シリーズ「モノづくりの現場から」（日立製作所大みか事業所）

「試作できない工場」が取り組んだ全体最適化、日立大みかの目指すスマート工場の姿（1/2 ページ）

スマート工場の目標を端的に言えば、「新手法を取り入れた生産性向上」である。このテーマに2000年代前半から取り組む日立大みか事業所のシステム設計担当者が発した「現在が変わって、初めて意味がある」という言葉の真意を探る。

公開 2018年07月09日 09時00分

更新 2018年09月19日 13時12分

著者

渡邊宏

[TechFactory]

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スマート工場は「現在が変わって、初めて意味がある」

　製造業において近年話題となっている「スマート工場」の目標は、誤解を恐れずにいれば「新たな手法を取り入れることによる生産性の向上」といえる。実現に向けたアプローチとしては「つながる」ことによる可視化や製造業IoT、CPS（Cyber Physical System）の概念導入などが存在し、その成果として、多品種少量生産の工程最適化やトータルコスト低減、人手不足の解消といった果実を得ることが、スマート工場の目的だ。

　制御盤を始めとした制御装置を生産する日立製作所の大みか事業所はこうしたスマート工場のモデルケースの1つとして注目されており、近年では蓄積したノウハウや取り組みを「日立大みか事業所 IoT適用事例ご紹介コース」という研修プログラムとして社外に公開するなど、「スマート工場の具体化」について先行している。

　2000年代前半から見える化に取り組み、工場のスマート化に深い知見と長い経験を持つ大みか工場はどのように改善を進め、IoTやAI、そしてARなどの技術が台頭する現在、どんな未来像を描いているのか。システム設計担当者が発した、「現在が変わって、初めて意味がある」という言葉の真意を探る。

日立製作所制御プラットフォーム統括本部大みか事業所情報制御第三本部 IoTシステム設計部担当部長門間隆之氏

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制御盤のリードタイムを半減した、4つの生産システム

　日立製作所の大みか事業所は、旧日立工場の制御盤部門と旧国分工場の配電盤部門が統合し、制御システムを生産する工場として1969年に設立された。東京ドーム約4個分の広大な敷地は茨城県日立市南部に位置し、約2500人が勤務している。

日立製作所大みか事業所（出典：日立製作所）

　現在は発電制御や列車運行管理、上下水道監視制御、河川水利の監視制御など、いわゆる社会インフラ分野において、ハードウェアからソフトウェア、保守・サービスまでを幅広く提供している。

　主力製品である制御盤は基本的に納入先に適した仕様で生産されるワンオフ製品であるため、多品種少量生産への対応は操業開始時からの課題であるといえる。また、ワンオフであるために明確なBOMは必ずしも存在せず、少数しか同仕様の製品は納品されないために試作も行われない。

　1品物の生産が主となると「職人が手作り」という世界に陥りがちであるが、これまでにも大みか事業所では余剰材を押さえるための材料のまとめ買い低減やプリント基板製作を含めた部品内製化、カンバン方式による仕掛在庫減少などにも着手することで、ヒトに頼らない多品種少量生産への対応を続けてきた。

大みか事業所の生産ライン（出典：日立製作所）

　2000年代前半からはRFIDによる工程見える化である「RFID生産監視システム」と個別設計の比率を下げることで生産リードタイムの短縮を狙う「モジュラー設計システム」が導入されるなど、多品種少量生産の最適化に向けて、さまざまな取り組みが行われている。しかし、こうした取り組みの結果たどり着いた結論は「見える化だけでは効果がなく、判断力の高い意志決定者が必要」という属人性を伴うものであった。

　そこで2015年には、RFIDで可視化されたデータをもとに、何を改善すべきかまでが明示される「作業改善支援システム」（PDCA極小化システム）が導入された。業務改善の際には映像撮影によるビデオ分析とストップウォッチによる時間測定が一般的な手段であるが、いずれも「分析対象である」ことが作業者のパフォーマンスに影響してしまう。RFIDから取得したデータを元に改善策を提示するシステムの導入はこの問題への解決策でもある。

　時を同じくして、受注した製品の使用や納期に応じて、各工程の生産能力と原単位から生産リソースの配分を行う「工場シミュレーター」が導入され、生産リードタイムの縮小が図られた。

　2000年以降に導入された「RFID生産監視システム」「モジュラー設計システム」「作業改善支援システム」「工場シミュレーター」という4つの施策により、代表的な制御装置の生産リードタイムは50％短縮された。これは組み立て（製造）部門の取り組みだけで達成されたものではなく、「調達で20％、設計で20％、製造で10％」（同社）と工場全体の最適化によって実現したものである。

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製造現場の見える化や生産ラインの完全自動化など、つながる工場／スマート工場の実現に関心が集まる中、国内製造業の現場では“今”どのような取り組みが行われているのか。国内工場を巡り、その実態に迫る。 ◎次のキーワードに興味・関心のある方にオススメ：［スマート工場］［製造現場］［生産ライン］［自動化］［製造業IoT］［インダストリー4.0］［カイゼン］

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