大規模ボイラープラントにおけるAIの運転支援技術、実用化の第一歩
AIによる大規模ボイラープラントの運転支援技術
日本の大手企業と研究機関が共同で進めている取り組みが、化学プラントの運転支援に新たな可能性を切り開いています。NEC、産総研、三井化学、オメガシミュレーションの4者は、プラント運転支援AIに基づいた新しいシステムを開発し、三井化学大阪工場の大規模ボイラープラントにおけるスタートアップ操作の支援に成功しました。
プラント運転支援システムの概要
このシステムは、化学プラントなど大規模インフラの運転を支援するためのAIと、ミラープラントと呼ばれるシミュレータを組み合わせて構築されています。これにより、ボイラープラントのスタートアップや生産量の変更さらには、運転効率の改善が期待されます。特に、冷温停止から定常運転に達するまでの時間短縮が、原材料やエネルギーの節約に寄与することが見込まれています。
ボイラープラントの重要性
化学工場内でボイラープラントは、製品生産に必要な電力とスチームを供給する大変重要な設備です。このため、計画された定期修理の後すぐに運転を再開する必要があり、その遅れは他のプラントの生産にも悪影響を及ぼす可能性があります。特に非定常状態での運転操作は難易度が高く、制御システムの開発も容易ではありません。急激な加熱はプラントの設備損傷や運転員の安全を脅かす可能性もあるため、慎重な操作が求められます。
AI技術の導入
NECと産総研は長年にわたって「プラント運転支援AI」を開発してきましたが、新たな技術「レプリカモデル予測制御」を採用することで、高速かつ高精度な制御が実現しました。この仕組みにより、今まで困難だった非定常状態での運転操作も無駄がなく効率的に行えるようになったのです。
安全性の確保
このシステムは、運転中にミラープラントと学習済みのAIがリアルタイムで連携し、将来予測を更新することによって安全性を確保します。シミュレーション技術を活用し、さまざまな運転状況に対する適切な操作を学習し、複雑な変化にも迅速に対応できるよう工夫されています。
予期せぬ変動への対応
プラント運転中に発生する豪雨や原材料の変動など、予想外の事態にもすぐに対応することが求められます。本技術は、シミュレーションデータとニューラルネットワークを活用してプラントの動作を再現、予期せぬ変動へのシミュレーションモデルを用いた制御を実現します。
今後の展開
今回得られた成果を基に、NECと産総研はさらなる技術の発展を目指し、化学プラントの運用効率を高めるための支援技術を提供していく意向です。これにより、より安全で効率的な運転が可能となり、化学プラント業界に新たな息吹をもたらすことが期待されます。
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この取り組みが化学プラントの運用効率向上に寄与し、業界全体にポジティブな影響を与えることを願っています。
会社情報
- 会社名
- 日本電気株式会社
- 住所
- 東京都港区芝5丁目７－１
- 電話番号
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