フルオートメーションプラント

フルオートメーションプラント

調和のとれたプラント向けの総合オートメーションコンセプト

各生産施設が製鉄業界の中でそれぞれの役割を担うには、可能なかぎり最高レベルのオートメーション、可用性および最適化を実証する必要があります。貴社プラントが製鉄業界で真に活躍する企業になる上で重要な技術分野としては、スマートセンサー、自動機能、サイバー物理システム、状態監視およびイントラロジスティックスソリューションがあります。データベースの労働力支援も重要な役割を担います。

 

アセットライフエキスパート (ALEX)

Primetals Technologies は、インテリジェントデジタルアシスタントを開発。アセットライフエキスパート (ALEX) と呼称。これにより、貴社の製鉄プラントと製品の最高品質の最高レベルの可用性を実現します。

ALEX は、スマートな中央管理エキスパートシステムとしての機能を担います。ALEX は、各種の状態監視評価パッケージおよびその他データソースと組み合わせることができるほか、モバイル機器とあわせて使用することもできます。ALEX は、プラント運用方法を参照にノウハウをデジタル化。加えて、Primetals Technologies による生産と冶金の専門知識も収録。ALEX は、オペレーターとメンテナンスエンジニアを誘導および支援し、分かりやすいステータスレポートを提示、またインテリジェントな推奨を行います。

特長:

  • サポート体制: 貴重な推奨事項、情報および回答を提供
  • 信頼: 必要な場合のみ介入・支援
  • 直観的: ユーザーが分かりやすいようにユーザーに明確な情報を提供
  • 柔軟対応: ユーザーが各ノウハウを生かせるように対応
  • コミュニケーション重視: 他のシステムに対して標準化インターフェイスを提供 例. ITR 振動分析またはサードパーティシステムなど
  • スケーラブル: Primetals Technologies による継続的開発の機能部門と、モジュラー型コンセプトがベース

利点:

  • 高度分析技術に基づき、推奨される対応方法を提供
  • Primetals Technologies の製鉄生産者の実務経験と専門知識とを組み合わせたノウハウ管理
  • オンラインプラント健全ステータスとモバイルアクセスによる直観的、最新の可視化 (ウェブベース HTML5 UI)
  • クイックドキュメントアクセスにより、モニタリング機能と関連ドキュメントにリンク付け
  • カスタマイズエキスパートサービスを含む、モジュラー形式のスケーラブル、適応型ソリューション
  • 中央管理システム1つで貴社アセットの状態監視
  • Primetals Technologies およびその他データソースの各種状態監視評価パッケージにアクセス

ALEX では、オペレーターとメンテナンスエンジニアが、製鉄プラントのさまざまなセンサーからのデータとアラートを効率的に分析できるため、生成された情報を評価、およびプラントの信頼できる、高効率な運用を実現するための適切な対策を特定します。

 

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プロセスの可視化

スマートセンサー

これらの「インテリジェント」センサーは、生産施設内で実施するプロセスに必要不可欠な情報を提供します。物理的数値を直接測定するか、既存のデータを利用して他の情報を計算します。この情報により、高度自動機能、プロセスモデルおよび状態監視の実行が可能になります。概して、スマートセンサーで得られるデータは、全生産工程にの透明性を進め、一層の能力改善につながるプロセスの改善が益々容易になります。

 

必要不可欠な作業の重点取り組み

自動機能

繰り返しの労働集約型で危険な作業は、完全自動化したメカトロニクスソリューションおよび支援システムでサポートします。これらの技術を活用することで、お客様のスタッフの手間が省けるため、実際に人手が欠かせない作業に重点的に取り組むことができます。
 

リキロボ(LiquiRob )の例/h3>

ロボットシステム リキロボ(LiquiRob)は、製銑および製鋼の過酷な条件での作業の安全性と測定品質の改善に向けて開発されたものです。生産工程で対応する幅広い作業に特に適しています。

リキロボ(LiquiRob) は、溶鋼を使用する作業に伴う各種業務の課題に対応できる、非常に柔軟なロボットシステムです。このロボットシステムは、2次精錬および連続鋳造機での電気炉、製鋼転炉などの用途に最適です。測定と作業を完全に自動化することで、プロセスの信頼性や安全性、柔軟性、生産性及び製品の品質が向上します。作業は全て制御室で監視でき、お客様の作業スタッフが就業される場所は危険のない安全距離を維持できる場所です。

 

お客様のプラントと「デジタルツイン」

現実の鉄鋼プラントの複製を仮想世界に作ることにより、実際の設備の「デジタルツイン」を構築します。これは、次世代モデル対応の工程制御では重要な新しいツールとなります。「デジタルツイン」は、現実のプラントを基にモデリング及びシミュレーションの両方を実施したものです。オンラインで使用する場合は生産施設をさらに最適化することが可能ですが、オフラインでも新しい生産戦略の構築、あるいは製品ミュレーションや開発も行うことができます。

そのため、エンジニアは、実際にプラントへ新規設備を導入する前や条件変更を工程に及ぼす前に、新規設備や条件変更を幅広くシミュレーションすることができます。継続中の生産を中断することなく、予期せぬ結果リスクを最小限に抑えることができ、またシステム起動もスムーズにします。予め設定したスクリプトファイルを使用することで、各種生産シナリオのテストを容易にし、過去の事象を再生することができます。デジタルツインでは、ストレステストを実行して変更を行った場合の長期的影響を予測することもできます。また、オプションのリンクアップを利用すると技術者はデータを選択的に共有でき、当社の専門家のアドバイスをリアルタイムで得ることができます。その他の利点として、オフライン環境を利用できるため、オペレータのトレーニングを安全に実施することができます。
 

図1- デジタルツインは検査と解析には安全な環境を生成
 

導入事例: 優れたスラブ品質を実現するオフラインシミュレーション

ドイツ Duisburg-Beeckerwerth の thyssenkrupp Steel Europe のプラントでは、Primetals Technologies の高度プロセスモデルを採用してアップグレードしたスラブ鋳造機を2基運転しています。このアップグレードでは、シミュレーショ ン環境の「デジタルツイン」を特長とするメンテナンスとシミュレーションシステム (MSS)も導入しています。オフライン作業を通じて、Dynacs 3D 2次冷却モデルは、ストランドの2つの冷却ゾーンにおいて、水噴射の分布が不均等であることを確認できました。MSS の新ノズルタイプでのシミュレーションでは、今後に向けて大幅な改善が見られました — その後すぐに、生産時に実際にノズルの変更が行われ、優れたスラブ表面の品質が確認されました。

インテリジェント イントラロジスティックス ソリューションにより利益率拡大

相互接続ソリューションをイントラロジスティックスプロセスに統合して、コスト削減、在庫最小化、および配送性能を向上。

柔軟性、生産性および製鉄品質の最適化へのプレッシャーが強まる中で、デジタル化され予測可能な、最適化されたイントラロジスティックスプロセスは不可欠になります。そのため、Primetals Technologies は、製鉄プラントのすべての主要なイントラロジスティックスプロセスのデジタル化をベースにしたソリューションを提供します。これにより、資材と製品の流れのいっそうの効率化が図らされ、生産緩衝の最小化、予測可能なイントラロジスティックスプロセスの強化、生産量の増加、および利益率全体の向上が可能となります。

オフラインシミュレーター

ソフトウェアを使用して、問題点とタイムアウトの特定および生産性の向上のため、業務全体を正確に確認およびシミュレーションできます。シミュレーションおよび分析可能な点をいくつか挙げると、プラント内配置図、生産容量、資材フローおよび最終製品の組み立てなどがあります。

生産管理システム

生産管理システム (PMS) を活用することで、製鉄生産者がビジネスプロセス全体の水平および垂直統合が可能になります。

システムのスケジューリング

オンラインヒートスケジューラー (OHS) を活用することで、必要な鋳造シーケンスおよびダウングレード時の加熱順序の再割り当てに基づき、溶解工場内の最適ルートを計画することができます。キャスタースケジューラー(CS) は、複数の鋳造機鋳造と複数のストランド間の鋳造スケジュールを最適化、検出された品質問題を考慮してカッティングプランを調整します。

原材料処理のフルオートメーション

原材料処理をフルオートメーションにすることで、スクラップヤードが完全自動化され、使用スペースが大幅に抑えられ、投資コストを最小化、および運用上の安全を最大化できると同時に、スクラップ処理エリアで必要な労働力も抑えられます。

ヤード管理、輸送システムおよびスマート車両

Primetals Technologies のヤード管理ソリューションで、イントラロジスティックスが整理され、在庫を最小化、資材の場所を 100% 特定し、利用可能なヤードエリアの使用量を最適化します。また、無線通信付き、送電ケーブルなし、総合診断、適応簡単な代替駆動車両と、単軌道で同時走行する数種の車両はすべて、Primetals Technologies 提供のイントラロジスティックスソリューションです。ヤード管理ソリューションは、UPS バッテリと組み合わせて既存の AC モーターを利用しています。他に、モジュラー型コイルシャトルシステムは、安全で優しいコイル処理ができ、高信頼性、最大コイル回収頻度、および最小メンテナンスコストを実現します。

トラッキングシステム

イントラロジスティックスプロセスの自動化は、高度トラッキングシステム (ATS) のサポートにより、設備の挙動を自動的にトラッキング、特定、所在確認および記録します。なお、製品トラッキングを活用することで、RFID ラベルおよび/または QR コードシステムを利用した英数字のスプレーシステム以外に、(半) 完成品を特定およびトラッキングできます。

 

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