【IoT事例】Alfing Montagetechnik(AMT):ネジ締め工程のコストダウンに成功|アルフィングモンターゲテヒニーク(エーエムティ)

【IoT事例】Alfing Montagetechnik(AMT):ネジ締め工程のコストダウンに成功|アルフィングモンターゲテヒニーク(エーエムティ) – 記事

Alfing Montagetechnik(AMT)(アルフィング モンターゲテヒニーク(エーエムティ))について

同社は、1981年、ドイツ・バーデン=ヴュルテンベルク州アーレンにあるAlfing Group(アルフィング グループ)の子会社として設立されました。 同社は、ねじ締め技術、組立システム、および自動化の分野における先駆的な技術ソリューションを専門としており、電動ハンドヘルドおよび内蔵ドライバーの主要サプライヤーの1つです。現在は、約200名の従業員で構成されています。

安全性と品質においてクリティカルなネジ・ナット締めのための、より精密でありインテリジェントでエネルギー効率の高いネジ締めシステムを継続的に開発することにより、国際的にトップの地位を維持する基盤を形成しています。また、手動、半自動および完全自動の組立システムの設計と施工における長年の専門知識により、同社は自動車産業およびそのサプライヤーにとって世界的に求められているパートナーとなっています。さらに、自動化の分野では、機械の自動取り付けと取り外しならびにその連結のための複雑なソリューションを開発しています。

Industry4.0導入の背景

同社によって構築されたネジ締めツールは、安全制と機能性に関連のあるネジ・ナット締め付け接続について、すでに圧倒的なシェアで自動車業界にて使用されています。このネジ締めツールは、車両製造業者の制御システムおよび品質保証システムとネットワークにより接続されています。このように、顧客のネットワークにネジ締めツールを統合することにより、ワークステーションのネジ締めシステムをパラメータ化することや、ツールの現在の状態を制御することが可能となっています。ただし、これには、ネジ締めシステムの現行バージョンと互換性のある特別なソフトウェアを備えたPC(ピーシー)ワークステーションが常に必要となります。さらに、スタッフは、プランニングとメンテナンスのため、PCワークステーションでしか操作をできません。

そのため、同社は、世界中どこからでもネジ締めシステムにアクセスできる普遍的なソリューションを提供することを目標としました。これを実現のためには、このソリューションに、例えばタブレットやスマートフォンなどのモバイル端末と通信可能な機能を備える必要があり、その際ベンダー固有のソフトウェアのインストールを不要としなければなりませんでした。同社は、現在の市場において、この技術を直接ネジ締めドライバー制御に統合して提供できる唯一のサプライヤーです。顧客の関心は大きく、同社も販売の増加を見込んでいます。

代表取締役社長のDr. Thomas Koch(ドクター トーマス コッホ)は、次のように述べています。

「同社にIndustry4.0を導入するための特許レシピは存在しません。したがって、パイロットプロジェクトを開始して経験を収集するために、企業内で適用分野を選択する必要がありました。そこから得た結果から、他のプロジェクトや分野において新しいアイデアを実現することができます。このようにして、Industry4.0は段階的に企業内に浸透していきます。」

ソリューションの構築

制御ハードウェアとソフトウェアの完全新規開発
ネジ締め技術の新世代の開発において、Industry4.0テクノロジーの統合は、すでに当初から重要な開発目標でした。現時点では、ネジ締めツールはすでに顧客のネットワークに統合されていましたが、その際、常に顧客依存の制約された通信機能を持つという顧客固有のソリューションでした。ネジ締めツールと任意の端末間の通信、特に当時すでに使用されていたタブレットやスマートフォンとの通信は、注目されていました。そのため、新しいシステムには、ユーザーインターフェースとして、標準となっていたHTML5を使用する必要がありました。しかしながら、既存のネジ締めシステムでは、これらの要件は実現できませんでした。したがって、2012年に制御ハードウェアとソフトウェアを完全に新しく開発することにしました。 2015年から、最初のテストアプリケーションを特定の顧客に提供し、2016年中頃には数百を超えるネジ締め工程を必要とする企業から初めて大口受注を受けました。

新しく開発されたコントローラー
ネジ締めツールのために新しく開発された制御ソフトウェアを搭載したコントローラーは、問題点を克服するために、主に次のように設計されました。
コントローラーをウェブサーバーと統合する。
このウェブサーバーから、ネジ締めドライバー、ネジ締めドライバー制御、現在実行中のネジ締め工程、既に行われたネジ締めおよびサービス要員のための状況データなど、ユーザーにとって関連するすべてのデータを提供する。
モバイル端末を含む任意のデバイスとの通信には、ネジ締めドライバー制御に統合されたウェブサーバーと通信するHTML5対応のウェブブラウザーを搭載する。

ネジ締めドライバー制御の遠隔操作、プログラミング、および監視を可能とし、さらに、任意の状況データの取得を可能とする。
ネジ締めドライバー制御に、常に適切なパラメータを自動設定可能なソフトウェアおよび診断ソフトウェアを搭載する。

ソリューションによる効果

最新世代のネジ締めツールに、ウェブサーバーに統合されたコントローラーを接続した結果、次のような点が実現可能となりました。

  • HTML5対応のブラウザを備えたデバイスであれば、ネジ締めシステムにアクセス可能であること
  • ネジ締めドライバー制御のユーザーインターフェースは、使用される端末を判断して、適したユーザーインターフェースを自動的に提供できること
  • ネジ締めシステムのバージョンと端末との互換性について考慮が不要であること
  • メンテナンス担当者は、誤動作が発生した場合にモバイル端末からメッセージを直接受信することにより、システムを介さず障害原因の分析が可能であり、さらに、必要に応じて、エラーを遠隔から除去しシステムが必要とするスペアパーツを直接決定することが可能であること

⇒ これにより、パーツの取り寄せ時間短縮とそれに伴う費用節約を実現しました。

  • ドライバー制御は、ドライバースピンドルに蓄積されるネジ締め工程での負荷依存の状態を監視し、あらかじめ設定された警報制限値に達するとすぐに、保守期限が到来したことを自動的にメンテナンス担当者に通知すること

⇒ これにより、メンテナンス担当者は、メンテナンス要否や時期について判断が容易となりました。

  • プランニングスタッフがスマートフォンやタブレット上でネジ締め用プログラムを入力することで、将来的にはプログラムの最適化が可能であること

その他に、究極な緊急時には、顧客は同社ホットラインに接続することもでき、同じ通信インターフェイスを介して直接コントローラーにアクセスし、エラー除去のサポートを受けるサービスを可能としました。このために、同社のサービス従業員は常に自席にいる必要はなく、HTML5対応のおかげで、タブレットかラップトップがあれば、どこでも対応可能となりました。
また、具体的に、新しいネジ締めツールの導入により、さまざまな分野で20%までコストが削減されたという報告が確認されています。

今後の展望と課題

Industry4.0は、生産をデジタル化する入口のための一般的な概念です。 しかし、Industry4.0に準拠したソリューションの導入は、自社製品の面でも、社内でこれらの製品を製造するためのプロセスの両方で可能です。
今回のソリューションでは、複雑な製品のサプライヤーとして、まずは顧客の要望に強く密接に取り組み、これらの要望がIndustry4.0分野の技術とどのように組み合わされるかについて構想設計し開発しました。実装では、我々は将来の製品に取り入れる多くの経験と新しいアイデアを得ました。

このソリューションの成功とそこで獲得した経験および新しいアイデアによって、同社は今後もさらにIndustry4.0のプロジェクトを継続させるビジョンを持っています。その際、目標は、計画が堅固に達成されることではありません。むしろ、来るべき様々な要件や状況に柔軟に対応できるように、現在の開発を注視し続けることが目標であり最も重要な点と考えています。

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