燃料代の高騰が続いている昨今、製造業の皆様も電気代の高騰に困っている方が多いのではないでしょうか？
「これまで様々な省エネ対策を行ってきて、もうこれ以上どのような省エネ対策を行えばよいかわからない」というお声を私たちもよくお客様から耳にします。
そこで今回は、一般的に工場全体の電気使用量の20～25%を消費していると言われている「コンプレッサ」の省エネについてご紹介します。
コンプレッサの省エネは、「安定した圧力を維持しながらいかに吐出圧力の設定を下げられるか」です。
以下にご紹介する吐出圧力を下げる方法のうち、皆様の事業所でまだ行っていないものがあったら、ぜひ行うことをおすすめします。
これらの省エネ手法のうち、今回は「台数制御盤による制御」に焦点を当てて解説いたします。
「すでに台数制御盤は設置済みで複数台を制御しているよ」という方も、実はまだまだ台数制御盤の更新による省エネの余地はあります。
台数制御盤は様々なコンプレッサメーカーが製造・販売していますが、これらには以下の弱点があります。
◆メーカーや機種の縛りがあり、他のメーカー製のコンプレッサは単独運転している…
◆１か所に集中して設置されたコンプレッサのみ制御対象で、離れた場所に設置されたものは制御できない…
◆インバータ機は簡易的な制御のみで回転数まで考慮した制御ができない…
わたしたちがご紹介する台数制御盤は、通常のコンプレッサメーカーによる台数制御盤とは異なる様々な機能を持っているため、すでに他社製の台数制御盤を導入している工場でも、台数制御盤を更新することで最大20%のさらなる省エネを実現できます。
さらなる省エネを実現できるのは、以下のような理由・制御方法があるからです。
◆国内外のメーカー、さらに機種・出力まで幅広く対応できる
⇒メーカーや機種・出力の垣根を越えてほぼすべてのコンプレッサを制御できます。
◆分散設置されたコンプレッサも制御可能
⇒同一配管上の離れたコンプレッサも制御できるため、工場全体の最適な運転を実現します。
◆インバータ機の回転数も考慮して制御ができる
⇒インバータの回転数も読み込んで制御するため、不要なインバータ機の起動を防止します。
◆グループ制御により効率的な運転を実現
⇒異なる機種・出力のコンプレッサをグループ化してコントロールすることで、より効率的に運転できます。
◆軽故障機の負荷を軽減した運転により、急停止を防ぐ
⇒メンテナンス時期が近い機やトラブルの予兆が起きている機の負荷を軽減し、メンテナンスまでの時間を稼ぎます。
以上のような機能を持つ特殊な台数制御盤ですが、もちろんすべてのお客様において大きな省エネ効果が見込まれるわけではありません。
特殊台数制御盤の導入により大きな省エネ効果が見込まれる場合と、そうでない場合があります。
たとえば、大きな省エネ効果が見込まれるケースとしては、①工場が古く、コンプレッサのメーカー・機種がバラバラ、②コンプレッサが３台以上設置されている、③インバータ搭載機の割合が全体の30%未満、④一か所でなく複数箇所に設置している、⑤工場が24時間稼働、などです。
「実際に導入を検討する前に、自社の場合どれくらいの省エネ効果があるのかを事前に知りたい」という方の為に、コンプレッサの設置状況等を簡易シートに記入するだけで省エネシミュレーションを行うサービスを無料で行っています。
まずは無料省エネシミュレーションからお試しください。
これまで、台数制御盤の導入によるコンプレッサの省エネについて解説しました。
このような省エネ手法を行う前にまず行うべきなのが、「現状の把握」です。
今回の場合は電気使用量ですが、全体の電力使用量だけでなく、「どの設備・ラインでどれくらいの電力を消費しているのか」を知ることで、具体的な省エネ対策が見えてきます。
台数制御盤の導入についても、設備・ライン単位の電力使用量を把握しておくことで、対策前と後の測定により導入効果を数字で見ることができます。
電気使用量（その他の様々なデータも計測可能）の可視化を簡単に実現するのが、無線を使った電力可視化IoＴデバイスです。
最小単位から導入が可能でスモールスタートを実現でき、またセキュリティの都合でクラウドが使用できない会社様でも活用しやすいIoT商品です。
詳しくは、「設備別・ライン別CO2排出量の可視化」ページよりご覧ください。
製造業のお客様の工場で、清掃の際にベルトコンベア下の既設の配管が邪魔になるため、ルートを変更してほしいとのご要望をいただきました。
最初の配管敷設の際に清掃などの日々の作業まで考慮することは不可能なため、運用し始めたら不便を感じてしまうということはよくあります。
日々の業務上のちょっとしたお困りごと・不便に対しても、私たちはよりよい作業環境の為に対応いたします。
ショット玉回収ベルトコンベア下の清掃をする際に、振動ベルトコンベア用の既設配管が邪魔なので、ルートを変更してほしいとのことでした。
清掃時に邪魔にならず、また振動モーターを交換する際にチェーンブロックでモーターを吊り上げるのに配管が干渉しないルートを、モーターの交換をされる業者様とともに選定いたしました。
また既設配管を上にあげるだけであれば距離の短い施工で済みましたが、ショット玉回収ベルトコンベアの場合は角度を変更することがあります。
そのため、配管を振動モーターがある建屋から一度出してベルトコンベア上部を迂回するルートを選択しました。
これによりスペースを十分に確保しました。
周辺に鉄粉が多い環境であったため、中継ボックスは以前通り下部から入線できるようにしました。
これにより内部への鉄粉侵入のリスクを下げています。このような配慮のいる環境の工事も、弊社にご相談ください。
製造業のお客様の工場で、清掃の際にベルトコンベア下の配管が邪魔になるため、ルートを変更してほしいとのご要望をいただきました。
最初の配管敷設の際に清掃などの日々の作業まで考慮することは不可能なため、運用し始めたら不便を感じてしまうということはよくあります。
日々の業務上のちょっとしたお困りごと・不便に対しても、私たちはよりよい作業環境の為に対応いたします。
ベルトコンベア下の清掃をする際に非常停止用の既設配管が邪魔なので、ルートを変更してほしいとのことでした。
また、配管が曲がっているため同時に整備もしてほしいとご要望いただきました。
清掃時に邪魔にならず、かつベルトコンベアのベルト交換時にも影響がないルートに変更しました。
また曲がっている配管は適切なサイズに変更し敷設。
さらに、非常停止用に使用されている配線が古く耐久性に難があったため、配線の更新と共に分岐用に取り付けられていた中継ボックスを撤去しユニバーサルに変更しました。
これによりスペースを十分に確保しました。曲がっていた配管は動力線と制御線が混在していたため、個別に敷設しました。
コンベア下の砂を掃く際、配管が邪魔になっていました。
中継ボックスもかなり古いものでした。
配管を上部にあげて掃きやすくしました。
配管を新しいものに更新しました。
また、撤去した中継ボックス内には5ｍ以上もの不必要な余長ケーブルが収納されていました。
そのようなケーブルは様々なトラブルの元になり得ますので適切な長さで敷設する必要があります。
昨今は、カーボンニュートラル対応のために、企業全体のCO2排出量として自社排出量となるScope1,2、サプライチェーン排出量となるScope3の算定および削減が求められてきています。
また、企業全体のCO2排出量を削減するためには、より製造現場に削減活動を落とし込むことが大切です。
つまり、設備別･ライン別のCO2排出量を算定および可視化し、現場ごとに削減目標を立てる必要があります。
そこで今回は、設備別･ライン別にCO2排出量を可視化することが可能な｢“安くできる”電力量の可視化 無線機IoT｣をご紹介いたします。
✅ 親会社からカーボンニュートラル対応を要請されたが、何からすべきかわからない・・・
✅ 省エネ対策のために設備・ラインごとの電力量を知りたい・・・
✅ 温度や水量などのデータを遠隔で把握して点検の手間を省きたい・・・
✅ 監視システムを導入したいが、配線工事ができない ・・・
✅ セキュリティの問題でクラウドを使用した遠隔システムが導入できない・・・
通常、設備別･ライン別に使用電力量を可視化しようとすると、どうしても測定点が多くなり、設備が分散している場合には配線工事費が高額になってしまうケースや、配線ができないというケースがあります。
｢電力量の可視化 無線機IoT｣は、LoRa無線を使用することにより、後から配線が難しい場所でも、配線工事なしで電力量の可視化が可能になります。
それにより、設備別･ライン別のCO2排出量の算定および可視化が可能になり、現場での削減活動につなげていくことができます。
以下にこの無線機IoTの４つの特徴をご紹介します。
会社のセキュリティ方針上、クラウドを使用したシステムは導入できないという場合はよくあります。
この無線機IoTは、システムがローカルで完結しておりクラウドは使用しません。
そのため、上記のような会社でも導入が可能です。
また、月額利用料や通信料もかからず、必要な費用は機器代のみです。
無線機を取り付けるだけなため、配線工事が不要です。
現場と事務所の間に道路を挟んでいる場合は特に、配線工事費用が高くなってしまいますが、無線で問題なくデータを飛ばすことができます。
親機と子機を1セットとし、ミニマム30万円ほどで導入が可能です(※CTは別)。
まずは一台のみ導入して効果を試し、効果を実感してから他の箇所にも追加設置することが可能です。
測定点を増やしたい場合は、子機を1台あたり6万円前後で導入できます。
一般的な920MHz帯の特定小電力無線は見通し約1kmの通信距離なのに対し、LoRa無線は見通し5kmまで通信可能です。
壁や障害物が多い場合も、環境によって異なりますが約500mほど通信ができるため、問題なく使用できる場合が多いです。
通信が不安な場合は中継器を設置することも可能です。
ここまでは、CO2排出量算定の為の電力量に集中してご説明しましたが、電力以外の様々なデータも集計可能です。
工場排水のpH計測値やTOC、工場内の室内温度・湿度、離れた場所にあるタンク内の水位など、様々なデータを無線機で中央監視することが可能です。
これまでは、毎日複数回スタッフが現場に行って検針作業を行っていたものが、事務所で常時データを監視できることによって、生産性向上につながります。
また、しきい値を設定してそれを超えたときには即時に通知できる機能もあるため、異常の早期発見・早期対応も実現できます。
現場の保全担当者は忙しく、人手が足りない場合も多いですが、そのような方にこそ無線機を使用したデータ集計がおすすめです。
無線通信に不安があるという方、ご安心ください。
導入を検討されている方向けに、みなさまの工場内で無線機の通信強度の確認サービスを無料で行っています。
通信強度に応じて、機種選定および中継器の必要可否を判断いたします。
※通信強度のログデータは取得できません。
ご興味のある方は、お気軽に以下のフォームよりお申し込みください。
鋳造工場の造型機冷却ラインにおいて、ラダー改造によるリフタの動作条件とクランプの開動作タイミングの変更を行いました。
ライン工程を進める条件を一つの機器のみにしてしまうと、その機器の誤動作や不具合によって予期せぬタイミングで工程が進み、大きなトラブルからのライン長時間停止や重大事故に繋がることがあります。
既設の複数の機器を条件とすることで安全面を強化でき、トラブルによるロスを減らすことが可能です。
リフタ下降前にクランプを開かせるという条件を持つリフタ下降端のリミットスイッチを、作業者が誤って反応させてしまいました。
その結果、クランプが開き固定していた枠がずれたことによって、下降してきたリフタと接触して脱線してしまうというトラブルが起きました。
今後このようなことが起きないように動作条件を変更してほしいとご要望いただきました。
リフタの上昇・下降動作条件、およびクランプ開動作タイミングの変更をラダー改造により行いました。
具体的には、クランプが閉じるとリフタが上昇し、工程を進めた後にクランプの状態を問わずリフタが上昇・下降しきったことを検知するリミットスイッチが反応した時点で、クランプが開くようになっていました。
クランプがより安全なタイミングまで開くことがないよう、次工程である「枠を抑えるクッションの状態」を条件に加えることで誤動作による開動作をなくし、リフタ下降の際にクランプが閉じていることを条件としました。
これにより、万が一クランプが開いてもリフタが下降しないようにしています。
【ラダー図①】
クランプ開指令はリフタの下降端リミットスイッチのみでONになります。
それ以外は造型機の準備完了や反対動作の有無しかクランプ開の条件にはありません。
【ラダー図②】
リフタの上昇指令には、クランプが閉じたことは含まれていますが、その信号は保持されるため、実際に上昇している時に閉じている必要はありません。
下降動作では「開指令が出るのは下降しきってからなのでクランプは閉じている」としているため条件として含まれていません。
【ラダー図③】
クランプ開の工程をずらすことでの影響がないことを確認しました。
クランプ開は原位置であるため開いている状態で全行程終了となります。
クランプが開くことを条件として進む工程は全行程終了までなく、他の工程がネック工程となっているためサイクルタイムに影響はありません。
【ラダー図④】
クランプ開の条件を次工程のクッションの動作途中とすることで最低限の時間しか閉じていなかったクランプを最大限閉じさせ安全面を強化しています。
クッションキキ端、クッションキキ途中はリミットスイッチ、クッションモドリ途中はオートスイッチですのでこれらとリフタ下降端リミットスイッチ全てが同時に誤動作や不具合が発生する可能性は限りなく少なく、予期せぬタイミングで動作することを防止しています。
【ラダー図⑤】
リフタ上昇指令はクランプが閉じたことが条件であったため、実際上昇を開始した時には開いていても上昇してしまっていました。
条件がそもそもなかった下降と共にクランプが閉じている時のみリフタが動作するよう変更しています。
機会の動作条件を変更することで、安全性をさらに高めることが可能です。
当初の動作条件は１つの機器の条件のみを動作条件とした簡易的なもので、何度かヒヤリハットが発生した機器がありましたら、私たちにご相談ください。
複数の機器の動作を条件に組み込み、より安全性の高い運転を実現します。
鋼板製造会社の工場にて、焼損したトランス・分電盤の更新、さらに煩雑になった電気系統の整理を行いました。
古い工場は、設備の増設を繰り返して電気系統が煩雑になったり、トランスの容量不足や焼損を引き起こしてしまうことがあります。
前の保全担当者が退職したなどで、現状を誰も把握できていないというケースは意外と多くあるのです。
トラブルが起きる前に、新設以来長期間にわたってそのまま増設を繰り返しているような現場は、わたしたちのような電気制御会社にご相談することをおすすめします。
不特定多数の作業員の方が勝手にコンセントや照明を増設したため、既設の盤・トランスが焼損してしまいました。
焼損したトランスや分電盤を更新してほしいとご依頼いただきました。
また、煩雑になっている電気系統の整理や、コンセントや照明用の電源の増設についても一緒にご依頼いただきました。
将来新たにコンセントやスイッチを増設する可能性があるため、分電盤の容量を上げてブレーカー及び端子台の数を増やし、それに合わせてトランスの容量もアップすることをご提案いたしました。
また煩雑になったケーブルの整理も行いました。
既設のケーブルは、図面もなく至る所で変な繋ぎをしていたので、事前にしっかりとケーブルルート調査を実施し、当日は弊社協力会社作業員全員に撤去対象物・撤去ケーブルのルート及び、新設ケーブルの配線ルートと繋ぎの確認を行いました。
その結果、不明な配線が無い状態になり、のちのメンテナンスがしやすくなりました。
新規分電盤には予備のブレーカー、端子台を設けており、簡単に増設ができるようになっております。
この位置が操作上邪魔にならず最適なため、ここに分電盤を設置します。
容量を大きくした分電盤を設置しました。
既設盤撤去・既設不要ケーブル撤去・新設盤取り付け・新設トランス取り付け・新設配管取り付け・入線・端末・結線・電源切り替えを土日の休日工事期間で終了しました。
配線敷設工事は工場内の見える位置に設置されるため、職人の腕が問われます。
私たちは、豊富な実績から多くのお客様にご満足いただいています。
鋳造工場で、パトライトの追加設置工事を行いました。
３つの制御盤が一つの設備を共有しており、また奥まった位置にあることから、過負荷や漏電が起こった際に気づきにくい状況でした。
そのため、目立つ場所に異常を知らせるパトライトを設置してほしいとのご要望をいただきました。
また、ダストレキサー盤の端子台が錆びてきていたので、それについても交換してほしいとのことでした。
パトライトを設置し、屋外であるため晴天時でも目立つように点滅させました。
また、各盤の異常で点滅させるパトライトに差異を持たせ、区別できるようにしました。
ダストレキサー盤の端子台については、交換に加えパトライト用も追加しました。
制御盤が奥まったところにあるため、見やすい場所にパトライトを設置します。
錆が生じていた端子台です。
見やすい場所にパトライトを設置しました。
端子台を交換しました。
また集塵機は構造が同じで、シーケンス回路、線番も同じのため混同しないような線番を設定しております。
さらに、パトライトの点滅する場所でどの設備に異常があるかを咄嗟にわかるよう図式マニュアルを作成し各盤に貼り付けています。
鋳造工場で、エアバイブレーターのエア消費量を削減するための改造を行ってほしいとご要望がありました。
電気代や燃料代が高騰している昨今、省エネの要望が増えています。
工場の省エネで欠かせないのが、エア消費量の削減です。
今回は、PLCデータの改造によってエアの省エネを実現した事例です。
電磁弁で制御していたエアバイブレーターについて、これまでは運転時間が短く性能を生かし切れていないので手動バルブを取り付け常時運転状態にしてました。
しかし、エアの消費量を削減するため、不要な時間帯では自動で停止するように改造してほしいとのご要望をいただきました。
エアバイブレーターの運転条件を変更し、必要なタイミングのみ運転するようPLCデータを改造しました。
元々の設定では、どのタイミングで「運転するか」で設計されていましたが、どのタイミングで「停止するか」で設計し直しました。
また、操業開始時や終了時には特別な運転の仕方が必要となるため、お客様のご要望に応じて自動で制御する部分と手動で操作する部分を設定しました。
エアの消費量は少ないですが、不要な砂を落とすには時間が不十分な設定でした。
お客様のオペレーションを聞き、それに適した改造を行いました。
手動バルブも併用して使用できるようにしてあります。
省エネのネタが尽きてきていると思っている方でも、今回のように設備の運転条件の回路改造により省エネを実現することがあります。
私たちは、現場のスタッフから設備の稼働状況を詳細にお聞きし、オペレーションまで考慮した最適な制御方法を提案・施工いたします。
世界的に環境への意識が高まり、脱炭素の流れが進んでいます。
日本においても、近年では大手企業からの要請や金融機関からの取り組みにより、中小企業でも脱炭素への取り組みが求められるようになってきました。
しかし、脱炭素といっても何から取り組めばよいかわからないという方も多いのではないでしょうか？
そこで、脱炭素の進め方とその第一歩である電力監視についてご紹介します。
脱炭素経営の進め方は、自社での削減活動と外部開示からなります。
STEP0～4が自社での削減活動、STEP5が外部開示となります。
まずは、経営陣が脱炭素･気候変動対策に取り組む意義を理解し、会社全体で取り組む目的を設定および整理していきます。
脱炭素経営は、経営陣がコミットすることが必要です。
現状の排出量を把握することがスタートです。Scope1～2（必要に応じてScope3）において、どの部分の排出量が多いのかを感覚ではなく、実際の数値化することで可視化します。
Scope1～2の削減ポテンシャルを概算で算出していきます。
自社努力では削減できないものや中長期的に削減を考える必要があるものも存在します。
2030年、2040年、2050年に向けた排出量の削減目標を立てて、かつ、実行の戦略を構築していきます。
国際イニシアチブへの加盟や環境報告書での情報開示も視野に入れた戦略が大切です。
構築した戦略を基に実行していきます。
年次目標、月次目標に対する推進状況を可視化し、さまざまな削減手法に取り組みながら推進していくことが大切です。
最後は環境価値で調整します。
環境報告書、サスティブナブルレポートを作成し、サプライチェーン、バリューチェーン上のステークホルダー、金融機関へ自社の取り組みを共有していきます。
また、WEBサイト等で消費者への共有もおこなっていきます。
上記のSTEP１にあったように、まずは現状どれくらいCO2を排出しているのかを把握するのが重要です。
そこで必ず必要となるのが使用電力の測定です。
電気を発電するにもCO2が排出されており、SCOPE2に分類されます。
また、最近は特に世界情勢などから電気代が高騰していることもあり、電力監視と削減は多くの事業者にとって急務となっています。
まずは全体の電力量をリアルタイムで監視します。
電力使用量を毎月の明細で確認するのではなくリアルタイムで見ることで、デマンド値をコントロールするなどの対策をとることができます。
ただし、全体の電力量を知るだけではさらに具体的な対策を講じるには不十分です。
具体的にどの設備・ラインで多くの電力を使用されているのか、どの時間帯でどれくらい電力を使用しているか、使用電力量を削減できる余地はどこにあるのかを知ることで、削減のための対策を講じることができます。
そのため、系統ごと・時間ごとの電力監視ができるシステムを導入することが重要と言えます。
系統ごとの電力監視を行うとなると、各系統の制御盤や配電盤にデータロガーとなる機器を接続するなどの工事が必要となります。
私たちは岡山県を中心に制御工事を行っている電気制御のプロフェッショナルです。
自社の工場で脱炭素を進めたい、電力監視を実現したいとなった際は、ぜひ私たちにお任せください。
鋳造工場の注湯場トロリー線転轍機において、ブレーカーがトリップしてホイストが動かなくなったというご相談を受けました。
長年にわたって工場を稼働していると、どこかで不具合が起きて頻繁にブレーカーが落ちてしまうということが起こることがあります。
安定した工場運営の為には、早期の原因調査が不可欠です。
ブレーカーがトリップし、ホイストが動かなくなってしまったため、原因を特定し直してほしいとのご要望でした。
ホイストを操作していた作業員によると、「一度ブレーカーがトリップしてから復帰させ、再度運転しようとしたところ、今度は別のブレーカーがトリップした」とのことでした。
該当ブレーカーを分解してみると、トリップさせるためのコイルが焼けており、トリップできない状態となっておりました。
トロリー側では、電源供給ケーブル３相のうちT相のケーブルが断線しS相のトロリーと接触した跡が確認できました。
原因はおそらく経年劣化であり、焼けたブレーカーの交換と断線したケーブルを補修しました。
そしてケーブルと他ブレーカーに焼損等異常がないかの確認した後、ホイストを運転し、正常に運転している事を確認しました。
該当トロリーの施工前の様子です。
コイルが経年劣化により焼け焦げていました。
トロリー付近の配線をし直しました。
一部機器を交換しました。
設備が古いため、他のケーブルでも同じようなことが起きないよう、念のため他の各トロリー線電源供給ケーブルの点検を提案しました。
設備の不具合や突発的なトラブルは、ぜひ私たちにご相談ください。
