リアルタイムモニタリングによるプロセス制御
連続プロセスまたはバッチプロセス製造における品質管理
高度なデータ分析モデルをリアルタイムで活用することで、製造プロセスの改善に向けた新たな可能性が広がります。
リアルタイムプロセスモニタリングは、プロセス性能に対する信頼性を高めるだけでなく、製造ラインの出力における全体的な製品品質の向上にも寄与します。
しかし、これを実現するためには、高度な多変量解析（MVDA）モデルを用いて、製造データを同時にモニタリングおよび解析する必要があります。
モデルは、製造プロセスが通常の運転条件から逸脱したタイミングを判断できるだけの、統計的に十分な精度を備えていなければなりません。場合によっては、現在のプロセスが許容条件から逸脱し始める時点を予測できることも求められます。そのため、リアルタイムプロセスモニタリングのためのMVDAツールが不可欠です。
多変量解析に基づくリアルタイムプロセスモニタリングシステムは、製造現場の担当者がプロセスが最適に稼働しているかを把握することを支援し、プロセスが許容範囲の製造から逸脱し始めた場合（または逸脱する可能性が高い場合）にアラートを提供します。
リアルタイムプロセスモニタリングが必要な理由
ライブモニタリングは、収集しているすべてのプロセスデータを、実行可能な見解および予測へと変換します。これにより、以下の効果が得られます。
- オペレーションコストの最小化
- プロセス性能に対する信頼性の向上
- 製品品質の一貫性向上
- 全工程にわたる効率の最大化
リアルタイム製造モニタリングの仕組み
リアルタイム製造モニタリングでは、さまざまな処理における個々のパラメーターを多変量モデルに集約し、それらをモニタリング可能にします。これにより制御室での作業は非常に効率化されます。多数の個別パラメーターや信号を確認する代わりに、すべての変数を同時に監視できる、少数の集約パラメーターを用いることができるためです。
- 少数の制御チャートから複数の変数を容易にモニタリング
- プロセスの変化をリアルタイムで把握
- 複数のデータソースからのデータを統合
- 異なる場所からプロセスを遠隔モニタリング
- 主要なプロセスパラメーターに対するアラートを設定
- プロセス逸脱にリアルタイムで迅速に対応
SIMCA®‑onlineモニタリングソフトウェア
SIMCA®‑onlineは、プロセスが想定どおりに稼働している状態（緑）、逸脱し始めている状態（黄）、逸脱が発生している状態（赤）を、担当者が迅速に確認できるダッシュボードを提供します。
SIMCA®‑onlineでは、以下の機能を利用できます。
- 遠隔モニタリング
- 多変量予測モニタリング
- 故障検出および逸脱アラート
- 根本原因分析（故障検出時）
- 自動的な是正措置の提案
SIMCA®‑onlineは、製造管理者に対し、多変量データをリアルタイムで把握できる可視化環境を提供し、プロセス内の各バッチの状態を容易に確認できるようにします。
統計的工程管理
統計的工程管理（SPC）は、特にバッチの品質管理に有用なデータ解析手法です。この手法では、対象パラメーターの目標値に基づき、上限｜下限の警告限界およびアクション限界を示す管理図を作成します。管理図を用いることで、通常の工程挙動からの逸脱を確認することができます。
モデル予測制御
モデル予測制御は、統計的工程管理と同様に、予測を用いてプロセスを制御および最適化します。
その目的は、過去の結果に基づいてプロセス変数の将来的な最適設定値を見出すことです。たとえば、モデル予測制御を用いることで、生物学的プロセスの将来を最適化するために、pHや温度の将来的な値を調整することができます。
モデル予測制御のための優れたツールとして、SIMCA®‑onlineに搭載された「Control Advisor」があります。
さらに詳しく
SIMCA®‑onlineのControl Advisorの詳細や、それがプロセスおよびビジネス成果の最適化にどのように役立つかについて詳しく知りたい場合は、無料デモをご予約ください。
リアルタイムモニタリングのアプリケーション分野
製紙｜パルプ産業
多国籍の製紙会社は、コスト削減を実現し、より一貫した製品品質を達成するとともに、自社データに対するより深い理解を得ることができました。
食品｜飲料業界
データ解析とリアルタイムモニタリングは、食品不正の防止、品質管理、レシピの最適化、使用期限の予測などに役立ちます。
製薬業界
ある製薬会社では、回収されたバッチのみで投資額の数倍に相当する効果を得ることができました。
