産業用 IoT によって、工場は年間数百万ドルを節約できるのはなぜでしょうか?

• 産業用IoTの重要性

国が新しいインフラとデジタル経済を推進し続けるにつれて、産業用IoTは人々の目にますます浮かび上がってきています。統計によると、中国の産業用IoT産業の市場規模は8,000億元を超え、2021年には8,060億元に達すると予想されています。国家計画目標と中国の産業用IoTの現在の発展動向によると、中国の産業用IoTの産業規模は今後さらに拡大し、産業市場の成長率は徐々に高まっていくでしょう。中国の産業用IoT産業の市場規模は2023年に1兆元を突破し、2024年には中国の産業用インターネット産業の市場規模が1兆2,500億元に成長すると予測されています。中国の産業用インターネット産業は非常に楽観的な見通しを持っています。

中国企業は多くの産業IoTの活用を進めています。例えば、ファーウェイの「デジタル石油・ガスパイプライン」は、管理者がパイプラインの運用状況をリアルタイムで把握し、運用・管理コストを削減するのに役立ちます。上海電力は、倉庫管理にIoT技術を導入し、システム初の無人倉庫を構築することで、資材管理レベルを向上させました。

調査対象となった中国の経営幹部の約60%がIoT開発戦略を策定していると回答した一方で、関連投資を行ったと回答したのはわずか40%にとどまったことは注目に値します。これは、産業用IoTへの初期投資額が大きく、その効果の実態が未知数であることに起因している可能性があります。そこで本日は、空気圧縮機室のインテリジェント化という実例を交えながら、産業用IoTが工場のコスト削減と効率向上にどのように貢献しているかについて解説します。

• 従来の空気圧縮機ステーション：

  人件費が高く、エネルギーコストが高く、設備効率が低く、データ管理がタイムリーではない

エアコンプレッサーは、0.4～1.0MPaの高圧空気を必要とする産業設備（洗浄機、各種空気運動量計など）に高圧空気を供給する空気圧縮機です。エアコンプレッサーシステムの消費電力は、産業エネルギー消費量の約8～10%を占めています。中国のエアコンプレッサーの消費電力は約2,260億kW・h/aで、そのうち有効エネルギー消費量はわずか66%に過ぎず、残りの34%（約768.4億kW・h/a）のエネルギーが無駄になっています。従来のエアコンプレッサールームの欠点は、以下の点にまとめることができます。

1. 高い人件費

従来の空気圧縮機ステーションはN台の圧縮機で構成されています。空気圧縮機ステーションにおける空気圧縮機の開閉、停止、状態監視は、当直の空気圧縮機ステーション担当者の管理に依存しており、人的資源コストが大きくなります。

また、保守管理においては、例えば、空気圧縮機の故障診断に手動による定期メンテナンスや現場での検出方法を用いるなど、時間と労力を要し、障害除去後の対応に遅延が生じ、生産活動の妨げとなり、経済的損失につながります。設備故障が発生すると、設備サービスプロバイダーへのドアツードアの対応に過度に依存し、生産活動の遅延を招き、時間と費用の無駄につながります。

2. 高いエネルギー消費コスト

人工ガードが作動している場合、末端における実際のガス需要は不明です。ガス使用量を確保するために、空気圧縮機は通常、より開放されています。しかし、末端ガス需要は変動します。ガス消費量が少ない場合、設備はアイドル状態になったり、強制的に圧力を解放したりするため、エネルギー消費の無駄が発生します。

さらに、手動によるメーターの読み取りは適時性が低く、精度が低く、データ分析が行われず、パイプラインの漏れや乾燥機の圧力損失が大きすぎるかどうかを判断できず、時間の無駄になります。

3. デバイス効率が低い

単独操作の場合、オンデマンド起動でガスを一定にすることで生産要件を満たすことができますが、複数台を並列に稼働させる状況では、生産工場の電力設備のサイズが異なり、ガスまたはガス時間が一致しない状況が発生するため、QiZhan 科学ディスパッチ スイッチ マシン全体に対して、メーター読み取り、エネルギーの節約、電力消費のより高い要件が提示されます。

合理的かつ科学的な配置と計画がなければ、期待される省エネ効果は達成できません。例えば、第一級のエネルギー効率の高い空気圧縮機、冷乾燥機、その他の後処理装置を使用しても、稼働後の省エネ効果は期待に達しません。

4. データ管理がタイムリーではない

設備管理者にガス・電気消費量の統計を手作業で作成させるのは時間と労力がかかり、一定のタイムラグも発生するため、企業経営者は電力消費量やガス生産量の報告に基づいてタイムリーに経営判断を下すことができません。例えば、日次、週次、月次データ報告書にはデータラグがあり、各工場は独立した会計処理を必要とするため、データが統一されておらず、メーターの読み取りも不便です。

• デジタル空気圧縮機ステーションシステム：

人員の無駄を省き、インテリジェントな設備管理、リアルタイムのデータ分析

専門業者によるステーションルームの改造により、空気圧縮機ステーションはデータ指向とインテリジェント化を実現します。その利点は以下のようにまとめられます。

1. 人材の無駄遣いを避ける

ステーションルームの可視化：空気圧縮機、乾燥機、フィルター、バルブ、露点計、電気計、流量計などの機器のリアルタイムデータ監視やリアルタイム異常警報などを含むがこれらに限定されない設定により、空気圧縮機ステーションの全体的な状況を100％復元し、機器の無人管理を実現します。

スケジュール設定: スケジュールされた時間を設定することで、機器を自動的に起動および停止できるため、計画どおりのガスの使用が確保され、現場で人員が機器を起動する必要がありません。

2. インテリジェントなデバイス管理

タイムリーなメンテナンス：メンテナンス通知時間を設定することで、前回のメンテナンス時間と設備の稼働時間に基づいてメンテナンス項目を計算し、通知します。タイムリーなメンテナンスとメンテナンス項目の適切な選択により、過剰なメンテナンスを回避できます。

インテリジェント制御：精密な戦略に基づき、設備を合理的に制御することで、エネルギーの無駄を省き、設備の寿命を延ばします。

3. リアルタイムデータ分析

データの認識：ホームページでは、ステーションのガス電気比率と単位エネルギー消費量を直接確認できます。

データの概要: ワンクリックで任意のデバイスの詳細なパラメータを表示します。

履歴トレース：年、月、日、時、分、秒の粒度で、すべてのパラメータの履歴と対応するグラフを表示できます。ワンクリックでテーブルをエクスポートできます。
エネルギー管理：設備のエネルギー消費の異常点を掘り起こし、設備効率を最適なレベルまで向上させます。

分析レポート: 運用と保守、制御と運用の有効性を組み合わせて、最適化計画と同じ分析レポートと分析を取得します。

さらに、システムにはアラーム センターもあり、障害の履歴を記録し、障害の原因を分析し、問題を特定し、隠れたトラブルを排除することができます。

全体として、このシステムは空気圧縮機ステーションの作業をより安全かつ効率的にし、そして何よりもコストを削減し、効率性を向上させることができます。検出されたリアルタイムデータを通じて、空気圧縮機の台数制御、空気圧縮機の低圧運転の確保など、様々なアクションを自動的に実行し、エネルギーの無駄を省きます。ある大規模工場がこのシステムを導入したと聞きました。当初は数百万ドルの変革投資が必要でしたが、1年で「元」を取れ、その後も毎年数百万ドルの節約が続くと、バフェット氏はこの投資に少し心を打たれました。

この実例を通して、なぜ国が企業のデジタル・インテリジェント化を推進してきたのかご理解いただけると思います。カーボンニュートラルの文脈において、企業のデジタル・インテリジェント化は環境保護に貢献するだけでなく、自社工場の生産管理をより安全かつ効率的にし、企業自身に確かな経済的利益をもたらすことができます。