IoT×デジタルツインが築く『予兆保全』 - 設備の安定稼働と効率向上を実現する「スマート工場」
製造現場では、突発的な設備故障による計画外停止（ダウンタイム）が、コスト・納期・品質の大きなリスクとなっています。そこで注目されているのが 予知保全（予兆保全） です。センサやIoT技術で設備の状態を常時監視し、故障の兆候を早期に検知することで、「壊れる前に手を打つ」計画的な保全を実現します。部品交換頻度も必要最低限となり、生産ラインの安定稼働と設備保守のコスト削減を両立させることができます。 （詳細）https://www.cybernet.co.jp/dx/solution/predictive-maintenance/
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基本情報
・現実では計測できないデータも捉える ― CAEを使った仮想センシング ・データサイエンティスト不要、現場主体で分析可能な分析ツール ・ダッシュボードで、各拠点の稼働率・生産状況などをリアルタイムに可視化
用途／実績例
１）大規模プラントのベルトコンベアの異常予兆検知：センサデータ収集による常時監視を実現 ２）発電プラントのボイラ内部の部品疲労度の可視化：応力シミュレーションによる寿命予測
詳細情報
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１）大規模プラントのベルトコンベアの異常予兆検知：センサデータ収集による常時監視を実現 課題：数十kmに及ぶ大規模プラントのベルトコンベアは、点検すべき部品が広範囲に存在し、点検作業には危険を伴う箇所も多くありました。 さらに、当該設備は原材料の搬送を担っているため、万が一異常停止が発生すれば、操業全体が止まるリスクを抱えていました。 ソリューション：振動センサとIoTプラットフォーム「ThingWorx」を活用し、広範囲にわたるベルトコンベアの状態を常時監視。 収集データをサイバネットの分析モデルで評価し、異常兆候を早期に検知できる仕組みを構築しました。 効果：危険箇所への立ち入りを削減し、点検作業の安全性を大幅に向上。突発停止リスクを低減し、安定稼働と効率的な保全計画の両立を実現しました。
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２）発電プラントのボイラ内部の部品疲労度の可視化：応力シミュレーションによる寿命予測 課題：発電プラントの熱配管などは非線形材で構成されており、実センサでは応力や疲労状態を直接測定することが困難です。 また、ヒートサイクル試験の増し打ちも現実的ではなく、部品信頼性を定量的に把握する手段が不足していました。 ソリューション：3D-FEMモデルをROM化（Reduced Order Model） し、リアルタイムCAEにより任意部位の応力やクリープ歪量を仮想センサとして出力。 これを1D-CAEシミュレーションと組み合わせ、応力履歴データから蓄積疲労度と残存寿命を数値ベースで予測できる仕組みを構築しました。 効果：実機センサで取得困難だった応力状態や寿命予測を、仮想センサ出力としてリアルタイムに可視化。 部品信頼性を物理現象に基づいて定量化でき、安全率の適正化と保守計画の効率化を実現しました。
企業情報
サイバネットシステム株式会社は、CAEのリーディングカンパニーとして30年以上にわたり製造業の研究開発・設計関係部門、大学・政府の研究機関等へソフトウェア、教育サービス、技術サポート、コンサルティングを提供しています。また、IT分野では、サイバー攻撃から情報資産を守るエンドポイントセキュリティやクラウドセキュリティなどのITセキュリティソリューションを提供しています。近年では、IoTやデジタルツイン、ビッグデータ分析、AI領域で、当社の得意とするCAEやAR/VR技術と組み合わせたソリューションを提案しています。 企業ビジョンは、「技術とアイデアで、社会にサステナビリティとサプライズを」。日々多様化・複雑化する技術課題に向き合うお客様の課題を、期待を超える技術とアイデアで解決し、更にその先の変革へと導くことを目標に取り組んでまいります。
