アドバンテック株式会社

エアコンプレッサ業界について

エアコンプレッサは、製造過程における力学的エネルギーを転換させる主要ソースとして製造業者に盛んに使用されており、重量物持ち上げ、運搬、タイヤ空気充填、ダスト除去、塗装、コーティング、真空包装、切断、縫製など、数多くの業界やアプリケーションに採用されています。コンプレッサーが突然故障してしまうと、作業の中断期間が発生し、製造ラインコストに多大な影響をもたらします。

SWAN社とAdvantechの協業

台湾を拠点とした老舗エアコンプレッサ製造業者であるSWAN社は、コンプレッサ業界で最も採用されているロータリースクリューコンプレッサ（Screw Air Compressor：スクリューロータを回転させて圧縮）やレシプロコンプレッサ（Reciprocating Air Compressor：ピストンの往復運動によって圧縮）にリモートのデータ監視機能を搭載させるIoTソリューションを開発するべく、Advantechへ支援要請を求めました。その結果、AdvantechはSWAN社と協業し、同社にソリューションを提案しました。

 

SWAN社のコンプレッサ

 

アプリケーション要件

このプロジェクトのソリューションでは、ユーザーから以下の要件を求められました。

①配備されたエアコンプレッサからデータを取得する方法を構築 ②リモート管理実現のため、リアルタイムでデータを分析、視覚化 ③ビッグデータ解析用に履歴データベースを構築 ③アラート、通知を電子メールやメッセージを介して送信 ④コンポーネントの保証期間や寿命期限をカウントダウン方式で事前に通知

 

ソリューション

コンプレッサは2種類用意されました。ロータリースクリューコンプレッサー（Screw Air Compressor）はデジタルコントローラーを搭載した、より進化したエアコンプレッサーで、シリアル通信、またはワイヤレスでエッジコンピュータをコントローラーに接続してデータを取得できます。伝統的なレシプロコンプレッサー（Reciprocating Air Compressor）は、機械内にコントローラーが内蔵されていないため、アドオンのデータ取得モジュールと統合して、メーター、スイッチ、センサーと接続して動作データを取得できます。（下記画像参照）

 

 

これらのコンプレッサーに加えて、Modbus（PLC用のシリアル通信プロトコル）、インターネット、ワイヤレス通信を介し機器（コンプレッサー）のデータをサーバーに送信し、分析を行うためのエッジ・インテリジェンス・サーバーとして、Advantechの「EIS-D210」 が採用されました。Intel Celeron N3350プロセッサ上で稼働する、小型でコンパクトながら、強力な処理能力を備えたコンピュータです。コンパクトであるため、本来のコンプレッサ設計を変更することなく、ロータリースクリューコンプレッサの機械内に収まります。WiFiモジュールが内蔵され、コンプレッサーの制御ユニットと簡単に接続でき、動作データを取得できます。

EIS-D210

 

WiFi接続モジュールに加え、 「EIS-D210 」にはシリアルCOMポートもあり、シリアル通信を介してエッジ・サーバーやコンプレッサーコントローラーに簡単に接続できます。さらにシリアルCOMポートは電力メーターと接続して使用でき、電圧や電流、電力、KW、KWHといったデータ数値を取得してエネルギー解析や省エネに向けた効率アップが図れます。

 

「EIS-D210」 には、AdvantechのIoTデバイス管理ソフトウェア「WISE-PaaS/DeviceOn 」があらかじめインストールされており、このIoTゲートウェイ能力を備えたエッジ・サーバーによって、現場で使用されているあらゆる種類の通信言語を標準IoTプロトコルへ変換することができます。このIoTエッジコンピューティング機能により、業界の多様なシーン、アプリケーション環境で簡単に、かつ迅速にソリューションを展開できます。

 

システム設計者は「WISE-PaaS/DeviceOn」 から複数のAPIを提示されるため、データの視覚化、結果の分析、カスタマイズしたメッセージの送信などを含むアプリケーション機能を簡単に開発することができるほか、クロスプラットフォーム機能によって、電子メールやLINEといったアプリケーションとリンクすることができ、ユーザーはデバイス上でいつでもどこでも機器の状態を追跡、把握できます。

 

このソリューションでは、機器のデータは逐一収集され、インテリジェント・エッジ・サーバーとクラウドプラットフォームに送信されます。その後、稼働中のコンプレッサの性能パターンを分析することで、ユーザーやメンテナンスサービスプロバイダーは、温度、圧力、空気量だけでなく、モーターやベルト、ベアリング、オイルセパレーター、エアフィルターといった設備の稼働状況を常時確認することが可能となります。監視システムは不具合に関するアラームを送り、故障が発生した場合にはメンテナンスエンジニアへ通知します。また、コンプレッサ製造業者のクラウドサービスが、コンポーネントの寿命が尽きる前にアラートを発行し、ユーザーへと通知します。クラウドサービスはオプションであり、必要に応じてクラウドサービスを介したデータのアップロードを行わない、という選択も可能です。

 

ソリューションの利点

• 豊富な接続性とデータ取得機能で、現場データをバックエンドへと統合
• インストール済IoTソフトウェアプラットフォーム「WISE-PaaS/DeviceOn」で、複数のAPIを利用してカスタマイズ可能なダッシュボードやメッセージを開発
• コンパクトなフォームファクター、優れた処理能力を備えたエッジサーバーをロータリースクリューコンプレッサー内に組込み、コントローラユニットと直接接続可能
• SWAN社のコンプレッサにAdvantechのエッジサーバーを統合し、予防保全メンテナンス機能を備えたリモート管理システムを構築し、Industry 4.0を実現
• コンプレッサ製品の付加価値の向上、突然の機械の不具合を抑制、メンテナンスエンジニアの現地作業を軽減

採用製品 EIS-D210

• プロセッサ：Intel Celeron N3350 D/C SoC、Intel Atom E3940 Q/C SoC
• RF接続：IEEE 802.11 a/b/g/n/ac (2.4 GHz/ 5 GHz) 対応、Bluetooth4.1
  LoRa® Private（915/868MHzサポート）
• 4GBメモリ、64GB SATA III SSD、ワイヤレス・ネットワーク機能付きWin 10 Enterprise
• WISE-PaaS / EdgeSenseおよびWebAccess / SCADA
• クラウドアプリケーション用のMicrosoft Azure IoT EdgeとAWS Greengrassを内蔵
• 事前設定されたMicrosoft Azureサービス：デバイス管理パッケージ/データインテリジェンスパッケージ（オプション）
• 事前設定されたAWSサービス：Connect＆Collectパッケージ（オプション）
• 包括的な開発ツールとドキュメント：Node-RED データフロー、ビジネスロジックの設計、ダッシュボードビルダー、プロトコルプラグインSDKおよび設定ツール

 

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Advantechは、IoTインテリジェントシステムおよび組込みプラットフォームの分野でグローバルトップシェアのインダストリアル・プラットフォームメーカーです。「Enabling an Intelligent Planet（インテリジェントプラネットの実現）」をコーポレートビジョンに掲げ、近年はIoT、ビッグデータ、AIのトレンドを取り入れ、エッジインテリジェンスなWISE-PaaS AIoTプラットフォームとマーケットプレイスのインダストリアル業界向けソリューションを提供し、クライアントとビジネスパートナーとが結びつきを深め、AIoT時代の新たなビジネスをCo-Creation(共創)できるエコシステムの実現を進めています。

（ウェブサイト：www.advantech.com）

アドバンテックテクノロジーズ(ATJ)について

アドバンテックテクノロジーズ株式会社 (略称:ATJ、旧オムロン直方) は、Advantechグループの日本国内拠点として、Advantech製品の販売ならびに、医療設備、ロボット産業、設備産業などのインダストリアル向け電子機器のMade In Japan　開発・製造サービス（DMS/ODM/EMS）を提供しています。Advantechの豊富なAIoT関連製品を日本国内のお客様ニーズに合わせたカスタマイズサービスにも対応し、AI x IoT時代の新たなデザイン・イン・サービスをご提案致します。

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