スマートファクトリー ケーススタディ

スマートファクトリー ケーススタディ – 記事

スマートファクトリー/スマート製造業の実現はIndustry 4.0が掲げる目標です。スマートファクトリーを簡潔に表すと、適応性、リソース効率、および人間工学を特徴とし、顧客とビジネスパートナー間のビジネスおよび価値プロセスへの統合です。その技術基盤は、サイバーフィジカルシステムとIoTで構成されています。
この実現には様々なテクノロジーが必要とされます。特にカギとなるのは、ビッグデータ処理能力、産業型のコネクティビティ・デバイス及びサービス、高度なロボティックなどです。

これらの技術を駆使して実現を目指すのが、製品製造プロセスの全てのステップにおける統合です。そしてそれが目的とするところは、新しく高品質の商品を開発・製造する為、データを利用してより高度な技術開発を行う、調和のとれた開発プロセスです。

今回は、このようなスマートファクトリーのケーススタディ3件を紹介します。

Black & Decker(ブラック&デッカー)

Black & Deckerは、アメリカ、コネチカット州に本社を置く、1832年創業の世界的な電動工具メーカーで、世界175ヶ国で事業展開をしています。
小型電動工具だけでなく、産業用パイプライン関連及びインフラストラクチャー関連の大型締付機器、アクセスコントロール分野でのセキュリティソリューション、ヘルスケア・ソリューションなど広範な事業を展開しています。

同社は、メキシコ、レイノサ工場での可視化を向上し複雑性を減少したいとかんがえていました。そのためにアプローチしたのが、Cisco(シスコ)とAeroscout Industrial(アエロスカウト・インダストリアル)です。Ciscoからはワイヤレス・コネクティビティを、Aeroscout Industrialからはエンタープライズ・可視化・ソリューションの提供を受けました。

Wi-Fi無線IDタグ形式のリアルタイムの位置情報システムを導入することで、トラッキングが極めて容易になりました。
AeroscoutのWi-Fiタグは、品質管理を監視し、製品がラインの最後に到達するとその結果を提供する同社のProgrammable Logic Controller(プログラム可能なロジック・コントローラー)と統合されています。これにより、フロアマネジャーは生産プロセスのすべてのステップでの可視性を手に入れ、プロセスを減速またはスピードアップし、従業員がそれぞれのタスクをどれだけ早く完了できるかを確認することが可能になりました。
この結果、当該工場は約10%高い労働効率の達成に成功しました。また、100万ごとの不良品率が16%減少し、品質の著しい向上に成功しました。
更に、RFIDタグとシスコのワイヤレスネットワークにより、機器全体の有効性の24%向上を達成しました。

Great Lakes Brewing Company(グレート・レイクス・ブルワリング・カンパニー)

Great Lakes Brewing Companyは、1988年創業のアメリカ、オハイオ州クリーブランドに本拠を置くビール製造会社です。クリーブランドで最初のマイクロ・ブルワリーで、同エリアの重要なカルチャー・アイコンとなっています。
同社は、ロックウェル・オートメーションと協力することで、製造機械を接続し、IIoTソリューションを使用し、デジタル・トランスフォーメーションの一環として、作業効率を向上させるために必要なデータ分析を作業者に提供することに取り組みました。

醸造所のスタッフは、Microsoft Bot Framework上に構築されたアプリ、Shelby(シェルビー)、に話しかけることでデータ・インサイトにアクセスることが可能です。Shelbyは、自然言語処理(NLP)を備えており、これが機器の問題を迅速に識別して解決するのに役立ちます。 
同社は、Rockwell Automation(ロックウェル・オートメーション)のFactoryTalkデバイス向け解析を採用し、インダストリアル・ネットワークからデータを収集しその情報を“機械の健康状態及び診断ダッシュボード”送信します。
Shelbyアプリのサポートに加え、FactoryTalk解析はデバイス・インタラクションに焦点をあてています。この機能により、通常機械を一台一台チェックしていたのでは感知が難しい課題を検知することが可能になりました。

Mazak(ヤマザキ・マザック)

ヤマザキ・マザックは愛知県に本社を置く、工作機械のグローバルリーダーとしてCNC旋盤、マシニングセンタ、レーザ加工機から複合加工機、5軸加工機、ハイブリッド加工機まで、幅広い製品レンジを展開するとともに自動化、IoTソリューションを提案する企業で、アメリカ、ロシアイギリスなどでグローバルな事業展開を行っています。

同社はCiscoと協力して、製造ラインの稼働率を高め、フォグアプリケーションを使用して機械の稼働率を向上を成功させました。
Mazakが必要としていたのは、マシーンのツールの生データから安全に接続してそこからバリューを生み出す為に、スタンダード・ベース・メソッドを必要としていました。
Ciscoによれば、フォグアプリケーションは顧客とそのエコシステムパートナーに、分散ネットワーク・インフラストラクチャ内でIoTセンサーデータを変換し、制御機能を実行する機能を提供します。アプリはネットワーク・インフラストラクチャ上で実行され、異常警告をリアルタイムで検出します。
Ciscoによれば、MazakはIT/OTに適したセキュリティ・システムを必要としていました。

このアプリは、製造現場のネットワーク。インフラ上で実行し、即時にプロセス、OEE(機器全体の有効性)、およびセンサーデータを変換する必要がありました。さらに、フォグアプリケーションは、既存のシステムやセンサーとの統合のためにMTConnect仕様をサポートする必要がありました。
Ciscoのソリューションにより、高周波の振動、温度、冷却剤、および音の入力を処理などのリアルタイムの解析が収集され、オペレータに情報を提供し、ビジネスサポートシステムを推進することが可能となりました。

≪参考資料≫
https://en.wikipedia.org/wiki/Smart_manufacturing
https://enterpriseiotinsights.com/20170830/smart-factory/three-smart-factory-case-studies-tag23-tag99
https://en.wikipedia.org/wiki/Stanley_Black_%26_Decker
https://www.greatlakesbrewing.com/
https://www.mazak.com/

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