環境管理は今やグローバルビジネスにおいて重要な優先事項となっています。お客様、従業員、地域社会、サプライヤー、投資家、そして米国環境保護庁（EPA）や国連グローバル・コンパクトなどの規制機関の影響を受け、企業は新たな持続可能性への取り組みを策定し、実施するようになりました。

製造企業が環境保護を支援するうえで重要な役割を果たしていることは、広く認識されています。そして、持続可能性への取り組みを事業戦略にしっかりと組み込んでいる企業は模範となっているだけでなく、最終的な利益にもつながっています。

コーポレートサステナビリティエンジニアや環境安全衛生（EHS）専門家は、プログラムの成果を示す特定の主要業績評価指標（KPI）に対して、説明責任を求められるようになってきています。KPMGサステナビリティ報告調査2020*によると、現在、世界の企業の80%、大企業の95%以上が持続可能性イニシアチブの成果について報告書を作成しています。

産業製造部門における持続可能性の追跡に関しては、エネルギー使用量と温室効果ガスの削減がしばしば重要な指標となります。現在、工場でのエネルギー使用量のデータを収集していない場合、最初のステップはモニタリングする領域を特定し、ベースライン指標または主要業績評価指標（KPI）を定めることです。

最初のステップ

まず、工場内の個々のプロセスと集塵システムなどの装置に目を向けることから始めます。集塵機のエネルギー消費に大きく寄与する要因の2つは、集塵機ファンと、排気が屋外に放出される際の空気調整です。これら2つの要因をさらに詳しく検討し、工場のエネルギー効率とコスト効果を高める可能性のある解決策を提案しましょう。

屋内排気と屋外排気

工場により条件が異なるため、集塵システムを屋内に排気するのが良いか、屋外に排気するのが良いかは、工場側で判断する必要があります。例えば、危険なガスや物質を発生するアプリケーションは、曝露や機械や製品の汚染の可能性に関するリスクを管理するために、屋外に排気しなければなりません。

屋外に排気する必要がない場合、しっかりした集塵機を使っていれば、排気を屋内に戻して空気を循環させたほうが良い場合もあります。

集塵機が冷却または加熱した空気を工場内で再循環するように設定すると、戻ってくる空気はすでに希望する温度に近い状態です。そのため、新しい外気を取り入れて冷やしたり温めたりするよりも、エネルギーを少なくできます。

寒い地域や暑い地域にある工場では、屋外に排気してしまうと影響が大きくなります。 外に空気を出すたびに、新しい外気を取り入れる必要があり、それを工場内の最適な温度に調整し直さなければならないためです。このプロセスにはかなりのエネルギーが必要で、空気を屋内でフィルトレーションしてリサイクルすることにより回避できます。

可変周波数ドライブの使用

集塵機は稼働中、電気エネルギーを使用します。電力負荷が最も大きい部分は、フィルトレーションシステムを通して空気を移動させるファンモーターです。

ファンの風量レベルを設定し監視することが、適切に集塵を維持するために重要となります。新しいフィルターを設置したときに風量が大きすぎると、フィルターの早期破損と摩耗につながる場合があります。フィルターが古く、風量が少なすぎると、集塵ポイントから粉塵を捕捉するのに十分な風量速度を確保できず、粉塵がダクト内に沈着したり、堆積を助長したりすることがあります。どちらの場合でも、工場内での粉塵の蓄積、製造工程の総コストの増加につながる可能性があります。

多くの用途において、風量レベルはプロセスと最終製品の品質に極めて重要です。たとえば、ステンレス鋼の溶接で風量が多すぎると、シールドガスが溶接部から引き離されてシーム品質が低下します。逆に、風量が少なすぎると、作業員が有害化合物にさらされるおそれがあります。

集塵機における風量制御の機械的な方法は、集塵機のファンのアウトレットダンパーを手動調整する方法です。稼働条件は時間経過とともに変化することがあるため、このような調整は適切かつ頻繁に実施する必要があります。測定可能な違いに至るには、この手動プロセスのみでは十分ではない場合があります。また、ダンパーが余計な静圧を生み出し、ファンがそれを克服する必要があるため、エネルギーをさらに無駄にしてしまう可能性もあります。

このような課題の多くは、可変周波数ドライブ（VFD）を使用することにより軽減できます。VFDはダクト内の速度圧力や集塵機インレットの静圧などの集塵システムパラメーターを監視して、体積流量率など適切な動作パラメーターに直接関連付けることができます。VFDは必要なパラメーターをモニタリングし、稼働条件の変化に応じて自動的に風量を調整します。これにより、フィルターが粒子を捕集し始めても、集塵システムでさらに必要となる風量を維持できます。

ほとんどの企業はエネルギー消費量の削減を期待してVFDを設置していますが、フィルターの正しいメンテナンスも重要です。摩耗したフィルターを使用して集塵機を稼働させている場合、VFDは出力を上げて適切な風量を維持する必要があり、その結果より多くのエネルギーを消費することになります。

たとえば、フィルターで差圧がわずか4インチ水柱（100デカパスカル）上昇しただけでも、ファンのエネルギー消費量は20～55%増加する可能性があります。その結果、VFDの設置によるコスト削減効果がなくなり、集塵機のエネルギー使用量が増加する可能性があります。

コネクテッド集塵機によるエネルギー使用量のモニタリング

集塵システムのエネルギー消費量削減のために対策を講じる場合、その変更による影響をモニタリングすることも重要です。測定できなければ改善することもできません。質の高い持続可能性の報告を行うには、実施している投資が良い結果をもたらしていることを示すデータを収集することが重要となります。

100年以上にわたるフィルトレーションの経験と最新のIoT技術を基に構築されたドナルドソンのiCue™コネクテッドフィルトレーションサービスは、施設の集塵システムを遠隔監視し、エンドユーザーに直接運用上の情報を提供するよう設計されています。

ドナルドソンのiCueサービスにはVFDのモニタリングが含まれており、ファンによる瞬時電力と1日のエネルギー消費量を追跡します。このデータは持続可能性のKPIを把握するうえでは不可欠であり、指針となるため、エネルギー使用の効率性を最適化し、コスト削減を定量化できます。

メンテナンスマネージャーは通常フィルターをできる限り長期間使用して、部品コストと人件費を抑えたいと考えているため、このような収集データと情報は重要です。しかし、フィルター交換の間隔を最適化できるタイミングを把握することは、施設の稼働時間を一定に保ち、持続可能で省エネの実践に重点を置いた、より大規模な企業の取り組みをサポートします。

フィルトレーションされた空気を建物内に排出している場合、施設管理チームは潜在的な問題の検出時に迅速に対応できるように、コネクテッドモニタリングと自動アラートの使用も検討することを検討すべきです。さらに、建物内への排気の場合、集塵機に問題があれば直ちに生産ライン、機械、作業員に影響を及ぼすことになるため、リアルタイムでのアラートの必要性は高まります。

集塵機のエネルギー使用量測定のためにドナルドソンのiCueサービスでトラッキングされる主な指標には次の3つがあります。

• 差圧アラートはフィルターの交換時期または目詰まりを把握できます。たとえば、遠隔モニタリングでHEPAフィルターの圧力をトラッキングすることにより、工場に戻る空気を管理できます。

• 粒子の傾向アラートはフィルターの破損を示している場合があります。このアラートによりフィルターの迅速な交換が可能となり、工場内での粉塵の蓄積を最小限に抑えられます。

• 風量データは、工場の通気口で十分な捕集速度と搬送速度が得られているかを把握するのに役立ちます。

企業の省エネプログラムのサポート

集塵機のエネルギー使用量をモニタリングし測定することは、省エネプログラムに大きなプラスの影響を与える可能性があります。持続可能性戦略を策定し、排出量削減アプローチの評価を完了後、ドナルドソンのiCueサービスなどのモニタリングサービスの活用を検討しましょう。これにより、集塵機のフィルター使用期間を延ばし、施設内のエネルギーを節約、年間予算の改善、最終的には企業が重要な持続可能性目標を達成することができます。

**KPMGサステナビリティ報告調査2020