生産管理

 

生産管理のIoT化。スマートファクトリーでコスト削減可能な保守・保全業務

生産管理のIoT化。スマートファクトリーでコスト削減可能な保守・保全業務

現在、IoTやAIといった先進技術を導入することで、多角的に生産性を向上させていく製造業の新しいありかたのスマートファクトリーが注目を集めています。このスマートファクトリーは保守・保全業務にも影響を与えています。

本記事では、スマートファクトリーの重要性やメリットを説明したうえで、保守・保全業務の課題に対するスマートファクトリーによる解決策を紹介します。

スマートファクトリーの重要性とメリット

スマートファクトリーとは、IoTやAI、ロボットといった先進技術を導入することで、生産における負担の削減・生産管理の一元化など、多角的に生産性を向上させていく製造業の新しいありかたです

また、新型コロナウイルス感染拡大に伴い、生産工場などの拠点が操業停止するようなことがあるため、スマートファクトリーのありかたはこれまで以上に注目を集めています。

スマートファクトリーの重要性

スマートファクトリーの重要性は高まっています。理由として、労働人口の減少により企業にとって課題となっている人材の確保について、従業員数を削減しつつも、生産性の維持・向上が期待されるスマートファクトリーは最適解となるからです。

また、IoTを使い予知保全で設備の不具合を事前に感知できるため、設備トラブルによる不良品の数が減少します。さらに、不良品が作られてしまう原因の分析および改善も可能になり、結果としてコスト削減が叶います。

スマートファクトリー化を進めるメリット

スマートファクトリーのメリットとして以下の4つのメリットがあります。

・状況の可視化・管理の一元化
スマートファクトリーによって生産設備にセンシング機器を設置します。センシング機器によって細かな生産ラインの稼働状況のデータの可視化ができます。そのデータと受発注の状況や顧客データなどの情報を連携させることもでき、生産プロセスの管理を一元化することができます。

・品質の安定化
ロボットやAIの導入により、作業のクオリティーのばらつきがなくなるため、品質の安定化が実現できます。また、機械による作業以外にも、情報の可視化によって「従業員の作業状況」についての把握が容易になります。従業員の状況把握により、ミスの発見や改善などに向けた分析ができるため、品質の向上が期待されます。

・生産リソースの効率的な活用
生産工程の自動化・自律化によって人的な負担が大幅に軽減することができ、材料や在庫の管理ができるため、効率的な活用をすることができます。

・多様なニーズへの対応
スマートファクトリーによってマスカスタマイゼーション」が可能となるため、製品の仕様について細かなカスタマイズに対応することができます。マスカスタマイゼーションとは、付加価値の高いカスタム製品を大量に生産するシステムを指す概念であり、細かな仕様変更に対応できるため、顧客の多様なニーズに応える製品を提供することが可能です。

このようなメリットがあるスマートファクトリーを進めることで、製造業が抱える保守・保全業務の課題の解消も期待できます。次章では製造業が抱える具体的な保守・保全業務の課題を紹介します。

スマートファクトリーによって解決する保守・保全業務の課題

本章では、スマートファクトリーによって解消できる製造業が抱える保守・保全業務の課題を2つ紹介し、その課題がどのように解消できるか紹介します。

保守・保全業務を行う時間・場所が限られている

保守・保全業務の課題の一つ目として、「部品の在庫確認の保守作業とメンテナンスなどの保全作業を、いつでもどこでも行えるようにしたい」というものがあります。

製造装置は稼働時間が増えると振動や部品の劣化が起こり、故障につながります。故障をなくすためには、故障が起こりそうなタイミングを早急に発見し、対応することが重要です。早急に対応するには、遠隔で装置の劣化状況を把握し、適切なタイミングで修理見積・アラートを出す仕組みを構築することや定期的なメンテナンスが必要となってきます。

IoTやAIを活用することによって遠隔での保全作業が可能となります。あらかじめ定義された温度や湿度、振動などを取得して装置を常に監視することで、正常時のデータとは異なる値が検出された際に、故障の予兆としてアラート通知を出すことができるため、保全業務を現場で行う必要がなくなります。またIoTによる保守作業は保守部品を簡単に在庫確認ができるため、欠品の防止にもつながります。

装置の故障によって修理が必要となった際、保守部品の欠品により生産が停止してしまうリスクがありますが、スマートファクトリーであれば、保守部品の在庫や使用履歴が時間や場所を問わず確認できるため、欠品によって保守業務ができないといった事態を防ぐことが可能です。

保守・保全業務が属人化している

保守・保全の課題の2つ目として「保守・保全業務は専門性が高く、技術力が必要となるため、知見のある担当者の作業に依存することになり、属人化が起こる」ということがあります。

属人化によって作業の知見が担当者以外に蓄積されないため、次期製品の製造において既存の製品における保守・保全コストなどの情報を反映・継承することが困難になっています。

解消方法として、製造装置の部品交換などの保守コストやメンテナンスなどの保全履歴のデータベース化による過去の事例の蓄積共有が重要です。先に述べたようにスマートファクトリーによって情報の可視化がされるため、人による作業の優劣、時間のかかり具合、それによるスケジューリングや部品交換コストの検討などが可能となり、標準化に向けたマニュアル作成を行うことで、属人化の解消ができると考えられます。

またスマートファクトリーは保守・保全業務の効率化や生産性向上が図れるだけではなく、更なるメリットが期待されているため、次章にて紹介します。

保守業務における管理コスト削減の実現に「生産管理システム」の活用

IoTやAIを用いたスマートファクトリーによって、先述した保守・保全業務の効率化や生産性向上のほかにも管理コストの削減ができます

管理コスト軽減につながる理由として、スピーディーな意思決定と経営的なデータ活用があります。たとえば、製品の納品後の管理は日々の業務に追われるためアフターフォローが難しく、壊れたという連絡が起きてから慌てて部品や人材の準備をするケースがあります。このような事態を避けるためには、IoTやAIによる定期的なメンテナンスをおこなってスケジュールを組むことが重要であり、計画的に部品や人材を手配できるため、スピーディーな意思決定が実現できます

また販売段階では、A製品の方がB製品より利益率が高い場合、その後のメンテナンスまで考慮すると、10年後にはB製品のほうが利益率は高いということもありえます。このようなメンテナンスでのコストを含めた利益率もIoTやAIによるメンテナンス履歴によって分析できるため、経営的なデータ活用が実現も可能です

IoTによる遠隔監視サービスなどのビジネスモデル化、保守・保全ビジネス拡大のためにもスマートファクトリーのあり方は重要になっています。これらを実現するにはまず、紙~デジタル化、デジタル化~システム化というように、できる範囲からシステム化しましょう。その後、そのようなデータを活用するためにはシステム基盤構築が重要です。その一つとして製造業では生産管理システムの導入が挙げられます。生産管理システムの活用により、保守・保全業務における管理コストの削減の実現ができます。

ぜひ、導入を検討している方は一度お問い合わせください。


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田幸 義則
この記事を監修した人
入社後15年間、長野支店にてシステムエンジニアとして活動。
運送業、倉庫業のお客さまを中心に担当し、業務システム構築からインフラ環境構築等の経験を積む。
その後、製造業のお客さまも担当し、rBOM導入のプロジェクトにも関わるように。
16年目に現部門に異動し、rBOM全国支援の担当者となる。
現在はrBOMだけではなく、製造業全般のソリューション提案を手掛けている。
料理が趣味、これからお菓子作りにも挑戦しようか迷っている。
大興電子通信株式会社
製造ビジネス本部 製造ソリューション部
田幸 義則

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