製品・技術紹介

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フィルム製造ライン向け先進操作支援システム「ezDRIVER ®」
１.

はじめに

昨今の製造現場では人材不足の解消や生産性の向上、品質の安定化などの実現のために工場自動化（Factory

軸延伸ラインの PLC へそれぞれ ezDRIVER を搭載した場合の模式図を示す。装置構成の異なるフィルム製造ラインであっても、ezDRIVER を利用すれば同一の操作感で操作することが可能となる。

Automation：FA）を進める企業が増加している。この
工場自動化の動きはフィルム製造ラインも例外ではなく、省人化や効率性向上に対する自動化のニーズが飛躍的に高まっている。フィルム製造ラインの自動化においては、構成装置が多数存在するため、管理すべき箇所が多数あり、広範囲にわたってオペレータの手が必要とされるという課題がある。また、各構成装置の操作には専門的な技術やノウハウを要するため、熟練作業者の減少が製品品質や生産性を阻害しかねない。
これらの背景から当社ではフィルム製造ラインの自動化や操作性向上をコンセプトとして“先進操作支援

図 2 二軸延伸ラインへの ezDRIVER 搭載例システム「ezDRIVER」”の上市を開始した。本稿ではこの ezDRIVER の有する機能について紹介する。

2.

システム構成3.
3.1

ezDRIVER の主要機能
装置一括操作

ezDRIVER には、フィルム製造ラインの構成装置の当社のフィルム製造ラインは、原料の種類や延伸方法パラメータ（速度・温度等）の変更値および変更時間を設等に応じて構成装置の選定・最適設計を図っている。制定することによって、起動中のすべての構成装置のパラメー御システムについても同様であり、汎用 PLC やオリタを一括変更する機能が搭載されている。この機能にジナル専用コントローラー「EXANET®」の採用など、よって、例えば、経過時間ごとにフィーダ供給量を段ハード / ソフトともに多様な組み合わせが可能となって階的に増減させることで、真空吸引開始や下流の冷却いる。ezDRIVER は、このような多様な組み合わせへの装置への通紙等、運転モード移行のタイミングに合わ対応を想定して設計されており、フィールドネットワーせて必要な箇所に作業者を集中的に配置することがでクに繋がっている PLC もしくは EXANET へ搭載される。

きるようになるため、フィルム製造ラインの省人化を

図 1 および図 2 に無延伸ラインの EXANET、および二図ることが可能になる。また、この機能は、経験値によらず、すべての作業者が簡単にフィルム製造ラインを操作することを可能にするため、熟練作業者への依存度を軽減できるというメリットも有している。
ezDRIVER に設定したパラメータの変更値および変更時間は、フィルム製品ごとにレシピとして保存することが可能であり、製造するフィルム製品に合わせてレシピを呼び出し、前回と同様なパラメータを使用することができる。また、ezDRIVER でのパラメータ設定、および確認はタッチパネルで行うことができ、フィルム製造ライン周辺での取り扱いも容易である。各パラメータは運転モードおよびステップごとに表示箇所をまとめる等、簡潔かつ視認性の高さにこだわった画

図 1 無延伸ラインへの ezDRIVER 搭載例（88）

面構成としており、操作ミスの防止にも努めている。
日本製鋼所技報 No.74（2023.11）

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3.3制御パラメータ自動調整

フィルム製造ラインの構成装置では、温度制御・圧力制御等を PID 制御を用いて行っている。PID 制御は、目標との偏差に対して、比例（P）・積分（I）・微分（D）を掛け合わせた演算値で制御する基本的なフィードバック制御である。PID 制御の性能は PID ゲインの値によって決定されるが、PID ゲインのチューニングをするには、経験や時間をかけた試行錯誤が必要となる。
当社では、熟練作業者の経験と勘の部分を制御に再現した人 工知能“Repex Engine”を用いたパラメータ調整

図 3 ezDRIVER のパラメータ設定画面3.2制御の開発に取り組んでいる。Repex Engine は自動厚み押出機－先進操作支援制御システムに利用されており、すでに“Repex J-TAC”としフィルム製造ラインの上流に位置する押出機には、フィーて上市されている。Repex Engine は ezDRIVER にも搭載可能でダー・真空ポンプ・ギアポンプ（GP）等、多数の構成装置がある。図 5 にパラメータ調整方法を変更した場合のフィーダー付帯される。これらの押出機および付帯装置には、起動順供給量変更に伴う GP の入口樹脂圧力の推移を示す。ここ序、制御モードの切替タイミング等、管理すべきポイント

では、GP の入口樹脂圧力を一定に維持する制御を行ったが多数存在する。これらの手順を誤ると故障に繋がる恐れ場合のデータのみを表示することとする。Repex Engine をがあるため、押出機および付帯装置の立ち上げには細心の用いた場合は、手動調整した場合に比べて、押出量を変注意と高い操作技術・ノウハウが必要となる。この問題へ更した際の圧力変動を抑制できていることが確認できる。の対応として、ezDRIVER には、押出機−先進操作支援機

温度制御やその他の制御への Repex Engine の応用展開

能（Advanced Driver-Assistance Systems：ADAS）が 搭 載について、現在、社内で検証を進めている。フィルム製造されている。ADAS は、フィーダー供給量に関して事前ラインの各構成装置のパラメータ調整を人間が手動で行う設定された 5 段階のステップに従って、停止状態の押出必要がない状態になるのも、遠くない未来である。

機および付帯装置を安定運転状態まで自動で立ち上げる機能であり、各ステップでは押出機先端に設置した GPの入口樹脂圧力の安定性から次ステップへの移行を判定している。もし押出機および付帯装置の立ち上げに失敗した場合であっても、ezDRIVER には機械保護のインターロックシーケンスが搭載されているため、押出機および付帯装置の故障を未然に防止する。
ADAS はフィルム製造ラインに設置される押出機の台数に制約はなく、押出機の設置台数が多いラインほど、各押出機

図 5 パラメータ調整方法を変更した場合のフィーダー供給量変更に伴うギアポンプの入口樹脂圧力の推移の起動タイミングの個別調整が可能になる等、導入メリットが大きくなる。図 4 は ADAS の紹介資料の抜粋である。

4.

おわりに

今 回、ezDRIVER の 有 す る 機 能 の 一 部 を 紹 介 し たが、ezDRIVER は現在開発中または今後開発予定の新技術を随時に組み込めるよう、これらの新技術と親和性の高いシステムを設計することを目標としている。
ezDRIVER への機能搭載が増えるにつれて操作性が犠牲になることを回避し、誰でも使いやすいシステムを構築していく所存である。お客様からのフィルム製造ラインの自動化や省人化のニーズに応えることができる製品を開発・提供し、当社のフィルム製造ラインの完全自動化へ向けて主軸となるよう貢献していきたい。

図 4 ezDRIVER に搭載されている押出機−先進操作支援機能（ADAS）の紹介"ezDRIVER","J-WiSe","EXANET","","" は株式会社日本製鋼所の登録商標です。

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