rc jp 2012 tosoh(20120919) 提出版 -4.ppt...

2012/10/5 All Rights Reserved, ©2012 東ソー株式会社

現場運転員とスタッフが⾃ら進める製造ヒストリーデータ活⽤

All Rights Reserved, ©2012 東ソー株式会社0

東ソー株式会社四⽇市事業所エチレン・エネルギー製造部エチレン課

加藤隆章

東ソー情報システム株式会社四⽇市事業所⼭下太郎

東ソー会社紹介


東ソー株式会社「基礎原料」、「⽯油化学」、「機能商品」を軸とした総合化学メーカ国内・アジアで塩ビ等を⽣産ビニールチェーンを展開東ソーグループ（国内73社、海外39社）

東ソー情報システム東ソーグループおよび他社への情報システムのソリューションの提供

南陽事業所（⼭⼝県周南市）基礎原料事業・化学品・セメント

機能商品事業・機能材料・電⼦材料・有機化成品・科学計測

1

⽯油化学事業・オレフィン・ポリマー

四⽇市事業所（三重県四⽇市市）機能商品事業・機能材料

東ソー

霞埠頭

コスモ石油

KHﾈｵｹﾑ

中部電力四日市火力

東邦ガス中部電力LNGｾﾝﾀｰ

四日市LPG基地

上野製薬四日市ｵｷｼﾄﾝ

ＤＩＣ

配管橋

日本ポリプロ

霞共同事業

丸善石油化学

BASFｼﾞｬﾊﾟﾝ

霞コンビナート

霞コンビナート関連図


海外

コスモ⽯油

ナフサ

エチレン

苛性ｿｰﾀﾞ

⽔素

塩素

丸善⽯油化学

ＫＨネオケム

キュメン

⽇本ポリプロ

霞コンビナート各社へ

塩ビモノマー

⾼密度ポリエチレン

エチレン酢ビコポリマー

低密度ポリエチレン三菱化学

Ｃ４留分ＪＳＲＳ－Ｃ４ｔ－ＢＡ

ベンゼン

トルエン

キシレン

Ｃ９留分

キュメン

Ｃ５留分⽇本ゼオン

⽯油樹脂

分解重油

発電所

ＰＶＣ

ＰＶＣ

電気・蒸気

塩ビモノマー

原料塩

⽯油コークス

分解ガソリン

ﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ

＜ｴﾁﾚﾝﾌﾟﾗﾝﾄ製品＞

メタン

⽔素

2

四⽇市事業所 PI導⼊経緯


導⼊年導⼊プラントタグ数利⽤システム1997 エチレン 8,800 プラントデータ活⽤、プロセス異常検知、インヒビターシステム1998 低圧ポリエチレン 3,410 プラントデータ活⽤、オンライン分析、⽤役・設備データ送信

フラッシュ計算システム1999 ＰＰＳ 1,100 プラントデータ活⽤、運転条件送信・実績管理、ＰＩ異常検知システム2000 塩ビモノマー 1,800 プラントデータ活⽤、排ガス燃焼設備監視2001 環境管理 300 環境データ配給システム2001 ⾼圧ポリエチレン 2,600 プラントデータ活⽤2003 ⽯油樹脂 400 プラントデータ活⽤、運転⽇報管理システム2005 芳⾹族 2,200 プラントデータ活⽤、ＰＩ異常検知システム、ＰＩ運転管理システム

インヒビターシステム2005 操油 400 プラントデータ活⽤2006 品質管理 2,000 品質管理システム2007 電解 3,000 プラントデータ活⽤、電⼒負荷監視2008 動⼒ 2,000 プラントデータ活⽤、ＰＩ異常検知システム、ＰＩ運転管理システム

受電電⼒、発電単価計算2008 電⼒ 200 プラントデータ活⽤2009 機能性無機材料 2,000 プラントデータ活⽤、運転⽇報管理システム2010 機能性ポリマー 300 プラントデータ活⽤、運転⽇報管理システム

旧システム

移⾏完了

移⾏開始

部分的に並⾏稼働

3

All Rights Reserved, ©2012 東ソー株式会社

エチレンプラント

PI ACE

クライアントパソコン

DCS⾼温系

CENTUM-CS

DCS低温系

CENTUM-CS3000

PI System データーベース

TG-Net（OA⽤）

PI System（FA⽤）

PI APIノードDCS（計装⽤）

東ソー情報システム

エチレン課

動⼒芳⾹族

ソーダ・塩ビモノマー製造プラント• 塩ビモノマー• 電解

ポリマー製造プラント• ⾼圧ポリエチレン• 低圧ポリエチレン

機能性材料製造プラント• ⽯油樹脂• PPS• ジルコニアハイシリカゼオライト


PIシステム構成図

他プラント

他プラント

PI APIノード

DCS

42012/10/5

製造現場における課題

１、正確かつスムーズな業務・トラブル時など迅速な対応が求められるが、対応するのは⼈・⼈による、状況把握・判断が重要

２、業務の多様化、他部署との連携・組織の壁・システムの壁

３、システムの限界・システム開発担当者 ≠ 業務担当者－仕様の説明、すべては伝わらない、かゆいところに⼿が届かない

・開発に時間と費⽤が掛かる、改造も同様・決めた仕様でしか使えない・標準化、共通化を図るため、ユーザーの利便性が犠牲になる・定型業務には対応できるが、⾮定型業務への対応が困難

2012/10/5 All Rights Reserved, ©2012 東ソー株式会社5

活⽤事例のご紹介

◇トレンドグラフの効果◇他部署のデータ参照◇⻑期間ヒストリーデータの活⽤◇運転⽀援


トレンドグラフの効果

◇課題（旧ｼｽﾃﾑ）・ペン数の制限、グラフ数の制限・⾃由度がなく固定的な画⾯（タグ割り付け）

◇活⽤例・直観的で⾼い認識性・⾃由な画⾯作成、⾼い⾃由度－⾒たいトレンドは⼈や場⾯によって異なるが、必要に応じて⾃由にタグを割り付けられる

・事実に基づく、打合せ、申し送り、報告・トレンドの共通化によるノウハウの共有化－トレンド中のタグの割り付けは財産

・過去のトラブルで作成した画⾯の利⽤－トラブル原因の早期発⾒－要因の形式知化

◇事例・プラント操業状況把握・トラブルの未然防⽌


トレンドグラフの効果〜事例紹介① プラント操業状況把握〜

24時間操業⼯場

⽇勤

夜勤

⼣勤

業務引継ぎ業務引継ぎ

3交替制

製造プラント：24時間稼動 ⇔ 勤務：3交替制限られた時間内に業務・プラント稼働状況の引継ぎが必要

直感的に状況を把握するためPIトレンドデータを使⽤

All Rights Reserved, ©2012 東ソー株式会社8

2012/10/5

グラフで運転状況を可視化し引継ぎ時間を短縮エクセル上で運転データをすばやく表⽰

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60

流量

[t/h]

バルブ開度 [%]

実流量

理論流量

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60

流量

[t/h]

バルブ開度 [%]

実流量

理論流量

トラブル時

9

トレンドグラフの効果〜事例紹介② トラブルの未然防⽌〜

バルブ：開バルブ：閉

バルブ開度と流量の関係バルブ開度：⼩ ⇔ 流体は流れにくいバルブ開度：⼤ ⇔ 流体が流れやすい

シート⾯が磨耗すると・・・

バルブの原理

少ないバルブ開度で同じ流量が流れる。

⇔制御不良

・トラブルを未然に防げる・補修計画に利⽤することができる

All Rights Reserved, ©2012 東ソー株式会社2012/10/5

他部署のデータ参照

◇課題（旧ｼｽﾃﾑ）・他部署のデータを⾒ることが出来ず、電話で連絡・⾃部署だけで解決できないトラブルもある

◇活⽤例・⾃部署以外のデータも⾃由に⾒える・他部署のプラントの動きを⾒て、事前に対応の準備が取れる・他部署からの連絡が遅れた場合でも、⾃部署で⾃由に確認できる・根本原因が他部署にある場合も究明できる・他部署との新しい相関の発⾒

◇事例・稼働調整



他部署のデータ参照〜事例紹介③ 稼動調整〜

動⼒プラント

ポリマープラント

エチレンプラント販売

蒸気電気

原料

⽔

パイプラインで各プラントは繋がっている⇒ 以前は電話連絡のみで、他プラント状況が把握できずタイミングが取りずらい

・他プラントの運転状況を⾒える化・プラントの効率的な稼働調整可能

エチレンポリマー


ポリマープラント

動⼒プラント

系内エチレンガスパージ

エチレン負荷調整

スタート

発電負荷調整

コンビナートの構成図

11

⻑期間ヒストリーデータの活⽤

◇課題（旧ｼｽﾃﾑ）・DCS瞬時値は数⽇間のみ、旧システムでは⻑期保存は平均化された値のみ（時間、⽇など）・データの取出しが⼤変

◇活⽤例・運転員、スタッフ⾃⾝が⼤量のヒストリーデータを簡単に取出し可能－思いつきを試す、トライアンドエラー

・操作に対するプラントの動きを推測－過去トレンドと現在のトレンドの⽐較

・⻑期トレンドから新たな要因の発⾒－季節要因－過去の限界運転、負荷変動時の挙動

◇事例・⽔添槽の挙動⽐較・温媒組成変化による動向



⻑期間ヒストリーデータの活⽤〜事例紹介④ トレンド⽐較〜

プロパジエン

⽔素

プロピレン

プロパジエン

・過去のデータを財産として、運転技術・ノウハウ伝承の教材に利⽤

+

Ｃ3Ｈ4 H2＋

⇒

プロパジエン⽔素

プロピレンＣ3Ｈ6

反応は・・・

温度

温度

⽔素

プロパジエン

温度

⽔素

プロパジエン

ベテラン運転員

スタート時のプロパジエン⽔添槽の挙動⽐較

若⼿運転員


⻑期間ヒストリ－データの活⽤〜事例紹介⑤ ⻑期トレンド〜

2 0 1 2 / 0 5 / 0 1 0 : 0 0 : 0 02 0 1 0 / 0 5 / 0 1 0 :0 0 : 0 0 7 3 1 . 0 0 d a y s0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

1 0 0

0

1 0 0 0

＜短期トレンド＞

＜⻑期トレンド＞

表⽰期間：１ヶ⽉

表⽰期間：２年

2011/08/31 0:00:002 011 /07/31 0 :00:00 31.00 days

温媒組成と液面

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

1 00

0

1000温媒ガス

プロセス液

熱交換器

温媒液

プロセスガス

・⻑期間トレンドを活⽤し新たな要因を発⾒

短期トレンドでは⾒えにくい相関も・・・

液⾯

液⾯

軽質ガス濃度

液⾯

軽質ガス濃度

軽質ガス+ 軽質ガス滞留

温媒組成変化による動向

14

運転⽀援

◇課題・DCSで実現すると費⽤が⾼い・突発対応ができない

◇活⽤例・過去の動向を基に今後の傾向を予測・想定し、閾値を超えないように運転を⾏う－機器診断、故障診断

・アラーム発⽣時に即時にトレンドで確認、Excelで分析－思いつきを試す、トライアンドエラー－サマリー値（最⼤、最⼩、平均など）や計算値も保存しておかなくても直ぐに取り出せる－必要であれば計算値も保存できる

◇事例・熱交換器切替・動向予測



運転⽀援〜事例紹介⑥ 熱交換器切替〜

凝縮液

プロセスガス

蒸気

プロセス液

液⾯

熱交換器

圧⼒オリジナルタグ作成

・オリジナルタグ作成により、効率の⾒える化を実現

熱交換器切替

Ｕ値（熱効率）

圧⼒

運転条件

液⾯

Ｕ値回復

16


運転⽀援〜事例紹介⑦ 動向予測〜

1000

1010

1020

1030

1040

1050

1060

1070

1080

1090

1100

モデル

実績

・エクセル機能(ＶＢＡ)と組み合わせて、運転を⽀援

ナフサ

分解ガス

コーキング(汚れ)⇒ 伝熱性能低下

熱熱

運転管理値

エクセル計算（ＶＢＡ）

将来予測

17

ＰＩで運転データ収集

今の状況


◇正確かつスムーズな業務⇒状況把握・判断の⾼速化－簡単なデータ取出し－トレンドとExcelの活⽤－ベテランのノウハウの形式知化

◇業務の複雑化、他部署との連携⇒他部署のデータも⾃由に取り出して利⽤できる

◇システムの限界⇒ほしいものは⾃分で作る、セルフサービス－仕様は⾃分が⼀番知っている、改造も簡単、直ぐに試せる－安い

⇒製造現場のOAツール－Microsoftオフィスツールと同じ感覚で使える－いつでも、どこでも、だれにでも

PI = インフラストラクチャー（リアルタイム統合プラントシステム）

ユーザ⾃⾝による

利⽤推進

プロセス解析

⽇報・⽉報

トラブル対応

設備診断

運転⽀援

スマート業務

SAP連携

・・・

スマート業務

18



◇⽬的管理部⾨における『⼯場データ（PIデータ）の⾒える化』

• PIデータ（プラント・分析）の利⽤・活⽤• 事業所の外からデータを閲覧 → 外部アクセス• PI帳票の出⼒管理＆閲覧 → 現⾏のPI帳票システムの移⾏と将来のペーパーレス化に向けて• グループウェアを利⽤して簡単操作で必要な情報を閲覧可能にする。

「PI-Webサービス」の使⽤を提案

製造部⾨

スタッフ

管理

経営

PI-ｸﾗｲｱﾝﾄ利⽤ユーザ・製造スタッフ・製造運転員

【現状】全プラント

約130クライアントが利⽤

All Rights Reserved, ©2012 東ソー情報システム株式会社

PI-Webサービス利⽤の対象・製造幹部職 & スタッフ・設備管理部⾨・⽣産管理部⾨・環境管理部⾨・品質保証部⾨・東ソー物流・⼤洋塩ビ

202012/10/5


2012/10/5

◇⼯場データの⾒える化⽅法• PIデータをグループウェアのポータルと連携。★ いつでも、どこでも⼯場データの閲覧が可能。

• PIデータの集約・画⾯作成は東ソー情報システムが⽤意し、ユーザーは必要な情報を選択し登録。

★ 簡単操作にて⼯場データを閲覧する。

• 外部アクセス★ 外出先から⼯場データの閲覧が可能。


wwwサーバー

クライアントパソコン

グループウェア

東ソー情報システム提供データ

事例四日市事業所内プラント稼働状況

情報端末


2012/10/5

◇東ソー情報システム提供データ


分類タイトル

プラント稼働情報全プラント稼働状況

電力バランス

電力バランス・トレンド

蒸気バランス

タンク在庫情報タンク在庫６時締め在庫

タンク在庫・瞬時値／トレンド

重要機器情報BC502A(塩ビモノマー）機器情報

バルブ（エチレン）開度傾向

環境情報

環境データ風向，風速

大気／排水実績値

排出量の規定値／実績比較

１／２号ボイラ・排ガス系統図

COD排出量

Noｘ排出量

全リン排出量

全窒素排出量

海水使用料

品質管理情報品管（MIX-XYL)標準偏差

プラント生産情報芳香族マスバラ（T/D)

エチレンマスバラ(T/H)

事例１原料・製品タンク在庫

2012/10/5

◇本社の営業担当向け⼯場データ• データ表⽰の⼯夫

現在の在庫量と、8時間トレンドを併記し在庫量の傾向がわかる様にした。


事例2 環境データ

2012/10/5

◇環境データの共有化• データ表⽰の⼯夫

現在値と指定時間内の積算値の表⽰。


事例3 ⽣産効率データ

2012/10/5

◇⽣産データの共有化• データ表⽰の⼯夫

製造プラント毎にデータ収集して、関連データと併記。


2012/10/5

ご清聴ありがとうございました。


rc jp 2012 tosoh(20120919) 提出版 -4.ppt...

Documents