日立製作所 工場シミュレーター/組立ナビゲーションシステム
BOMの代わりに「原単位」を用い、多品種少量生産に適した生産計画を自動立案(1/2 ページ)
日立製作所は、最適な生産計画の自動立案を行う「工場シミュレーター」と、3D CADデータを基に3D作業手順書を自動生成する「組立ナビゲーションシステム」を、同社のIoTプラットフォーム「Lumada」の産業分野向けソリューションコアとして提供する。
日立製作所は2017年10月17日、最適な生産計画の自動立案を行う「工場シミュレーター」と、3D CADデータを基に3D作業手順書を自動生成する「組立ナビゲーションシステム」を、同社のIoTプラットフォーム「Lumada」の産業分野向けソリューションコアとして同年11月から提供を開始すると発表した。
同社は同年5月にLumadaの産業分野向けソリューションコアとして、「進捗・稼働監視システム」と「作業改善支援システム」を発表しており、今回発表のシミュレーターおよびシステムは、同ソリューションコアを強化するものである(関連記事:IoT活用で多品種少量生産工場における作業進捗見える化と作業改善を支援)。これらを導入することで、多品種少量生産工場における生産リードタイムを短縮できるとする。
◎工場・製造業の課題解決に向けたIoT活用事例:
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生産リードタイム約50%短縮を実現した高効率生産モデルを汎用、製品化
近年、ユーザーニーズの多様化、グローバル競争の激化、そして、急速なデジタル化の進展により、多品種少量生産への対応が必要となりつつあり、多品種少量生産においても従来の大量生産と同等の生産性が求められているという。
多品種少量生産を実現する上では、超短納期品の受注、急な納期変更/仕様変更、生産計画の頻繁な変更といった要求に応える必要がある。しかし、実際のモノづくり現場の多くでは、これを実現しようとすると生産遅延、生産スループットの低迷、設備稼働率の低下といった課題に直面してしまう。
こうした多品種少量生産の実現に向けた課題を克服すべく、日立製作所は実際に制御装置などの多品種少量生産をしている大みか事業所(茨城県日立市)にて、生産リードタイムを約50%削減することに成功した高効率生産モデルを汎用化。これを基に、今回、全体最適化を実現する工場シミュレーターと、設計効率と生産品質向上に役立つ組立ナビゲーションシステムを、Lumadaの産業分野向けソリューションコアとして製品化した。
ちなみに、大みか事業所で実績を上げている高効率生産モデルには、同年5月に発表済みの進捗・稼働監視システムと作業改善支援システムも含まれており、RFIDタグを活用した人とモノの動態監視/場内物流の可視化、ボトルネック作業分析/対策などを実現している。
BOMの代わりに“原単位”の考えを取り入れた「工場シミュレーター」
工場シミュレーターは、人、設備、作業エリアなどの制約事項を反映して、生産計画を自動立案するもの。大みか事業所では、これまで製品ごとの生産管理担当者が手作業で、個別に工程期限を計画しており、受注すると自分の工程を最適に立案して現場に流すということが行われてきた。しかし、実際には多品種品のスケジューリングを行う段階では、使用部品が未決のものも含まれており、BOM(Bill of Materials)を作成するのが困難な状況の中で生産計画を立案する必要性があった。当然、生産計画の立案/再立案の工数は増大し、工場内のリソース競合が発生して計画通りに進まないといった課題にも直面していた。加えて、納期変更に対応し切れず、工場の中に中間在庫がたまってしまうという問題も抱えていた。
こうした背景を踏まえ、工場シミュレーターでは部品が未決状態でもスケジューリングが確定できるように、BOMに代わり「原単位」という考えを取り入れている。「原単位とは、ある程度の代表的な製品に対して、設計から品証に至るまでの各フローにおいて、生産手順、標準作業時間、リソース消費量などの基準を定めたものをいう。次に受注した製品に類似する代表製品の原単位をコピーしてスケジューリングに活用する。これにより、使用部品が全て確定していなくてもスケジューリングがすぐに行えるようになる」(日立製作所 サービス&プラットフォームビジネスユニット 制御プラットフォーム統括本部 情報制御第三本部 本部長の大橋章宏氏)。
従来BOMを作成して、スケジューリングを行う必要があったが、BOMの代わりに原単位を用いることで、多品種少量生産に対応した生産計画の自動立案が可能となった。また、生産管理者が手作業で行っていた生産計画の立案/再立案が自動化されることで、生産計画にかかる工数を大幅に削減できるという(大みか事業所の例では約30%の削減に成功したという)。そして、納期変更や数量変更、作業遅延などに伴う工程変動に追従した調達計画を自動立案できるため、工場内における不要な中間在庫を削減できるとする。
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