自由化先進国に学ぶ、センサーデータ の効率的収集と活用の実態 OSIsoft ジャパン株式会社 代表取締役 安並 裕 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 1、OSIsoft ご紹介 2、事業課題 3、PI System概要 4、事例 5、まとめ © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 1、OSIsoft ご紹介 2、事業課題 3、PI System概要 4、事例 5、まとめ © Copyright 2015 OSIsoft, LLC OSIsoftとPI System ◆設立 - 1980年 （日本法人設立 - 2005年6月) ◆創業者 - Dr. J. Patrick Kennedy ◆本社 - San Leandro, CA ◆従業員 - 1000 + ・300 + 製品開発者 ・350 + 顧客サポート ◆導入実績 ・14,000 + システム (除く OEMs) in 110 + ヶ国 ◆PI Systemの利用者 ・Global 500(プロセス製造会社)の65% ◆パートナー ・Microsoft、CISCO、SAP、IBM、Esri、etc © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 電力事業を支える信頼あるプラットフォーム O&M Customers © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 1、OSIsoft ご紹介 2、事業課題 3、PI System概要 4、事例 5、まとめ © Copyright 2015 OSIsoft, LLC データはあらゆる場所で作られ続けている • 増え続ける“情報の島” • データをシステム、人、行動へと結びつける要求の高まり • データ可用性とアクセス性がスマートなオペレーションのために重要 M2M IoT Big Data ファシリティ、DC & IT 電力 & ユーティリティ 鉄鋼 & 非鉄金属 紙 & パルプ Rolled-up quality data for supervisors 石油 & ガ ス 化学 & 石油化学 製薬、食品、ライフサイエンス PI System 7 Industry leader of real-time data and event management infrastructure © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 企業グループレベルで必要なデータ管理インフラ 新たな データストリーム 新しい会社・拠点 新しい設備 多拠点、複合システム、多角化するビジネス、多くのユーザーに、 シンプルなデータ管理基盤を提供 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 再生エネルギー事業における課題 再生エネルギー 天候予測 / 予測困難なパ ターン 日々の生産計画 発電 設備のパフォーマンス 機器管理 保全コスト 洪水、干ばつへの対処 抑制計画 環境規制 日々の生産最適化 変電 送配電 遠隔地、分散した現場 設備健全性チェック 変電所データ統合 再生エネルギーのグリッ ドへの統合 スマートグリッド自動化 系統とのデータの共有 労働安全 ヒヤリハット、異常管理 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 「分析」ツールを考える前に、必要なセンサーデータは くまなく「集まって」いて、誰もが簡単に「利用できる状態」か？ アフター サービス向上 分析 次世代 サービス 設備保全 CBM 運転効率向上 分析 分析 太陽光発電 最大化 故障予知 分析 分析 Assets Assets データ管理インフラ Assets Assets Assets Assets © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 1、OSIsoft ご紹介 2、事業課題 3、PI System概要 4、事例 5、まとめ © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 孤立するデータ・情報 / 複雑な構成 PLC1 PLC2 SCADA SCADA 1 1 SCADA SCADA 2 2 Historian Excel IPC 1 ERP Asset Reliability IPC 2 Planning and Scheduling Instrument PAT 1 CAPA Instrument PAT 2 CBM Learning Mgmt. EMS LIMS Controller 生産効率は？ 設備が停止。 故障？ 品質は大丈夫？ 環境基準、 CO2排出量？ © Copyright 2015 OSIsoft, LLC Visualization Clients Enterprise Applications 視覚化と解析 Process Book RtPortal Systems Management ERP CMMS LIMS データインフラ PI Server IT Connectors Facility Connectors データ収集 CRAC Server PI Interfaces Node Chiller Router/Switch Operational Performance Firewall IDS/IPS DCS, PLC Historian Air Economizer BMS Power System Env. Sensor Metering © Copyright 2015 OSIsoft, LLC PI Interfacesの一例 AAI, ABB, ACS, ADACS, AdvaInform, AECL, AIM, Alerton, Alfa, Allen, Alstom, Amersham, Ametek, Andover, AnnotationArray, Aprol, APT, Arbiter, Areva, ARGA, ARL, ArrayData, AspenTech, Automated, AutoMax, Automess, BACnet, Bailey, Barber, Basler, Batch, Baytek, Beckman, Beckwith, Bently, BitMask, Bitronics, Bliss, Bristol, Bruker, Campbell, CANbus, Carrier, Caterpillar, Chessel, Chessell, Chicago, Cincinnati, CircularBuffer, Cisco, Citect, Cognex, Columbia, Contec, ControlLogix, ControlNet, Controlotron, Cooper, CSI, Cybectec, Data, DaVinci, Davis, dBase, DDE, Delta, Digital, DLSM, DMC, DMC4, DMC5, DNP, DS, Dukane, Dynamic, Echelon, ECHO, Electro, Elutions, Emerson, EnergyLine, Enraf,Environmental, EPIC, ERFDADS, ESC8816, ESCA, Eurotherm, Event, Field, Fischer-Porter, Fisher, Fisher-Rosemount, FLS, Fluke, Forney, Forry, Forte, Foxboro, Freelance, Fuji, GE, GE/Harris, GE/Multilin, GEM, Generic, Gensym, Geomation, GSE, Harmony, HART, Hartmann, Hathaway, Hitachi, Honeywell, Hsiang, HTML, Hunter, Husky, Hyrpotech, IBM, ICCP, IEC, IFS, Impact, Inductive, InStep, Intellution, Invensys, IP, Itron, Johnson, Jova, K, Kajaani, Kaye, L, LabVantage, LabWare, Land, Landis, Leco, Leeds, MAX, Maximo, Measurex, Message, Metso, Micro, Microsoft, Microtrac, Mitsubishi, Modbus, Modcomp, Modicon, Moore, Motherwell, Motorola, National, NDC, Neles, Nexus, Nulec, Omni, Omron, OPC, Open, Opto22, Oregon, ORSI, PacketCapture, Parr, Perkin, Philips, PI, Ping, Power, PowerCom, Profibus, PSE, Qualitrol, Queue, Quindar, Real, Relational, Reliance, Reliatronics, Rockwell, Rosemont, Sartorius, SATEC, Scanivalve, Schlumberger/SEME, Schneider, Scientech, SecondWind, SEL, Sequencia, Serck, Shell, Siemens, Simca, SIMRAD/Albatross, SISCO, SNC-Lavalin, SNMP, SOCCS, SOLAR, Spectrum, SQ-D/Telemecanique, SquareD, Supervisory, Suzlon, Syslog, Taylor, TCP, Teledyne, Telegyr, Telog, Telvent, Thermoteknix, TimestampClamping, Toshiba, Trane,, Triconex, Universal, VAREC, Vestas, VG-Instruments, VIM, Vitria, Weigh-Tronix, Weschler, Westinghouse, Westronic, WinLinx, WMI, Wonderware, Woodward, XML, Yokogawa, ZIV, ・・・etc. © Copyright 2015 OSIsoft, LLC リアルタイムデータ・時系列データの格納 （履歴） ③過去との比較 ②他との比較 ①必要なデータの 取出し データ項目(タグ) 数十万点 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC PI Coresight PI Systemのデータを 最も早く、最も簡単に表現する Webベースのクライアントツール © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 「緻密」なデータが異常を明確に知らせる © Copyright 2015 OSIsoft, LLC PI System vs 既存SCADA（位相データ） © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 何十年にもわたって 信頼できるインフラシステム 19年以上の連続トレンドデータ Y2k 2000年問題 Dow at 14k バブル崩壊 Windows 3.1 Released 1992 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC PI Systemのねらい リアルタイムデータ管理インフラ／プラットフォーム • Raw dataを保持し続ける – 過去データに対し平均化処理などの加工を行わない – トレンドの変化の傾向を失わず、かつコンパクトにデータ格納 – センサは対象プロセスの変動特性をきちんと捉えられるサンプリン グ周期でセンシングしていることが重要 • リアルタイムデータや過去データを素早く取り出せる – ストリームデータ処理 – 20年以上前の過去データ、大量（長期間）の履歴データ – サンプリング周期によらず任意の時刻でデータ抽出 • すぐに使える、簡単に使える、ずっと使える – 導入の早さ、DB設計不要、管理のし易さ – 豊富なデータ収集インターフェース – 拡張性（大量センサ、長期間）、アプリケーションを柔軟・容易に 実装 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC データ流通の整流化 / よりシンプルに PLC PLC1 1 PLC 2 SCADA 1 SCADA 2 PAT 1 Deliver Instrument Collect IPC 2 Enhance IPC 1 ERP Instrument Controllers PAT 2 設備保全 教育訓練ノウハウ 品質管理 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 1、OSIsoft ご紹介 2、事業課題 3、PI System概要 4、事例 5、まとめ © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 電力ビジネスに必要なITシステムの 主な分類と機能 「日経エネルギーNext 」２０１５年２月 より 電力事業者 小売事業系システム 発電事業系システム 需給管理 電力調達管理 電力調達管理 燃料計画 燃料調達管理 検診データ管理 料金計算 料金計算 発電計画 設備運転管理 顧客管理 契約管理 設備保守管理 設備工事管理 請求管理 収納・督促管理 気象予測 発電出力予測 営業支援 情報ポータル 事務系システム（小売事業・発電事業共通） 経営管理 財務会計 販売管理 原価管理 人事給与 外部連携システム（小売事業・発電事業共通） 広域機関連携 JEPX連携 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 太陽光発電 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC Solar Monitoring and Operation SUNPOWER 「OSIsoft のPI System は世界で実績があり、 堅牢で、拡張性がある。 イベントを感知して通知する機能があるため、 私たちの事業ニーズにあったシステムである」 Steve Hanawalt Vice President O&M SunPower （2010Renewables User Group ) CHALLENGES SOLUTION RESULTS • 膨大な人件費、設備費を 効率的に管理し、最適化 し、市場での競争力を維 持する。 • PI system を導入し高 速でデータを収集する。 • Solar Alarm Systemの 導入 • 分析・解析のためのエン ジニアリングツールの導 入 • MS SharePoint Portal および PI WebPartsの 導入 • 顧客・ユーザーはポータ ルからデータを参照可能 • 24時間365日の監視 • 設備監視にかかる人件費 を最小化し、かつ発電効 率を最適化することで競 争力を維持。 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 多種多様な設備、多様化する顧客と 多くの事業主様に、 ひとつのソリューション JUWI AG 「私たちのエネルギー管理・計画・設計ノウハウは世 界中に展開できると確信しています。PI System は このゴールを達成するための道具です。」 Dr. Thomas Weiss Director Plant Monitoring juwi Operations & Maintenance GmbH Germany (2014 - EMEA Users Conference) CHALLENGES SOLUTION RESULTS • 多くの散在する設備資産 • PI をインフラとして導入 • オンラインリモート監視 • 複数の技術 • 接続技術の標準化 • ユーザー画面の標準化 • 電話での確認 vs. オンラインで監視 • PI AF による設備・機器 の階層管理 • 利便性の向上 • 初期対応に必要な統合 • データスクリーンを管理 室に設置 • 顧客要求の高度化 • さまざまなリソース制 約条件 • 業務効率を 1% 向上 • 顧客全体に年間€ 2.600.000.の価値創出 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 風力発電 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC PI System と Esri ArcGISを用いて、リアルタイム データを空間情報と融合させる DONG Energy 「OSIsoft と Esriを組合わせて全体を俯瞰すること で、労働安全リスクを低減し、設備の健全性を維持 することで支出を抑えることができます。」 Anders Røpke, Lead Data Architect – Energy Management DONG Energy (2014 - EMEA Industry Session - Power Generation) CHALLENGES SOLUTION RESULTS • 洋上の風車への接近は危 険性が伴う • 洋上のタービンへの作業 日は陸上に比べて１５倍 の費用がかかる • 地図上に稼動、異常状態 を表示し最適な業務計画 を立てる • １８００の洋上風車への 計画外作業を削減し、資 本支出を年間２００万 ユーロ(NPV)削減できた。 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 火力発電 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC © Copyright 2015 OSIsoft, LLC © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 顧客における50,000以上のデータタグを遠隔監視。 1－3秒周期のデータ（1日1.5GBのデータ）収集。 データ分析サービスと、ポータルによる情報共有を行う。 三菱重工（米国）様 ガスタービン遠隔監視・保全サービス (2010 - Users Conference) © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 送配電 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 北米の全てのISO／RTOで、グリッド全体の 信頼性向上・監視用にPI Systemを利用 米国：7機関 California ISO (CAISO) Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) Midwest ISO (MISO) New York ISO (NYISO) ISO-New England (ISO-NE) PJM Interconnection LLC (PJM) Southwest Power Pool (SPP) カナダ：3機関 Alberta Electric Power Operator (AESO) New Brunswick System Operator (NBSO) Ontario Independent Electricity System Operator (OIESO) © Copyright 2015 OSIsoft, LLC “Information Technology Unleashes the Electric Equivalent of a Free Keystone Pipeline” 「情報技術によって、グリッド全体の電気回路を隅から隅まで見渡せるようになった」 － PJM（フォーブス誌、2012年3月） © Copyright 2015 OSIsoft, LLC PI System Application CAISO (California Independent System Operator) 「CAISO は新しいウェブポータルも導入しました。これによ り誰でもいつでも太陽光・風力による発電の状況をリアルタイ ムに知ることができます。 CAIS結果として、増大する再生エ ネルギーのグリッドへの接続状況を監視し、50,000MWのピー クに迅速に対処できるようになりました。」 Hani Alarian, Director, California Independent System Operator CHALLENGES SOLUTION RESULTS • 電力需要・発電量予測 • ランプ対応 • 発電設備ごとの固有の課 題 • 環境規制 • 少数の火力発電への依存 • 沿岸部への影響 • PI System • 信頼性、発電、送電、変 動電源に関する情報を一 覧できるディスプレーを 開発。 • 外部の関係者（市場、政 府、規制委員会など）む けにポータルで情報開示 • （同期位相計画進行中） • 管理業務とグリッド信頼 性の向上 • リアルタイムデータによ る再生エネルギーの統合、 ロードバランス、予測の 向上 • データの可視性、信頼性 の向上 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 負荷予測と負荷履歴の曲線 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 6つの故障モード 1 2 4% 2% 5% 11% age-related 7% 14% 89% NOT age-related 68% © Copyright 2015 OSIsoft, LLC コンディションベースのメンテナンス (CBM) 変圧器 ブッシング分析 LTCエネルギーはバンクの反 対側にある制御 キャビネットで測定される 変圧器冷却分析 変圧器分析 油中ガス 分析 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 状態基準保全への貢献 PSE&G 「設備の故障に関して費用と作業工数を詳細に把握できて いることは弊社のビジネスにとって非常に重要です。もし PI System がなければ情報を分析するのに数ヶ月を要す ることでしょう。」 Angela Rothweiler, Principal Engineer (2009 - Regional Seminar /2011 - Regional Seminar ) RESULTS CHALLENGES SOLUTION • 信頼性の高い送配電設備を維持 すること。 SAP PM （保全モジュール） に必要なデータの自動収集と 通知。 米国中部大西洋沿岸地域で7 年間にわたり信頼性を表彰 された。 PI System からのデータに 基づくCBM （状態基準保 全）のルールを標準化。 米国の最も信頼性のある電 力事業者として認知された。 • 保全コストを最適化すること。 設備機器に対する必要なメン テナンス時期を予測する。 必要性の高い設備機器に集 中して保全業務を行うこと ができている。 SAP Business Objects を 使い財務的視点で分析を行う。 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 送配電における実績例: 収益改善 CBM（状態基準保全）の実施により保全コストの削減と、故障の低減、 計画外保全の削減。 PacifiCorp 設備資産への投資最適化と稼動効率の改善により約 $700,000 の費用 削減 リアルタイムデータを活用することで、適正な変圧器への投資を行うこ とができるようになり投資コスト５％削減。また投資を遅らせるかキャ ンセルした結果、設備投資予算を0.5％削減 変圧器をリアルタイムに監視し、故障の前兆と原因を分析し対処するこ とで $2 millionの損失を未然に防止 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC スマートグリッド © Copyright 2015 OSIsoft, LLC Advanced Metering Infrastructure (AMI) British Gas “OSIsoftの PI System（MDUS: メータデータ統合・同期システ ム）はブリティッシュガス社のスマートメータビジネスを支えるコ アテクノロジーです。この時系列データベースを他の事業領域にも 活用したいと考えています。このようにPI System は弊社にとっ て戦略的製品であることは間違いありません。」 Petr Allison, Director of Smart Metering （2013 - EMEA Users Conference） CHALLENGES 1600万個の既存のメーターのうち 1200万個を2020年までに置き換え るインフラを構築すること。 顧客の電力・燃料費の削減とCO2 削減に貢献すること。 SOLUTION 難易度の高いプロジェクトに対し 知見を持つ企業間で連携すること。 OSIsoft のPI System を活用 RESULTS 70万個のメータを変換。 95％の請求書処理を自動化。 SAP Utilities およびAMI を活用 顧客に正確な請求書を自動で処理 すること。 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC PI System © Copyright 2015 OSIsoft, LLC © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 日本での事例 東京大学 LiveE!プロジェクト 2015.12.16 発表資料 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 【実証実験】リアルタイム GIS 気象情報 全項目グラフ（PI Coresight） 画面表示例 気圧（Esri Dashboard） 気温（Esri Dashboard） 等圧線の推移（Esri Desktop） Copyright© 2014 Esri Japan Corporation All Rights Reserved © Copyright 2015 OSIsoft, LLC © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 1、OSIsoft ご紹介 2、事業課題 3、PI System概要 4、事例 5、まとめ © Copyright 2015 OSIsoft, LLC ビジネスにもたらすインパクト：An agent for change 安全 & セキュリティ エネルギー 有効活用 プロセス 効率改善 2013年は 5度の 計画外停止 を防止 ファシリティの エネルギー コストを削減 $2M以上 $2.8M以上 不具合事象の 発生防止による コスト削減 設備健全性 $2M ユニットの 不具合を未然に 防ぎ、 コスト削減 品質 規制遵守 640M リッターの 削減 水温規制 コンプライアン ス対応で $300k削減 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 「データ管理インフラ」という土台をつくる“PI System” “PI System” Enterprise Infrastructure Assets Assets Assets Assets Assets Assets 1.異なる設備・機器を横串で 2.生データを長期的に保存し 3.関連するデータをリアルタイムに重ねて表示 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC 都市に必要なデータインフラ さまざまなアセット／イン フラすべてにつながる共通 のデータインフラ • • • • • • • 電力 ガス 水道 輸送・交通 重要施設 通信 建物 ガス・電力 通信・ データ センター 水道・排水 スマート インフラ 廃棄物 マネージメ ント 輸送・交通 重要施設・ 建物 © Copyright 2015 OSIsoft, LLC Thank You © Copyright 2015 OSIsoft, LLC
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