モノのインターネット（IoT）の台頭により、センサーの進化はまったく異なるレベルになりました。センサーは、IoTプラットフォームで作業するエンジニアリング会社の不可欠な部分です。さまざまな業界や組織が、要件に応じて、温度センサー、近接センサー、水質センサーなどのさまざまなタイプのIoTセンサーを使用しています。2019年に設立されたXYMAAnalyticsは、スマートなプロセス監視を提供する完全な産業用IoTベースの分析プラットフォームを提供します。
最も過酷な環境で高度な超音波導波管センサーを使用することが、有能なエンジニアのチームに会社を設立するよう説得した主なアイデアでした。今日、同社は運用効率を高め、単なる測定以上のものを提供するスマートセンサーの構築を誇っています。会社、チーム、ワークスタイル、問題解決策、および将来の計画についてもっと知りたいと思ったので、NishanthRaja博士にいくつか質問しました。彼が何を言わなければならないかを知るために読んでください！
Nishanth Raja博士は、XYMA Analyticsの最高経営責任者です。IITマドラス校で培養された会社であり、非破壊評価センターからスピンアウトしています。彼はケララ州パラカッドの流体制御研究所の上級研究員であり、後に非破壊評価センター（CNDE）のプロジェクトオフィサーとしてIITマドラスに加わり、博士号を取得しました。アンナ大学から。彼はまた、超音波導波管ベースの温度および流量測定の分野でいくつかの業界関連プロジェクトに取り組み、豊富な産業経験を持っています。
Q. XYMA Analyticsを始めたきっかけは何ですか？会社はどのような問題を解決しようとしていますか？
XYMA Analyticsは、石油およびガス、製造、航空宇宙セクターの業界からの深い関心の結果です。 Center for NDEでの研究期間中、私はプロセス産業の危険/敵対的な環境向けのガイド波ベースの超音波導波路センサーの開発に携わりました。課題は、彼らの問題点を解決することでした。プロセスパラメータの測定は、当社の導波管ベースのセンシング技術が敵対的でアクセスできない地域で分散して測定するのに役立った加工および製造業界で不可欠です。業界ではセンシング技術に対する大きな需要があることがわかりました。それが、業界にセンシングソリューションを提供できるスタートアップとしてXYMAアナリティクスを組み込むことを決定したポイントでした。プロセス効率を高め、製品寿命を延ばすため。
XYMA Analyticsは、新しい超音波導波路ベースのセンサーテクノロジーを使用して、従来のプロセスセンサーの問題に対処します。これにより、業界は、センサーベースのプロセス効率を業界に民主化し、プラント全体に分散を提供するというビジョンを持って、産業用IoTでプロセスパラメーターを継続的に監視できます。データ主導の意思決定のための同時センシングソリューション。これは、従来のセンシングソリューションを使用することは困難です。
このセンサーは現在、鉄鋼製造プロセス中の金型冷却ジャケット温度監視や、石油化学プロセス、ガラス製造業界での炉壁温度測定など、いくつかの産業アプリケーションでフィールド試験が行われています。
Q.「超音波導波管センサー」について教えてください。その背後にある技術は何ですか？
超音波導波管センサーは、導波管へのアクセスに基づいて選択可能なワイヤー、ロッド、ストリップなどのさまざまな断面、金属またはセラミックのさまざまな材料であり、センサーの特別な分布の調整を含むさまざまな測定アプリケーション用に構成できます。
原理は、超音波が励起され、導波管の厚さに沿って伝わるというものです。伝播する超音波と意図的に設計された幾何学的な不連続性（曲がり、ノッチなど）との相互作用を追跡し、飛行時間と周波数のシフト、減衰、適切な間隔からの反射超音波信号の振幅の変化を追跡することによってリフレクター（ベンド、ノッチなど）は、周囲の媒体に関するローカライズされた情報（温度など）が抽出されます。
一般に、超音波導波管センサーは、温度や湿度などの周囲の媒体の変化に起因する材料特性（α、E、G、およびρ）の変化による導波管速度の変化を測定します。飛行、速度の変化、室温信号と比較した超音波の位相シフトは、周囲の媒体の温度およびその他の特性（レオロジー）の変化を測定するのに役立ちます。
Q.超音波導波管センサーは従来のセンサーよりどのように有利ですか？
多くの工業プロセスは非常に高温で動作します。たとえば、原油を精製して発電するには、摂氏数百度を超える温度レベルが必要です。熱電対、RTD、レベルセンサーなどの従来のセンサーには、長期間の動作中のセンサーのドリフトが原因で精度の問題があります。
特に熱電対は、過酷な環境で高温で使用されると、接合部が機械的に故障する傾向があります。また、熱電対は、関心のある単一の領域でのみ局所温度を提供できます。超音波導波管センサーは、導波管と同じ熱電対線材（カンタル、クロメル、ステンレス鋼など）を使用しているため、より堅牢であり、故障する接合部がありません。その上、このセンサーはより小さなフットプリントを持っています らせん、スパイラル、複数の曲がりなど、さまざまな構成向けに設計できます。同じ導波路で複数のセンサーを使用して、広範囲の温度（30°C〜1400°C）および複数のパラメーター測定（30°C〜1400°C）にわたる分散センシングを実現します。例：単一の導波路センサーを使用するレベル、温度、およびレオロジー）は、従来のセンサーと比較した場合、当社の超音波導波路センサーに利点を提供します。
導波管は、以下に示すように、センサー電子機器（トランスデューサー）を敵対的で遠隔のアクセスできない環境から安全に遠ざけながら、センサー電子機器から対象の測定領域に超音波を導きます。
また、提案された導波管センサーは非常に堅牢であり、複雑な産業環境に適応して、重要なエンクロージャー内の温度、レオロジー、および流体レベルのより用途が広く冗長な測定を行うことができます。従来の熱電対を使用した分散温度測定は、過酷な環境サイズの制約に耐える単一点測定を測定できるため困難です。ガイド波ベースの導波管センサーは、インターフェース/正確なプロセス測定のための信頼性が高く、安定した、費用効果の高いソリューションを提供します。
Q.単一のセンサーで、温度、粘度、密度などの複数のパラメーターを測定できますか？どうすればそれが可能になりますか？
私の研究中に、縦方向L（0,1）、ねじれT（0,1）、および曲げ（1,1）の基本的な導波モードを、各波モードが移動する単一の導波管センサーを使用して同時に送受信できることを発見しました。異なる速度で、異なる変位/特性に敏感です。
たとえば、縦波モード（軸方向変位に敏感）は温度測定に使用でき、ねじれ波モード（角変位に敏感）はレオロジー測定（粘度/密度/温度）に使用でき、曲げ波モードは（面外変位に敏感）はレベル測定に使用できます。これらの波動モード（縦、屈曲、ねじれ）の減衰と位相シフトおよび周波数シフトの変化を追跡することにより、周囲の媒体特性を監視できます。この特許技術は、単一の導波管センサーを使用して高温で樹脂の温度と粘度を同時に測定するために、産業環境でテストされています。これらの導波管は、業界の特定のアプリケーション向けにカスタム設計することができ、さまざまな断面で設計することもできます。
Q. XYMAが重工業およびプロセス産業向けに提供しているセンサーのタイプは何ですか？
XYMA Analyticsは、産業用センサーベースのプロセス効率を民主化するというビジョンを持って、産業用IoT向けの新しいセンサーテクノロジーベースのプラットフォームを開発し、データ駆動型の意思決定のためのプラント全体の分散型同時センシングソリューションも提供します。当社の特許技術製品であるPoRTS（ポータブルレオロジーおよび温度センサー）およびuTMS（マルチポイント温度測定システム）は、プロセス効率を高め、手動エラーの機会を減らし、製品寿命を延ばすことにより、産業の生産性を高めることに重点を置いています。
Q.すべてのセンサーソリューションはXYMAAnalytics自体によって製造されていますか？製造およびサプライチェーンプロセスについて教えてください
XYMAセンサーは、さまざまな温度に対応するように社内でカスタマイズおよび設計されています。導波管センサーは、その温度範囲とセンシングが必要な環境に基づいて開発されています。また、導波管の材料、サイズ、長さ、および設計されたセンサーの数の選択は、主にお客様の前提条件とアプリケーション環境に依存します。
当社には最先端の製造施設があり、まもなく、現在の研究開発/校正施設を拡張して、すべてのクライアントのテスト要件を満たすことを計画しています。私たちは、完全に熱心な若いエンジニアの助けを借りて、製造、設置、およびアフターサービスの間、常にQHSE（品質、健康、安全、および環境）の値を最大に維持します。サプライチェーンプロセスの各段階で、KPI（主要業績評価指標）を明確に定義して、プロセスがコアバリューと一致するようにします。技術はXYMAチームから進化したものであるため、製品の信頼性を確保するために、すべてのエンティティのマスターデータを開発しました。私たちは常にクライアントのすべての品質要件も満たすことを保証します。すべてのサプライヤーは、供給されたアイテムの信頼性と品質を保証するために技術評価プロセスを受けます。製品改善のために、カスタマーフィードバックシステムもあります。
Q. XYMA Analyticsは、IIoT接続とデータ分析も提供します。どのワイヤレスソリューションとIoTプラットフォームを使用していますか？
XYMA-IoT（XIoT）製品は現在、エッジコンピューティングと視覚化を備えた標準通信プロトコルとしてMQTTに加えて、低電力の長距離広域ネットワークテクノロジー（LoRaWan）であり、エッジ展開されたセルフチューニングアルゴリズムを通じてプロセスフローを自動化および最適化します。これらのプロトコル標準を適用するために、Arduino、raspberry pi、Semtech（LoRa）、AI thinkersなどのIoTプラットフォームが使用され、データ分析と転送のために2つ以上のプラットフォーム（ArduinoとPythonインターフェイス）との相互インターフェイスが実装されています。HARTプロトコルやModbusなどの他の最適化手法は、他の産業要件に使用されます。これらのエンドツーエンドのワイヤレス通信ソリューション 現状での接続性を強化するために、またはさまざまな産業用アプリケーション向けの独自のソリューションの統合された部分として使用されてきました。
Q.現在、これらの超音波導波管センサーの恩恵を受けているのは誰ですか。例/ケーススタディを教えてください。
（a）金属、炉オーブンなどを含む製造業（b）製油所、化学工業、肥料工業などの高温部品の寿命と効率性および堅牢性を向上させるプロセス産業を含む幅広い産業産業の。 （c）液体金属の下での画像化と測定が課題となる高速増殖炉などの産業の場合（d）温度制御された貯蔵産業。（e）航空宇宙、複合材などを含む硬化監視用のポリマー産業。
私たちのセンサーがプロセス産業の効率を最適化し、製品の硬化を特定するのに役立ったケースは確かにかなりあります。たとえば、航空機産業で使用される複合材料の継続的な温度硬化 監視は依然として課題です。複合材料の製造中に導波管センサーを埋め込み、硬化が完了するまで継続的に監視しています。センサーが提供する温度と硬化のデータを使用して、メーカーは製品寿命とプロセス効率を50〜70％に向上させることができます。
主要な製造業の製品の故障を防ぐのに役立ったこの革新的な技術のもう1つの例は、プロセス中の炉の分布温度を測定することです。従来の熱電対を使用した分散温度測定は、過酷な環境サイズの制約に耐える単一点測定を測定できるため困難です。当社の導波管センサーは、センサー領域を過酷な環境に維持し、離れた場所から操作することで測定を行うことができます。また、導波管センサーは、複数の場所で分散温度測定を行うことができます。複数の熱電対を挿入するための形状の制約（1.5 mmスロット）も、複数のセンサーを備えた単一の導波管（1mm）を使用して対処されます。
Q. XYMA Analyticsとは別に、超音波導波管センサーを使用してソリューションを提供する業界の他のプレーヤーは誰ですか？
私たちの知る限り、XYMAは、業界でプロセス測定のためのガイド波ベースの導波管センシング技術を提供する唯一の業界です。プロセス測定ビジネスに関与しているABB、Honeywell、Omega、Emersonなどの定評のある業界がありますが、IIoTはデータ分析による導波管センシングを可能にし、提供されるテクノロジーとソリューションの点でXYMAを市場の既存のプレーヤーとは異なるものにします。導波管センサーの主な利点は、堅牢でフットプリントが小さく、広い温度範囲でマルチポイントおよびマルチパラメーターの検出が可能です。
Q.インドの産業がIIoTをどのように適応させていると思いますか？ハードルは何ですか？
過去数十年で、IoTは「モノのインターネット」から「モノのインテリジェンス」へと変貌を遂げました。業界では、IoTを使用して効率を最大化し、健康と安全の状態をアップグレードし、ダウンタイムを削減し、カスタマイズされた製品を提供します。IoTに関する主なハードルは、監視を強化し、安全性と精度を向上させることで、業界全体の運用効率を向上させるのに役立つ、その使用法とインテリジェンスに関するインドの業界の認識が低いことです。
インドの業界における主な課題は、データストレージと所有権の問題、各業界が従う標準の矛盾、データセキュリティの問題、工場内の熟練した人材の不足と工場内のインターネットへの制限、ダッシュボードへのIoTのアクセスと統合です。等
研究所から業界へとイノベーションを起こすことは、どのスタートアップにとっても簡単な仕事ではありません。製品は、堅牢で、認定され、高精度で信頼できるものでなければなりません。これらは、インドの産業における主要な課題のいくつかです。
Q.あなたのチームと職場について教えてください
XYMAには、IIT、NIT、CSIRラボ、MNCなどの著名な機関からの産業と研究の両方の経験を持つ若いエンジニアの強力な才能のあるチームがあります。この若い科学者のグループは、XYMAが競争力と競争力を備えた独自の製品を開発するのを支援します大規模な業界のプレーヤーと。
さらに、私の共同創設者であるクリシュナン・バラスブラマニアン教授とプラブー・ラヤゴパル教授は、超音波と臨死体験の分野のパイオニアです。彼らは、XYMAを実現し、XIoTを使用して産業上の問題に対処することについて、私を導き、動機付け、指導してくれました。クリシュナンバラスブラマニアン教授は現在、非破壊評価センター（CNDE）の責任者であり、インド工科大学マドラス校の機械工学科の議長を務めています。彼は30年以上にわたって非破壊評価の分野に携わっており、メンテナンス、品質保証、製造、および設計の分野に応用されています。彼は300以上の技術出版物を持っています。彼の関心分野には、非破壊評価、インテリジェント製造、インプロセスモニタリング、構造ヘルスモニタリング、および応用データ分析が含まれます。Prabhu Rajagopal教授は、20年近く非破壊評価の分野に携わってきました。彼は、高温トランスデューサーと機能誘導超音波の専門知識を持っています。彼の関心分野には、特徴誘導波（FGW）、メタマテリアルレンズ、状態/硬化モニタリング用の導波路ベースのセンサー、およびロボット工学を使用したNDEが含まれます。
IITマドラスインキュベーションセルエコシステムは、私たちが研究室からすぐに始めることができるような方法で私たちをサポートしてくれました。クラス最高の設備を使用して、製品の構築とテストを行います。IIT-Mは、XYMAが製品を業界に持ち込むのを支援しました。これにより、1マイル先を行くことができます。
Q. XYMA Analyticsの今後の計画と、市場をどのように見ていますか？
インドは、現在当社の製品を展開している世界市場のごく一部です。また、世界中の研究センターや大学と協力して、プロセス最適化のための将来のAIベースのXIoTセンサーの研究開発を促進することも含まれます。これは、安全性と効率を改善するためのリスク評価と推定寿命予測を実行するためのインテリジェントな資産監視を実行するのに役立ちます。XYMAは、ハイエンドの特許取得済みソリューションを世界の石油およびガス市場、製造業に展開し、インドで構築された固有のコアテクノロジーを世界に広めることに重点を置いています。