導入事例

業種
鋳造品製造メーカー
導入企業
コマツキャステックス株式会社様

電気の使用量をリアルタイムで正確に計測
JoyWatcherを活用して更なる効率的運用を目指す

概 要
製造原価の大半を占める電気の使用量を細かく正確に把握し、効率的に利用する目的から、JoyWatcherをご導入いただいた事例です。
JoyWatcher導入後は、消費電力量がリアルタイムで管理できるようになり、契約内の電力を最大限利用することが可能となりました。

インタビュー内容

30分の積算から10秒単位の計測へ

 コマツキャステックス社は、以前はコークス炉で鉄を溶かしていたが、マーケットの拡大と新たな取引先拡大をにらんで、電気炉へと生産設備を変更、増強した。今回お話を伺った氷見鋳鉄事業部製造第一課主任技師林正憲氏が担当するセクションの主製品は油圧バルブである。
 それまでコークスを利用して鉄を溶かしていたのだが、製造の第一段階がオール電化されたのである。コークス炉時代、消費電力についてそれほどきちんと管理していたわけではない。
 「当時の電気料金に関しては、積算メータだけが頼りでした。頼りと言うより、結果だけを見ていた、といった方が正確ですね。使ったらその分支払う、というスタンスでいました。しかし、電気炉の導入を考えると、使用結果だけを見ているという訳にはいかなくなりました」と林氏は語る。
 ここで一般的な電気使用に関する契約とはどのような契約なのかを説明しておかなければならないだろう。

電気使用に関する契約について

 電気使用に関する契約とは電力会社が設置した記録計(デマンド計)が記録した30分間の最大電力から電力の基本料金を決定する電力会社との契約だ。仮に600kWで契約する場合、30分間使用電力量を積算し×2として計測するした結果が600kW(300×2)ということになる。
 例えば、1月15日の30分間の最大電力700kW(600kWに対して100kW超過)がデマンド計に記録されると、どんなに節電をしても2月からの1年間は700kWの契約になり、基本料金があがるという契約形態だ。
 しかしこの契約には、ユーザー側から見たときのメリットも大きい。あるデマンド時限において一度超過した電力量に相当する分だけ、同じ時限内で負荷を落とせばデマンド値は変わらないことになる。したがって、大きな負荷をカットできる工場であれば、瞬間風速的に契約量を大きく超えたとしても時限内に使用量を減らすことができれば、デマンドオーバーとはならないということだ。
 このような契約を上手に利用するためには、どうしても、単位時間あたりの消費電力量をしっかりと監視しておく必要がある。単なる積算計では、消費電力のトータル量しか計測していないため、契約をしている電気料を超えていたのかどうかの判断がつかない。このため、いくつかの企業からこのデマンドを測定する装置が登場しているが、電力会社の設置したデマンド計とデマンド測定機器とでは、タイムラグが発生するので、計測値と使用値は完全に一致しないという問題をなかなかクリアできないというのが現状だ。

契約内の電力を最大限利用したい

 「電気使用に関する契約から見て、ぎりぎりを狙いたいとは誰もが考えることだと思います。当社も当然契約量ぎりぎりを狙いたいと考えました。当社では、7,000kWの契約で、瞬間風速的には12,000kWを使うことがあります。12,000kWhの契約では、電気料金だけでも、現在に比べると大きく違ってしまいますので、当社にとって、この契約を有効に使えるかどうかは、大変大きな問題だったのです」(林氏)。
 鉄を溶かすとき、できるだけ短時間で、というのがこの業界の常識である。しかし、電気炉では、短時間に鉄を溶かすためには、膨大な電力を使用する。ならば、電力量を抑えて、ゆっくり鉄を溶かしてもいいのではないか、と思われるだろう。しかし、ゆっくり溶かすということは鉄が炉の中にある時間が長くなると言うことだ。これは、炉から熱が逃げ出し、無駄なエネルギーを使うことにつながってくる。生産効率、エネルギーロスをなくすという2つの面からも、電気炉ではできるだけ短時間に鉄を溶かす必要があるということだ。

計測はできるだけリアルタイムに近く行いたい

 このような背景から、林氏がデマンドに求めたのは、精度とリアルタイム性である。実際の使用電力と演算、制御まで1分以上あると同社では、監視の意味がないという。「例えば27分から、7,500kWを使ったとします。このままですと500kWオーバーしてしまいます。ですから、27分30秒から29分59秒の2分30秒の間に、飛び出した500kW分を停止しなければなりません。デマンド計の計測結果を分単位で演算、制御していたのでは、とうてい間に合わない」、とリアルタイム性を強調する林氏である。
 林氏がリアルタイムに近い監視を求めている理由がもう1つある。それは、基本料金の算定基準となる30分デマンドが契約電力をオーバーした場合には超過金を支払う事になるという事だ。
「当社の最大電力は12,000kWhです。デマンド制御を行って、7,000kWhに押さえ込んでいますが、監視制御に失敗すれば、おそらく300kWhはオーバーするのではないでしょうか」と語る林氏。さらに、たびたびこのような状況が発生するとなると、電力会社から契約電力の引き上げが求められることにもなるのだ。
 より効率的に電力を使いたいということで、管理監視ツールであるJoyWatcherを導入した同社では、受電設備から300m程度はなれた電気炉設備のある工場では大型表示機によって現在電力、予測電力、残り時間、デマンド制御状況を表示させ、デマンド制御時にはブザーを鳴らし、作業員に、容易にデマンドの状況が把握できるようにしている。このことにより作業員が各々デマンドオーバーしないように効率的に作業工程を調整することも可能となった。

データはデジタルで計測精度はさらに高く

 同社が電気炉に切り替えるにあたって、契約電力を66,000Vに変更した。変電設備の発注先は、北電テクノサービスである。「受電設備の更新工事を北電テクノサービスに依頼しました。北電テクノサービスには制御システムを担当するセクションがあり、そこにデマンド計測に関する仕組みも依頼したのです」と林氏。
 いくつかの計測システムを北電テクノサービスは提案したが、林氏のお眼鏡にかなったのがJTEのJoyWatcherであった。選択の決め手となったのは、リアルタイム性である。「いくつかの候補を見ましたが、ほとんどのデマンド監視制御は、分単位のリアルタイム性しかありませんでした。先ほどお話ししたように、当社が求めているは、最低でも、10秒単位でのリアルタイム性で、この部分を5秒単位で保障、制御してくるのがJoyWatcherベースの提案でした」(林氏)。

さらにきめ細かなデマンド管理を求めて

 現在同社の別工場でも、システムの入れ替えが検討されているというコマツキャステックス。林氏の信頼を勝ち取ったJoyWatcherの活躍の場が広がるかもしれない。「デマンド制御は5秒単位、データ計測は10秒単位で記録保存。現在JoyWatcherでは、6系統の負荷計測を10秒単位で実施しています。しかし、将来的には、この時間をさらに半分の5秒にしようと考えているのです。また、データ収集項目も増やしていこうと思っています。さらに、設備の故障が発生した際には電子メールで警報を発信しています。現在でもJoyWatcherによる監視の精度は高いのですが、さらに高い精度を求めて行こうと考えています」と林氏は言葉を結ばれた。
林氏の求めるものは、電気炉の最大生産量を確保し、それに必要とされる電気量は7割ぐらいに抑えた効率的運用とのことである。そのために必須な条件は正確で、リアルタイムな監視となる。この期待に応える仕組みがJoyWatcherなのだ。

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