LCA日本フォーラム第１０回ＬＣＡ日本フォーラム表彰記念講演会用役分野における MFCAを活用した工場の省エネルギー武田薬品工業株式会社製薬本部 EHS推進部春堂卓嗣 2014.1.23 ご紹介内容１．弊社の環境への取り組み２．光工場におけるMFCAの適用３．用役分野へのMFCA適用の考え方４．光工場の用役における適用結果 -2- １．弊社の環境への取り組み -3- （１）会社概要武田薬品工業株式会社（タケダ）は、 230周年を超える長い歴史に培われた普遍の価値観であるタケダイズム（誠実：公正・正直・不屈）を根幹に、「優れた医薬品の創出を通じて人々の健康と医療の未来に貢献する」というミッションの実現に向けて邁進しています。 -4- （２）会社データ -5- 2013年9月末会社名武田薬品工業株式会社創業 1781年（天明元年）6月12日代表者代表取締役長谷川閑史資本金 636億円従業員数 6,663名（単体）、31,507名（連結）事業内容医薬品等の研究開発・製造・販売・輸出入研究開発拠点東京都、大阪市、藤沢市、パロアルト、サンディエゴ、ディアフィールド、ケンブリッジ、ボーズマン、フォート･コリンズ（以上米国）、サン・ジェロニモ（ブラジル）、ケンブリッジ、ロンドン（以上英国）、ロスキレ（デンマーク）、コンスタンツ（ドイツ）、広東、上海（以上中国）、シンガポール生産拠点日本（大阪市、光市）、イタリア、アイルランド、ドイツ、オーストリア、デンマーク、ロシア、中国、インドネシア、ブラジル等18カ国関係会社連結グループは当社と連結子会社148社、持分法適用関連会社 16社を合わせた165社（３）主力製品 -6- 糖尿病治療剤アクトス高血圧症治療剤ブロプレス消化性潰瘍治療剤タケプロン前立腺がん・子宮内膜症治療剤リュープリン 2型糖尿病治療剤ネシーナ多発性骨髄腫治療剤ベルケイド（４）弊社の環境活動武田薬品グループ環境自主行動計画に基づいて、年度方針を制定し、環境防災に関する活動の充実を図っていきます。 2012年度武田薬品グループ環境自主行動計画進捗状況（一部記載）テーマ目標 2012年度実績地球温暖化対策エネルギー起源のCO2排出量を、2015年度に2005 年度比で18％削減する。再生可能エネルギーの利用を推進する。廃棄物削減 2012年度の武田グループの排出量は43 万トンで、2005年度比22％減であった。大阪工場、光工場などに太陽光発電設備を設置した。 2015年度の廃棄物最終処 2012年度の国内グループ会社の廃棄物分量を2010年度レベル以最終処分寮は518トンで、2010年度比1％下に抑制する。減であった。３R（Reduce, Reuse, 分別の徹底によるリサイクル推進、廃棄物 Recycle）活動を推進する。の再資源化、有価物化などの取り組みを実施した。 -7- ２．光工場におけるMFCAの適用 -8- （１）MFCAを活用した省資源、省エネ活動の概要 • 活動目的：原材料とエネルギーの生産性向上とコスト低減医薬品特性、従来の取り組みから見た活動の制約条件、課題１）薬事法規制により製造プロセス変更のハードルが高い２）見え易い原材料ロスは3R活動で実施済み（リサイクル/有価売却）３）省エネ診断等により、設備の省エネ課題はある程度は把握 • MFCA導入の狙い： • 未知の原材料ロスの発見（盲点ロス、無管理ロス）と改善（低減） • 廃棄物・廃液の“発生～適正処理”の間の処理方法の改善 • 用役の“供給～利用”全体を通した用役のロス改善（低減） -9- 本日のご報告対象箇所（２）MFCAを導入した光工場の概要所在地山口県光市開設 1946年（昭和21年）5月 2012年度実績敷地面積 969,644㎡主要製品医薬品原薬医薬品製剤生物学的製剤総エネルギー投入量 2,053百万MJ [主なエネルギー源] 購入電力 61,798MWh CO2排出量 106,208 t 重油 3,397kL 廃棄物発生量 9,841t 都市ガス 28,690千m3 廃棄物排出量 5,407t 水使用量 2,945千m3 廃棄物最終処分量 0t - 10 - （３）活動の推進体制と期間活動事項と役割分担導入対象部門技術部門 EHS推進部 ◎ MFCA分析の1次情報収集 JMAC／FMIC 〇 MFCA分析の情報整理、1次加工 ◎ 〇 MFCA分析のツール開発、計算〇 ◎ 合同検討会で分析を実施 MFCA分析実施、詳細分析改善検討（可能性、方策、効果） MFCA導入対象原薬製造 2011年度モデルのMFCA導入合同検討会で改善検討を実施 2012年度別製品へ展開製剤製造モデルのMFCA導入用役利用利用段階の用役ロス分析用役供給 MFCA適用法開発供給段階の用役ロス分析廃棄物、廃液処理 MFCA適用法開発廃液処理の省エネ分析 - 11 - 2013年度発掘した改善課題の改善実施（自主活動）３．用役分野へのMFCA適用の考え方（１）用役（ユーティリティー）とは（２）用役設備と基本的なマテリアルフロー（３）材料のMFCAと用役のMFCAの違い（４）用役のMFCA適用の考え方 - 12 - （１）用役（ユーティリティー）とは • ユーティリティーは用役と訳され、プロセスプラントの運転に必要な電気、水、空気や燃料で、人間の生活に無くてはならないライフラインと同義です。これらのユーティリティーを供給する設備を用役設備（Utility facility）と呼んでいます。この用役設備には、スチームや電力などを扱う設備が含まれ、原料や副原料と同様にプラント運転に必要なもので、日常生活ではライフラインとも呼ばれています。 • このユーティリティーには以下のようなものが含まれます。電力、工業用水、冷却水や冷水などの冷媒、純水（プラント水やボイラ供給水）、プラント空気や計装空気、窒素、燃料（燃料ガス、重油など）、スチームや温水、熱媒油などの熱媒「プロセスエンジニアのためのウェブサイトより引用」 - 13 - http://comtecquest.com/Utility/utility1.html （２）用役設備と基本的なマテリアルフロー水燃料用役供給上水・工水ボイラー自家発電（コジェネ）水蒸気電力電力用役利用純水、冷水、温水製造原材料製造プロセス（Ａ）製品補助材料製造プロセス（Ｂ）製品資材等製造プロセス（Ｃ）製品廃棄物廃棄物処理 - 14 - 排水、廃液排水・廃液処理下水、排水廃棄物処理廃棄物処理委託、売却（３）材料のMFCAと用役のMFCA違い • MFCA分析の基本原理は • 最初にロスの総量を把握し、その上でロスを４つに層別 ⇒今まで、気づいていなかったロスに気づくことができる良品量＝製品になったマテリアルの物量 Input総量ロス総量管理ロス：不良や仕損等によるロス容認ロス：標準に従うと、必ず発生する原材料のロス盲点ロス：既存の管理システムから抜けているロス無管理ロス：マテリアルの使用方法、ロスの定義や管理規定がない • 用役には製品になるものがない（Input総量＝ロス総量） • 原材料と同じく物質（水等）がフローし、エネルギー価値が変化する - 15 - （詳しくは、環境管理 2013年11月号「MFCA 10年の進化を振り返る」を参照してください。）（４）用役のMFCA適用の考え方 • 用役供給（エネルギー管理）：設備改善と運用改善の両面から課題設定 • 用役利用（各棟）：用役利用モデル分析から改善施策の検討、展開燃料電気上水工水用役供給設備電気蒸気（各棟内）各棟の受入価値を生む仕事原材料各棟の受入発電機ボイラー等用役の再変換加工製品（良品）各棟の受入 Energy変換ロス Energy 投入量 (J) Energy供給ロス Energy 変換量(J) （＝送出量）用役供給のロス（測定可能） - 16 - 供給された蒸気・電気量 (J) （＝受取量） Energy変換ロス消費ロス、仕事ロス別の用役に変換（純水、冷水、温水）有効な仕事、価値を生む仕事に利用した用役用役利用のロス（測定難しい）（詳しくは、環境管理 2012年5月号「省エネのMFCAー用役のエネルギーロスを見える化」を参照してください。）４．用役分野のMFCA適用結果（見えたこと）（１）MFCA適用結果（２）発見した用役の省エネ改善課題一覧（３）改善事例：製造の用役利用／純水ライン夜間停止（４）省エネの取り組みに用役のMFCAがもたらすもの（５）今後の取り組み - 17 - （１）MFCA適用結果-1 （用役供給のマテリアルフロー） • マテリアルバランス、エネルギーバランスを測定し、蒸気、電力を需要部門の建屋、施設に送るまでのロスを熱量とコストで見える化コージェネレーションシステム（注）燃料ガスタービン排熱水（エネルギー変換ロス）燃料水 - 18 - 蒸気タービン排熱ボイラー熱損失購入電力電力蒸気熱損失熱損失ボイラー電力蒸気ヘッダー蒸気需要部門熱損失需給ギャップ、配管ロス（エネルギー変換ロス）（蒸気の供給ロス）コージェネレーションシステムとは、天然ガス等を燃料として、エンジン、タービン等の方式により発電し、その際に生じる廃熱も同時に回収するシステムのこと。（１） MFCA適用結果-2 （用役供給のエネルギーバランス） • 1か月単位で用役供給の変換ロス、供給ロスを熱量（Joule）で算出 • エネルギーの需要量（供給量）、及び変換ロス/供給ロスは、環境条件・運用条件と設備仕様によってかなり大きく変動する蒸気供給ロス（送出量⇒受取量）ボイラー変換ロス（燃料熱量⇒蒸気の熱量）コジェネ変換ロス（燃料熱量⇒電力・蒸気の熱量）（MFCA計算のData Master）項目 CO2排出原単位熱量換算係数都市ガス 0.0425 (13A) t-CO2/m3 GJ/m 0.0036 0.00049 電気 0.00218 3 GJ/kWh 1MPa蒸気（全熱） - 19 - 購入単価 2.7807 GJ/ton t-CO2/kWh 円/m3 円/kWh （１） MFCA適用結果-3 （用役利用のMFCA計算結果） • 用役の利用段階は、建屋単位の総消費量しか測定できない • それ以上の消費量分析、用役の消費ロスの分析は手間がかかる。 Input Output マテリアルの投入量と材料費マテリアル量金額正の製品量金額負の製品量金額原材料用役消費量と配賦金額区分 - 20 - 使用量電力 7,xxx MWh 蒸気 1x,xxx ton 正の製品金額金額負の製品金額（２）発見した用役の省エネ改善課題一覧 • 年間13,707GJの省エネになる“用役”改善課題を発掘対象発見した省エネ課題純水ラインの夜間停止（1/2系統中）蒸発缶の断熱性向上用役利用コンプレッサーのエア吐出圧を下げる空調設定温度制御変更（一般系エリア）用役供給供給蒸気の圧力を下げる環境管理停止期の海水ポンプ停止（廃棄物処理）昇温/降温回数の削減注：この効果見積では、電力の換算係数を9.76GJ/千kWh（省エネ法の係数）で算定 - 21 - 改善効果見積（エネルギー量に換算）（3）改善事例：製造の用役利用／純水ライン夜間停止 • ロス着眼：製造ライン停止時も純水製造、供給、循環で用役消費 • ロス要因：純水品質維持のため、24時間、純水の循環が必要 • 問題点：製造ライン夜間停止時も、純水ラインは２つとも独立して稼働 • 改善方向：製造ライン停止時は、純水ラインの1つで純水を循環純水ライン：2ライン上水純水製造装置蒸留水製造装置クリーン蒸気製造装置製造：2ライン製造夜間製造ライン夜間ライン停止稼働（昼間）停止純水ライン稼働ロス - 22 - ロス（４）省エネの取り組みに用役のMFCAがもたらすもの • 用役供給、利用：省エネ設備への置き換え以外の課題把握が不十分 • MFCA：見えていない課題発見にメリット見ている課題継続的測定が可能（メーター有）継続的測定が不可能（メーター無） • 用役供給設備（発電機、ボイラー）の変換ロス⇒省エネ設備への更新 • 用役配管部材（断熱材、バルブ等）の劣化によるロス⇒劣化部材の更新見えて • 用役利用建屋までの供給ロスいない特に、蒸気製造量と蒸気需要量の課題ギャップによる放蒸（余剰蒸気の放出） - 23 - • 用役利用設備（空調機、ポンプ等）の変換ロス⇒インバータ化等、省エネ機器への更新 • 稼働していない設備・空間・時間での用役消費ロス • 経時的な品質劣化（例：冷水⇒温度上昇）による用役のエネルギーロス（５）今後の取り組み • クリーンルーム内での製造の多い大阪工場へMFCA展開 • 用役フロー分析、稼働状態と関連した用役消費分析、コスト評価のより簡易的なMFCA適用方法の開発 • より広範囲な製造現場で用役消費の改善 - 24 - 参考文献 ① 用役へのMFCA適用に関する参考文献 • 環境管理 2012年5月号「省エネのMFCAー用役のエネルギーロスを見える化」著者：下垣彰（株式会社FMIC チーフコンサルタント）発行：一般社団法人産業環境管理協会 ② 材料のMFCAのロスの区分に関する参考文献 • 環境管理 2013年11月号「MFCA 10年の進化を振り返る」著者：下垣彰（株式会社FMIC チーフコンサルタント）発行：一般社団法人産業環境管理協会 ③ MFCAの実践についての参考文献 • 単行本『マテリアル・エネルギーのロスを見える化するISO14051 図説MFCA』著者：安城泰雄, 下垣彰 - 25 - 発行：JIPMソリューション (2011/11/1) 謝辞株式会社日本能率協会コンサルティング株式会社ＦＭＩＣ - 26 - ご清聴ありがとうございました。