業務シナリオ

企業を超えて連携する自律型MES


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省略名 1108-2
状態 完了
カテゴリ 設備連携 (10001)
設備間でデータ形式がそろえば
作成日 2015年8月5日
作成ワーキンググループ 企業を超えて連携する自律型MES

現状と課題

 大手・中堅企業の生産現場には、製造実行システム(MES)が導入され自動化が進んでいる。全て自動化されているのではなく、この不足を人が補っている。しかし、中小企業の生産現場では、MESの導入や自動化が遅れており大半の業務管理が人によって行われている。そのため、仕入先へ委託生産を行う場合、その指示や調整、進捗管理など全て人が対処している。
 そのため委託生産を管理する部門の作業負荷が高い。委託先の状況を、リアルタイムに状況把握できないため、トラブル発生時にはさらに多大な手間と時間を掛けて関係各所への調整作業を人手で行っている。情報共有も人づてに、電話、FAX、メール、Excelなど効率も悪い。生産ラインからデータを取得する部分については、できるかぎりその都度手入力するのではなく、設備や機器からデータを自動取得したい。しかし、機器ごとにインタフェースの形式が異なり、それらを接続するには、専門のソフトウェア技術が必要となるため、標準フォーマットや共通仕様が無い現状では技術と費用などの理由で現場の担当者が自身でデータを集めるしくみを構築することは難しい。
 特に最終製品を製造していない部品メーカーなどは、こうした仕入先の対応に大きな問題を抱えているケースが多い。仕入先は、今後国内のみならず中国やアジア新興国など海外に拡大すると予想される。従って、自動化が遅れているこうした中小企業を対象として、「企業を超えてつながる自律型MES」の仕組みを即時実現できる安価かつ必要最小限の仕組みを実証モデルとして確立する必要がある。
 さらに、この実証モデルはオープン戦略でその技術は幅広く開示する必要がある。但し、全てをデジタル化して開示するのではなく、業務シナリオの一部やデジタル化が難しいノウハウ(予測や経験的判断など)などアナログ情報との住み分けを念頭に置いた対応を行う。人とシステムの役割に留意する必要がある。


解決手段

 受注側の仕入先の生産設備・機器類から必要最小限のデータを収集して、これに対応した製造実行システム(MES)に実装する。最小限のデータとは、設備の稼働状況の収集・分析など。その具体的な内容は、WGで検討を進めていく。
現状の課題となっている異なるメーカーのコントローラやFA機器を統一的に扱うインタフェースとしては、すでにあるもの(OPC-UA,ORiNなど)を活用し、そうしたインタフェースがないもの、自動化されていない部分は、安価で簡易的なデバイス(PatChart②など)を積極的に利用する。(その他に代替手段が無いかをWGで検討する)

 発注側の発注部門(自社)や自社の生産ライン、検査ラインなどと仕入先には情報端末(PCやPepper①など)を配置して、双方向のデータ連携を実現する。情報端末に用途に合わせて独自アプリケーションを開発することで、柔軟性と拡張性を実現できないかと検討する。(Pepperに搭載されているクラウドAIや各種センサー、カメラを利用することで、リアルタイムで状況把握することが可能となるとともに、多言語対応、自然言語認識を利用することで国内・海外のコミュニケーションを円滑に進めることが可能となるはずだが、この実用性や可能性についても可能ならば実証を目指す。さらに、セキュリティを考慮して不正アクセス検知や回線遮断などの自律処理機能の搭載を検討する。例えば、特定のパターンや状況で外部接続が自動的に遮断されるなど。)

  受注側に製造実行システム(MES)を導入する投資対効果を最大化するため、その活用領域を十分に検討する必要がある。例えば、品質トレースとの連携、スケジューリング・ディスパッチとの連携、リソース配分との連携、設備・作業者管理との連携などつながるコトによるメリットをWGで検討していく。精度の良い情報を活用方法について、さまざまな角度から検討を行いリファレンスモデルとして考えてみる。また、企業連携による生産アロケーションなどWG108-2以外のWGでもテーマとして取り扱っていることから、こうしたWGと共同、連携、役割分担してリファレンスモデルを作り上げることも可能と考えられる。こうした他WGとの協業についても、WGの中で検討を進めていく。


目指す姿

 受注側の仕入先の生産ラインは自動化されていないケースが多く、生産設備・機器のステータスを安価かつ汎用的な仕組みで実現するモニタリングを実現する。生産全体を俯瞰するために、情報端末を利用して設備や作業者の生産の様子をリアルタイムで“見える化”する。全ての進捗情報は、発注側の生産管理本部に集約されて状況変化に即応した状況判断、生産指示を実現する。受注側の生産ラインを、1つの自律的なセル生産単位と考える。(セル生産ラインでの自律分散、セル生産ライン間で協調するホロニック生産システム実現など)
 トラブル発生時など状況変化に対応して、発注側が受注側に指示を情報端末より行うことで発注側の作業負荷を減らすとともに、受注側に指示漏れや誤認を回避し、受注側に発注側の意図や指示内容が確実に伝わるようにする。将来的には、発注側と受注側が情報共有することで、受注側より課題解決を提案したり、業務を代行したりすることで外注生産に柔軟性と強靱性を強化することを目指す。業務主体であり、ツールありきではない。
情報端末ごとにデータ連携を行うとともに、情報端末管理下のセキュリティを担う。(生産ラインはセキュアなネットワーク内で連携し、外部から不正なアクセスや制御に対抗・遮断できる仕組みを構築する。セキュリティを利用することにフォーカスして、セキュリティ技術については議論対象としない)
 製造実行システム(MES)は複数のアプリケーションに対応出来、機能追加や拡張に柔軟に対応できる仕組みとする。ボトムアップ的に強化できる仕組みとする。国内外の中小企業を対象とすることから、安価で比較的入手し易く特殊な技術などを使わないものを利用する。全ての実証情報をデジタル化するのではなく、業務シナリオの一部などアナログ部分(ノウハウなど)を維持する。
欧米先行の現状を鑑みて実証検討は即時実現性とサプライズ(インパクト)を追求する。さらに物流、商流に加えて仕入先との金流(IoM:Internet of Money)についても検討していく。