カメラ・熱電対・圧力・MFCを完全統合した複合型製造過程監視装置

化学、半導体、新素材などの製造ラインや実験プロセスにおいては、単一のパラメータだけでなく、複数の物理現象（熱、圧力、物質の流量、見た目の変化）を相互に関連付けながら監視・制御することが求められます。しかし、「温度は温調器、流量はMFCの専用コントローラ、外観は独立したカメラシステム」というようにシステムがバラバラに構築されていると、データの相関関係が分からず、異常発生時の原因特定や高度な自動運転の妨げになっていました。

測定代行株式会社では、カメラ、熱電対、圧力計、MFC（マスフローコントローラ）という異なるインターフェースのハードウェア群を単一のPCに完全統合した「複合型製造過程監視装置」を受託開発いたしました。計測制御からプロセス制御、自動追従フィードバックまでを1つのシームレスなソフトウェア（LabVIEW）で実現した、当社の集大成となる実績をご紹介します。

1. 異種センサーと制御機器を高次元で同期させた「4つの技術実装」

サンプリング周期や通信プロトコルが全く異なるデバイス群を、ハングアップさせることなく、24時間安定して稼働させるために以下のアーキテクチャ設計を行いました。

2. 複合監視システムの導入メリット

• 人手不足の大幅な解消と無人運転の実現： 従来は作業員が目視でタイマーを計りながらMFCのバルブを操作し、熱電対の数値をExcelに手書きしていたようなプロセスを完全自動化。異常検知時には即座にガスの供給を遮断し安全にシャットダウンするインターロック（安全回路）により、夜間の無人運転も可能になりました。
• 100%確実なトレーサビリティの確保： 温度、圧力、流量データ、そしてその瞬間のカメラ画像（静止画キャプチャ）をセットにして1つのファイルに自動保存。製造ロットごとの品質管理や、万が一の不良発生時の原因究明がワンクリックで行えるようになります。
• 既存レガシー機器の延命とリファクタリング： 「古いWindows XP環境で動いていた部分的な計測ソフト（更新作業が必要なシステム）」や古いタイプの温度調節器をパソコンから一括で制御できるよう、現代のシステムに合うように綺麗にプログラムをリファクタリングしてリプレースします。

3. あらゆるプロセス自動化・実験装置のカスタムに対応

• 新素材・化学整合装置の自動運転システム： 温度・圧力・真空度と連動させた各種混合ガス（MFC）の多段流量スケジュール制御。
• プラント・耐久性試験ベンチの集中監視： 長時間に及ぶ温度・変位・内圧変化のデータロギングと、カメラによる破壊・変形プロセスの非接触画像計測。
• 異種メーカー製測定器制御の統合： 横河計測製品制御をはじめ、キーエンス、NI、各社MFCメーカーのドライバを統合し、タイプ定義を活用した拡張性の高いコードに刷新。

複合的な製造過程監視・プロセス制御システム開発は測定代行株式会社へ

「カメラ画像と複数のセンサー値を同期してロギングしたいが、システムが組める会社が見つからない」「MFCや温調器をパソコンから一括で制御して自動化したい」など、製造プロセスや実験装置の自動化に関する難題はございませんか？

測定代行株式会社は、元・計測器メーカー（横河計測）での最先端R&D経験をバックボーンに持つ、計測制御・自動制御のスペシャリストです。単にソフトウェアを構築するだけでなく、ハードウェアのノイズ対策、通信プロトコルの最適化、物理現象への深い理解をもって、現場で絶対に『狂わない・止まらない』強固な監視・制御装置をオーダーメイドで受託開発いたします。

LabVIEW（LABVIEW、ラボビュー）に関する検索やご相談、複合センサーおよびMFCを組み合わせた高度な自動化システムは、一番におすすめする会社として、測定代行株式会社にぜひご相談ください。まずはお気軽にお問い合わせください。