計装Cube11
PSEによる省エネソリューション，そして計装エンジニアの役割
−話は超安定化プラントから始まった−

―――どのくらいトラブルが減りましたか。
高田　トラブルにも色々ありますが，生産に影響を与えるものをトラブルと定義しますと，当時，月100件以上あったものが，現在では数件，もしくは0になりました。
　ところが大きなトラブルが全くなくなった訳ではありません。たとえば，水島事業所でも去年から今年にかけて，プラントが停止する大きなトラブルも発生しています。石油化学プラントでは1回止まってしまうと，非常に大きな損害になります。その意味でまだまだ真の「超安定化プラント」は実現しておらず，現在，しきり直しをし，活動を行っているところです。

―――大きなトラブルというのは，想定できなかったトラブルということですか。
高田　そうです。超安定化プラントを実現する上で何が課題かというと，一つは設備が老朽化してきたので設備管理をもっとしっかりやらなければならないということ，もう一つはトラブルの原因がわからない＝解明できていないものがプラント上の不安定要因としてまだまだあることです。
　そこで化学工学の世界では「ネガティブテクノロジー」と言われますが，プラント安定運転を阻害する要因−腐る，詰まる等−について，今まで技術的に体系化されてこなかったことをきちんと体系化しようとしています。我々はこれをSSOT（Super Stable Operation Technology）と呼んでおります。
　もう一方の問題としては，人の問題です。これはオペレータの世代交代が目の前に迫っており，これを何とかしなければなりません。シミュレータ(関連文献：ユーザ/ベンダー)を使用して訓練はしていますが，トラブルを経験してきたベテランオペレータと同じ次元を求めるのは無理ではないか。ですから，あるべきオペレータ像を明確にして，オペレーションというものを考えていかなければならないのでなないかと思います。そのためのサポートとしてシステム(関連文献：石油/鉄鋼/紙パ)はどうあるべきかということを考えていかなければならないということです。

―――トラブルの原因が，どこにあるのか，設備であるのか，プロセスにあるのかわからない。そのためにプロセスや設備を診断していく技術と，省エネを実現する技術と非常に似ている。
　三菱化学エンジニアリングでは「PSE（プロセス・システムズ・エンジニアリング）による省エネ」といっていますが，超安定化のためトラブルをなくすこともPSEの大きな役割ではないかと思うのですが。
山中　そうですね。ロスを見つけるのも，トラブル要因を見つけるのも，運転とプロセスをしっかり理解することから入らないとだめですね。
　一般にPSEというのは，プロセスの開発から設計，運転，保全までの色々な課題をシステム的な考え方で解決するための工学ですが，色々な技術を，横通しで繋げていくような学問体系としてとらえることができます。まさに，省エネやトラブル削減というのは，そういう取り組みをしないと，機械だけを考えているとか，計装だけを考えるとか，単位操作だけを考えるとかでは問題解決できません。そこで，三菱化学グループの生産技術ではPSEが大きな役割を果たしています。

―――ということは三菱化学においてはPSEに取り組む部門が別にあって，プラントの安定化をどう進めるかということをグループ全体で行っているわけですね。そして「PSEによる省エネ実現(関連文献：ユーティリティ/空調/電気)」「PSEによるトラブル削減」ということで，それらが集まっていくとプラントの安定ということになっていくということですね。
山中　PSEだけでトラブルを削減できるわけではなく，専門家された設備管理の深い技術や診断やケミカルの知識の部分など，個別に対応していくのですけど，ことオペレーションになるとPSEが必要になってきます。それから，安全・安定と，コスト削減（安価）というのがあり，そこでは省エネの問題がでてきますし，環境の問題もあります。
高田　三菱化学ではPSEはプロセス生産技術部門といっていますが，６つのグループで構成され，体制はRDの部門と技術・生産センターとが一体となって活動しています（図1）。
　図のように，PSEには物性研究所，モデルを組んでシミュレーションを行うグループ，プロセス開発グループ，また環境・安全関連では物質安全リスク評価などもあります。そのほか先ほど話に出た「ネガティブテクノロジー」行うSSOTのグループもここにあります。
　それから，もっと上位のプラント全体，ビジネスまでを含めた最適化を行うグループがあり，これらのいろいろな機能をもったグループが一緒になって活動しています。
　PSEの役割として，新しい製品やプロセスの開発を効率化することで，開発からスケールアップし工業化する各段階においてPSEが機能しています。もう一つはプラントの安定化で，これは省エネ，効率化，生産性向上につながります。プラント操業の安定化による稼働率の向上を実現し，それができるとその上で最適なオペレーションを考え，さらに進むとビジネス系を含めた全体の最適化を目指していくコンセプトのもとにおこなっています。

―――そうしますと，三菱化学エンジニアリングが提案する「PSEによる省エネの実現」については，省エネに限られたことではないわけですが，なぜ省エネソリューションとして展開しようとしたわけでしょうか。
山中　省エネだけをターゲットにしているわけではなく，トラブル削減なども含めたものですが，一般にソリューションというとかなり広いものになってしまうため，まず第一段として省エネをもってきました。それと，MECはもともと旧三菱油化が持っていた蓄熱材（STL）を売っていたり，コジェネ,マイクロガスタービン技術など持っていたりして，そういったところでの省エネ提案がありました。その点からも軸はまず省エネに展開していこうということになっていますが，実際に顧客側に入りこんだら，トラブルの削減の課題や，小人化のニーズがあり，それらに対応した技術を提供しています。

―――ということは省エネといっていますが，PSEの中に人の問題やトラブルの解析の課題などが含まれているのですね。……三菱化学としては，この取り組みが90年ごろはじまり，その後物流の問題等，幅広く取り組まれ，トラブル削減についても究極のかたちまではいかないまでも，かなりの成果が出てきて最後の仕上げまでの段階まできた？（図2参照）
高田　いやまだまだです。生産計画，スケジューリング，物流といった段階までいくと，実際のビジネスを行っている事業部や基幹システム（情報システム）などと取り組まないと。われわれ（製造）がいくら最適化のソリューションといっても全体システムからみればごく一部ですから。
山中　省エネにしても，それを実現した当初はちゃんとできているのですが，いかに維持していくかという課題があります。プロセスでは増改造が起こったり，それに伴ってオペレーションが変わったりしますから，一度実現した省エネレベルをキープするためには何か手を打たなければならなくなります。
　片や，生産計画のスケジューリングや最適化の問題では，プラント最適化レベルではPSEでの取り組みは可能ですが，企業レベルの最適化となると事業戦略の最適化ですから，既存製品をずっと作りつづけるための最適化もあれば，あたらしい製品・プロセスを立ち上げる，ライフサイクルの最適化も考えなければなりません。三菱化学全体で考えれば医薬部門との関連などを含めた企業の事業戦略という非常に大きな話となり，PSEの範疇を越えてくると考えられます。