現場に高度な監視を追加するスマート コンプレッサー

コンプレッサーは、特に「スマート」機能の向上により、作業現場のニーズに最適な動作を適応させることができます。

スマートコンプレッサーも、現場の技術進歩のラインナップに追加されている建設機械の 1 つであり、作業量を減らしてパフォーマンスを向上させることができます。 アトラスコプコのスマート コンプレッサーなど、市場にはいくつかのオプションがあります。これらは、オペレーターがコンプレッサーの測定値を取得してパラメーターを調整するために生産フロアを歩き回らなければならなかった時代を超える、高度な接続性を実現するように設計されています。 これらは、接続によって現場の管理と監視が容易になり、適応性のあるパフォーマンスとインテリジェントな機能によって効率、信頼性、持続可能性が向上する方法を示すいくつかの例の 1 つです。

アトラスコプコ コンプレッサーのコミュニケーションおよびブランディング担当副社長のポール ハンフリーズ氏は、コンプレッサーが「よりスマート」になった主な方法は 3 つあると述べています。

「まず、高度な接続性を提供します」と彼は指摘しました。 「多くの人にとって、「スマート」というと接続性が思い浮かびます。 しかし、コンプレッサーにとっては、その動作を動作条件に適応させて最適化する能力がさらに重要になる可能性があります。最終的に、コンプレッサーは、個々の機能がインテリジェントになるにつれてよりスマートになります。」

スマート コンプレッサーの利点についてハンフリーズ氏は、高度な接続性、適応動作、インテリジェントな機能により、コンプレッサーが空気システムの信頼性と効率を向上できると述べました。

また、新しいリモート制御およびモニタリングのオプションも提供し、接続されたプロダクションを可能にし、周囲条件に適応できると同氏は付け加えた。

スマート コンプレッサーが現場で果たす役割についてハンフリーズ氏は、スマート コンプレッサーはその性能を動作条件や空気システムの要求に合わせて調整していると指摘しました。

主要な革新は可変速度ドライブ (VSD) テクノロジーであり、これにより事前設定された動作を超えて、コンプレッサーの性能を動作条件や空気システムの要求に適応させることができます。

「20年以上前に導入されたVSDは、今でも重要なイノベーションに関するこの章に属しています。それは、この技術がその間に洗練されてきたからです」とハンフリーズ氏は述べた。 「最新世代の VSD エアコンプレッサーは、固定速度モデルと比較して最大 60% のエネルギー節約を実現できます。」

アトラスコプコの最新の VSD コンプレッサーには、スマート温度制御システムも搭載されています。 実際の走行条件に合わせてオイル噴射温度を調整します。

「このリアルタイムの最適化により、最大の圧縮効率が保証され、結露のリスクが排除され、信頼性が向上します」とハンフリーズ氏は述べています。 「アルゴリズムはますます変化を生み出しています。たとえば、新しい GA VSDS には、インテリジェントなブースト フロー モードとリンプ モードが搭載されています。

「前者では、コンプレッサーに損傷を与えることなく、一定時間コンプレッサーの最大能力を超えることでピーク需要に対応できます。リンプモードでは、何か問題がある場合でもコンプレッサーが動作し続けることが保証されます。」

固定速度の面では、最新世代のアトラスコプコ GA+ のスマート アンロード アルゴリズムは、コンプレッサーのアンロード時間を最適化し、エネルギー使用量を削減するとハンフリーズ氏は付け加えました。

機械コンポーネントさえもよりインテリジェントになってきている、とハンフリーズ氏は指摘しました。

「たとえば、スマート排水装置は、凝縮水の自動除去、自動洗浄、潜在的な問題の検出を確実に行います。消耗センサーは入口フィルター、オイルフィルター、オイルセパレーター内の圧力降下を継続的に監視して、パフォーマンスを最適化します。」彼が追加した。

SMARTLINK などの遠隔監視プランを利用すると、オペレーターはコンピューター、スマートフォン、タブレットからエアコンプレッサーのパフォーマンスを監視できます。

「SMARTLINK は、最適化の機会を特定するための洞察も提供します。また、サービスのタイムラインやメンテナンスのアラートも表示します」と Humphreys 氏は言います。

アトラスコプコは、最近の施設管理には常に遠隔監視と制御が含まれていると指摘しました。 第 4 次産業革命 (インダストリー 4.0) では、機械は、システムとユニットを管理する人が分析できる情報を送信できる必要があります。これは、機械が接続されている場合にのみ可能です。

高度な接続はコントローラーを通じて実現されます。 たとえば、アトラスコプコの Elektronikon は、カスタマイズされたタイマーや効率制御など、多数の制御および監視オプションとアルゴリズムを提供します。

複数のユニットを使用している場合、アトラスコプコのイコライザーは最大 6 台のコンプレッサーを調整し、すべてのユニット間でバランスのとれた方法で作業負荷を分散することができます。また、オペレーターは効率を最大化するために主に最新のマシンを実行することを選択できます。 また、日勤と夜勤など、異なる時間帯に合わせて 2 つの圧力バンドを設定することもできます。

オプティマイザーは6単位以上の設定を行うコントローラーです。 このデバイスは、設定された圧力と流量が満たされている間、圧縮空気とブロワー システムの動作を最適化するように設計されています。

エネルギーを最大限に節約し、オンライン監視によるメンテナンスへの積極的なアプローチによりユニットを良好な稼働状態に保つように設計されています。 中央コントローラーはインダストリー 4.0 (モノのインターネット) に対応しており、スマート ファクトリー向けに設計されています。

オプティマイザー 4.0 は、より効率的な組み合わせとなる機械を優先しながら、複数のユニットの設置を最適な圧力または流量バンドで実行できるようにすることで、アトラスコプコのコンプレッサーとブロワーの効率を補完します。

中央コントローラは、可能な限り固定速度のマシンがアンロードを実行することを回避しながら、変化する需要に対処するために VSD を調整することにより、VSD ユニットの潜在的なエネルギー節約の可能性を最大限に実現するように設計されています。

複数のユニットをオプティマイザー 4.0 と組み合わせることで、コンプレッサーとブロワーの負荷が均等に分散され、運転時間が均等化され、予防保全の計画と運用が可能になります。

アトラスコプコの中央コントローラーで動作するコンプレッサーとブロワーは、ロード/アンロードサイクルが減り、可能な限り低い圧力/流量で動作するため、機械の寿命が延びます。

Humphreys 氏は、コネクテッド プロダクションを実行しているユーザーは、OPC UA 対応のコンプレッサーについて知りたがるだろうと指摘しました。OPC UA は、「オープン プラットフォーム コミュニケーション ユニファイド アーキテクチャ」の略です。

「技術的に言えば、これは産業オートメーション用に開発されたマシンツーマシン通信プロトコルです」と同氏は述べた。 「平たく言えば、これは生産施設内のさまざまな機械が相互に『会話』できるようにする世界共通言語です。これにより、産業プロセスがよりスムーズに、効率的に、そして確実に実行されることが保証されます。」

ケーザー コンプレッサー社のマーケティング サービス マネージャーであるマイケル キャンバー氏は、接続された現場と統合するために現場にスマート コンプレッサーを設置することの重要性について、「他の建設機械メーカーと同様に、一部のポータブル コンプレッサー会社は、より高度な制御を備えたモデルを提供しています。小型コンピュータやセンサーのコストが低下すると、これらの制御はより多くの動作データを追跡し、応答できるようになります。

「この情報は、より長い寿命と信頼性を確保することを目的として、機器が設計パラメータ内で動作することを確認するために使用されます」と同氏は付け加えた。 「ディーゼル駆動のコンプレッサーの場合、これらの条件には燃料、DEF、オイルレベル、モーターと空気端の温度、バッテリー電圧が含まれます。」

さらに、新しい機械では、大規模な作業現場、街中、または他の州から PC、ラップトップ、タブレット、または電話からのアクセスを可能にするテレマティクス サービスを介して、機器の状態と位置をリモートで監視するオプションが提供される可能性があるとキャンバー氏は指摘しました。

そうすることで大きなメリットが得られます。

「最大の利点は、機器の運用状況とメンテナンス状況を監視できることです」とキャンバー氏は述べています。 「これらの新しい通信機能により、より少ない人数でより多くの資産を管理し、最小限の人員と中断で生産性を維持できるようになります。」

例としては、燃料または DEF レベルが低下しているかどうかを把握し、都合の良い時間と場所で予防メンテナンスをスケジュールできるように、今後の整備間隔について警告することが含まれると同氏は指摘しました。

もう1つの利点は、シャットダウンや、対処しなければシャットダウンにつながる可能性のある状況について警告を受け、サービスチームが派遣前に特定の問題に備えることができるコードを伝達できることだとキャンバー氏は付け加えた。

「これにより、資産所有者、賃貸人、さらには製造業者が機器を監視し、必要に応じてサービスチームを派遣することが可能になります」と同氏は述べた。 「フリートを保有する建設会社や設備レンタル会社は、サービスのスケジュール管理を改善し、場合によっては資産の位置を監視できます。事前に設定されたジオフェンシングにより、割り当てられた場所から移動された資産の運用が防止されます。」

ケーザー社は、Mobilair 製品ライン全体にわたって、より多くの状態情報と、より便利で直感的な制御を提供するために、オンボード インターフェイスの機能を着実に進化させてきたとキャンバー氏は指摘しました。

「特に、CAT C18 ディーゼル エンジンで駆動されるケーザーの 1600CFM M500-2 オイルフリー ユニットと、電気モーターを備えた当社の最新の e-power M250E および M255E には、これらの通信機能が備わっています」と同氏は述べました。

Mobilair M500-2 は、信頼性、燃料効率、柔軟性を提供するように設計されており、60 ～ 150 psig の圧力範囲で最大 1600 cfm を供給します。 600 馬力の Caterpillar C18 ディーゼル エンジンは、Tier 4 Final 排出ガス基準を満たしています。

M500-2 は、化学、製油所、中流/パイプライン、食品および飲料、紙パルプ、造船所、鉱山、大規模建設現場などの重工業、加工、製造作業向けに設計されています。

この機械は、生産のピーク時に工場の空気を補充したり、重要なアプリケーションのバックアップを提供したり、年次メンテナンスの停止やターンアラウンドをサポートしたりするために、レンタルまたは購入できます。

M500-2 は、現場での操縦のための折りたたみ式牽引バーと操縦可能なフロントアクスルを備えています。 また、フォークポケットとリフティングアイも備えており、完全な柔軟性を実現します。 燃料を補給せずに 12 時間連続稼働するように設計されています。 必要に応じて、外部燃料接続と外部 DEF タンクにより稼働時間をさらに延長します。

オンボードの Sigma Control Mobil は機械に組み込まれており、空気の流れを調整して、安定した圧力を維持しながら変化する空気需要に対応します。 標準の Proemion テレマティクスと GPS/GSM モデムを使用すると、動作ステータスとメンテナンス状況をラップトップ、スマートフォン、タブレット経由でリモート監視できます。 M500-2 はリモートから起動でき、ジオフェンス機能を使用して不正使用を防止できます。

新たに市場に投入されたケーザーの MOBILAIR M250E および M255E コンプレッサーは、電動コンプレッサーの利点を耐候性のスキッドマウント パッケージで提供します。

完全電動の M250E/M255E スキッドマウント コンプレッサーは、追加の耐候性を必要とせずに屋外で使用できるように設計されています。 87 ～ 200 psig の圧力で 565 ～ 990 cfm を提供し、短期または長期のレンタル、産業用途のバックアップ、または困難な環境での常設設置として使用できます。

M250E/M255E コンプレッサーは、輸送や現場での設置に便利なラッシングおよびリフティング アイとフォークリフト ポケットを備えたコンパクトな設計が特徴です。

標準装備には、ロック可能で保護されたコントロール パネルからのメンテナンス リマインダーとリアルタイムの運用データによる直感的な制御を提供する Sigma Control Smart が含まれています。

圧力は用途の特定の要件に合わせて調整できます。 追加機能には、スーパー プレミアム IE4 効率ドライブ モーター、標準変調制御、凝縮水分離器付きの内蔵アフタークーラーが含まれます。 内部ヒーターにより、標準動作温度範囲が 14° ～ 104°F に拡張されます。

ケーザーは、機器を遠隔監視し、燃料補給、予防保守、トラブルシューティングと修理に対処できるようにユーザー/所有者に通知するサービスを提供しています。

キャンバー氏は、スマート コンプレッサーの使用に何の課題も見せず、メリットだけを考えています。

「通信機能を備えたこれらのよりスマートな機械は、ダウンタイムを短縮し、機器の信頼性を高め、現場の生産性を高めます」と彼は言いました。 「これにより、圧縮空気を使用する人は、知識や手入れの資格があまりないベビーシッター機器ではなく、生産的な作業に集中することができます。」

Humphreys 氏は、スマート コンプレッサーには他の機械装置と同じニーズがあると指摘しました。

「整備とメンテナンスが必要だ」と彼は言う。 「良いニュースは、問題が発生したとき、または発生しそうになったときに、ユーザーに直接知らせてくれるということです。初めての場合にアプリとコントローラーのテクノロジーをいくつか学ぶことを除けば、特にデメリットはありません。」