次世代スマート制御が切り拓く製造業のエネルギー効率化

次世代スマート制御が製造業を変える

近年、製造業界では効率化と最適化が一層求められるようになっています。その背景には、エネルギー価格の高騰やカーボンニュートラルへの対応があり、特にエネルギー使用量の削減は喫緊の課題です。特に、加熱・冷却・圧縮・搬送といった工程はエネルギーコストに直接影響を与えるため、制御技術の見直しが不可欠です。

現在の制御システムの課題

製造現場で広く採用されているのがPID（比例・積分・微分）制御です。しかし、複雑なプロセスや急激な外的変化には十分対応できず、過剰な制御動作や待機運転が発生し、結果的に不要なエネルギーを消費してしまうことが多いのです。また、PID制御の設定には専門的な知識が必要であり、現場経験に依存する部分が大きくなりがちです。このため、工場全体での統一的な制御の最適化が難しい現状があります。

このような背景から、新たな制御技術の導入が強く求められています。

次世代制御技術「Smart MPC」の導入

ここで注目されるのが「Smart MPC」と呼ばれる次世代の制御技術です。この技術は、専門的な知識を持たないオペレーターでも利用可能で、特に熱エネルギー負荷の大きい空調設備や炉・ボイラの運転において、無駄を大幅に削減できることが期待されています。

「Smart MPC」に搭載されているモデル予測制御（MPC）技術は、制御対象の将来の状態を予測し、リアルタイムで最適な操作を導くことができる高度な制御手法です。従来のPID制御と比べて、柔軟性が高く、複雑なラインに対しても効果的に適用できます。

しかし、MPC技術にも課題が存在します。詳細なモデルの構築が必要で、計算負荷が高く、パラメータ調整が煩雑なため、製造現場への適用にはハードルがありました。そこで誕生したのが、機械学習と最適化技術を融合させた「Smart MPC」です。これにより、過去のデータを活用して、設定を簡略化し、専門的な調整を行わずに高精度な予測制御を実現できるようになります。

たとえば、工場やビルの空調設備に「Smart MPC」を導入することで、過去の運転データや外気温情報を使って環境変化を予測し、冷暖房の動作を事前に最適化することができます。これにより、運転の無駄を抑制しながら、快適性や品質を保ちながらエネルギーコストを削減することが可能になるのです。

E-Smart MPCの導入でさらなる効率化

さらに、2025年7月には組み込み型AI制御コントローラ「E-Smart MPC」がリリース予定です。これは、工場の制御盤に直接搭載可能なオールインワン設計で、GUIによる直感的な操作や自動調整機能も備え、以前より短期間で導入できる環境を提供します。これにより、工場や設備のエネルギーコスト削減を狙う方々にとって、大きな助けとなるでしょう。