スケールアップ、コスト計算、PFD、P＆ID、HAZOP、サイバーセキュリティ…
プラントの計画・設計・安全・信頼性を支える実践知を、豊富な技術・事例とともに解説
DX・AIによる次世代エンジニアリングまでを俯瞰
★プロセス開発からプラント設計へ…
スケールアップの課題、プラントプロジェクトの進め方、コスト計算まで わかりやすく解説！
★PFD、P＆IDの実務から設備の劣化抑制、省エネ設計・環境対応まで 設備設計・配管設計のポイントを抑える
★プラントの信頼性・安全性を高める！
HAZOP・LOPA等の実施ポイントをはじめ、安全設計、爆発リスク、プラント保全の要点を解説。
注目が高まるサイバーセキュリティについても、最新動向から実践まで幅広く紹介！
★プラントエンジニアリングのDXを詳説！プラントの未来を考える
設備保全、配管設計などのDX化各論から新しい価値の提案、デジタルツインの活用まで
発刊・体裁・価格
発刊 2026年10月予定
定価 〇書籍版：64,900円（税込） (税込(消費税10％））〇書籍版＋ＰＤＦ版セット：75,900円（税込（消費税10％））
体裁 B5判 約280ページ ISBN 978-4-86502-320-6 →詳細、申込方法はこちらを参照
※書籍版、または書籍＋PDF版（CD-ROM）セットのどちらをお申込みされるか、選択下さい。
※本製品は著作物であり、複写・配布、無断転載は固くお断り致します。
送料は弊社負担
執筆者一覧（敬称略）
小林 幸博 コムテック・クウェスト
阪井 敦 株式会社KRI
示野 耕司 鎌倉国際合同会社
勇 健二郎 日揮グローバル株式会社
山本 陽一 山本技術士事務所
中原 正大 中原材料技術研究所
椿 与一 東洋エンジニアリング株式会社
白井 英登 富士電機株式会社
島田 行恭 独立行政法人労働者健康安全機構 労働安全衛生総合研究所
上田 邦治 千代田化工建設株式会社
土橋 律 東京理科大学
上野 将平 株式会社設備保全総合研究所
森分 勝人 ENEOS株式会社
渡辺 研司 名古屋工業大学
鈴木 一実 株式会社マクニカ
宮下 俊一 日揮グローバル株式会社
近藤 崇匡 日揮グローバル株式会社
米山 徹 千代田化工建設株式会社
目次
第１章 プロセスからプラントへ
第１節 プラントエンジニアリングの役割と基本概念
1. プラントエンジニアリングとは何か
2. プラントエンジニアリングの役割と目的
3. プラントライフサイクルとエンジニアリング
第２節 プロセス開発からプラント設計への展開
1. プロセス開発とは何か
2. 設計情報の確立とスケールアップ
3. プロセス開発とプラント設計の相互フィードバック
第３節 開発プロセスのスケールアップにおける典型的な課題と解決策
1. コスト要因の可視化
1.1 想定プロセス
1.2 物質収支
1.3 変動費計算
1.4 固定費計算
1.5 コスト構成
2. コストダウン処方( 改良プロセス) の開発
2.1 改良プロセス
2.2 物質収支
2.3 変動費計算
2.4 固定費計算
2.5 コスト構成
3. コストダウンプロセスのプラント設計
3.1 精度を上げたフィジビリティスタディ
3.2 見積り引合い資料作成
第４節 プロジェクトの進め方とリスク管理
1. プラントプロジェクトとは
2. EPC プロジェクトの特徴
2.1 EPC の前に
2.2 基本設計
2.3 EPC 契約
2.4 EPC：双方向の情報交換
2.5 CONCURRENT ENGINEERING
2.6 経験工学とプロジェクトエンジニア
2.7 EPC のスケジュール管理
3. プロジェクトのリスク
3.1 リスクの定義と概念
3.2 リスクの系統立て
3.3 リスク分析と評価
3.4 リスク対処
3.5 リスクマネジメント
4. リスク管理実践
4.1 見積・計画時
4.2 プロジェクト遂行時
4.3 リスク対処コストとリスク発生時のコスト
5. 個別リスクとその対処
5.1 役務範囲に関するリスク
5.2 オーナーの参画
5.3 品質と保証
5.4 市場のリスク
5.5 不可抗力
第５節 プラントにかかる費用の概算方法とコスト要因
1. プラントコストとは何か
1.1 コストとプライス
1.2 CAPEX とOPEX
1.3 プラントコストの基本構造
1.4 生産性という第三の要素
1.5 ライフサイクルコストという視点
2. プラントコストの構成
2.1 総投資額(TIC) の考え方
2.2 ISBL とOSBL
2.3 Process Facility、Utility Facility、Offsite Facility
2.4 Direct Cost とIndirect Cost
2.5 コンティンジェンシー(Contingency)
2.6 プラントコストを構成する本質的要素
3. 見積と設計成熟度
3.1 見積と設計情報
3.2 見積精度は設計成熟度に依存
3.3 設計成熟度に応じた見積手法
3.4 AACE による見積分類
3.5 見積はプロジェクトとともに進化
4. OME( 超概算見積)
4.1 OME の役割
4.2 キャパシティスライド法
4.3 Facility 別の評価
4.4 OME 適用時の留意点
4.5 OME の意義
5. PCE( 概算見積)
5.1 PCE の役割
5.2 Equipment Factored Method
5.3 Lang Factor 法
5.4 相関関係(Correlation) の活用
5.5 PCE の意義
6. DCE ( 詳細見積)
6.1 DCE の位置付け
6.2 DCE の基本的な考え方
6.3 DCE と概算見積の関係
7. コストを支配する主要要因
7.1 生産能力と設備数量
7.2 単価と市場環境
7.3 生産性（Productivity）
7.4 リスクと不確実性
7.5 コストを理解するということ
第２章 配管・設備設計のポイント
第１節 PFD、P&ID とプロセス設計実務
1. プロセス設計におけるPFD、P&ID の位置づけ
2. PFD の役割と構成
3. P&ID の役割と構成
4. PFD からP&ID への展開
5. プロセス設計と図面の連携
6. P&ID と安全設計
第２節 設備の腐食・劣化・破壊を抑制するための材料選定を含む実務知識
1. 装置材料の腐食・劣化・破壊の分類
2. 腐食現象
2.1 分類
2.2 全面腐食
2.2.1 溶液中の全面腐食
2.2.2 大気腐食
2.3 局在化腐食
2.3.1 穴職・隙間腐食
2.3.2 割れ状( 応力腐食割れ)
2.3.3 異種金属接触腐食( 部位限定腐食)
3. 劣化現象
3.1 分類
3.2 水素脆化
3.3 炭化物球状化
4. 複合的損傷・破壊現象
4.1 分類
4.2 腐食疲労( 化学的要因と機械的要因が同時に関与する現象)
4.3 化学的要因と機械的要因が直列に関与する現象
第３節 配管設計・工事のDX化
1. 従来の配管設計とその課題
2. 配管設計DX の基本的な考え方
3. 3D CAD を中核とした配管設計DX
4. 設計段階で工事を考えるDX ( モデルレビューと干渉チェック)
5. 数量算出(MTO) と工事へのデータ展開
6. P&ID と配管材料に見る「データとしての設計情報」
7. TAG Management と配管DX の発展形
8. 配管設計と工事DX のゴール像
第４節 未利用熱回収・省エネ設計と環境対応への貢献
1. 熱エネルギー、熱回収・利活用の政策的背景と課題
1.1 第7 次エネルギー基本計画(R7 年)
1.2 我が国のエネルギーフローと「熱エネルギー」の構造的課題
2. 産業分野における熱需要の実態と熱利用の課題
2.1 温度帯別・業種別の熱需要特性
2.2 排ガス・排温水の温度帯別存在量と未利用排熱の偏在性
2.3 従来の蒸気システムにおける熱損失構造と効率低下のメカニズム
3. エクセルギー、「熱の3R」と熱マネジメント技術
3.1 エネルギー(Energy) とエクセルギー(Exergy)
3.2 熱の3R(Reduce / Reuse / Recycle) の基本概念
3.3 熱の3R のアプローチと課題
3.3.1 熱の3R アプローチにおける統合的指針
3.4 エネルギーのRecycle( 変換再生利用) を実現する主な技術と製品
3.4.1 熱→熱変換技術( 昇温・冷却変換)
3.4.2 熱→電気変換技術( 発電利用)
3.4.3 熱→化学エネルギー変換技術( 潜熱・蓄熱利用)
4. 熱の3R 観点でのプラントエンジニアリングへの適用事例と定量的導入成果
4.1 Reuse( 直接利用・間接利用・カスケード利用) 事例
4.1.1 工業炉輻射熱の空調利用( 直接利用)
4.1.2 窒素蒸発器冷気の空調利用( 直接利用)
4.1.3 低温市水＋廃熱回収システム( 熱のカスケード利用)
4.2 Recycle( 変換再生利用) 事例
4.2.1 半導体工場：クリーンルームAHU 加湿
4.2.2 自動販売機工場：塗装工程プレヒート・ドレン回収
4.2.3 自動車工場：塗装乾燥炉への適用
4.2.4 冷温同時ヒートポンプとの複合ハイブリッドシステム
4.2.5 次世代水冷AI データセンターへのエジェクタ冷却機の適用
第３章 安全設計とリスク評価
第１節 化学プラント安全設計の位置付けと考え方
1. 化学プラント設計の基本
2. 化学プラントのライフサイクルエンジニアリング
3. 化学プラント安全設計に用いられるリスクアセスメント手法
4. 化学プラント安全設計の考え方
4.1 信頼性が高い対策から順番に検討
4.2 多重防護の考え方に基づく検討
4.2.1 プロセス災害発生の防止と被害の拡大防止
4.2.2 独立防御層(Independent Protection Layer；IPL)
4.3 化学プラントの安全対策を検討・実施する際の留意点
第２節 HAZOP の実施上のポイント
1. HAZOP とは
2. ずれの想定
3. ずれの原因の特定
4. ずれの影響・結果の分析
5. 現状の安全対策の確認と追加安全対策の提案
6. HAZOP 全般に関する注意
第３節 LOPA およびSIL の検証の実施上のポイント
1. LOPA
1.1 LOPA とは
1.2 LOPA の手順
1.3 LOPA の要領と注意点
1.4 LOPA とSIL の決定との関係
2. SIL の検証
2.1 SIL の検証とは
2.2 SIL の検証の手順
2.3 計算式
2.4 PFD の計算例
2.5 高頻度作動要求モードと連続モード
第４節 火災・爆発リスクとリスク低減対策
1. 燃焼現象と火災、爆発
1.1 燃焼現象とは
1.2 予混合燃焼と非予混合燃焼
1.3 爆発現象と火災現象
2. リスク評価と安全対策
2.1 リスクを用いた安全管理とリスク評価
2.2 爆発事故におけるリスク評価と対策
2.3 火災におけるリスク評価と対策
2.4 リスク評価の参考となる特性値
第５節 プラント保全におけるAI 活用の現在地とこれから
1. 設備保全業務における生成AI 活用の動向
2. プラント保全方法論の共進化と生成AI 活用のこれから
3. プラント保全情報の3 層構造と時空間統合の課題
4. 保全データ統合の成熟モデルと生成AI 活用
4.1 3 層保全データ統合の成熟モデル
4.2 生成AI の方向性I- 時空間データの統合
4.3 生成AI の方向性II- 意思決定の高度化・自動化
第６節 作業者のリスク管理
1. プラントにおけるハザードの全体像
2. プラント・ライフサイクルを通じたリスク管理の実践
2.1 設計段階
2.2 実運転段階( 定常作業)
2.3 定期修理・非定常作業段階
2.4 異常時・緊急時対応
3. プラント特有の作業安全リスクとその対策
3.1 閉鎖空間における作業
3.2 高所作業と飛来落下物リスク
3.3 高温・多湿環境における熱中症
4. 作業者のリスク管理に関するデジタル技術・ICT ツールの現場実装と実用上の課題
4.1 ウェアラブルデバイスによるバイタルモニタリングの試行と壁
4.2 次世代の「ばく露マッピング」の可能性と技術的課題
4.3 実務に根ざしたデジタル化：電子作業許可(e-PTW) の有用性
第７節 プラントのサイバーセキュリティ
1. プラントを取り巻く環境変化とサイバーセキュリティ
2. プラント特有のサイバーリスクとその特徴
3. プラントにおけるサイバーリスクの評価とマネジメント
4. サイバーレジリエンスとコレクティブレジリエンス(Collective Resilience)
5. サイバー・フィジカル時代のプラントと今後の展望
第８節 プラントのサイバーセキュリティ対策実装
1. OT セキュリティを再認識する
1.1 OT セキュリティの目的
1.2 OT セキュリティの必要性の増加
1.3 サイバー攻撃に備える( 事故対策との違い)
1.4 OT セキュリティの対策対象( どこが狙われるか)
1.5 インシデント対応の重要性
1.6 OT ではIT と同じ対策方法が使えない
2. サイバー攻撃に対するOT 対策アプローチ
2.1 防御手法をOT 向けに置き換える
2.2 是正と検知を重視する
2.3 防御とはサイバーキルチェーンを断ち切ること
3. プラントの防御
3.1 攻撃封じ込めの考え方
3.2 プラントにおける攻撃の封じ込め
3.3 OT インシデント対応手順を用意する
3.4 攻撃の検知・識別・特定
3.5 インシデント対応例
3.6 机上訓練
4. 対策に着手するために
第４章 DXが拓くエンジニアリングの未来
第１節 プラントエンジニアリングのDX― 新しいデザイン・価値の提案
1. IT グランドプラン2030
1.1 ロードマップ
1.2 AI 設計イノベーション
1.3 デジタルツインイノベーション
2. シニア技術の形式知化
2.1 シニア技術
2.2 設計可視化分析
2.3 SECI Model with FORMATION
3. プロットプラン自動設計
3.1 Auto Plot PATHFINDERR
3.2 システム構成
3.3 Generative Design
4. データセントリックな設計ワークフロー
4.1 One Platform, Engineering for New Value
4.2 3D/ データ高度活用の成果
4.3 Tag Graph
第２節 データ基盤とAI・Digital Twin 3.0 による運転の知能化と自律化
―EPC 段階からのAI-Ready 設計とプロセス安全知識の構造化
1. DT1.0・2.0 の到達点と普及しなかった理由
1.1 DT1.0：可視化の時代
1.2 DT2.0：分析の時代
2. AI 時代の変化と残る課題―Lifecycle Data Management のAI-Ready 再設計
3. データとAI の間にある「意味の断絶」―二層欠如の正体
3.1 構造層欠如―Twin Graph が存在しない
3.2 意味・知識層欠如―意味・知識ベースがAI-Ready でない
3.3 AI-Ready の三条件( 全区分共通)
3.4 変換の二経路
4. 知識基盤の設計―統治データ(LGD) と二つの表現層(Twin Graph・意味・知識ベース)
5. EPC 段階からのAI-Ready データハンドリング
5.1 EPC 出力形式がAI-Ready を決める
5.2 ドキュメントパラダイムの転換
5.3 Git によるバージョン管理とMOC 問題の解決
5.4 ソフトウェア開発・運用手法のエンジニアリングへの援用
5.5 既設プラントからの出発―段階的構築の進め方
6. プロセス安全知識の構造化とAI 機能安全設計
6.1 プロセス安全設計成果物の構造化―HAZOP・LOPA からLGD へ
6.2 AI 機能安全と三規格の役割分担
7. Digital Twin 3.0 のアーキテクチャ
7.1 四層アーキテクチャ
7.2 構造化知識へのAI の接地と説明可能性
7.3 Edge AI エージェントとSIS の独立性
7.4 推論の実行配置―クラウド・オンプレミス・エッジのハイブリッド
8. プロセスシミュレーションの統合―What-if 解析と運転事前検証
9. 自律化ロードマップと三規格統合設計
10. Ouranos Ecosystem と工場間データ空間―ドメイン知識の共有と競争領域の分離
書籍コード:BC261002
