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成功事例

DFIの組み込みシステムオンチップソリューションが、産業用エアコンプレッサーに低コストとより柔軟なリモート管理をもたらします

DFIの組み込みシステムオンチップソリューションが、産業用エアコンプレッサーに低コストとより柔軟なリモート管理をもたらします

エアコンプレッサーとは、空気を圧縮して空気圧を高めるために使用される機械です。主に鉄鋼、電力、冶金、造船、繊維、電子、化学、石油・ガス、鉱業、軽工業、機械製造、製紙・印刷、輸送施設、食品産業などで使用されています。医療、鋳造・噴霧、海洋ターミナル、軍事技術、自動車産業、航空宇宙、及び各種ツールや輸送機器、昇降装置、スナッチギアなどに電力を供給するインフラの分野は、インダストリアルIoT(IIoT)の一部になってきています。DFIのシステムオンチップソリューションは、100年以上の歴史を持つ有名なエアコンプレッサーメーカーが「Internet of Everything(IoE)」の新分野に参入するのをサポートします。

 

地域:アメリカ

業界:産業用エアコンプレッサー

アプリケーション:エアコンプレッサー制御システム、IoTゲートウェイ

ソリューション:EC900-FS6(NXP i.MX6システムオンチップ)

 

エアコンプレッサーとは、空気を圧縮して同時に空気圧を上げる機械で、幅広い用途があります。代表的な用途としては、HVAC(暖房・換気・空調)、冷凍サイクル、産業用電力、シリコン化学工業、石油化学、天然ガス輸送などがあり、至る所で使用されています。情報技術の発展とインダストリアルIoTの普及により、一見伝統的な産業であるエアコンプレッサーのメーカーも、より高度なデータ分析を導入しながら、タスクをデジタル化してリモートで管理する必要があり、より高度なデータ分析を導入し、高度なエアコンプレッサーのメンテナンスコストを削減します。

これまでは、エアコンプレッサーの修理が必要な場合、人を現地に派遣して問題を確認した上で、材料や部品を持ち込み、修理する必要がありました。メンテナンス車に材料や部品を積んでいれば、一度で完了することができます。そうでない場合は再訪する必要があり、作業員と材料のリソースに無駄が生じていました。過去の使用状況では、サプライヤーはエアコンプレッサーの実際の設置場所を知ることができませんでしたが、無線ネットワーク(低消費電力のIoT無線ネットワークやGPS内蔵のLTEモジュールなど)があれば、サプライヤーはオペレーティングシステムの状態や設置場所を知ることができ、ビジネス上の意思決定に役立ちます。そのため、100年以上の歴史を持つ米国の大手エアコンプレッサー工場では、エアコンプレッサーの動作状態を効率的に監視し、動作記録の収集と、問題の事前検知によるメンテナンスサイクルの予測が可能な遠隔管理システムを導入しました。導入環境では、様々な規格の無線ネットワークを介してクラウドベースの管理センターにデータを送信します。しかし、このニーズを満たすことは容易ではありません。

EC900-FS6

まず、ほとんどの産業用エアコンプレッサーは、空調システムがない比較的過酷な生産環境に配備されており、気候のばらつきが大きいアメリカ国内に設置されています。この遠隔管理システムは、-20度から70度の動作温度に耐え、9Vから36Vまでの電圧範囲をサポートする必要があります。また、産業用エアコンプレッサーは、まったく異なる多様な構成環境で使用されるため、Ethernet、WiFi、3G/4G LTE、及びインダストリアルIoTでよく見受けられる低消費電力の広域ネットワークなど、多様なネットワーク機能も必要となります。最後に、RS-485を使用する旧式モデルなど、他の管理インターフェースを使用する産業用エアコンプレッサーの異なる世代のため、新しい製品はEthernetに変える必要があります。この遠隔管理システムには、アプリケーションの柔軟性を向上させるための多様なI/Oが必要です。

上述のビジョンを実現するためには、超コンパクトなシステムサイズ、包括的なI/Oインターフェイス、産業用コンピュータレベルの高い信頼性を考慮する必要があります。NXP i.MXシリーズのARMシステムオンチップは、インダストリアルコントロールや自動車の分野におけるユニークな製品であり、最適な選択となります。DFIのEC900-FS6はNXP i.MX6シリーズを採用し、コンピューティング性能の要件に基づいて、シングルコア、ローエンドデュアルコア、ハイエンドデュアルコア、クアッドコアで置き換えることができます。

またEC900-FS6は、豊富で充実したI/Oインターフェイス、SIMカードスロット内蔵のフルサイズMini PCIeを装備し、3G/4Gモバイルネットワークをサポートするための拡張が可能です。

しかし、FA分野でARMのシステムはx86のシステムに完成度と成熟度で遠く及ばない。さらに、BIOSやUEFIなどの標準化されたファームウェアのインターフェースもない。したがって、完璧なソフトウェアサポートの下で、既存のBSP(ボードサポートパッケージ)でブートローダーが正しく動作し、安定して運用できるかにプロジェクトの成否がかかっている。DFIは、カスタマイズとシステム統合における豊富な経験に基づいて、Linuxシステムの同じコアバージョンを統合し、すぐにYocto 1.8とAndroid 5.1 BSPを開発し、同じコアバージョンのLinuxシステムと、対応するブートローダーを統合しました。お客様はアプリケーションソフトウェアの開発に集中し、それをアプリケーションサイトに迅速にデプロイしてサービス品質を向上させることができます。

包括的な規格とシームレスなソフトウェアサポートで、DFIは歴史ある産業用エアコンプレッサー業界による新しいインダストリアルIoTの世界への参入を支援できます。