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IoT/M2Mソリューション

〜設備の見える化スモールスタートパッケージと動態管理による人の見える化〜

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はじめに

製造業のお客様もIoTへの関心が高まり、徐々に取り組みが始まってきています。ただ、実践されている企業は少なく、どのように進めれば良いかを悩まれている企業が多いと思われます。

製造現場の「今の状況がわからない」「状況を把握するのに時間がかかる」など、いろいろなIoTツールを使用して、「製造現場の見える化」により、製造現場の分からない、分かりづらい実態を明らかにして、課題解決を行うことがIoTの第一歩であると考え、特に「見える化」の中でも設備と人に重点を置いております。

1.設備の見える化

設備の稼働状況や停止原因により設備の問題点を把握する。また、生産数や生産時間より設備効率を導き、問題点を抽出する。

2.人の見える化

今まではあまり効率化の対象でなかったが、ここ最近大手企業が作業者の位置情報より、作業者の効率アップを導く。

立花エレテックのソリューション①
設備の見える化スモールスタートパッケージ

IoTの取り組みをどのように進めるべきかを悩まれている顧客からの、スタート時点では大きな投資を申請できず、スモールスタートで始めたいと要望される声を受け、簡単に、低価格で設備の見える化を構築できる“スモールスタートパッケージ”を開発しました。

“スモールスタートパッケージ”は、いろいろな顧客に導入したシステムをベースに、リアルタイムな稼働状況の把握、生産計画との予実差の確認、改善点を見つけるための分析データの収集を目的としたソフトウエアです。無線LANの環境下では低価格なタブレットを導入することにより、設備の稼働状況や停止情報を“どこでも”確認することが可能です。

監視モデル

スモールスタートパッケージ”には、大きく分けて2つのモデルがあります。一つ目は接点監視モデルで、シンプルに設備の接点信号から稼働情報をリアルタイムに収集するだけの仕様で、コストを抑えて設備の見える化を導入するモデルです。このモデルでは、設備の稼働状態と異常をモニタリングすることができます。(画面1)

画面1 : ライン稼働状況

画面1 : ライン稼働状況

もう一つはコントローラー監視モデルで設備ごとに情報収集用の産業用PCとタッチパネルを配置し、稼働情報だけでなく、生産数や異常情報も併せて収集し、設備の稼動状況詳細(画面2)や生産数月報(画面3)を確認することができるモデルです。このモデルでは、いろいろな顧客要求に対応できるようにカスタマイズが可能です。

画画面2 : ライン稼働状況詳細

画面2 : ライン稼働状況詳細

画面3 : 生産数月報

画面3 : 生産数月報

オプション機能として、帳票ツール(シムトップス社製i-Reporter)と連動し、設備異常発生時に自動で記録帳票を作成することや、現場写真等の情報を設備稼働情報に付加することで現場の状況をデータ化することもできます。

また、稼働データの取り込み方法においては、三菱電機製PLCのMESインターフェースユニットやオリジナルの無線I/Oシステムなども使用することができ、現場に合わせたいろいろな入力形態に対応することもできます。

この“スモールスタートパッケージ”を切り口に、製造業の設備の見える化を実現し、製造業のIoT化を進めていきます。

立花エレテックのソリューション②
人の見える化 動態管理システム

最近、製造現場では人の位置情報を収集することで、人や設備の効率を細かく把握することが盛んになってきています。その目的としては、

(1)作業分析・行動計測による設備配置や工程の見直し

(2)設備稼働情報と作業者の滞留位置を見比べることによる人員配置の最適化

(3)特定設備への近接情報に応じた遠隔作業支援・指示

(4)特定設備への近接情報による点検報告の簡略化や実施確認

などが挙げられます。従来は、設備の稼働情報のみで効率を判断していましたが、本来人が介在することで設備が稼働しているため、本当の生産効率を見るためには人の動きも把握することが必要と考えられるようになってきました。

技術的には、人の時々刻々の動きを捉える様々な手段が提案され実用化されてきたことが、上記のようなトレンドを加速する要因となっています。ちなみに、位置精度がある程度高く、費用的に有利とされているのがBLE(Bluetooth Low Energy)を使った動態管理システムです。

このシステムでは、一定周期でIDを電波として発するBLEビーコンを人に装着あるいは設備に設置し、受信機でそのIDを受信することで、人がどこにいるかを判定します。(図1)

図:1

さまざまなアプリケーションが考えられていますが、製造現場で多くの企業が求めているのは、人が設備の近くにいるかどうかを判定するアプリケーションです。時刻とともに人のIDを記録する機能を有し、そのIDは予め人に紐付けされ、受信機の位置が設備の座標に設定されています。これにより上記の目的の(2)〜(4)を実現することが可能となります。

図:2

図2のように、設備に受信機を設置することで、受信電波強度が高いと、その周辺エリア(図2ではY2-F)に居ると判定されます。実際のシステムでは、この受信された情報は、受信機から有線あるいは無線で位置情報サーバーに送られ、そのサーバーのデータベースにあるビーコンID(人の識別)と設備の情報(位置座標)を用いて、「誰が」「いつ」「どの設備」の周辺にいたかが判定されます。(図3参照)

図:3

図:4

位置情報サーバーでは、時刻、作業者、位置の情報を集計し、統合してさまざまな形式でデータの見える化を実現します。例えば、図4のような切削工程におけるNCマシンの稼働状態と作業者の位置情報により、計画時間と実績時間の差異が人に因るものか否かを判断できるようになります。

このような解析手段により、現在の製造現場の真の姿を把握することが、現場の効率化・省人化につながりIoT化の端緒の一つになると期待されています。

これに対して、BLEビーコンの提供や、位置情報サーバーの集計・管理・表示のためのソフトウエアおよび現場での設置・設定作業などをご提供しています。

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