在“无盲点网络”上有效利用现有设备,实现环境数据集成和可视化的
数字化转型解决方案“e-Platch™”实现商用

  • 凸版印刷株式会社

  凸版印刷株式会社(总公司:东京都文京区,代表取缔役社长:麿秀晴,以下简称“凸版印刷”)开发出一款可自动采集制造工厂排水水位和氢离子浓度等环境数据,强化工厂整体风险管理的综合性监控系统“e-Platch™”(以下简称“本系统”)。

支持工厂环境保全业务的数字化转型(DX)解决方案包“e-Platch™”
© TOPPAN INC.

  本系统是基于凸版印刷于2021年10月在自有工厂构建的“环境数据自动采集系统”(※1)下推出的一款解决方案包。凸版印刷通过灵活运用下一代LPWA(低功耗广域网)标准ZETA(※2)的“无盲点通信网络”技术,有效使用现有测量仪器,成功在自有工厂构建并推广使用该套数据自动采集系统。此次推出的解决方案包则是在此基础上新增了模拟式仪表远程自动查表功能和专用监控应用程序,从而实现环境数据分析和报告生成等一体化监控。通过本系统不但可以减少工厂及设施在环境保全和检查作业方面的负担,提升工作效率,同时还能够实现人力资源在环境保全活动中的灵活分配。
  本系统将在2022年6月29日(周三)至7月1日(周五)举办的“第1届本地 5G/IoT(物联网)应用展”(地点:东京国际展览中心(Tokyo Big Sight))的ZETA联盟展位凸版印刷展区(西1馆,3-6号展区)中展出。

开发背景

  目前,应对全球气候变化和环境问题已成为企业存续中不可或缺的一部分,特别是在生产现场开展环境保全工作,从对联合国可持续发展目标(SDGs)的贡献角度来看,业已成为企业应该履行的社会责任之一。但是,在许多工厂中测量仪器和传感器被安装在无线电波难以到达的室内、地下或无法确保电力供应的室外等处,因此采用传统的网络技术难以实现IoT化。此外,测量仪器和传感器的环境数据采集工作,尤其是模拟式仪表的查表工作,由于巡检所需的人力负担和替换数字仪表产生的投资费用等问题,现已成为实现IoT化的阻碍因素。
  此次,凸版印刷与在电子部件和车载信息设备方面拥有高超技术实力及丰富实绩的阿尔卑斯阿尔派株式会社(总公司:东京都大田区,代表取缔役社长:栗山年弘,以下简称“阿尔卑斯阿尔派”)联手合作,并结合凸版所掌握的ZETA通信方面的技术经验,实现了可在ZETA网络上使用的“远程自动查表”功能,同时该项功能还可加装到现有的模拟式仪表上使用。
  通过ZETA 的“无盲点通信网络”,以及可利用现有测量仪器的数据转换设备和模拟式仪表的远程自动查表功能,凸版除了攻克阻碍环境数据检查业务实现IoT化的各项课题之外,还实现了专用监控应用软件的集成和可视化功能,成功开发出这款环境保全DX综合性解决方案。
  此外,经由ZETA 网络还可将采集和管理各种数据的“ZETADRIVE®”与凸版印刷的制造DX支持解决方案“NAVINECT®”实现互联。

环境保全DX解决方案“e-Platch™”的特点

① 运用ZETA技术构建“无盲点的无线通信网络”
  在许多工厂中,由于建筑结构复杂,存在无线电波难以传递的区域以及难以确保电源的场所,通过适当布置由电池驱动的中继器,可以实现无盲点的无线通信网络。

② 可沿用现有测量仪器的数据转换设备“ZETABOX™”
  通过数据转换设备“ZETABOX™”将测量仪器输出的数据数字化,并将其传输到ZETA网络中。由于可以沿用现有的测量仪器,因此不但可以降低引入成本,还无需实施因数据采集而进行测量仪器的维护等作业变更。

“模拟式仪表监控系统”设置示意图
© ALPS ALPINE CO., LTD.
③ 模拟式仪表的远程自动查表功能
  通过与阿尔卑斯阿尔派开发的IoT解决方案“模拟式仪表监控系统”的系统协作,实现了模拟式仪表的远程自动查表功能,减轻了工厂内巡检的作业负担。凸版印刷通过与在设备开发实力和软件开发实力上具有强大优势的阿尔卑斯阿尔派的联手合作,并结合自身在数字技术解决方案研发方面的强项,成功开发出了可支持“ZETA”的系统版本。
  通过磁性传感器测量装在指针上的专用磁性支架的动作,采用ZETA通信技术将指针角度上传至云服务器。计算出仪表值并在应用程序上以“可视化”的方式展示出来。此外,通过将其加装到现有的模拟式仪表上,能够以低廉的成本实现对仪表值的远程监控。与目前主流的“摄像头方式”相比,其受到测量环境诸如护罩模糊或照度不足等的影响较小,可实现高精度的测量。

④ 实现环境保全业务可视化的“e-Platch™”专用监控软件
  各种传感器采集的数据由基于云系统平台的“ZETADRIVE®”进行管理。“ZETADRIVE®”所管理的数据将通过与专用监控应用程序的API(应用程序接口)连接,实现数据分析、图表创建、告警功能、报告生成等,可全方位可视化地展示环境保全业务的情况。

⑤ 与制造DX支持解决方案“NAVINECT®”的互联
  通过“ZETADRIVE®”与“NAVINECT®”互联后,可大幅度增加生产线的各项监控条件。

“NAVINECT®”官网: https://navinect.jp/(日语)

今后的目标

  凸版印刷将针对在采集环境数据方面有困难的客户,于2022年12月开始正式推出环境保全DX综合性解决方案“e-Platch™”。计划在2023年度内,包含试验引进在内销售100套该解决方案。

关于“第1届本地 5G/IoT 应用展”

名称:第1届本地5G/IoT应用展
会期:2022年6月29日(周三)~7月1日(周五)10:00~18:00(最后一天为10:00~17:00)
会场:东京国际展览中心 西1馆,3-6号展区
主办方:RX Japan株式会社
官网:https://www.cbw-expo.jp/ja-jp/about/l5g.html(日语,英语)

※1 “凸版印刷在自有工厂构建环境数据自动采集系统” 2021年10月26日发布 (https://www.toppan.com/zh/news/2021/10/newsrelease211026.html)
※2 ZETA
由英国ZiFiSense公司开发,具有超窄带(UNB: Ultra Narrow Band)多信道通讯、网状结构网络广域分布式接入、低功耗双向通讯等特点,是适用于物联网的最新型LPWA(低功耗广域)网络标准。ZETA是LPWA标准之一,使用多级中继器进行多跳通讯,与其他类型的LPWA相比,可以减少基站的设置,实现低成本运营,因此备受关注。
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