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製造DXを実現するためのDXソリューションのご紹介

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株式会社FAプロダクツ
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ドキュメント名 製造DXを実現するためのDXソリューションのご紹介
ドキュメント種別 製品カタログ
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このカタログの内容

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製造DXを実現するためのDXソリューションのご紹介 株式会社 FAプロダクツ R&D部
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製造DXソリューション一覧 DXトライアングル(生産グランドデザイン/構想設計、工場自動化・ITグランドデザイン/構想設計 目指す方向性 現状問題点 活動目標 目標実現 施策評価 ロードマップ 投資額 改革 /活動指針 課題 /コンセプト テーマ/施策 優先度設定 /スケジュール /費用対効果 体制図 検 討 事 項 デジタル側DXソリューションパッケージ リアル側DXソリューションパッケージ ①投入計画最適化 ②人員配置最適化 ③AGVロボット ④設備保全 材料＆ツール自動 材料交換 マルチ組立 ソリューション ソリューション ソリューション ソリューション 交換ロボットシステム ロボットパッケージ ロボットパッケージ ⑤品質改善 ⑥ペーパーレス ⑦自動点検 ⑧グローバル ツール自動交換 アパ作レル成ピッキ中ング マルチ検査 ソリューション ソリューション ソリューション 工程設計ソリューション ロボットシステム (乞ロボうットごパッ期ケージ待) ロボットパッケージ ⑨現場調整0 ⑩xR ⑪食品メーカ向け ⑫リソース管理 洗浄・焼嵌め 重量仕分け 自動搬送 ソリューション ソリューション ソリューション ソリューション プリセッタステム ロボットパッケージ パッケージ DX型ポイントソリューション HMD 稼働監視 予知保全 シュミレータ 工程設計(BOP) AR センサー GW PLC カメラ ペーパーレス MES ロボットSim VR AI(要因分析) AGV/AMR ロボット 生産設備 検査装置 2
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食品メーカ DX型ソリューションパッケージ 位置づけ 向けSol 検査指示書 VRによる グローバル ペーパーレスでの 作成 検証 工程設計 見える化、分析 工場系xR 自 グローバル 上流への リソース管理 意思決定 動点検 品質の 生産要件 Sol Sol 工程設計S作oり込l み フィードバック Sol チェック 在庫管理 保全管理 +YYY XXX -ZZZ BOP 作業 設備保全Sol 検査 (工程モデル) 指示書 M-BOM ERP EAM 指示書 トレーサビリティ 物流管理 IoTPF 3D設計 3Dモデル PLM 品質改善Sol 人員配置 D I MES WMS +YYY BOP XXX 指示書 NC/ M S -ZZZ (工程モデル) 最適化Sol /OLP 品質データ収集 最適投入計画立案 工場内物流 物流コントロール 3D自動検査 最適人員配置 投入計画 最適化Sol在庫データ 金型設計 NC DMIS OLP 最適物流計画 収集 最適化Sol コスト 見積り 保全データ収集 ペーパーレス 加工パス 動作検証 検査パス作成 現場OLP調整0 Sol 仮想試S運o転l 電力データ収集 ペーパーレス © 2021A TReam作 C業ross指 FA示 3 作業・検査指示
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① DX型投入計画最適化ソリューション 従来のやり方 ソリューションのご提案 投入計画最適化ソリューションを適用すれば、生産ラインからの 様々なタイムリーな情報を収集し、そのデータを基に生産 発行された生産計画をもとに現場オペレータが、現状の生産状 シミュレーションにて最適な投入計画を自動的に導き出し、製 況や段取り時間、仕掛り状態などを考慮し、その担当者が今ま 造現場へダイレクトコントロールする での経験やカン、コツなどで、生産計画を修正。 生産現場情報と基幹システムを連携し、最適な投入計画をシミュレーションで自動的に計画実施 6
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① DX型投入計画最適化ソリューション ■導入効果 「投入計画」の自動化で生産管理面の課題を解決 生産・稼働面でのデジタルツインにより投入計画の立案・修正を自動化 生産効率の向上 管理工数の削減 急な変更にも即対応 属人化の解消 自動コントロール ・既存設備の稼働率／ ・在庫やバッファサイズを最適 ・前日までの出来高実績や ・誰でも簡単に計画の立 ・人による段取り、調整時間 生産性の向上 化し、在庫管理工数を削 在庫/仕掛品の状況などを 案が可能 の短縮による生産効率向上 減 反映し、適時計画の立案 ・故障要因を特定／分析 が可能 ・時間をかけずに計画の ・省人化 することで改善に繋げる ・稼働状況や生産状況を常 立案が可能 に見える化し、人が確認し ・設備の稼働状況や故障 ・段取り替えのタイミングを ていた管理工数を削減 実績を反映させることで実 最適化 績との差異の少ない計画立 案が可能 ・生産計画立案時間 ： 5時間⇒10分 過去実績 ・特急対応時の再計画時間 ： 5時間⇒10分 ・平均余剰在庫数 ： ２０％削減 7 ・納期遅れ ：納期遅れなし、納期短縮
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② DX型人員配置最適化ソリューション 従来のやり方 ソリューションのご提案 スケジュール例（日付と担当者のみが確認可能） 人員配置最適化シミュレーション分析イメージ ・スケジューラ等を使って生産計画に合わせて作業者 を割り当てる ・各工程の人員数に不足が無いように均等に配置 人体負荷検証のシミュレーション分析イメージ 現場の状況がわからず 本当にこれで良いのか・・・ ・スケジューラ等は作業者の能力まで入力することが プラントシミュレーションを活用しバーチャル上 出来ない為、過剰配置、過少配置 で工場を再現、人員配置等の様々な項目 ・各工程ごとの作業負荷が正確に把握されておらず、 についてシミュレーションが可能 作業者ごとの負荷バランスが異なっている ※オプションを追加する事で、人体的な ・突然欠員が出た時に補うことが出来ず生産が 負荷を検証、作業内容の見直しが可能 遅れたり、止まってしまう事がある ・特急納期の受注が入ると現場の負荷状況がわから ず、納期回答に困ってしまう 上記のシミュレーション分析結果を現場にフィードバックし、最適な人員配置を実現 投入計画ソリューションと同じ仕組みでアプローチが異なる 8
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② DX型人員配置最適化ソリューション ■導入効果 ➢人の能力値を考慮したシミュレーションにより受注後の納期算出が可能 ・担当者不在時も、他の人を割り当てた場合の再スケジュールのシミュレーション等が可能 ・一人一人の負荷バランスを確認でき、作業負荷を均等にすることが出来た（負荷のばらつきが５％以内になった） ・相対時間シミュレーションができる事で、特急対応の納期回答が即答できた ・当日の欠員に対しても対応でき、生産が遅れることがなくなった 9
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③ DX型AGVロボットソリューション ＜従来の工場内物流＞ 工程1 工程2 部品倉庫 出荷バース 積 卸 積 卸 積 卸 ぶつ切れの「搬送だけの自動化」では、効果は限定的 ＜これからの工場内物流＞ MES WCS シミュレーション 生産計画 最適化 大日程 製造管理 ＡＧＶ台数の最適化 生産計画 投入計画の策定 搬送順序の最適化 レシピ管理 実績報告 ERP 搬送ルートの決定 搬送 品種情報 生産管理 制御指示 AGV＋ロボット 購買管理 購買計画 出庫指示 AGVへ搬送指示 販売管理 WMS 自律搬送 搬送指示 実績報告 ピックアンドプレース バラ積みピッキング 在庫エリアの決定 実績報告 作業エリアと行先 エリアを決定 『モノ』を運ぶだけでなく、その先の『ロボット』までをコントロール 10
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③ DX型AGVロボットソリューション ■AGVソリューション｜導入効果 ■AGVを導入しない 市場ニーズの多様化 • 生産量が増えると搬送するものが増え、人・台車・設備を増加する必要がある • 作業者による、ピッキング間違いが減らず、照合工程が増える 製造・物流業界の課題 • 人の雇用が減って、作業者の負荷が増大し、雇用を維持できない ・変種、変量 ■部分最適によるAGV導入 ・人手不足 • 運搬のみの自動化により、省人化の効果は限定的 • レイアウトを変更する際に、工事費用・工事期間が増大する • 運搬導線が悪く、運搬時間・燃料などのコスト改善が出来ない 人手で吸収はもはや不可能 • 維持管理、更新ができなくなり使われなくなってしまう システムによる吸収が必要不可欠 ■全体最適による導入 これからのシステム バーチャルによる最適化 バーチャルとリアルがシームレスに連動することで、 変種変量生産を自動でコントロール 双方が連動することにより、 変種変量生産を自動でコントロールし、 • 運搬台車、フォークリフト、カートを動かす人の無人化 全体最適が実現 • ロボットによるピッキングの自動化 • 作業者への体力負担削減 リアルによる自動化 • 省スペース化（レイアウトフリー） • 導線距離の改善による運搬率アップ • AGV最適台数の導入 DXが主導する次世代スマートファクトリー 11
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④ DX型設備保全ソリューション 従来のやり方 ソリューションのご提案 各設備に対して、事後保全、計画保全、予知保全の選別を実施し遠隔で監視する。 • 設備が故障してから修繕を行う、事後保全が多い 事後保全：設備の状態を監視し、安定稼働の確認と故障時に見逃がしを防ぐ 計画保全：設備の状態を監視し安定稼働の確認をしつつ、保全タイミングのアナウンスと • 定期的にメンテンナンスを行う計画保全 その費用を算出 予知保全：設備の状態を監視し、故障予測を算出し、保全タイミングのアナウンスと その費用を算出 予知保全 • ベテラン技術員による点検や修繕によって、設備の延命を続けている 人依存 【課題】 • ベテラン技術員が１人で行っており、不在の場合の損失が大きい • 故障予兆を察知し、事前に修繕計画を立てれるようになり、さらに生産計画の立案に • 計画的に修繕を実施しているものの、費用負担が大きい 大きく貢献する • 他の社員、他工場から各機器の状況が分かり、会社全体の設備状況を確認できる • 故障予兆を察知し、事前に修繕計画、生産計画を立てれるようにした • 修繕周期の適正化ととともに、修繕に必要な部材の一覧を算出し、設備に対する い コストの予測を行える 今後、予知保全の適用拡大を図ることで、製造現場への負担とコスト面の低減 12
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④ DX型設備保全ソリューション ■導入効果 • 故障予兆を察知し、事前に修繕計画を立てれるようになり、さらに生産計画の立案に大きく貢献する • 他の社員、他工場から各機器の状況が分かり、会社全体の設備状況を確認できる • 修繕周期の適正化ととともに、修繕に必要な部材の一覧を算出し、設備に対するコストの予測を行える 6000万円程度 100% 90% 79% 33%削減 2000万円程度削減 80% 4000万円程度 67% 60% 0年目 2年目 4年目 5年目 迫孝司『本当に必要な振動診断技術のポイント』日刊工業新聞主催セミナー資料参考 ■間接的導入効果（シナジー） • 機器の故障を未然に防ぎ、不良品の発生を抑える • 機器の故障予兆から、生産計画等へ反映し、生産性向上につながる • 社員・工場間での状況を把握し、生産性や品質の向上、また社内間の情報連携につながる • 修繕周期の適正化と、修繕時の必要部材等を算出することでコスト削減につながる 13 修繕コスト
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④ DX型設備保全ソリューション FAPの予知保全の主な考え １.機械学習時と同条件での定期的な振動測定を行い、劣化指標で判断する。 ２.対象設備は、同種であっても個々に振動測定し機械学習させる。 ３.データの蓄積により、故障個所や故障原因が特定しやすくなる。
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⑤ DX型品質改善ソリューション 従来のやり方 ソリューションのご提案 ・人の目で良品/不良品を判別し、取り分けしているため、作業者の ・画像所処理とAIを組み合わせることで、従来出来なかった検査を自動化 負担が大きく、ミスにもつながる ・人の感覚による判断をAIに学習させることで不良個所の分類が可能 ・自動化目的で画像検査を導入したが、NG品の不良個所分類をする ・受け入れ時に不良情報、不具合箇所をサプライチェーンへ自動 ために人が判断している フィードバック ・品種が多く、検査条件や測定箇所もバラバラ、そのため検査ミスが ・検査データを蓄積し、設計・開発へ不良品特定情報をフィードバックし、 発生する 不良品が出来にくい製品改良へ ・人による検査ミスを防止するため、中間検査を多くしたり、2重検査 ・分類された不良品の製造条件を分析し、生産設備へ自動フィードバック するなど検査工程が増え人・製造コストが上がる することで品質コントロールが実現 ・不良品発生の原因が特定できず、トライ＆エラー再発の繰り返し 検査の自動化だけではなく、不良品を製造させないモノづくり 15
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⑤ DX型品質改善ソリューション 工程リスクの見える化と、工程・作業を軸としたノウハウ集約による未然防止 工程/作業のリスクを リスクと作業を標準化 過去トラ・ベテラン知見含めて 標準化された作業を利用した 体系的に見える化 工程設計によりリスクを評価 発生防止・流出防止策を 製品設計/工程管理項目へフィードバッ ク 16
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⑤ DX型品質改善ソリューション ISO9001認証の要求事項の変化 ２０１５年９月の改訂により、幾つかの要件の重要性が高まっている。 ケース１） 7.5文書化された情報 a)この規格が要求する文書化された情報 →文書化された手順等の“文書類”及び“記録”含む文書が、文書化された情報に言い換えられ“記録”という 用語が使われなくなった。 ケース２） 8.1運用の計画及び管理 4.4に示すように必要なプロセスを計画し、実施し、かつ管理しなければならない ※4.4品質マネジメントシステム及びそのプロセス b)プロセスに関する基準、製品及びサービスの合否判定に関する基準の確立 d)その基準に従ったプロセスの管理の実施 →“製品実現の計画”が“運用の計画及び管理”に変更となり、プロセスに関する基準が明示された。 Copyright 2020 Team Cross FA 17
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⑤ DX型品質改善ソリューション 導入効果 • 不良品低減 30~50％改善 • 品質の安定化 • 人によるミス防止 • OEEの向上＝生産効率UP 5~10％UP • 省人化 など 間接的導入効果（シナジー） • 作業者のノウハウのデジタル化（自動化） • 不良品の廃棄率の低減（環境対策） • 価格・品質面などによる機会損失の低減 など 18
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⑥ DX型ペーパーレスソリューション 従来 ソリューションのご提案 ・手書き作業でのヌケ、モレによる修正などの手間がかかる ・製造現場から帳票に必要な情報を電子データとして収集・集約し、 ・紙から紙、紙から電子化の転記の手間がかかる、入力間違いが起こり モニタリングを行う。 やすい ・取得された電子データを蓄積・加工、分析を行う。 ・紙文書の作成、管理にコストをかけたくない（かけられない） ・基幹システムや生産スケジューラなどの業務システムと連動し、直接 ・紙文書の保管コスト/スペースが多くかかってしまう 作業者と設備に情報をフィードバックする。 ・異常値がリアルタイムで分からず処置が遅れる可能性がある ・必要な紙資料の検索に時間がかかり、情報共有がしにくい 紙文書を電子化だけではなく、蓄積と集約し基幹システムや生産スケジューラと連動させることで、 生産全体の情報を見える化にし、効率及び品質改善に貢献。 19
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⑥ DX型ペーパーレスソリューション 導入効果 • リアルタイムで情報が可視化でき、異常処置等のアクションが迅速化 • 品質、実績データ等が即座に検索や集計でき、意思決定の迅速化 • 変種変量生産に柔軟に対応できる • 記録方式が簡略化、作業時間が６０％以上短縮 間接的導入効果（シナジー） 印刷・輸送費用など情報共有コストの低減 ユーザ管理、アクセス制限の設定で不正利用が防止 情報漏洩対策、ＢＣＰ対策(事業継続対策) 20
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⑦自動点検ソリューション 設備点検の自動化 設備ごとに点検する箇所をセンサ・カメラなどを活用し一括でデータ取得を行い、点検が困難な場所のデータや遠隔地からでデータ取得が可能 スケジューラや品質情報、設備状態などのデータと連動し、決まった時間、生産/設備状態に合わせて自動取得が可能 また、設備側へ遠隔コントロールも行う事が可能（取得機器による） ■構成イメージ データ取集 データ蓄積 遠隔モニタリング・操作 生産設備 Simulation＋ カメラ スケジューラ 操作パネル オンプレミス 各種センサ ゲートウェイ BIツール クラウド 制御盤 振動センサ 点検箇所が困難な I/O信号 アセットマネージメント 場所など システム (設備保全管理システム） 帳票出力 メータやバルブなど PLC通信 21
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⑦自動点検ソリューション ■導入効果 • 遠隔地・高所・危険な箇所などのデータ取得が困難な設備から容易にデータ取得が可能 • 作業者の点検・記入時間の短縮 • 手書きによる誤記、エクセル入力などの手間の削減 • デジタル化による、段取り・設定・記入ミス、データ改竄防止 コスト削減 • 点検移動時間の短縮 • ダウンタイムの短縮 省人化 生産性向上 ■導入間接効果 信頼性向上 • 点検時間の短縮による負荷時間の増加 • 作業者の負担軽減(チェック作業からの解放） 品質改善 • メンテンス計画作成時間の削減 22