■省エネ・ＣＯ２削減をデータサイエンスで支援、製造業ＤＸを推進

　ＪＦＥシステムズ＜４８３２＞（東証スタンダード）は３月６日、一般社団法人日本エネルギー学会「２０２２年度日本エネルギー学会・学会賞（技術部門）」を受賞したＪＦＥスチールの「製鉄所における燃料・電力運用ガイダンスシステム」の開発に参画したと発表。

　製鉄所では多くのエネルギーを必要とすることから、所内で発生した「副生ガス」や「蒸気」を工場の稼働、所内発電に再利用するほか、更なる効率的な運用を目指し、データサイエンスを活用した「エネルギー（燃料・蒸気・電力）の需給調整」による、コスト・エネルギー損失の低減に取り組んでいる。

　ＪＦＥスチールは、製鉄所の燃料・電力運用における省エネルギー・ＣＯ２削減、燃料・電力コスト最小化を目的に、エネルギー需給予測から、都市ガス・電力の外部購入量が最小となるようシミュレーションし、その結果をガイダンスする「燃料・電力運用ガイダンスシステム」を開発、西日本製鉄所（倉敷地区、福山地区）に導入した。

　同ガイダンスシステムは、ＪＦＥスチールが活用を推進している「サイバーフィジカルシステム（＊）」の概念に基づき、リアルタイムに得られるビックデータ（①）および各工場の詳細な生産計画を使用し、予測対象の物理的現象をモデル化して需給予測計算、現時点から将来にわたる需給状況を高精度に予測する（②）。

　さらに同予測を基に、各種製鉄所内発電設備などの操業制約、特性、契約情報を考慮し（③）、外部からのエネルギー購入量が最小となる運用条件を燃料・電力シミュレーションで求め（④）、その結果をオペレーターにガイダンス（⑤）するものである。

●サイバーフィジカルシステム（ＣＰＳ）
　フィジカル空間の膨大なセンサー情報（ビックデータ）をサイバー空間に集約し、これを各種手法でフィジカル空間にリアルタイムにフィードバックすることで価値を創出するシステム

　同社は、「エネルギー需給予測モデルの構築」および「燃料・電力シミュレーション（数理最適化計算）の構築」に、検討段階から開発に至る全工程に参画した。

　同社は、２００９年から、製造業向けに数理最適化技術を用いた最適化ソリューションの提供を開始、製造業の「限りある資源を、どう最適に活用すれば、最大の収益もしくは最小のリスクになるか」という命題に対し、「ＩＢＭ　ＣＰＬＥＸ」、「Ｇｕｒｏｂｉ　Ｏｐｔｉｍｉｚｅｒ」などの数理最適化ソリューションを活用し、大量かつ複雑な条件の組み合わせの中から、生産、在庫、物流、エネルギーの最適条件を選択する意思決定を支援してきた。

　２０２１年からは、ＤＸ（デジタルトランスフォーメーション）推進部門を組織し、ＪＦＥグループで蓄積した、数理最適化技術とデータサイエンスを活用した「製造業ＤＸのノウハウ」の実績を土台に、ＤＸ新規ビジネスの拡大に取り組んでいる。（情報提供：日本インタビュ新聞社・株式投資情報編集部）