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生産・オペレーション · 03 / 13

生産・オペレーション部門向けAIロードマップ

AI導入は、最も止まりやすい1台の設備から始めます。すでにあるセンサーデータで故障の前に知らせ、成果はラインの稼働時間で測ります。

ボトル充填ラインのモーター3をタブレットで点検する技術者。軸受温度の上昇と、6日以内の整備の表示 生産・オペレーション
「機械が壊れるのがわかるのは、壊れてから。ラインは丸一日止まるし、センサーのデータはあっても誰も見たことがない」

よくある課題

多くの工場はすでにセンサーを付けていて、設備の温度、振動、電流の値が毎秒SCADAに送られています。ただ、そのデータは制御室の画面に映るだけで、設備が壊れるまで誰も振り返りません。修理履歴は保全チームのノートか、一度もセンサー値と並べて見たことのないExcelに残っています。

その結果、設備は誰も予想していないときに壊れます。部品を待つ間ラインは丸一日止まり、受注の納期は遅れます。経営層はツールの営業担当からスマートファクトリーの話を聞かされますが、今あるデータで何ができるのかを説明できる人はいません。

解決の方法

まず生産責任者、保全チームと一緒にラインを歩き、どの設備が最も止まりやすいのか、どんな壊れ方をするのか、故障の前にセンサー値にどんな兆候が出ていたのかを確かめます。そのうえで、今ある過去データで予測できるのか、先にデータを集める必要があるのかを率直にお伝えします。集める必要があれば、何をどこに付けて何か月待つのかをロードマップに書きます。

一緒に作る最初のシステムが見るのは1台だけです。SCADAから値を読み、過去の故障の前に現れたパターンと比べ、値が通常の範囲から外れ始めたら、どの設備のどの値かを保全チームにLINEで知らせます。保全チームは、もともとラインが止まっている時間に修理を計画できるので、シフトの途中で緊急修理に追われずに済みます。

設備を止めるか、生産計画をずらすかは、これまでどおりラインリーダーが決めます。システムは警告と情報提供をするだけです。成果はラインの稼働時間と緊急停止の回数で測り、導入前と比べます。1台目ではっきりした結果が出てから、次の設備に広げます。

仕組みの流れ

業務の入口
  • SCADAとPLCのセンサー値
  • CMMSや修理ノートの修理履歴
  • MESやERPの生産計画と実績
  • 生産責任者・保全チームとのライン巡回
AIが行うこと
  1. データでどこまで予測できるか評価する
  2. ユースケースを投資対効果順に並べる
  3. 90日ロードマップを納品する
  4. 1台目の警告システムを一緒に作る
結果の届け先
  • 保全チームへのLINE通知
  • 工場長向けの設備状態ダッシュボード
  • 次フェーズのセンサー追加計画
  • 結果を読み、自分たちで運用する保全チーム

導入前と導入後

導入前
導入後
設備の故障に気づくのはラインが止まってから
故障の前に保全チームへLINEで警告が届き、もともとの停止時間に修理できる
センサーデータは毎秒記録されるが、誰も開かない
センサー値と修理履歴を1つの画面で並べて見られる
スマートファクトリーのツールを買ったが、どこから始めるかわからない
効果を測れた1台目と、次に取り組む設備の計画がある

導入で得られるもの

  1. 01

    設備データの評価レポート(どのセンサーが何を何か月分記録しているか、今の修理履歴で故障を予測できる段階か)

  2. 02

    投資対効果の高い順に並べた生産部門のユースケース一覧(故障の予兆検知、カメラによる品質検査、生産計画、現場での生産実績の記録など)

  3. 03

    出発点とする設備かラインを1つ選び、センサーを追加する場所と効果の測り方を定めた90日ロードマップ

  4. 04

    一緒に作る最初のシステム:最も止まりやすい設備のセンサー値と修理履歴を読み、値が異常を示し始めたら保全チームにLINEで知らせる事前警告の仕組み

  5. 05

    設備の停止と生産計画の変更を誰が決めるかのルールと、ラインリーダーと保全チームが結果を読み、自分たちで運用を続けるためのワークショップ

立場ごとのメリット

経営者

導入後にラインの稼働時間が何時間増えたかを数字で確認でき、次の設備への投資は1台目の結果を見て決められます。ベンダーのスライドを頼りに判断する必要はありません。

IT責任者

SCADAやPLCの値は、OPC UAやヒストリアンを通じて読み取り専用で取得し、制御ループには触れません。データを外に出さない方針なら、工場のネットワーク内に設置できます。

毎日使う現場のチーム

保全チームはシフト中の緊急修理に走り回らずに済み、ラインリーダーは今週どの設備に注意すべきかを前もって把握できます。

向いている業種

食品・飲料工場自動車部品・電子部品包装材・プラスチック建材連続稼働のラインを複数持つ工場

お使いのシステムと連携

SCADAPLCとIoTセンサーMESERPCMMSPower BI

開発プロセス

  1. 1

    ヒアリング

    要件・ユーザー・成功指標を定義し、着手前に範囲と価格を確定。

  2. 2

    設計

    UXとアーキテクチャを設計。プロトタイプ承認後に開発へ。

  3. 3

    開発

    AIで加速したスプリント。毎週デモ、シニアがレビュー。

  4. 4

    テスト

    合意した範囲に対してQA・セキュリティ・性能を検証。

  5. 5

    公開・保守

    本番リリース、チームトレーニング、月次保守プラン。

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