デジタルDCSが、80%の廃棄物回収技術における精密なプロセス制御を支えています。
デジタル化とスケーラビリティは、革新的なサステナビリティプロジェクトにとって極めて重要であることが証明されています。
地球が直面している生態学的問題にうまく対処するには、社会として世界が追いつくべきことがたくさんあります。
テクノロジ、デジタル化、接続性の進歩により効率が向上し、産業界は生産、加工、生産の面で利用可能なものをより多く活用できるようになりました。しかし、サステナビリティ(持続可能性)の専門家は、廃棄物との闘いから大きな利益が得られることに同意しています。
食品廃棄物、サプライチェーンの非効率性、使い捨てプラスチック、あらゆる種類の包装など、廃棄物はサステナビリティの方程式に大きく貢献します。
問題は、利便性を重視した包装や材料は従来のリサイクルや再利用に適していないことです。このため、廃棄物の環境への影響を軽減、さらには排除するためのより効率的でクリーンな方法を裏付けるために、民間および政府の資金提供による重要な研究が活用されています。
この分野のリーダはスペインの会社Greene Enterprise社です。2011年にスペインのエルチェで4人の起業家によって設立されました。全員が訓練を受けた化学者、コンサルタント2名、投資家1名です。同社は、廃棄物の最大80%を除去し、廃棄物をクリーンエネルギー(電気および熱)、さまざまな産業プロセスの原料として使用できるバイオ燃料製品、および土木用途に使用される不活性灰に変換できるガス化プロセスを開発しました。
Greene Enterprise社のセールスディレクターであるヘスス･マルティネス氏は次のように述べています。「当社の革新的な熱変換技術は、湿度、組成、発熱量、形態に関係なく、バイオマス、都市固形廃棄物(MSW)、産業または病院、下水処理場の汚泥、石炭と木材、プラスチック、使用済みタイヤなど、炭素を含むあらゆる有機廃棄物原料を使用します。さらに、私たちはそれを収益性の高い方法で実行できることを証明しました。」
「私たちの使命は、大量の廃棄物を管理する必要があり、サーキュラーエコノミー(循環経済)や2020～2030年の展望目標に合わせたいと考えている企業や団体のために、収益性の高い処理プラントを設置し、管理することです」と、彼は続けます。
マルティネス氏はさらに続けます。「当社のテクノロジの成功と有効性の鍵は、当社が開発した多段階のアプローチです。他の回収技術でも同様の物理的/化学的プロセスが使用されていますが、バッチ固有の制御に関しては同じレベルの詳細さは実現できていません。回収プロセスを複数のステップに分割することで、各段階をより詳細に制御できるようになります。これは、原料にはさまざまな種類がある可能性があるため、非常に重要です。ただし、この多段階アプローチには課題があり、変数がすべて追加されるため、プロセスがより複雑になっています。」
高度な機能を備えたプロセス制御ソリューションの必要性により、Greene Enterprise社はロックウェル･オートメーションにアプローチしました。
「私たちは、プロトタイプやパイロットプラントの自動化から完全な生産プラントに至るまで、すべての開発プロセスでサポートしてくれる、経験豊富な業界プロバイダからの完全なプロセス制御ソリューションを探していました」と、Greene Enterprise社のオートメーションエンジニアであるカルレス･ブラスコ･ゴンザレス氏は説明します。
「私たちのソリューションを商品化する前は、スケーラビリティについていくつかの懸念がありました。プロトタイプから産業プラントへのステップは大きすぎるように思えました。しかし、ロックウェル･オートメーションのPlantPAx分散制御システム(DCS)は、当社の成長を助ける理想的なプラットフォームであることが判明しました」と、彼は続けます。
「DCSをプロジェクトの中核に据え、現在使用しているツールを使用すると、エンジニアリングデータベースから始めて、わずか数ステップで自動化スケルトンを作成できます。PLCからSCADAまで、すべてのソフトウェアとハードウェアを含む統合ライブラリにより、明確に定義されたプロジェクトをわずか数ステップで作成できるため、作業時間と構成時間を大幅に短縮できます。すべて自動的に行なわれます! また、監視ルーチンの標準化により、プラントのすべての要素に共通のフェイスプレートがあるため、オペレータの作業が大幅に楽になります。」
現在、設置されているプロジェクトはスペイン本土のみですが、地理的なハードルはまだ残っています。「リモート制御および監視センターが開発中です。これにより、当社のエンジニアと監督者はさまざまな施設のKPIをリアルタイムで検証できるようになります」と、マルティネス氏は説明します。
Greene Enterprise社は、デジタル･ツイン･テクノロジを使用して、システム全体のデジタル化された性質も最大限に活用しています。「長年にわたり、当社の産業用デジタルツインにより、導入したいすべての制御アーキテクチャを、当社自身の学習および運用ニーズの影響を受けた継続的なプロセスでテストできるようになりました」と、ブラスコ氏は述べています。ソリューションの拡張性により、アーキテクチャ全体を再作成することなくシステムを強化することが可能になりました。
「私たちは、PLC、リモート周辺機器、および監視PCを備えたシンプルなシステムから始めましたが、今では、ハードウェアの冗長性、シンクライアント、および複数の運用ポイントを追加しています。デバイスの動作を簡単にシミュレートできるため、PLCをデジタルツインとリンクすることで制御ルーチンを検証できます」と、彼は付け加えました。
「ロックウェル･オートメーションのサポートは非常に役に立ちました。これが、私たちがロックウェル･オートメーションを選んだ理由の1つです。私たちは国内およびヨーロッパからのサポートを受けており、ニーズは自動的にエスカレーションされ、それぞれの分野の専門家の支援を受けています」と、マルティネス氏は結論づけています。
ロックウェル･オートメーションの南ヨーロッパ地域営業担当バイスプレジデントであるエリック･チャレンゲアスは次のように説明しています。「より厳密に制御されたプロセス制御を使用します。このアプリケーションでは、当社のPlantPAx DCSが、デジタル･ツイン･シミュレーションも含む広範なデジタルツール展開の一部として、理想的なプロセス制御プラットフォームであることが証明されました。これはまた、当社のPartnerNetwork™内でのコラボレーションの素晴らしい例でもあり、Greene Enterprise社は当社のプロセス業界の専門知識だけでなく、当社の特別代理店であるTCA Automation社の専門分野の経験からも恩恵を受けました。」
