2018年12月13日

IoTとIndustry4.0向け TE Connectivity社製センサ：立花エレテック

2017年5月から株式会社立花エレテック（以下、当社）はTE Connectivity（以下TE）社製センサの取り扱いを始めました。この契約締結に伴い、TE社製コネクタ＋センサの拡販活動をスタートしております。

TEは過酷な環境、低消費電流およびさまざまな測定タイプをサポートするためのインダストリアルセンサをパッケージ化することにより、Industry 4.0市場の成長に多種多様なセンサ製品を通して貢献しています。センサは、測定特性を読み取って故障を予測し、状態のモニタリングを行い、効率を高めることでスマートファクトリーを実現するのに大切な役割を担っております。

また、環境や条件等、さまざまなタイプの機器やプロセスにおいて、過酷な環境下で正確な測定を行うセンサの役割は今日ますます広がっています。複数のデジタル出力信号を備えた小型センサからワイヤレスセンサ技術まで、TEはIndustry 4.0とIndustrial Internet of Things（IIoT）を可能にする、さまざまなソリューションを提供しています。今回は、TEのセンサがスマートファクトリーのどのようなアプリケーションで使われているかについて、実際の事例を7つご紹介いたします。

予測メンテナンスによる不具合の防止

センサ出力信号を一定期間継続的にモニタリングすることにより、機器の故障を予測することができます。ベアリングの振動から温度の上昇まで、特性の変化に伴い、性能の低下や部品交換の必要性が予測され、致命的な故障やダウンタイム、およびコストを削減することができます。

また、ろ過もメンテナンスのカテゴリーのひとつとして挙げることができます。一例として、TE社製の差圧センサを使用し、フィルターの圧力のモニタリングを行い、液圧または空気圧のフィルターメンテナンスを予測することが可能になります。

アセットモニタリングによる継続的な生産の実現

製造業のオペレーションでは、多くの場合、製品を製造するためのアセット（原材料）が必要です。材料が不足すると、生産のダウンタイムやサプライチェーンの損失を招く可能性があるため、センサを使用することで原材料の在庫確認をすることに役立ちます。利用可能な原材料在庫の全体の数量から、個別の原材料在庫における気泡の検出まで、センサの使用によるアセットモニタリングを通して、生産のダウンタイムによる損失を予め防ぐことができます。多くの場合、工場の原材料は、液体状態で保管されています。これらの液体状の原材料は、本質的に腐食性があり、特別な取り扱いと管理が求められます。センサが液体と接触する場合は、液体と互換性のある材料で製造する必要があります。液面をモニタリングする化学物質関連の工場やサプライヤーは、水中圧力トランデューサを使用して、貯蔵タンクの静水圧レベルを測定することができ、センサで出力された情報をクラウド上に送信することで、生産を中断せずに出荷をスケジュールすることが可能になります。

ビルディングオートメーションによる効率化の向上

ビル管理のコストとCO2の排出量の低減は、多くのスマートファクトリーにとって重要な要素です。スマートホームアプリケーションと同様に、センサは圧力、温度、および湿度のデータを出力し、工場全体の機器のHVACおよび、冷凍システムの効率を向上させることができます。制御装置に埋め込まれた小型デジタルセンサから、プロセスに設置された無線センサまで、当社はビルディングオートメーションアプリケーション向けの多種多様なセンサ技術を提供します。

プロセスオートメーションによる最適化

従来の工場に、センサを組み込むことによって、スマートファクトリーに進化させることができます。ダイヤルゲージをセンサで置き換えることで、より正確な読み取りと、過酷な環境下でのデータの収集が可能になります。センサからのデータは、セントラルポイントでデータを収集し、出力されたフィードバックに基づいてシステムを最適化することにより、Industry 4.0プロセスの自動化を可能にします。生産プロセスの中には、圧力測定値の読み込みが難しいような、非常に困難な箇所がある場合もありますが、このようなケースは、オペレーション効率が低下する可能性に繋がってしまいます。TE社製M5800デジタルディスプレイトランスデューサシリーズは、このような過酷な環境下においても圧力値を視覚された情報として出力します。310度回転可能であり、ディスプレイを見やすいように適時調整が可能です。

セキュリティを確保しより安全なデータの蓄積を実現

データのセキュリティは、Industry 4.0およびIoTのすべての要素に関連し、最重要課題です。センサがデータを提供する一方で、ゲートウェイとクラウドを介したデータの伝送には、より細心の注意と強固な対策が必要になります。高度なセキュリティのデータストレージエンクロージャーは、システムを検出して保護するための信頼性の高い有効な手段を必要とし、物理的な改ざんに対するデータです。TE社製タンパーディテクションセンサ（TDS）は、このようなデータの改ざんを検出し、物理的なデータ保護を可能にし、高度なセキュリティソリューションを実現します。

産業用途における故障予知保全

①工作機向け温度センサ（PT100、PT1000）

従来から産業用モーター市場では、モーターのコイル部分にサーミスタ（NTC）を搭載している製品がほとんどです。これはモーター内のコイルの温度が想定以上の温度に上がった場合、モーターを止める役割を持っています。

昨今、ヨーロッパの工作機メーカーを中心に「一定の温度で止める役割」から「モーター内の温度上昇をモニタリングする役割」へ需要が変化しております。これは、NTCからPTC（RTD）の特性を利用した故障予知を目的としています。この産業向けPTC（RTD）センサにはTE社製PT100/PT1000が最適です。600℃までのモニタリングが可能な他、センサエレメントをお客様の要求形状に合わせハウジングすることが可能です。

②振動測定用加速度センサ（805M1）

従来から産業用途では、振動による故障予知・保全ができないか、という課題があります。もちろん、市場に振動センサはありますが、非常に高価なため、搭載されているお客様は限られています。TE社製805M1は、簡易的な振動測定を「安価」でご提供いたします。ピエゾ技術を用いた加速度センサを内蔵し、200Gまでの振動が測定可能です。接続は入力電圧、GNDと出力電圧の3ピンで接続可能で、振動を測定したい場所にさまざまな固定方法（接着、ネジ止め、マグネット止め）が可能です。現在、PLCに接続可能なセンサソリューションとして、お客様の要求にお応えしています。