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伝統的な製造業のアップグレードにはデジタルテクノロジーが必要

2008 年に設立された Qineng Electric Aluminium は、主に重慶国有資産監督管理委員会の子会社である重慶能源投資集団有限公司によって投資および管理されている大規模な国有企業であり、登録資本金は 18 億 2,900 万元です。同社は電解アルミニウムをベースとした大規模企業で、電力、物流、情報サービス、地域電力網を統合し、アルミニウム・電力・ネットサービスのワンストップ運営を行っており、重慶市において規模最大で「両化（情報化・産業化）融合」レベル最高の電解アルミニウム供給業者です。

典型的で伝統的なアルミニウム製造会社として、Qineng Electric Aluminium は伝統産業の最適化とアップグレードによるプレッシャーに直面しており、デジタル変革を通じた伝統的な製造業からインテリジェントな製造業への企業の変革の促進に取り組んでいます。Qineng Electric Aluminium は、電解アルミニウム業界で初めて MES および ERP 情報システムを導入し、電解、発電、鉄道の統合管理と制御を実現し、業界の情報化発展をリードしてきました。長年の取り込を経て、Qineng Electric Aluminium は現在比較的良好な情報基盤を備えていますが、如何にデジタル技術を通じて Qineng Electric Aluminium のデジタル変革プロセスをさらに加速し、企業の発展を促進する方法が Qineng Electric Aluminium が直面しなければならない課題となっています。デジタルツイン技術の発展により、Qineng Electric Aluminium は画期的な切口を見つけました。

Qineng Electric Aluminium は次のような需要に直面しています：同社は、スマート ファクトリーを表示し、生産状況を管理し、会社全体の環境、生産ワークショップと設備、主要な安全監視エリアなどを視覚的に監視するシステムを必要としています。設備の相互接続を通じて、ワークショップ機器などのデジタル機器がプログラムネットワーク通信、リモートデータ収集、集中プログラム管理、データトレーサビリティ、ビッグデータ分析、視覚的表示、およびインテリジェントな意思決定サポートを実現し、機器を以前のスタンドアロン作業モードからデジタル化、ネットワーク化、インテリジェント化した管理モデルにアップグレードします。企業は、産業変革と企業のアップグレードを促進するために、より大規模に、より高い効率で、より正確に、生産とサービスのリソースの割り当てを最適化する必要があります。

デジタル ツイン テクノロジーは、Qineng Electric Aluminium がこれらの課題を克服するのにびったりです。一方で、デジタルツインテクノロジーを使用して、さまざまな部門や異なるシステムデータ形式の大量のデータを要約して、マルチソースの異種データ融合を実現できます。また、デジタルツインテクノロジーは、機器の作業効率と運用の透明性を向上させることができます。設備を正確に監視し、パーソナライズされたカスタマイズやインテリジェント生産などの新しいビジネス形式をさらに生み出します。

デジタルツインの導入でスマートファクトリーの構築を加速

会社の経営レベル向上におけるデジタル ツイン テクノロジーの価値を理解した後、Qineng Electric Aluminium は、「発電所・アルミニウム工場の統合運用モード」および「氷晶石 - アルミナ溶融塩電解生産プロセスの導入」プロジェクトにデジタル ツイン テクノロジーを導入することを決定し、事業のインテリジェント変革を決意しす。より良くデジタル ツイン工場の建設を完了するために、Qineng Electric Aluminium は公開入札を通じて、アイソフトストーンと協力することを選択しました。

このプロジェクトを引き継いだ後、アイソフトストーン は、自社のデジタル ツイン プラットフォーム IssMeta と統合された AIoT 技術機能を利用して、Qineng Electric Aluminium 向けの統合ツイン工場を構築し、工場空間全体の正確な監視、工程プロセスのリアルタイム シミュレーション、リモート操作、および安全シミュレーション訓練や二酸化炭素エネルギー排出削減などの主要な事業機能を実装し、期待された目標を達成しました。

デジタルツイン工場の構築において、3D モデリングは基礎であり重要なリンクです。アイソフトストーンは、IssMeta テクノロジー プラットフォームに基づくのインテリジェントなリバース モデリング テクノロジーを用い、レーザー点群データと組み合わせて、プラント全体の実空間のツイン モデルを構築し、Qineng Electric Aluminiumスマート ファクトリー の仮想シーンをマクロからミクロまで真に再現できるようにしました。データのインテリジェント マッチングを通じて、工場、主要生産エリア、主要安全エリアのツインスペースを構築した上、ドッキング（タンク制御システム、発電所SISシステム、MESシステム、高温アルミニウム液体システムなどを含む）を通じて統合データマップを構築し、ファクトリー のツイン資産を形成し、ツインオブジェクトに対して情報の可視性、追跡可能性、共有性のルールを実現しました。物理で工場エリアに対する正確なデジタルマッピングと設備などの生産要素の全面的な再現を実現しました。

アイソフトストーン はさらに、IssMeta 製品のシミュレーション テクノロジー、プロセス フロー コンポーネント、プロセス フロー アルゴリズム、ブループリント コンポーネントなどの主要テクノロジーを利用して、生産プロセス中の主要な生産リンクにおける主要な事故 (電解槽の漏洩、オイルタンクの爆燃、アンモニアの漏洩) をターゲットに、主要な事故に対する模擬トレーニング環境の構築では早期警告ソリューションのライブラリを形成することによって、運用ライン担当者が操作手順、緊急時対応、および対応計画を明確に理解できるように支援します。また、各生産リンク ノードの情報をリモートで追跡することもできるようになり、エネルギー供給の管理を支援し、問題に対処する担当者の効率を向上させ、生産の安全性に対する意識を高めました。

また、デジタルツインファクトリーの構築により、現在の工場エリアではWYSIWYGのビジネス情報処理を実現し、生産現場でのさまざまなビジネスデータを視覚的かつ透過的に表示・閲覧できるため、ビジネスサイクルごとの人事情報の同期と一元的な連携が容易になります。

特筆すべきは、データマップを構築する過程で、機器の相互接続を通じてワークショップ内のデジタル機器データの統合も実現され、機器が以前のスタンドアロン作業モードからネットワーク化されたインテリジェントな作業モードと管理モードにアップグレードされ、その後のデータ分析と利用のための良好な基盤が築かれました。

このシステムは現在稼働し始めており、非常に良好な成果を上げています。2022 年の第 1 四半期の操業中、電解アルミニウム ワークショップの90 日間継続安全生産を サポートし、コロナにもたらされた圧力下でも第 1 四半期の安全生産および操業指標が予定より 10 日早く達成されたことを確保し 、コロナ背景下の重慶における一次アルミニウムの供給を確保しました。同時に、Qineng Electric Aluminiumの第 1 四半期の一次アルミニウム生産量は前年同期比 10% 増加したことに対し、このシステムのオンライン運用も重要な役割を果たしました。

インダストリアルメタバースは製造業のデジタルアップグレードを促進

現在、中国の製造業はデジタル化とインテリジェンス化に向けた変革の重要な時期に直面しており、変革の成否が企業の将来の存続と発展、そして将来の製造業の持続可能な発展動向を決定することになります。「第 14 次インテリジェント製造発展 5 か年計画」では、2035 年までに指定規模以上の製造企業が完全にデジタル化およびネットワーク化され、主要産業が基本的に完全にインテリジェント化されると明記されており、製造デジタル化の戦略的変革を促進することが急務となっています。

製造業のインテリジェント化を推進する多くのテクノロジーの中でも、デジタルツインは大きな注目と期待を集めています。デジタルツイン技術は、現実世界の工場と仮想世界との1対1のマッピングとリアルタイム連携を実現し、仮想世界と現実世界繋がるために使用されます。仮想世界と現実世界の統合を通じて視覚的な表示を実現するだけでなく、正確な早期警告と動作の最適化を実現することができ、この技術は現在スマートファクトリーの構築における注目技術となっています。

アイソフトストーンは、製造業で長年培った豊富な業界経験とデジタル技術をもとに、IssMetaデジタルツインプラットフォームを構築しました。このプラットフォームは、人工知能、ビッグデータ、デジタルツインなどの最先端のテクノロジーを深く統合し、情報、テクノロジー、設備、コンビナート管理のニーズを有機的に組み合わせ、設備の動作監視、データインタラクション、デジタル検査管理、プロセスシミュレーション、およびパラメータインテリジェンス、シミュレーション緊急訓練、その他のビジネス分野は、工場のリアルタイムマッピング、認識、分析、予測、監視を実現し、企業のデジタル能力と管理レベルを向上させ、スマートファクトリーの次のステップへと構築するため強固な基盤作りに役立ちます。

現在、製造業の発展にはデジタルツイン技術を活用したスマートファクトリーが必須となっており、スマートファクトリーの構築による生産・運営の効率化と管理レベルの向上が、ますます多くの製造業者の選択肢となっています。スマートファクトリーの普及に伴い、デジタルツインも大きな発展の時期を迎えるようになり、 長年製造業に根ざし、デジタルツイン技術をリードしてきた企業であるアイソフトストーンは、さらなるチャンスも到来するこのステージにおいて、中国製造業のインテリジェント化の達成にあたってより大きな価値を生み出すことになるでしょう。