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기획특집 <특집: 제조공장에서의 원격 감시 솔루션>플랜트의 원격 감시 및 조업 지원 시스템

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작성자 댓글 0건 조회 1,043회 작성일 20-09-24 15:32

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그림 1. 시스템 개요 


서론

당사의 주요 사업은 플랜트 건설업이다. 당사의 주력 상품으로는 폐기물 처리 플랜트, 바이오매스 발전 플랜트, LNG 플랜트, 교량 등이 있다. 그 중에서 폐기물 처리 플랜트는 운영을 민영화로 전환하고 있으며, 건설과 운영을 하나로 응찰하는 이른바 DBO(Design Build Operate) 형식의 안건이 주체가 되었다.

당사에서 운영을 하는 경우 중요한 것이 플랜트 운영의 안정화와 효율화이다. 조업의 안정성을 높여 효율화를 도모함으로써 가격 경쟁력을 가진 플랜트 운영이 가능해진다.


이러한 가운데 당사에서는 다양한 플랜트를 대상으로 하는

· 원격 감시원격 조업

· 모바일 단말을 통한 각종 솔루션

을 일본 국내외에 제공하고 있다.

여기에서는 당사에서 대처하는 사례에 관해 소개하도록 한다.

 

원격 감시/모바일 단말 솔루션

최근 스마트폰으로 대표되는 소형 무선 모바일 단말의 보급도 원인 중 하나가 되어 무선 LAN(Local Area Network)이나 휴대전화회선을 이용한 다양한 서비스 및 애플리케이션이 보급되어 왔으며, 무선을 이용한 시스템에 강한 관심을 보이는 사용자가 늘어나고 있다.


무선 LAN이나 휴대전화회선을 이용한 시스템은 무선이기 때문에 공사비용의 절감을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 이동하면서 실시간 대용량 데이터 전송이 가능해진다. 플랜트의 원격 감시나 조업 지원 시스템에 대한 적용, 그리고 최근에는 보수 점검 사무에서의 페이퍼리스화, 기술 전승용 툴로서의 이용 등, 도입이 기대되는 분야가 확대되고 있다.

이러한 가운데 당사는 2014년부터 폭발성 가스 분위기의 위험 장소(이하, 방폭 에리어)에서 사용 가능한 방폭 모바일 단말 및 방폭 스마트폰을 판매하고 있으며 판매 누적 대수는 1,000대를 돌파했다.


또한, 당사의 원격 감시 서비스는 2003년 원격 메인터넌스 서비스에서 시작되었으며 2014년에는 원격 서비스 센터를 요코하마 본사에 개설하고 폐기물 처리 플랜트의 운전 감시 및 조업 지원과 더불어 플랜트의 다양한 데이터 축적을 시작했다. 20183월에 개설한 글로벌 원격 센터(이하, GRC)에서는 보안을 강화하고 부가가치가 높은 원격 지원 서비스를 제공하고 있다. 더 나아가 201811월에는 플랜트 데이터 활용을 위한 데이터 해석 플랫폼(Pla’cello®(플래체로))을 회사 대상으로 발매하고 인공 지능(이하, AI)빅데이터를 활용할 수 있는 환경을 갖추었다. 원격 감시 서비스 및 모바일 단말 솔루션에 관한 시스템 개요는 <그림 1>과 같다.


원격 감시 서비스와 모바일 단말 이용에 따라 이전에 중앙 제어실에서 감시했던 플랜트의 조업 정보를 플랜트 구역 내에서뿐만 아니라 구역 밖에서도 항상(휴일, 야간에도) 감시가 가능해졌다.

다음 장에서부터는 원격 감시 서비스 및 모바일 단말을 이용한 솔루션에 관하여 소개하도록 한다.

 


플랜트의 원격감시/원격조업 서비스

당사의 원격감시 거점인 GRC는 플랜트의 조업운전 데이터를 대용량이면서 동시에 안전한 고속 광 회선을 이용한 네트워크를 거쳐 수집하고 원격 감시 및 원격 조업을 하는 시설이다.

(1) GRC의 개요

<사진 1>GRC의 내부 경관이다. GRC에서는 원격 감시 및 원격 조업을 위해 많은 수의 모니터와 화상 회의 시스템, 헤드셋 등의 설비를 보유하고 있다.

GRC의 데스크 배치는 앞에는 일반 책상, 뒤에는 커브를 그리는 책상의 2단 구성으로 이루어져 있다. 앞의 책상은 실제로 원격 감시와 원격 조업을 하는 조작원을 위한 자리이며, 원격 감시 및 조업에 필요한 정보를 시의적절하게 조작원에게 제공할 수 있도록 모니터와 헤드셋 등의 디바이스를 다수 배치했다. 한편, 뒤의 책상은 플랜트의 설계자가 데이터를 해석하거나 조작원을 지원하거나 하기 위한 자리이며, 설계자가 필요로 하는 정보를 집중적으로 얻을 수 있도록 되어 있다.



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사진 1. GRC의 내부 경관

 


(2) GRC의 특징

앞서 설명한 GRC는 아래와 같은 특징을 가진다.

1) 원격 감시 및 조업 지원의 제휴 강화

원격 감시 및 조업 지원의 툴로서 시계열 데이터의 공유뿐만 아니라 현장 영상이나 영상 회의를 통한 정보 공유의 구조도 가지고 있으며, 감시 대상 시설과 GRC와의 정보 연계가 밀접하게 이루어질 수 있다. 또한, 문제 발생 시에는 동일 부지 내에 종사하는 설계자가 GRC로 출동하여 조작원과 설계자가 밀접하게 연계하여 문제를 해결한다.


2) 데이터 해석과 AI 연계를 통한 조업 지원의 고도화

플랜트의 조업 지원을 보다 고도의 수준으로 실현하기 위해 데이터 해석 및 AI와 연계한 조업 지원이 가능한 구조를 구축했다. AI 연계 구조에 대해서는 다음 항에서 소개하도록 한다.


3) 만전을 기한 보안 대책

당사가 맡는 운전 데이터의 중요성을 감안하여 보안에는 만전을 기하였다(폐역 네트워크 회선, 접속 권한 관리, 입퇴실 관리, SOC(Security Operation Center)에 의한 통신의 감시 등). 또한, 보안 대책을 높은 수준으로 실현하고 있다는 증거로 제어 시스템에 관한 보안 관리 시스템인 CSMS(Cyber Security Management System) 인증을 취득했다.


(3) 데이터 해석 플랫폼

당사는 GRC에서 축적된 데이터를 이용하여 AI를 활용한 조업 지원이 가능한 데이터 해석 플랫폼(Placello®(플라체로))를 구축하고 201811월부터 운용을 개시했다. <그림 2>Placello®의 기본 구성이다.


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그림 2. Placello®의 기본 구성

 


1) GUI에 뛰어난 툴의 도입

일반적으로 데이터 과학에는 정보’, ‘통계’, ‘영역 지식이라는 3영역의 지식이 필요하다고 한다. 당사에는 플랜트 설계나 조업을 통해 영역 지식에 충분한 기량을 가신 기술자가 많이 있다. 이 때문에 Placello®는 정보학이나 통계학의 지식이 충분하지 않은 기술자라도 플랜트 데이터 해석의 일련의 흐름을 실시할 수 있는 구조로 만들기 위해 프로그래밍 없이 다룰 수 있는 GUI에 뛰어난 데이터 해석 관련 툴을 도입했다.


2) 시계열 데이터를 다루기 쉬운 환경의 구축

당사가 다루는 데이터 중에서 가장 주요한 데이터가 플랜트에서 발생하는 시계열 데이터다. 이 시계열 데이터는 센서 데이터나 상태 데이터, 오퍼레이터의 조작 데이터 등이며, 데이터 주기가 일정한 간격으로 다수의 데이터가 동시에 수집 및 축적된다는 특징을 가진다. 시계열 데이터를 쉽게 다루기 위한 구조를 독자 개발하여 당사 엔지니어가 데이터 해석을 하기 쉬운 플랫폼을 만들었다.

운용을 시작한지 1년 반이 지난 현재 Placello®의 이용자는 400명을 돌파했으며 당사의 다양한 플랫폼의 AI 개발 및 데이터 해석에 활용되고 있다.



...(후략)




小嶋 浩史妹尾 光敏岡 哲史 / JFE엔지니어링

본 기사는 2020년 9월호에 게재되었습니다. 

  

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본 기사는 월간지[計側技術] (일본일본공업출판주식회사 발행)로부터 번역·전재한 것입니다.

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