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NEC発見チャンネル! MiTA TV

原子力発電所などの大規模設備の故障を未然に防ぐ! 膨大なセンサデータを解析して「いつもと違う」を見つける分析技術「SIAT」

2013年7月17日

  • 朝倉可能性はたくさんあります。例えば「保守点検プロセスの効率化」です。今まで工場や発電所などでは、保守員が経験をもとに部分を一つひとつ叩いて検査したり、目視検査したりと、大変な労力と時間をかけて点検していました。でもSIATならこれを効率化できるんです。
  • 三田どうするんですか?
  • 朝倉モデルを定期的に作って比較するんです。そうすると、摩耗だとか劣化だとかがあると、その部分のまわりの関係性に影響が出てきます。つまり変化がモデル上にあらわれてくるんです。そうすると、そこが「故障しそうだ」と検知できますね。
  • 吉平この「故障しそうだ」というのがポイントです。保守点検のために運転を止める時間は限られていますから、全部の部品を交換したり点検したりしていると間に合いません。だったら「故障しそうだ」というところから優先的に見てあげましょうと。交換しなくていいところは交換せずにすむし、運転を止める時間も短くなるので、稼働率も上がるだけでなく、コストも削減できます。
  • 三田確かに、大きな施設は故障しそうなところから点検した方が効率的ですね!

定期的にモデルを作ることで保守点検プロセスを効率化します

  • 朝倉「品質管理」にも活用できます。例えば鉄工所だと、鉄を製造する工程の中で熱や圧力など様々なセンサを使います。それで、いい品質の鉄ができたときモデルを作っておけば、例えばここの温度が下がりはじめた、品質が下がるので温度を上げてくださいというように、品質を保つための具体的な操作ができるようになるんです。
  • 三田職人さんの経験に頼っていたところが、SIATで分かるようになる感じですか?
  • 吉平すべての経験をモデル化できることはないですが、その可能性は十分あります。今ご活躍されている職人さんの世代がいなくなって、技術が伝えられないときでも、SIATでモデルを作っておけば技術を継承できるかもしれません。
  • 朝倉ほかには「安全余裕度の把握」にも役立つと考えています。SIATが作ったモデル上で、あるセンサの値を入力すると、そこから関係しているセンサ、その先のセンサ、またその先のセンサへと、影響が伝わっていきます。これを利用することで、どこまでの異常な入力に対して、そのシステムが安全に対処できるかシミュレーションできるんです。

「安全余裕度」を確認する様子

  • 吉平これはコンピュータの世界ではすでに実用されています(※)。例えば、ウェブサーバの負荷が一気に上がったとします。そのときに、データベースサーバの応答速度は大丈夫か、シミュレーションするんですね。今までの手法ではそのシミュレーションの精度を上げるのが難しかったのですが、SIATでは過去にあった実データをもとに関係性を組み上げていくので、より正確な定量的評価が可能になったのです。それでデータベースサーバが耐えられないならば、サーバをもう一台増やしていくとか、負荷を見越した設計が定量的にできるんです。こういうことを、工場や発電所などにも応用しようというわけです。

    (※NECでは、ICTシステムの運用管理向けにインバリアント解析技術を活用した製品「WebSAM Invariant Analyzer」を展開しています)
  • 三田ちょっと質問なんですが、SIATは、どんなものに対応しているんですか?
  • 朝倉センサがあるものなら基本的に何にでも使えます。工場や発電所などの施設だけじゃなく、橋やビルなどの建造物でもセンサがあるものなら適応可能性は高いです。
  • 三田そうすると、ものすごく活用できる場が広いわけですね。大きな地震がきたら、古いビルは壊れてしまうんじゃないかと心配だったんですが、SIATを使えば、壊れる前に、怪しいところから先に直していくこともできますよね! SIATの可能性にちょっとワクワクしてきました。
  • 吉平ちなみに実証実験ではあるんですが、NECは、2012年10月から11月まで、中国電力様の協力のもと、同社の島根原子力発電所の技術訓練用施設において現実に起こりえるが、今までの手法では見つけられない障害の試験を行いました。従来の手法や人間による感知に比べて約20倍早く検知できるなど、とても良好な結果を得ています。
  • 三田それは頼もしいです! こういった技術は他メーカーでも開発しているんですか?
  • 吉平いいえ。これだけユニークなアプローチをとった技術は他にありません。分析技術的にものすごい難解なことをしているわけではないのですが、先に述べたようなシステム全体のふるまいを捉える方法自体がとても斬新だったのです。実はSIATの技術は、あまりにユニークであったため、当初、研究所内では懐疑的な意見が多かったんですね。でも独特な新しい技術であっても、それが社会の役に立つのならと、実用化を積極的に考えるNECの事業部のみなさんがSIATに強く興味を示してくれました。はじめはダメ出しもありましたが、事業部の方による実システムでの評価などのご協力があってはじめて実用化できたんです。そういう人たちがいる会社で働けることは、研究者としては幸せですよね。
  • 三田そういうNECの風土のようなものも、SIATの実用化に一役買っているわけですね。これからいろんなところで活用されることを期待しています。本日は貴重なお話、ありがとうございました!
  • 吉平・朝倉こちらこそ、ありがとうございました。

まとめ
「第16回は、膨大なセンサデータを解析することで、工場や発電所などの異常を検知したり、異常の予兆を見つけ出すSIATという分析技術についてお送りしました。みなさんいかがでしたか? わたしは、壊れてしまってからではなく、異常の予兆も見つけられることに、びっくりしてしまいました。どんなところで活用されていくのか、これからも見守っていきたいと思います。
では、また次回の『MiTA TV』でお会いしましょう!」

(2013年7月17日公開)

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