状態監視技術高度化に関する調査検討分科会(CMT分科会)

―広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発及びAIの保全への活用の調査・検討―の設置趣旨 （第7フェーズ：2018/2019年度）

はじめに

日本保全学会では、これまで6フェーズにわたって「状態監視保全技術に関する調査検討」分科会を設置して活動を展開してきました（平成18/19年度、平成20/21年度、平成22/23年度、平成24/25年度、平成26/27年度及び平成28/29年度）。その活動内容は以下の通りでした。

第1フェーズ：

「状態監視保全技術に関する調査検討」分科会（平成18、19年度）検討課題は、

状態監視技術・モニタリングシステムの適用状況の調査
米国のCBMに基づく検査システム等の調査
我が国の他産業におけるCBMに基づく検査システム等の調査
CBM新技術の育成
我が国の原子力プラントにおけるCBM技術適用ガイドラインの策定

第2フェーズ：

「状態監視技術の高度化に関する調査検討」分科会（平成20、21年度）検討課題は、

  1. 状態監視技術の適用を意図した“故障例の分析”
  2. そのための技術戦略の検討
  3. 各手法の判定基準の設定方法
  4. 新しい状態監視技術の可能性や動向調査
  5. 学術機関における研究活動の支援
  6. 欧州における状態監視技術の調査
第3フェーズ：

「状態監視技術による回転機器の総合診断の調査検討」分科会（平成22、23年度）検討課題は、

  1. ポンプを主たる対象機器として、実機モデル試験の実施を前提に「ポンプの総合診断」技術の構築の考え方の整理
  2. そのための部品モデル及び実機モデルによる検証/確認試験
  3. 新しい状態監視技術の可能性や動向調査
  4. 学術機関における研究活動の支援
  5. 海外における状態監視技術の調査（但し、福島事故の影響で中止）
第4フェーズ：

「状態監視技術による回転機器の早期異常診断システムの調査検討」分科会（平成24,25年度）検討課題は、

  1. 複数の状態量、プロセス量の「定量的相関性」のくずれから異常を検出する手法の開発
  2. ポンプ及びポンプを含む試験ループを用いた確認試験
  3. 上記手法の有効性の評価
  4. 上記手法の適用可能対象の整理
  5. 各種先進的状態監視術の調査
第5フェーズ

「回転機器の状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（平成26,27年度）検討課題は、

  1. 回転機器の各種構造系異常により変化が顕在化する特徴量、データ間の相関の整理
  2. ポンプを用いた確認試験
  3. 複数データの相関性を用いた構造系異常診断手法の開発、評価
  4. インダストリアルネットワーク及びベイズ統計を中心とした状態監視技術に関する最新動向等について情報の収集
第6フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（平成28、29年度）検討課題は、

  1. 廃炉設備活用技術の検討
  2. 広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発
    1. マイクロ波を用いた広域一括減肉検出技術（損傷レーダ）の開発
    2. 音響診断による設備監視効率化の検討

目標を効率的に達成するために、平成26、27年度もブリテンという形で成果をまとめました。10年間にわたる活動の成果は、2冊の技術報告書（平成18と19年度）及び28巻のブリテン（Vol.1；No.1,No.2、Vol.2；No.1, No.2,No.3、Vol.3；No.1, No.2,No.3、Vol.4；No.1, No.2,No.3、Vol.5；No.1, No.2, No.3、Vol.6；No.1, No.2、Vol.7；No.1, No.2, No.3、Vol.8；No.1, No.2, No.3、Vol.9；No.1, No.2, No.3、Vol.10；No.1, No.2, No.3）にまとめられています。

設置の趣旨

日本保全学会では、研究の継続性や完結性、それに加えた課題の重要性を勘案して「第7フェーズ」を立ち上げ更なる展開を図るため、「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会－広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発及びAIの保全への活用の調査・検討－（以降、CMT分科会（第7フェーズ）と記す）を2年間(2018年度、2019年度)設置したいと考えています。

IRRSの勧告を受けて原子炉等規制法が改正され、米国のROPをベースとした検査制度の見直しが行われています。見直しの趣旨は、「法令や基準等への適合性確認は事業者に任せ、規制当局は事業者の保全活動全般を監視・評価する」ことにあり、検査手法等については事業者の創意工夫が取り入れられやすくなり、特に運転中検査を積極的に取り入れることで稼働率向上を図ることが可能になると思われます。

そこで、第6フェーズまでは、状態監視技術にも【租探傷―精密探傷】の考え方を取り入れて、広域モニタリングで異常の兆候を検知したのちに当該箇所の監視を詳細に行う（精密監視）手法についての検討に着手しました。

第7フェーズでは、第6フェーズで得られた成果をさらに高度化して、実機適用への見通しについて検討を進めたいと思います。また、これまでもソフトウェアの進歩が検査手法の高度化を促してきており、その活用には常に注意を払っておく必要があります。最近進歩の著しいAIを活用した保全の高度化はこれからの課題だと考え、この場でAIの保全への適用の見通しについて調査することは、有益だと思います。

以上より、第7フェーズでは、以下の項目について、調査・検討を行います。

調査WG

AIの保全への活用についての調査・検討

技術WG

広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発

  1. マイクロ波を用いた広域一括減肉検出技術（損傷レーダ）の開発
  2. 音響診断による設備監視効率化の検討

期待される成果

  1. AIについての技術の現状及び他産業における保全への適用例等を調査して、原子力の保全への適用性についての見通しが得られます。
  2. 機器の異常の兆候を広域モニタリングにより早期に検知し、監視個所を絞り込んだ精密監視を行って異常の進展を確実に把握・評価する方法の見通しが得られます。

調査期間と参加費

  1. 調査期間：2018年8月～2019年3月（約２年間）
  2. 参加費：原子力関連事業者：５０万円／年、他産業事業者：４０万円／年、学識経験者：無料

分科会の構成

  • 参加機関：

    電力事業者及び関連企業、プラントメーカ、大学及び研究機関　等

  • 分科会等：

    参加各機関からの委員によって構成されます。分科会の下に幹事会を設け、分科会運営等を行います。また、委員の参加による調査WG及び技術WGを設け、技術動向の調査や試験等の計画、実施、評価等を行います。

  • 主査：

    分科会主査：宮　健三氏（日本保全学会理事長）
    調査WG主査：出町和之氏（東京大学）
    技術WG主査：山口篤憲氏（日本保全学会事務局長）

活動予定

  1. 分科会：３回／年
  2. 幹事会：随時
  3. 調査WG、技術WG：随時

成果報告の形態

成果は、分科会およびブリテンにより逐次報告します。
尚、成果の活用は参加各機関に限られます。また、本分科会の成果が、保全技術者の確保や実質的な産学協同による成果の達成などの良い例となる運営が期待されます。