工場内の設備の故障予兆と、生産コストのムダを見える化
熟練技術者に頼っていた工場の生産ラインの保全。IoTの活用によって、「誰もが」「どこにいても」設備のトラブルを未然に防ぐことが可能な自動管理システムを確立した。また、稼働状況の把握によって、コスト削減にもつながった。
「既存で利用していたネットワークを有効活用し、こういうこともできるんだという発見がありました。」
日本トーカンパッケージ株式会社 設備保全グループリーダー
佐藤 康博氏
導入までの背景
多くのお客さまのニーズである短納期に応えるに当たって、重要視している設備保全を熟練技術者が担っていた
段ボール・紙器を中心に、多様な包装容器を製造している日本トーカンパッケージ様。段ボールは受注生産方式で製造され、なおかつ短納期を希望するお客さまが多いため、わずかな生産設備のトラブルでも納期遅れに直結することがありました。生産設備の保全は、熟練技術者による属人的な業務となっていて、「技術継承が進まず、リスク管理の上でもIoTを活用した自動管理システムの構築が必要でした」と佐藤氏は言います。工場設備の異常の早期発見が、誰にでも、どこからでも可能となり、トラブルを未然に防止する故障予兆検知の実現が求められていました。
抱えていた課題
- 短納期ニーズに応えるために、生産ラインの管理は最重要課題であった
- 日常的に生産設備のモーターを点検する必要があった
- 点検は属人的で、故障の予兆を発見するには熟練者に頼る部分が大きかった
- 遠隔地からのデータ閲覧による利便性とセキュリティが両立していること
- 万が一の不具合発生時の迅速なサポートが可能であること
段ボールを発注するお客さま側の短納期ニーズに応えるためには、生産ラインを止めない予兆保全が不可欠だったため、これまで熟練者に頼っていた保全を、製造の主要機器にセンサーを取り付けて設備の状況の見える化が必要とされました。また、故障を検知するために、システムのネットワーク化の導入も求められましたが、外部からの不正侵入を防ぐため、将来にわたって安全を確保できるネットワークが必要でした。
導入を決定したポイント
IoTセンサーからネットワーク・クラウドまで一括提供され、
セキュアで堅牢なシステム構築が実現できた
元々KDDIが提供していた社内ネットワークを有効活用し、製造ラインの秘匿性を守りながら機器の故障の予兆を見える化するシステムを構築。経営管理部システムグループに在籍している吉田亮氏は「数社から提案をいただきましたが、最もセキュリティレベルが高いのがKDDIでした。他社はセンサーが捉えた設備機器のデータを公衆網を使ってモバイル通信する仕組みでしたが、KDDIは閉域網 (KDDI Wide Area Virtual Switch) を使うことで安全にデータをクラウドに収集することができました」と言います。
導入後
センサーのデータと設備機器の制御情報を組み合わせて分析し、
異常を自動的に発見するシステム構築へさらなる挑戦を進める
センサーは茨城工場の3つの生産設備のメインモーターに取り付けられ、温度・振動値・電流値をどこからでもクラウド上で確認できるようになりました。工場で生産技術グループリーダーを務めている根岸稔氏は「IoTによる見える化は、生産管理に非常に大きなインパクトを与えています。例えば、電流値のグラフからムダなアイドリング運転をしていたことが分かり、電気代の削減などにつながっています。」と故障予兆以外の効果を語ります。
今後は、センサーの増設を進めるとともに、センサーのデータと設備機器の制御情報を組み合わせて分析し、異常を自動的に発見する予兆保全システムの構築に挑戦していきます。
