粉体シミュレーションソフトウェア「iGRAF」導入事例
昭和産業株式会社 様

穀物取扱量日本一の穀物ソリューション・カンパニー

―　まずは御社の事業内容について教えてください。

経営理念「人々の健康で豊かな食生活に貢献する」のもと、小麦・大豆・菜種・トウモロコシの4つの穀物を取扱い、小麦粉や植物油、糖化製品などの幅広い食品素材や配合飼料をお客様に提供しています。穀物取扱量日本一の「穀物ソリューション・カンパニー」として、お客様のニーズにお応えする製品づくりに取り組んでいます。60年以上前に、世界で初めて天ぷら粉を販売したのも当社です。

「工程の見える化」に強い感心

―　iGRAFを知ったきっかけはどのようなものだったのでしょうか？

2018年秋、粉体機械などの情報収集で訪れた展示会で、構造計画研究所（KKE）のiGRAFを知りました。当社に足りない部分を補えるソフトだと感じました。特に「工程の見える化」という点にとても興味を持ち、当社の課題解決に活用できるのではないかと思いました。

―　具体的にはどのような課題だったのですか？

お試し期間で有用性を実感

―　本格導入までにテスト等は実施したのですか？

はい。KKEからマシンとソフトを1か月レンタルし、混合工程を題材に、実現象再現テストを行いました。実機混合品の分析結果とシミュレーションの混合結果が概ね同等であったことに加え、シミュレーションの強みと弱みを把握した上で、工程を見える化できたことで実現象の理解度が向上し、工程に影響する因子を抽出できました。これを社内で共有した結果、有用性が認められ、本格導入が決定しました。

―　まずはどのようなところから導入したのですか？

当社で異種粉体を混合して製品を作る新規設備導入の案件がありました。使用経験のない設備のため、本格稼働前の実機試験だけでは、内部で起こっている現象やその後に起こりうる品質リスクが全くわかりません。そこで、シミュレーションを使って、その現象を可視化、数値化し、実機の有効利用の方向性を検討しました。
結果、iGRAFで工程に大きく影響する因子を抽出し、重要検証項目を明確化でき、実機試験の回数も大幅に削減できました。

―　その後はどのような部門で使用されているのですか？

粉体プロセスのある製粉、プレミックス部門を中心に、シミュレーションに興味を持った社員が横断的かつ自主的に集まり、操作ノウハウの蓄積や技術習得に努めています。現在は各工場にもその輪が広がっており、シミュレーションと製造現場の双方から現象を考察できる体制になりました。iGRAFの動画や分析結果があることで、より議論が活発になったと感じています。粉体プロセスについて詳しい人もそうでない人も、ベテランも若手も関係なく、見たものに対する気づきを議論できるのは大きなメリットと考えています。

変動要因に影響されず、条件由来の解析結果が得られる

― 様々な製造現場で使用してみて感じたiGRAFの機能的な強みやメリットは？

― 使いやすさという点ではいかがですか？

iGRAFはユーザーインターフェイスがシンプルで、とても使いやすいです。導入直後は操作を覚えるのに苦労しましたが、2、3ヶ月である程度使いこなせるようになりました。

iGRAFによる空気輸送の様子

単体の設備の性能向上だけではなく、全体最適にも寄与

― iGRAF導入の効果や成果は？

当初の目的であった「課題・問題の可視化」を通じて大きな効果がありました。例えば、粉体を空気で輸送するラインにおいて、実際の能力が設計能力から大きく乖離している課題がありました。現場調査や流体力学の観点から、能力低下を引き起こす可能性のある箇所は把握していたものの確証がなく、コストを伴う設備改造に踏み出せませんでした。そこで、粉体シミュレーションを用いて能力低下の要因と考えている箇所をひとつずつ検証したところ、輸送ライン中の配管径の変更がポイントだと明らかになりました。シミュレーション結果からより良い改善策を見出し、設備改造に踏み切ったところ、たちまち能力が回復しました。

iGRAFを用いることで、これまでと別の角度からより短時間で検証を重ねることができ、改善効果を定量的に見積もれるのは大きな効果だと思います。加えて、断片的な流体工学は理解できても、複雑系になった時、流体工学の専門家でない我々は手に負えないことも多々ありました。その点、粉体シミュレーションでマクロなヒントを得ることで、改善活動へのステップを早く進めることができました。

このように、課題解決の切り口を製造現場だけではなくRD&E（研究開発＆生産技術部門）サイドも一緒になって考えられるようになったことが非常に有益です。これまでは、製造現場は製造現場、研究部門は研究部門とある意味で「縦割り」されていました。現在は部門の垣根を越え、両者の強みを活かした改善活動を行えるようになりました。これにより、製造現場にとっては原理原則に則った改善の考え方、RD&Eにとっては製造現場の工程理解が進むため、それらが相乗効果を生み出して議論が深まり、様々な成果に繋がっています。このような体制を構築できたこともiGRAFを導入してよかったと思う点の一つです。

― 現場での試験回数の削減に関してはいかがですか？

KKEに対する評価

― 今回のiGRAF 導入に関してKKEの対応はいかがでしたか？

シミュレーション初心者に、概念的・理論的な部分から使い方まで丁寧に分かりやすく教えていただきました。特に導入初期は質問攻めにしてしまいましたが、KKEの担当者から的確な回答をいただけて、前に進めました。粉体シミュレーション以外にも興味深い提案をしてくれるのでありがたいです。
さらに現在、KKE主催のiGRAF勉強会の幹事を担当しているのですが、他のユーザー企業の話を聞くたびに新しい気付きがあり、これを自社に持ち帰って新しい使い方を考案できます。その意味でも、KKEには感謝しています。

― KKEに対する要望があればお願いします。

iGRAFの全体像が掴めるような説明書があればより理解が深まると思います。シミュレーション結果の数値化ができない部分があるので、説得性を向上させるためにもそこを何とかしたいですね。また、解析に使用しているフリーソフトの操作がiGRAFと同じくらい使いやすくなるといいと思っています。

現実空間と仮想空間の2軸からよりよい製品の製造と生産効率向上を目指したい

― 今後の展望について教えてください。