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技術開発のブレイクスルー、会社の信頼度アップをも生む「スマート保安導入支援事業費補助金」の力

IT技術の進化に伴い、さまざまな分野でデジタル化が加速しています。しかし保安分野は長く巡視点検が基本とされ、人の目・手に拠る管理からの脱却が課題でした。 その状況に風穴を開け、保安分野の効率化・高度化への牽引が期待されるのが、「スマート保安導入支援事業費補助金」です。高度な保安業務のノウハウを持ちながらも、費用の点で新規性・革新性のある技術開発に踏み込めなかった企業や自治体が、この補助金との出会いで得たもの。それは技術開発のブレイクスルーに留まらず、企業の信頼度アップをも生み出し、次のステージへの大きな足掛かりとなっています。

●データドリブンな運用をめざす、バイオマス発電所における大規模言語モデルを活用した保安支援システム
「バイオマスパワーテクノロジーズ株式会社」

木質バイオマス発電所の運営管理、保守運用、電力供給を行うバイオマスパワーテクノロジーズ株式会社(本社:三重県松阪市、代表:北角 強)は、補助金を利用し、大規模言語モデルを活用した保安支援システム構築の実証事業を行いました。

バイオマス発電所はカーボンニュートラルな電源であり、ベースロード電源としてエネルギーミックス実現の重要な役割を担っています。また地元の間伐材を用いて地域産業との結びつきも強く、安定電源として社会的な役割を果たしている側面もあります。
しかし同社が取り組む木質バイオマス発電は、他の化石資源を燃料とする火力発電と比較し、燃料の性状(含水率や形状)が入荷の都度異なるため、設備(特に燃料搬送系統、燃焼の平準化)の負担が大きく、これにより年間5件程度の発電停止を伴う突発故障が発生。安定した稼働を継続させるためには、この突発故障を防ぐ、または発生したとしても影響を極力小さくする(発電停止時間を短くする)ことが急務でした。
加えてバイオマス発電所運転の経験豊富な人材発掘も困難で、属人的になりがちな運転員の早期スキルアップにも課題を抱えていました。

このことから同社では、今までのシステム化により蓄積したデータと大規模言語モデル(LLM)を組み合わせることで、保安業務のより⼀層の省力化を図るシステム構築を企画。木質バイオマス発電所に特化した運転支援システム「BMecomo」を共同開発した株式会社BMエコモに協力を仰いで、チャットボットを通じた保安支援システムに取り組んでいます。

現在は既存のデータをもとに質問回答を行う仕組みを構築中ですが、事業を進めるうち、新たな課題ややりたいことが出てきた、と同社の西川氏は語ります。
「燃料性状や自然環境に左右されることの多いベースロード電源において、トラブル解決の方法は数多くあり、ベテラン運転員ごとにその解決の知見も異なります。どの知見を優先して表示させるか、またどのような条件で回答分岐を導くかなど悩みどころもあります。さらに、こんなことをやらせると良いのではという新しいアイデアも。たとえばトラブル対応でチャットを利用したら、時期を記憶し、次回の点検時期を知らせるアラートを発出することや、人力では困難な定期点検審査の入力補助などへの活用も検討しています」

定量的な効果としては、「必要情報検索完了までの時間削減 令和4年度実績:30分/件 ⇒ 目標::3分/件」や「再発防⽌策の社内通知完了までの期間削減 令和4年度実績:3日/件 ⇒ 目標:1日/件」などを据え、定性的効果としては、データドリブンな発電所運営という社内の意識向上をめざしています。

弊社設立当時の十数年前を考えると、バイオマス発電所の成長は著しく、BMecomoのような運転支援システム(遠隔監視システム)は今後さらに増加していくことが予想されます。
「BMecomo」のシステム開発に取り組み始めて以来、月2~3回あった西川氏への緊急対応依頼が今月は1度も発生していないとのこと。西川氏自身、この取り組みへの静かな手応えを感じています。

●巡回監視部分のスマート保安実現に寄与する「エネルギーハーベスティング技術」
「株式会社preArch」

建築物の診断・設計、安全性の解析と情報提供を行う株式会社preArch(本社:東京都新宿区、代表:大隅 晃枝)は、出光大分地熱株式会社、BosaiTUBE株式会社とコンソーシアムを形成、補助金を利用し、無電源IoTセンシングシステムと自営閉域網の通信カードを利活用したスマート保安システムの開発及び技術実証事業を行いました。

保安業務の現場では毎日の巡回監視が欠かせないものの、その作業は人手不足や高齢化、技術の多様化などによって困難になっています。また専門技術者の目視による巡回業務は、技術者の五感に基づいて異常を検知しているため、異常を見逃すリスクが高く、事故の未然防止には限界がありました。

このことからコンソーシアムでは、「無電源の環境下でも可能なスマート保安の実現」を目的に実証事業を開始。無人・無電源での保安業務を実現するために、自然エネルギー使った電源取得やメンテナンスフリーなシステム構築に取り組みました。具体的には、物体の温度差が電圧に直接変換されるゼーベック効果をカーボンナノチューブで実現する「エネルギーハーベスティング技術」をコアに、最先端のセンサー技術を組み合わせて、発電設備のモニタリングと異常予兆検知を行うIoTプラットフォームを構築。今回は熱配管の「熱」によって発電した電力で、配管機器の故障検知・予知を実施します。加えてWi-Fi HaLowほかの低消費電力広域通信技術を用いて、閉域通信網を構築し、携帯しやすい通信カードによって必要な情報を表示させるまでを一連のパッケージとしています。新設時の組み込みだけでなく、既設の設備・装置に簡単にシステム搭載できないかという点にもこだわり、異常検知、モニタリングできる範囲の拡大をめざしました。

実証事業では、無電源IoTセンシングシステムで、1時間に1回、データ取得とクラウド・制御センターへの送信を実施。データ取得作業の遠隔化、設備の状態を示すデータを取得する頻度の向上により、判断精度が20%改善すると期待しています。
また無人監視の実現により、現地への派遣工数、点検回数は現行より20%削減。本部の熟練保安要員の作業指示に一元化されることで、定量的な異常判断が実現し、現場ごとの属人性の解消にもつながると期待しています。

BosaiTUBE株式会社が平成14年に実施した「産業保安IoT 深堀ニーズ市場調査」(帝国データバンク受託)によると、巡回監視部分をスマート保安技術で効率化することに、保安業務に携わる企業の82%が関心を示しているという結果が出ています。コンソーシアムがめざす「無電源での保安業務」は、その一丁目一番地に位置する技術であり、発電設備での活用のみならず、他の産業分野や社会インフラにも応用可能なもの。コンソーシアムでは、この技術のさらなる改良と普及に努めるとともに、新たな応用分野の開拓にも挑戦していきたいとしています。

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