IoTで加工工程を改善する

エイムネクストが解決します

以下のような問題はありませんか？

設備の停止時間が多く、稼働時間/稼働率が上がらない
一人で機械を複数台担当しているため、設備の停止や加工完了に、気づかず放置してしまった
設備の稼働率は高いが、予定した生産量を達成できない
設備稼働時間に対し、実際の加工時間（切削時間など）を把握していない
一度設定した加工プログラムは、ずっとそのまま使っている
加工品に品質的な問題があったが、原因が分からない
または、原因を推定しているが、確証を得ることができない
各種の記録が散在していて、収集/集計に時間がかかる
(設備稼働、設備修理、品質記録などが別々に管理されている)

加工工程の設備・機器をネットワークにつなぎ、大量のデータを自動収集・蓄積することにより、様々な課題を解決していくことができます。ここでは、加工時の各段階における、実績の収集例および、収集したデータの活用例についてご紹介します。

加工工程におけるSmartFactoryの導入

加工工程用SmartFactoryの機器構成

SmartFactoryでは、ワークを加工する加工機、完成品検査時の測定機器、ユーザーの作業実績や、物流、点検結果などを入力する携帯端末など、様々な機器で情報を収集します。また、既存の生産管理システムや工程管理システムなどとも連携し、必要な情報を組み合わせ、収集・蓄積します。

加工時のデータ収集例

段取り～加工開始前

SmartFactoryでは、加工工程だけでなく、前後の工程でも情報を収集します。例えば、ワークを倉庫から出庫した時刻、現場に置かれた時刻など、加工開始、終了時刻、ワークが次の工程へ移動した時刻など、各段階での時刻を記録し、在庫や、滞留時間を把握します。加工時は、現品票からオーダーを読み取ることにより、必要な加工パスを自動設定し、また、段取りなどが必要な場合はその手順を表示します。

加工開始～検査完了

加工時は、加工機の設定情報・加工機の状態・アラームなどの情報を自動収集します。この際、MTConnectという通信プロトコルを使用することにより、加工機のメーカーを問わず、情報を収集することができます。
設備に異常が発生した場合などは、その情報をすぐにアンドンに表示し、また、担当者の携帯端末に直接通知します。加工品には、ワークIDを付け、一つ一つに対する検査結果を記録していきます。

SmartFactory導入により実現できること

設備停止時間の短縮

SmartFactoryの導入により、設備の稼働状況、アラーム発生をリアルタイムにモニタリングすることができます。例えば、設備異常が発生したり、加工が完了し段取り待ちが発生した際、そのことを現場のアンドンに表示したり、音や振動で別の場所にいる担当者にそのことを知らせることができます。これにより、作業者が異常や待ちが発生したことを即把握し対応することが可能となり、設備の停止時間を削減することができます。

設備の稼働状況・異常発生状況の正確な把握

収集した設備の稼働状況は、稼働時間、マニュアル運転時間、電源OFF時間などに分類して集計することができます。　稼働時間は、切削時間、非切削時間など、より細かく分けて分析することもできます。現状を正確に把握した上で、問題を解決することにより、出来高を向上させたり、本当に効率的な加工を実現していくことができます。

不良品削減と故障予知

正常加工時の測定結果の標準値を保持し、測定結果と比較することにより、リアルタイムに異常の発生を検知することができます。これを、即時に担当者に知らせることにより、不良が発生する前に、または影響が大きくなる前に、対処することができます。同様に、設備の稼働状況を監視し、異常傾向が出た時点で即時に担当者に知らせることにより、設備故障が起こる前にメンテナンスを行うことができます。

トレーサビリティの実現

不良品が見つかった場合、その不良品の加工時の加工条件、稼働状況を確認することができます。また、同設備で、不良品を加工した前後で異常は発生していなかったか、変化点はなかったかなど確認することができます。

最適な加工条件の発見

試作/テストカット時の設備稼働データから、加工プログラム毎の非切削時間などのムダを削減することができます。量産を開始してからも、加工実績から無駄を見つけ、加工標準に反映することで、次の製品での生産性向上を図ることができます。

最適加工条件1

また、品質検査の結果や、工具、工具の使用期間など、収集している様々なデータを組み合わせ、分析することにより、製造条件・加工条件を最適化していくことで、生産性向上・品質向上を図ることができます。

最適加工条件2

これらのような、機械加工工程における課題の発見、解決に当たっては、その専門性の高さに阻まれ、なかなか十分な対応が取れない場合があります。
エイムネクストでは、培ったデータ解析技術と、金属加工工程における課題解決を行ってきたメンバーによって貴社のデータから生産性、品質を向上させるヒントを見つけます。