小さな会社のプラント設計5

農作物のプラントでは、選別状態が連続的に変化する、という特徴について掘り下げます。

農作物は、畑ごとに性状（水分、形状、色、流動性等）が異なります。

同じ畑の収穫物であっても、コンテナ毎に異なることもあります。

その性状の異なる原料を、共同利用施設では大きなロットとして連続して選別します。

そのため選別工程では、原料性状の変化に合わせて装置を随時調整（比重選別機のデッキ角度や風量、あるいはカメラ選別の感度や供給量など）しますが、同時に選別歩留まり（良品と屑の割合）も変化します。

つまり一定の状態が正しいのではなく、随時変化することが前提であり、原料によっては朝一の選別歩留まりが95％のものが夕方には85%となる、というようなこともあります。

そのため、一定の閾値を決めて選別を自動化することが難しく、人の監視を前提としたプラントオペレーションとなります。また、その原料性状の変化に伴う選別歩留まりの変化をリアルタイムで確認することが難しく、ロットが完了した際に、事後的に平均値を確認することしかできませんでした。

工業製品の製造とは異なる。

我々は、それは農作物のプラントの変えられない条件として、受け入れていました。

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転機は、平成30年オホーツクビーンズファクトリー完成時に訪れました。

当社は機械設備工事を担い、効率性や信頼性において高い評価を頂き、生産性向上に貢献できたという自負の一方で、大きな悩みを抱えることとなります。

表現が難しいのですが、それは「次世代プラントにならなかった」というものでした。

それまで、技術開発を重ねることでプラントの自動化が進み、次世代と呼べるものになる、と漠然と考えていました。

ユーザーから高い評価を頂けた。

工場は順調に稼働している。

しかし、自動化という視点では技術革新が無い。

今までとは異なるアプローチが必要なことは明白でした。

そこで我々が考えたのは次の方法です。

「次世代プラントのコンセプトを定義し、それに向けた技術開発を行う」

これまでの、顕在化した問題を解決するための技術開発ではなく、将来必要とされる技術（潜在需要）を想定した開発。

我々が行ったのは「過去の技術革新の歴史を振り返ることで、次を予想する」という方法で、まず過去のプラントを世代区分するところから始めました。

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第1世代「プラントのあり方を模索する時代」（～昭和60年）

機械化が進む収穫体系に対応するための、共同利用施設の姿を模索した時代でした。

第2世代「大型化の時代」（昭和61年～平成20年）

乾燥機の大容量化、海外製大型選別機の導入が進みました。

第3世代「効率化の時代」（平成21年～平成30年）

機械の省エネ化や電子グラフィックパネルによるオペレーションの改良が進み、またBIM（Building Information Modeling）による設計の効率化も進みました。

第3世代を効率化された大型プラントと定義し、オホーツクビーンズファクトリーをその後期と位置づけました。

そして、将来実現するであろう第5世代（完全に自動化されたプラント）の一歩手前。

直近の第4世代のコンセプトを、我々は次のように定義しました。

第4世代「システムが人をサポートする時代」

選別状況やタンクの貯蔵量、各所の搬送量、集出荷状況などの変化を見える化し、そのデータを利用することで、一定の条件下での自動化を実現する。

それにより人の負担を下げ、人口減少下でのプラントの持続可能性を確保する。

担い手が不足する中で求められる次世代のコンセプトを、「システムが人をサポートする時代」と定義し、その実現に向けて、あるプロジェクトが動き始めます。

（つづく）