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ソリューション

ソリューション

クボタはパイプ、ポンプ、バルブ、水処理機器をはじめとする水環境製品やエンジニアリング・メンテナンスなどのサービスのご提供を通じて、水環境インフラの建設・維持管理をサポートしてきました。
そして今、その経験・ノウハウと最新のICT・AI技術を組み合わせて、さまざまなフィールドに向けたICTソリューション・サービスをご提供しています。
これからも、気象予測などを利用した早期の対応操作や施設管理者の二次災害防止、蓄積した運転状況や故障発生時のビックデータ解析による機械の長寿命化とLCCの低減、自動運転による利便性の向上など、水環境インフラをより安全・安心に、より効率的に運営できるソリューションを開発していきます。

水環境インフラを支えるICTソリューションをご紹介します。

水環境インフラを支えるICTサービスの図 ポンプゲートAI診断システム 需要主導型 スマート農業用水管理システム・・・WATARASとの連携 スマート田んぼダム(実証試験中) 浄化槽状態監視システム 広域監視システム 施設・機器の保守点検システム 設備診断ソリューション 配水監視データのマッピング連携 施工情報システム マンホールポンプAIサポートシステム 施設・機器の保守点検システム 設備診断ソリューション

  • ※ は開発中・実証中の技術です。

広域監視システム

  • 取水施設や浄水場・配水池などの複数施設の主要監視データを一画面で監視できます。
  • 施設の異常を検知した場合、メール通報すると共に画面に警告表示。迅速な対応をサポートします。

  • 取得データはトレンドグラフ化されますので、リアルタイムのデータ確認だけでなく、長いスパンでの傾向管理にお役立て頂けます。
  • 故障来歴や監視カメラ画像の表示などの機能も取り揃えています。

施設・機器の保守点検システム

施設情報管理システム

  • 施設・機器の日常点検データやロガーデータをモバイル端末を通じてクラウドサーバに一元管理し、修繕履歴と連携して、異常の早期発見をサポートします。
  • タッチ入力に加えて作業性を考慮した音声入力も開発中です。

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ホロレンズ2による操作支援・ノウハウ伝承

  • クボタはマイクロソフト社とデジタルトランスフォーメーション推進に向けた提携を結んでおり、同社のMR(複合現実)デバイスである HoloLens2を活用する実証実験を進めております。
  • ホロレンズに作業方法のガイダンスや映像を表示し、緊急時に駆け付けた作業者に適切な作業を遠隔指示したり、作業の標準化によるノウハウ伝承をサポートします。

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配水監視データのマッピング連携

  • 配水管の水圧・流速・水質データを、クラウド型マッピングシステム「WATERS-Cloud」に表示し、スマホやタブレットでいつでも閲覧することができます。
  • ポンプ稼働状況や配水池水位も、センサと通信装置を設置するだけで閲覧できます。
  • 異常値が出るとKSISからメール通報するとともに、異常発生施設を「WATERS-Cloud」に表示します。Googleマップに表示するので、現場アクセスもスムーズです。
  • タブレットで撮影した現場画像を現地で「WATERSーCloud」に登録すれば、事務所で状況を確認できます。

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施工情報システム

  • 水道管の接合チェックデータをスマートフォンに入力するだけで、自動で施工管理書類が作成できます。
  • システム画面に沿って接合チェックデータを入力するため、接合手順・要領通りの作業が行えます。
  • インターネットにつながる環境であれあば、どこからでも工事の進捗(施工管理書類の作成状況)の確認ができます。

  • 接合後に継手を撮影すれば、3D画像解析により継手屈曲角度を判定するアプリを開発中です。
  • サイトチェッカー(ゴム輪位置測定・通信機器を開発中)により、ゴム輪位置測定・入力作業の軽減と施工品質の向上につながります。

マンホールポンプAIサポートシステム

マンホールポンプとは、生活汚水を処理場へ送る下水管路の途中に設置される小規模中継ポンプ施設です。
生活汚水を扱うため、汚物がポンプに詰まる等の故障が発生しやすく、故障発生時は汚水が溢れないよう、緊急現地対応が必要です。
また、数百箇所ものマンホールポンプを保有する自治体もあり、その維持管理は大きな負担になっています。


マンホールポンプクラウド監視システム

  • 現在の運転状況をいつでもどこでもインターネットで確認できます。
  • 離れた場所にいる関係者間で、同じ画面を見ながらやり取りできます。
  • 一般的な電話回線による異常通報よりもランニングコストが安価です。

マンホールポンプAIサポートシステム

異常運転検知機能

  • AIが水位と電流値を監視し、異常状態を通知します。人が入念に運転データを確認しないと判別できないような運転変化も自動検知します。
  • AIがマンホールポンプ場ごとに通常運転の範囲(閾値)を自動設定します。通常時と異なる運転をしていた場合は、監視画面上に通知します。


クラウド機場台帳機能

  • 各自治体が保有する全マンホールポンプ場の機器仕様や修繕・更新履歴を登録できる機場台帳をクラウド上に作成できます。
    クラウド上で管理するため、最新情報の管理や関係者での情報共有も容易です。
  • 点検データもクラウド上に登録可能なため、マンホールポンプの情報を一元管理できます。さらに、登録された点検データについて「点検報告書」の形で出力することも可能です。

ポンプゲートAI診断システム

浸水被害を未然に防止し、地域の安全安心を実現する重要なインフラ設備である排水機場。
近年、既存水路を活用し、狭小なスペースでも設置できるポンプゲートの導入が増加しています。
一方で、従来のポンプゲートでは水を溜めて点検運転を行うことが難しく、目視点検しかできない為、故障リスクの懸念が課題になっていました。


  • クボタのポンプゲートは、ゲートを上げた状態で水無し空運転での点検運転を可能としました。その点検運転データからポンプの健全度を診断・評価します。
  • 診断には、ポンプメーカーの知見を盛り込んだAI診断エンジンを構築しています。
  • お客様が保有するタブレットを通じて点検データをKSISサーバに送信すれば、Web上で診断結果を閲覧できますので、診断システムの導入コスト・通信費用もリーズナブルです。




設備診断ソリューション

マンホールポンプクラウド監視システム

  • 設備の状態監視・精密診断により、予兆保全と適切なアセットマネジメントを実現して事業健全化をサポートします。


KSIS診断ソリューションの特徴

  • 機械メーカのノウハウを活かした診断ロジックを採用しています。
  • 状態監視による早期異常発見、そして精密診断による詳細な状態把握の2段階のソリューションを提供します。
  • 現場で使う各種診断装置とAIを活用したクラウド型診断サーバを開発しています。
  • 回転機械を中心に様々な設備に対応しています。


KSIS設備診断ソリューションの概要

  • 全てのデータをKSIS診断サーバに蓄積していき、閾値などの傾向管理値や診断ロジックを更新していきます。
    「状態監視」から「精密診断」へ
    STEP1 施設・設備に常設した無線フィールドセンサや通信端末装置で状態監視を行います。
    STEP2 異常を検知した場合、精密診断装置で該当設備の詳細な状態把握を行います。


無線フィールドセンサによる状態監視


  • 設備に対して磁石で設置することが可能です。
  • 内蔵している振動センサや温度センサで同時計測できます。
  • 子機から中継機への通信はLoRaを採用し、省電力設計により電池交換は1年以上不要です。
  • 1台の中継機に50台接続することが可能です。
  • 各種統計値の計算機能やピークホールド機能を使って、データのばらつきや瞬間的なピーク発生を捉えることができます。
  • 10分間隔の計測データを診断サーバに送信します。

プラントの巡回点検の省力化を図るととともに、
機器の異常の兆候を捉えます。



KSISタブレットによる精密診断


  • 保守点検作業に支障のないサイズ・重量です。
  • 連続して5時間程度の計測・診断作業を行うことができます。
  • 振動計測に特化した高速サンプリングを行うことができます。
  • 計測直後に自動で周波数分析を行い、回転系異常診断、軸受診断を行います。
  • 診断結果を計測記録としてPDFファイルで自動出力します。
  • 結果データ及びPDFファイルは即時に診断サーバに送信されます。

現場で詳細結果が分かるため
スピーディな状況報告・判断をサポートします



診断サーバによるビッグデータ解析

  • 診断サーバの主な機能
    データ集約機能 ・・・・・・ 収集されたデータと施設・設備の情報を関連付けます。
    傾向管理機能 ・・・・・・ データを時系列に管理し、閾値による異常判定を行います。
    劣化予測機能 ・・・・・・ 実際のデータから将来の傾向を予測し、劣化時期を推定します。
    周波数分析機能 ・・・・・・ 時系列にFFTグラフを複数表示し、回転系異常診断を行います。
    報告書管理機能 ・・・・・・ 単一設備、または同一機種複数設備についての報告書を作成します。
    A  I  診 断 ・・・・・・ データをAIに処理させて診断結果を表示します。

浄化槽状態監視システム

  • クボタでは、安定した高度処理を可能にする液中膜方式や、優れた菌体保持性で大きな負荷変動にも対応する担体流動方式など、目的に応じた浄化槽をラインナップしています。
  • KSIS遠隔監視システムの導入により、浄化槽の水位、流量、膜圧、機器稼働状況などのデータを、PC・スマホでいつでも確認でき、異常・故障時は指定アドレスに警報通知メールを送信。地域の保守点検業者や清掃業者の皆様と共に、メンテナンスをサポートします。


  • KSIS監視画面の例

需要主導型 スマート農業用水管理システム・・・WATARASとの連携

  • KSISとWATARASとの連携で農業の水管理を自動化します。
    • ・ クラウド水管理システムとしてご利用頂いているKSIS は、更に「ほ場水管理システムWATARAS」との連携により、ほ場の水位情報などを集計演算して揚水ポンプの自動運転を可能にします。
    • ・ 必要なときに必要な水量を送ることで、ポンプ運転管理の手間削減だけでなく、受益者負担となるポンプ消費電力の削減や貴重な水の省資源化につながります。
  • 「ほ場水管理システムWATARAS」とは
    • ・ 水田の給水・排水をスマホ・パソコンでモニタリングしながら遠隔操作または自動で制御するシステムです。
    • ・ スマホからWATARAS に品種に適した年間水位スケジュールを登録しておけば、WATARAS が現在水位を確認しながら、ほ場に自動給・排水します。


現在、農業機械とともに営農を支援する「KSAS(KUBOTA Smart Agri System)」と「WATARAS」「KSIS」との連携を開発しており、完成すれば、稲作に関わる水管理の自動化が実現します。「KSAS」にひもづく情報の一つに水位が加わるだけでなく、遠隔から点在する多数のほ場の水位を自動調整することで、単純作業から脱却し営農に注力頂けます。

日本の農業に、未来と希望を。日本の農業が今後、“魅力ある強いビジネス”に成長するためには、ロボット技術やICTを活用して超省力・高品質生産を実現する新たな農業、「スマート農業」の普及が欠かせません。クボタは、利益の高い農業経営を可能にするソリューションを提供してまいります。

  • ※ KSASとWATARAS・KSISの連携は開発中です。

スマート田んぼダム(実証試験中)

  • 台風などの豪雨が想定される場合、一時的に雨水を水田に貯水して、下流の河川への急激な増水を緩和する”田んぼダム“が水害軽減策の一つとして全国で期待されています。
  • ほ場水管理システムWATARASの排水栓は堰高の調整により長時間貯水できます。浸水被害の復旧を支援する排水ポンプ車などを開発してきたクボタは、豪雨被害の予防・減災に向け「スマート田んぼダム」関連技術を開発していきます。


お問い合わせ

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KUBOTA REPORT 2017

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