AI技術活用の品質予測システム（TQPS^®）

これまでは、セメントの鉱物組成は化学組成から理論計算にて求めていましたが、リサイクル原燃料の増加に伴う微量成分などの影響により、実際の鉱物組成と差が生じる場合がでてきました。また実際の鉱物組成を測定するには、時間がかかり過ぎていました。
以上により、鉱物組成をより正確に常に監視できる管理システムが重要となりました。そこで当社が新たに導入したのがX線解析装置（X-Ray Diffraction：XRD）を利用したXRD/リートベルト法による高精度品質管理システムです。これにより、セメント製品中の鉱物組成を測定する完全に自動化された高精度の品質管理が可能となりました。時間も非常に短縮され、従来の手法では１試料当たり数時間以上かかっていたものが10分程度になりました。

1969年にオランダ人結晶学者ヒューゴ・リートベルトが中性子回折のために考案した手法です。X線回折を適用したものをXRD/リートベルト法と呼びます。
XRD/リートベルト法では得られたX線回折図に対して、理論的な回折プロファイルを最小二乗法で精密化し、各鉱物の結晶構造パラメータを決定します。これにより結晶構造を精密化することが可能です。
近年、セメントのような複数種の鉱物を含む試料にも、本法が適用されるようになりました。この際、結晶構造と同時に尺度因子とよばれる各相の比率を示すパラメータも精密化されます。これにより、どの鉱物がどれだけ試料中に含まれているか知ることができるようになりつつあります。セメントの定量に関しては、当社は独自のノウハウを蓄積することで、最適な精度での定量を可能としました。

2011年度にTQPS®のβ版の開発を終え、2012年度に工場への試験的な導入を行い工場ごとのテスト運用を実施しました。2013年度には各工場担当者へ導入前教育をしたのち、全工場に対して導入を完了しました。さらに、2014年度は本システム運用により得られた解析結果による指針に基づき、工程アクションを実施するためのガイドラインを作成しました。

今後は実製造工程での実施例を積み重ねることで、セメント品質に関係する全てのキャラクターおよびプロセスパラメーターを工場毎に最適化できるものと考えています。将来的に本システムは、セメント品質の安定化に留まらず、セメント製造における原価低減、リサイクル利用向上、および環境負荷低減等にも寄与できると考えています。
このように当社では常に革新的で意欲的な取り組み、品質のさらなる向上や製造コストの低減を通じ、顧客満足向上に今後も努めていきたいと考えています。