳで行うようにしている。
PI Systemのサーバ類は２重化（FTサーバ）するなど信頼性向上に努め
ているが、ネットワーク工事等で年２～３回は一時停止することがある。
ご清聴ありがとうございました。
OSIsoft Japan Regional Seminar 2012 ユーザー事例説明資料
宇部興産株式会社
千葉石油化学工場 設備管理グループ 浅野
千葉工場のＰＩ System利用状況
工場所在地 工場所在地
東京本社
堺工場
苅田セメント工場 伊佐セメント工場
宇部本社
宇部ケミカル工場
千葉県市原市
千葉石油化学工場
2
家庭用ラップ
液体容器 エアーキャップ 電線絶縁材
ポリエチレン
タイヤ
合成ゴム
防水シート（ＲＡ）を使用した両国国技館
千葉石油化学工場の製品群
防水材
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