プラントメーカー・プラントエンジニアリングでのAI活用術

プラントメーカー・プラントエンジニアリングに、そもそもAIは必要なのか

AIを入れて値打ちが出るかは、二つのことを見れば分かります。一つは、その判断が月に何度巡ってくるか。もう一つは、その判断を外したときの後始末の重さです。

両方が大きい業務ほど、仕組みに乗せる意味が大きくなります。プラントの仕事では、後者がとくに重い意味を持ちます。

この二つを当てると、プラントエンジニアリングのAI活用 が効く業務が見えてきます。HAZOPなどの安全性評価で出た指摘とアクションアイテムの追跡、定期補修に備えたスペアパーツ在庫の見直し、引合段階の機器・資材の数量拾い出しです。

どれも案件や号機が変わっても数え方と追い方は変わらず、取りこぼせば事故や納期の遅れに直結します。

逆に、任せてはいけない業務もあります。現地での据付順序の組み替えは、その日の天候と手配できる人と揚重機で答えが変わり、前の案件の解き方が当てはまりません。

ライセンサーとの技術折衝も、相手の意図をその場で読んで条件を詰める仕事です。安全設計に記名するのは、有資格の技術者本人 です。

線引きは会社ごとでも部門ごとでもなく、業務ごとに変わります。同じ設計部門の中でも、規格との突き合わせは仕組みに乗り、プロセスの組み方は人に残ります。

まずは自社の業務を工程に割って、どこが繰り返しで、どこが一品ごとの判断なのかを分けて見るところから始まります。

引合対応から運転支援・保守まで、負荷が大きいのはどの工程か

プラントの案件は、引合を受けてから何年か先の運転支援まで続きます。工程に割ると、決まった見方を当てはめ直す作業と、その時々の条件で答えが変わる作業が、別々の工程に寄っているのが見えます。

この流れの中でいちばん神経を使うのは 詳細設計 です。この工程だけは、自社の判断で閉じられません。

機器の寸法も基礎の荷重も、発注先のメーカーから承認図が返るまで固まりません。返ってきた図面が見積時の想定と違えば、配管ルートも基礎位置も計装の配線も同時に動きます。

プラントは限られた敷地に配管と架構を詰め込むため、一台の据付寸法が変わるだけで取り合いの解き直しが必要になります。

配管設計の担当者が抱えているのは作図の手間よりも、動いた寸法がどの図面まで及んだかの確かめ です。変更の経緯はメールと打合せ記録に分かれて残り、反映が済んだかどうかは各担当の手控えを見ないと分かりません。

ここが整うと、最新でない図面のまま安全性評価の検討会を開く事故がなくなり、機器調達の発注仕様書も確定した内容から起こせます。

現地建設を極小としたのは、そこだけは前例が使えないからです。同じ設計のプラントでも、据付の順序は現場の地耐力、搬入路の幅、その時期に確保できる大型クレーンで変わります。

プラントメーカー・プラントエンジニアリングで最初に取り組むべきAI活用、3つ

冒頭の二つを当てて残るのは、案件が変わっても同じ確かめ方を繰り返し、外すと運転の安全か納期に跳ね返る業務です。ここでは安全性評価の記録、スペアパーツの在庫、引合段階の数量拾いの三つが上位に並びます。

HAZOPで出た指摘を、宿題の一覧に変える

動き出すのは、検討会の録音と書記のメモが案件の記録用フォルダに入った時点です。AIはその記録を読み、社内のHAZOP様式、過去案件で同じ逸脱に採った対策の記録、安全計装の設計基準に照らして、ノードごとの逸脱・原因・影響・推奨対策を表に組み直します。

表は案件の安全管理台帳に行として積まれ、設計変更を伴う対策には担当と期限の欄が立ちます。いまは書記が録音を聞き直して議事録に起こし、そこから宿題を抜き出していますが、並んだ宿題を割り振るところから 次の検討会の準備に入ります。

読み取りが議論と合っているかは、議長を務めたプロセス担当が見ます。対策を採るか、残留リスクとして受け入れるかを決めるのは、保安の責任者です。

予備品をどこまで抱えるかを、顧客に示す

こちらは書類ではなく、時期がきっかけです。四半期の棚卸しが締まった週に、AIが顧客ごとの保有パーツの数量と入出庫の記録、機器メーカーが示す推奨交換周期、運転時間の報告、過去の緊急出荷の経緯を突き合わせます。

出てくるのは、機種ごとに常備すべき品目、注文で足りる品目、持ちすぎている品目に分けた提案資料の下書きです。下書きは文書として共有フォルダに収められ、担当者にはメールで知らせが届きます。在庫表を並べ替える作業が、下書きを直すところから 始まります。

推奨の妥当性は、その顧客のプラントを見てきたサービス技術者が判定します。長納期品を自社で持つ範囲は、在庫の費用を負う事業部門が決めます。

何式と数えるかの迷いを、先に片づける

三つ目は、営業が引合の受付フォームに案件番号と見積提出日を登録したところが起点です。AIは添付されたP&IDと機器仕様書に目を通し、社内で定めた数え方の取り決め、予備機とバルク材の扱い、過去の同種案件の拾い出し実績に照らして、機器と主要資材を区分ごとに数え上げます。

結果は見積用の数量表に行として並び、根拠にした図面番号が各行に付きます。数え漏れが疑われる区分には印が立ちます。積算担当がP&IDに色を塗りながら一品ずつ拾っていた進め方が、並んだ数量を突き合わせる進め方 になります。

数え方が今回の引合条件と合っているかは、積算担当が図面に戻って確かめます。社外に出す数量を最後に確定するのは、案件の見積責任者です。

業務に組み込むまでの4ステップ

例はHAZOP議事録の整理です。新しいシステムを組むのではなく、いまある保管場所と台帳の間に情報の通り道を引く作業です。

1. 使う情報がどこにあるかを決める

AIが見るのは、次のものです。

• 検討会の録音と書記のメモ
• 過去案件で同じ逸脱に採った対策の記録
• 自社のHAZOP様式と安全計装の基準

新しく作るものはありません。どこに何があるかを決めるところまでです。案件フォルダと個人の端末に散っているなら、参照先を一つにそろえておきます。

2. 何をきっかけに動かすかを決める

人が思い出して操作する形にはしません。録音と書記のメモが決まった保管先に保存された時点が合図です。

検討会は不定期なので、曜日ではなく保存を合図にします。ここを決めずに始めると、忙しい週に誰も操作せず、使われなくなります。

3. 判断の基準を設定しておく

いちばん時間がかかるのはここです。ベテランのプロセス担当が頭の中でやっている見分け方を、言葉にして一箇所に書き出しておきます 。

• どの発言を推奨対策とし、どれを参考意見に留めるか
• 設計変更を伴う対策と、運転手順の直しで済む対策の分け方
• 残留リスクとして受け入れてきた逸脱の線

ここを飛ばすと、一覧の粒度が案件ごとに変わります。一度書けば次の案件でも参照でき、足すのは新しい逸脱が出たときだけです。

4. 結果の戻り先と、確認する人を決める

画面に映して終わりにしません。安全管理台帳に行として積み、担当と期限の欄が空いたまま立ちます。設計変更を伴う対策は、設計担当へ業務チャットで知らせます。

見るのは次の検討会の前、議長のプロセス担当です。誰がいつ見るかを決めておかないと 、台帳の行が未処理のまま残ります。

先に知っておきたい、つまずきやすい3か所

• 改造案件では、受け取った図面が現況と違っていることがあります。増設のたびに配管が追加され、最新の図面に反映されていないためです。図面どおりに機器と配管を数え上げると、現地にあるものと食い違います。改造案件だけは、現地調査の記録と突き合わせる手順 を仕組みの中に入れておきます。
• 海外案件では、同じ用語が国の規格ごとに別の意味を持ちます。材質記号や試験の区分がその一つで、国内案件の基準をそのまま当てると、適用規格の取り違えが設計の後段まで残ります。どの規格の版を使うかを、案件の最初に設定しておきます。
• 運転データからの異常予兆は、そのまま停止の判断に使ってはいけません。予兆が出た理由を人が追えないまま止めれば、生産の損失の責めをどこにも置けなくなります。予兆は点検対象の優先順位づけまでに留め、停止の判断は運転責任者の手元に残します 。

プラントメーカー・プラントエンジニアリングのAI活用は、どこから考えればいいか

はじめに引いた線は、同じ確かめ方を繰り返していて外すと後戻りできない業務は仕組みに乗り、その場の条件で腹を決める業務は人に残る、というものでした。

三つ取り上げたのは、どれも案件や号機が変わっても確かめ方が変わらず、取りこぼしが運転の安全と納期に跳ね返る業務だからです。

全部を一度に組む必要はありません。一つの業務から始めれば十分です 。情報の置き場所と合図と確認する人が決まれば、それだけで流れは動き出します。

手元に要るのは、すでに社内にある記録 と、いま使っている保管場所だけです。