特集（海外拠点の取り組み）

シンガポールにおける TM-CLOUD の展開
1.

また，今回のデンカシンガポール様向けの案件は，日本はじめに国内外で初の TM-CLOUD を使った遠隔常時監視の事例と当社は，モータの駆動電流を計測，多重解析することでなる．以降 2020 年 9 月現在までの 1 年 8 ヶ月間，様々な改回転機の状態を診断できる日本初の電流情報量診断システ

良を行い現在もデンカシンガポール様の安全安定操業の一ム「T-MCMA」を開発した．また，当システムとクラウド助となっている．

を融合させてお客様の利便性を高めた，クラウド型電流情報量診断システム「TM-CLOUD」を 2019 年から提供開始

3.

した．
今回はその利便性を活かし，シンガポール国内のお客様

2017 年 6 月
同9月

向けに設置した「TM-CLOUD」について紹介する．

スケジュール

デンカ様 東京本社にて PR
デンカシンガポールセラヤ工場様
現場計測 11 台

2.

同 11 月背景2018 年 6 月

追加計測 4 台
常時監視機器リスト 17 台受領（表 1 参照）

総合化学メーカーのデンカ様は自社内の IoT への取り組

同8月

みとして，シンガポール国内工場で積極的にデジタル技術

2019 年 1 月を取り入れていく経営を進められている．その一環として

同3月

高電圧用センサ導入（1 基）

当社の T-MCMA システムに興味を持たれた．2018 年より

同5月

第 1 回状態監視報告書提出（1 回／3 ヶ月）

TAKADA 本社とデンカシンガポール様間で協議を重ね，ク

同 11 月

高電圧用センサ導入（1 基）

ラウドを利用して遠隔診断が可能な TM-CLOUD を評価して頂き，2019 年 1 月にデンカシンガポールセラヤ工場様に導入前現場確認，通信条件確認実施
センサ設置工事施工

TMFS（データ送信中継器）導入
2020 年 2 月

回転数自動合わせ機能追加

TM-CLOUD を納品する運びとなった．
表 1 デンカシンガポールセラヤ工場様の監視対象機器
エリア
名称

Aユニット名称

機器名称

機器種別

出力[kW]

電圧[V]

インバータ制御

No.1

A

ギヤポンプ

7.5400○

B

攪拌機

37400

○

No.2

No.3

B

No.4

No.5C

32No.6C

攪拌機

100400

○

D

ギヤポンプ

60400

○

E

ギヤポンプ

100400

○

F

攪拌機

315

3300

○G

攪拌機

3153300

○

H

ギヤポンプ

3153300

○

I

ギヤポンプ

3153300

○

J

冷凍機

315

3300

－K

ギヤポンプ

55400

○

L

押出し機

1250

3300

○

M

ギヤポンプ

37400

○

N

ギヤポンプ

45400

○

O

ギヤポンプ

90400

○

P

押出し機

1000

3300

○

Q

ギヤポンプ

30400

○

高田技報 Vol.31 (2021)

4.

内容

5.

デンカセラヤ工場様内にある 3 つのエリアの電気室に動力盤を持つ，全 17 台の回転機器に対して T-MCMA を用い問題点と解決策

遠隔常時監視を進める上で，いくつかの問題を確認し，その対策のために実施した改良事例を紹介する．

た常時監視を実施する．
5.1
4.1

現場調査

高電圧インバータ駆動機器のセンサ不具合

5.1.1

事前に下記情報収集のため現場調査を行った．

概要

T-MCMA は，高電圧機器の場合，動力盤内部において計①計測ユニットを収める盤の位置

器用に変流器（Current Transfer 以下 CT）で変流された回路②

対象機器の動力盤からユニット盤までの距離にセンサを取付け，計測を行う仕様としていた．また，イ③

動力盤内の動力ケーブル径及び周辺空間の有無

ンバータ制御されている機器の場合，計測はインバータ二④

インターネット通信状況次側で行わなければならない．従って，高電圧インバータ電気室内でのケーブル取り回しや有効ケーブル長を考慮

制御機器についてはインバータ二次側に CT 回路があることが前提で，一次側に CT 回路がある場合はセンサを取付してユニット盤の位置を決定した．
動力ケーブル径や盤内空間の状況は，使用するセンサのけても有効なデータは取得できない．2018 年の事前現地調

サイズ選定に影響するため，現物確認できることが理想で査の際には，高電圧インバータ制御機器の CT 回路はインある．しかし設備稼働中で盤の開放ができない場合は，図バータ二次側に設置されているという情報の元でセンサ取面や停止中の同様機器にて確認する．

付け位置を決定した．

計測ユニットからクラウドへのデータ送信には，NTT

2019 年 1 月のセンサ取付け後のデータ確認で，計6台（表Com が提供している仮想専用線を使用するため，NTT Com1 の着色部）の高電圧インバータ制御機器の CT 回路がインがサービスを提供していることが前提となる．シンガポー

バータ一次側であることが判明した．

ル国内ではメジャーな通信会社 3 社で使用する事ができる．

5.1.2

しかしジュロン島は場所によって電波の強弱があるため，現地での通信テストは必須であった．

原因

事前調査時に，現場にてセンサ取付け位置を決定した後，回路図等で妥当性を確認していなかった．仕様決定時の手順に抜けがあった．

4.2

設置工事

4.2.1

5.1.3

施工日

上述 6 台の計測には CT 回路を使用する事ができない為，

2019 年 1 月 17 日～2019 年 1 月 19 日（3 日間）
4.2.2

対策

施工内容

インバータ二次側の高電圧動力線から直接計測できるセンサを選定した．しかし，本センサの採用実績が無い為，正① ユニット盤取り付け（各電気室 1 面ずつ，計 3 面）
② 配線作業

確な計測が可能であるかの検証を行う必要があった．
今回，デンカ様のご厚意により，日本での検証実験と並・センサケーブル敷設（床下配線）行して実機での検証の許可を頂いた．これにより 2019 年 3・ユニット盤内配線（計測ユニット，通信機，センサケーブル，電源ケ

月に機器 L への高電圧用センサ取付けを実施．検証結果よーブル，LAN ケーブル）り実装可能であると判断し，2019 年 11 月には機器 P にも③ センサ取付け（各機器 U，V，W 相

計 3 本）④ 通信環境設定⑤ 測定データ確認

採用し計測を開始した．
今後，運転中の残り 4 台についても SDM 時に順次導入していく計画である．

センサの設置は，動力ケーブルにセンサを挟む単純な作業であるため，設備稼働中でも作業可能であるが，設置部が端子に近接している場合や，盤内部の加工が必要な場合は，安全を考慮し設備停止中に実施する．
今回の設置工事においても機器 C の動力ケーブル周辺の空間が狭く，取付けを延期した．

5.2

計測データの通信不具合

5.2.1

概要

導入当初，計測データがクラウドに送信され，解析結果が反映されるまでに早くて 25 分，遅い場合は 10 数時間を要していた．本システムでは 1 日 1 回の定時自動計測をプログラムしているが，通信状況によってはエラーが生じクラウドにデータが送信されず，遠隔での常時監視ができないという問題が発生していた．

TAKADA TECHNICAL REPORT Vol.31 (2021)

33

5.2.2

原因

5.3

調査の結果，原因は 2 つあると判断した．一つ目はシンインバータ制御機器の回転数補正

5.3.1

診断ソフトの解析能力

ガポール国内では，3G 以前の通信規格が撤廃されているた

T-MCMA はセンサから取得した電流波形のデータに対め，離島への電波が届きにくく，断続的に電波が途切れるして，確率論や情報理論に基づく独自の解析手法を用いて現象が発生している事である．

評価する．解析により得られた値（以下，測定パラメータ）

二つ目は計測ユニットとクラウドとの通信仕様が，ローカルネットワークでの使用を前提に構築されているため，ソケット通信（送受信の確実性を重視し，小さいパケットのほとんどが無次元化されており，定量的な評価を可能としている．
また，その値は時系列で管理されているため，傾向管理でデータの送受信確認を何度も行う）を採用していた事にを行うこともできる．

よって，データ送信中に電波が途切れた場合，何度も送信5.3.2をやり直す事で時間を要してしまっていた事である．
5.2.3

対策

概要

診断ソフトにはモータ電源の周波数やモータの回転数といった運転条件を設定しなければならない．通常はシステ

ソケット通信は広域ネットワーク通信には不向きである
ため，メール形式による送信方式への変更を検討した．たム導入時に設定し，システム稼働後はその条件を基に解析し傾向管理を行う．

だし，現システムはその機能を有していないため，計測デ

しかし，インバータ制御されている機器の場合，モータータを一旦ローカルネットワーク内に取得後，クラウドに電源の周波数はインバータにより常時制御されており，運送信するという機能を持った中継器「TMFS」（以下 TMFS）

転条件を特定の値に固定する事ができない．この場合，計を開発し 2019 年 11 月に導入した．

測データを診断ソフトに取り込む前に，手動で運転条件をTMFS の導入により，計測データの送信時間は 1 分足らずと格段に向上し，通信の安定性も増した．また，当初は変更しなければならないが，定時計測完了後，計測データはすぐに診断ソフトに自動送信される．

1 台の計測ユニットにつき 1 台の通信機が必要であったが，従って，インバータ制御されている機器のソフトによるTMFS を介すると 1 台の計測機で最大 8 台の計測ユニット

診断結果は，設定されている運転条件とデータ取り込み時データを送信可能となった．の運転条件とに差異があるため，デタラメな値となってしまい，傾向管理をすることができない．
今回，デンカ様の監視対象機器はそのほとんどがインバータ制御機器であり，T-MCMA の利点であるリアルタイムでの傾向管理ができなくなっていた．
ただし，当社診断員がデータを解析することは可能であるため，3 ヶ月に 1 度のレポート提出時に報告していた．
5.3.3

対策

T-MCMA 診断ソフトに，計測データの解析結果からモータの運転条件を自動で算出して設定に用いる，「回転数自動合わせ」の機能を追加し，2020 年 2 月にソフトのバージョンアップを実施した．
図 1 納入時のシステム構成

これにより，インバータ制御機器の測定パラメータもほとんどが信頼できる値となり，簡単に傾向管理をすることができるようになった．ただし，測定パラメータの種類によっては適応できない場合もあり，今後も解析アルゴリズムの最適化が必要である．

6.

診断実績

2019 年 1 月から 2020 年 9 月の間に T-MCMA により得られた診断結果を基に整備に至った例を紹介する．
・機器名称：L
図 2 TMFS 導入後のシステム構成
34

押出し機

・機器の特徴：高電圧インバータ制御機器，低速回転
高田技報 Vol.31 (2021)

図 3 回転数自動合わせ機能導入前のパラメータ・診断結果：第 2 回診断レポート時に，回転系の状態

図 4 回転数自動合わせ機能導入後のパラメータ

参考文献を示すパラメータ「Lshaft」の傾向が悪化したことを確認，軽微な劣化が進行しているも運転に支障なしと報告．

1) 松本正和：クラウド型電流情報量診断サービス

・分解整備：報告結果を踏まえ，SDM 期間である 2019 年「TM-CLOUD」の紹介，高田技報，30，pp.29-31，(2020)10 月に分解整備を実施した結果，スクリューエレメントの2) 劉信芳：クラウド型電流情報量監視診断システムの構築，高田技報，29，pp.44-45，(2019)接触痕が認められた．
・整備後診断結果：Lshaft の値は改善．
今回発生していたスクリューエレメントの接触は，放置

3) 劉信芳，馮芳：回転機械系の電流情報量診断システム商品紹介，高田技報，27，pp.46-48，(2017)

されれば重大な事象に繋がる可能性のものであった．振動診断では異常値を検出しなかったが，T-MCMA では軽微な劣化として捉えることができ，早期発見に繋がった．

7.

おわりに今回，初の TM-CLOUD による遠隔常時監視事例として，シンガポールでの実績を紹介したが，シンガポール特有の問題もある中，海外向けでも遠隔監視が可能であることの確証を得る事となった．
合わせて，個人のスキルに頼ることなく，定量的に設備の状態監視，傾向管理を行う事ができる当システムは，当社が元来得意とする設備保全技術との組み合わせにより，最適なタイミングでサービスを提供でき，海外のユーザー様にも評価を得られるという手応えを感じた．今後も積極的にアピールをしていきたい．
最後に，デンカシンガポールセラヤ工場様の当社システ
ムに対する，多大なるご理解とご協力に感謝申し上げる．
後藤大輔（シンガポール高田工業）

須本賢太朗（診断サービス技術部）

TAKADA TECHNICAL REPORT Vol.31 (2021)

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