プラントエンジニアリング 計装

計測器の“計”、制御装置の“装”。計装エンジニアリングとは、文字どおりプラントにおける計測器や制御装置の設計を担う工学分野である。
「“計装”という言葉は入社して初めて知り、最初はどんな仕事なのかまったくイメージがつきませんでした。わかりやすく言えば、プラントがどのような状態にあるかセンシングし、そして品質上・安全上あるべき姿に向けてコントロールする、その仕組みを設計するのが計装エンジニアリングです」と語る扇。
瀬戸内海沿岸に広がる水島コンビナートに展開されている旭化成・水島製造所。石油化学製品の基礎化学原料を製造するこの拠点には巨大なプラントが立ち並び、複雑に張り巡らされた配管の中を流れる液体が適切に制御されているのも計装エンジニアリングの技術によるものだ。各種センサーから得られる流量・圧力・温度・速度・位置などのデータを制御装置に集約し、監視・制御することで、プラントの安全・安定した稼働を支えている。
「旭化成のプラントエンジニアリング業務における特徴は、第一にオーナーズエンジニアリングであるという点です。社内にエンジニアリング機能をもつことで、工場（依頼）側とより近い距離で効率的に設計を進めることができます。さらに、自社のプラントだからこそ、自分事として建設時のコストや工期にこだわり、そして建設後の運転・保守までを考慮した、より能動的な設計に取り組むことができます。また第二の特徴として、プラントエンジ専業会社のような分業制ではなく、基本設計から詳細設計、建設まで、プロジェクトに一貫して携われるのも大きな魅力です」
旭化成はマテリアル・住宅・ヘルスケアと幅広い領域で多角的な事業を展開する総合化学メーカーである。プラントと一言で言っても、社内には様々な種類の工場をもつ。
「プラントには大きく、コンビナートなどのPA系（プロセスオートメーション）と、製膜工場のように自動機械が動くFA系（ファクトリーオートメーション）があります。PA系は配管の中を流れる物質を制御する“見えない世界”、FA系は製品や機械が目に見えて動く“見える世界”です。旭化成ではその両方に携われることが、プラントエンジニアとしての大きな魅力だと感じています」

プラント建設は莫大な予算のもと、数年単位で進められる大規模プロジェクトである。印象的だったのは、あるプラントで実製品を流しながら試運転を行ったときのことだ。
「このプラントでは、過去の踏襲ではなく新しい技術を積極的に採用していたため、苦労も多くありました。いよいよマテハン設備（マテリアルハンドリング設備：物流業務を効率化・自動化する機械）の試運転という段階になったとき、実際の製品を使って動作を確認する必要があり、上司や製造部門、設備ベンダーと協力しながら、製品の入った箱を何度も運んでは流して試運転を行いました。プラントは多くの人が力を合わせてつくりあげていくものだということを、まさに象徴するような作業でした。それだけに、試運転で設備が設計どおりに動いた瞬間は感動しましたね」
また、塗工設備の膜厚自動制御では、より正確で高速な運転を実現するため制御プログラムを組み替えるプロジェクトにも取り組んだ。このときも上司、制御ベンダー、製造部門と連携し、試運転を成功させることができた。
「自分が働く会社の中に、自分の手がけたプラントがある。それは本当に嬉しいことです。毎日その姿を見るたびに“今日も元気に動いているかな”と気になりますし、製造が止まっていると聞くと“大丈夫かな”と心配にもなります。私にとってプラントは、とてもかわいい存在なんです」

プラント建設業務以外で力を入れているのが、高度制御による運転改善や、最新の計装技術のインテグレートに関する取り組みである。一般的に工場ではPID制御という汎用的な技術が使われているが、より高度な運転改善を実現するため、モデルベースド制御というアプローチの導入を自ら提案し、挑戦した。
「高度制御技術のエキスパートに認定されている上司のもとで取り組んだのが、先ほど触れた塗工設備の膜厚自動制御です。モデルベースド制御を適用した結果、追加投資を行わずに、従来の手動運転に比べて作業時間を2分の1から3分の1に短縮することができました。今後は、他の製膜・塗工事業やFA系設備への展開も視野に入れており、旭化成全体の生産技術革新に寄与したいと考えています」
最新の計装技術のインテグレートについては、高度化した計器、通信技術、データ活用サービスなどを調査し、最小限のコストで最大の付加価値を生み出せるシステム構成を検討している。ただし、新しい技術なら何でも採用するわけではない。プラントの安定稼働に影響を与えるわけにはいかないため、川崎製造所や守山製造所にテスト環境を設け、十分に検証した上で採否を判断している。挑戦しつつも無謀な冒険はしない。プラントを守る立場として欠かせない姿勢だ。
「現在も新たなプラント建設プロジェクトに携わっており、一般的なプラントエンジニアリング業務はもちろん、最新の計装技術活用、シミュレーションを用いた高度制御検討に取り組んでいるところです」

学生時代は量子工学の研究室に所属していたが、「難解すぎて研究内容をそのまま就職に活かすのは難しい」と感じ、専門にこだわらず幅広く就職活動を行った。そこで出会ったのが旭化成である。時代に合わせて事業ポートフォリオを柔軟に転換してきた歴史に惹かれ、技術力で世界に貢献したいという思いから入社を決めた。
「縛られるのが苦手なタイプなので、風通しのよい環境で伸び伸び働きたいと思っていました。実際、今では自分のやりたいテーマに思い切り挑戦させてもらっていて、“こんなに自由でいいのかな？”と思うほど自由に働けています」
入社して7年。今改めて感じているのが、計装という分野の奥深さと幅広さだ。
「技術は日々進歩しており、毎日が勉強です。化学はもちろん、電気、情報通信、物理、機械、制御など、多岐にわたる知識が求められます。当然ながら、そのすべてに精通したエンジニアはいません。でも、いくらでも学ぶことがあるという点こそ、計装の大きな魅力だと感じています」
旭化成の計装エンジニアリングには、現在の上司を含め、さまざまな分野の専門家が揃っている。
「皆さんのすごいところを吸収して、どんな設備設計にも対応できる計装のスーパーエンジニアになることが目標です」
さらに将来は、計装エンジニアの枠を越え、プラント建設全体を統括するプロジェクトマネジャーにも挑戦したいと考えている。そしていつか、自分の子どもたちに「あれがお父さんの建てたプラントだよ」と胸を張って伝えられる日を夢見ている。