投資リスクの低減でイノベーションを促進

イノベーションにリスクはつきものです。既成の枠にとらわれずに挑戦することは、必然的に不確実な領域へと導かれ、報酬は大きくなりますが、失敗する可能性も同様に大きくなります。

英国ウェストミッドランズのコベントリーに本社を置くオートメーションソリューションのプロバイダであるFANUC UKにとって、リスクは常に恐れるものではなく、管理すべきものでした。2020年3月、FANUCの大切なお客様の1つであるプラスチック部品メーカから、「長年使用してきた生産ラインのスループットを大幅に向上させ、より生産性の高い新しい時代に向けた準備をしたい」という魅力的な課題を提示されました。

FANUC UKは、このような目的を達成するためのソリューションを設計し、統合するための白紙のキャンバスを与えられたのです。同社は、ロックウェル･オートメーションをソリューションパートナとして迎え入れ、最新の製造技術を追求しました。

インダストリ4.0に対応するための装備

次世代機器やコネクテッドマシンの開発･利用が飛躍的に進む中、「インダストリ4.0対応」は、製造業の世界では共通の願望となりつつあります。

しかし、新しいものを取り入れるということは、古いものを手放すということでもあります。実際、産業界の意思決定者にとって、この問題は厄介なものです。価値を生み出してきた資産を、実績の少ない新しいソリューションに置き換えることは、社内の利害関係者にとって難しいことなのです。

FANUC UKのロボティクス事業開発マネージャであるオリバー･セルビー氏にとって、変革の課題を解決し、潜在的なリスクを管理することは、先見性のあるパートナやシステムインテグレータとしての役割を果たす上で重要な役割を担っています。

「今回のケースでは、お客様は9つの独立したシステムを持つ生産設備を持っており、そのすべてが回転式ターンテーブル装置を使って部品を製造していました。一番古いものでも17年前のものですから、導入してからの間に技術的な進歩があったわけです」と、彼は語っています。

お客様が直面した重要な課題は、スループットと組立工程における製品の効率的な流れを維持することでした。既存のターンテーブルのTAKTは、最も遅い組み立て作業と同じ速さしかないため、多くの組み立て工程で障害が発生すると、その日の部品生産数に大きな影響を及ぼす可能性があります。

お客様はFANUCに、スループットを毎分35個以上、つまり生産性を約15%向上させるという高い目標を課しました。具体的には、お客様はデータ収集を強化し、部品の可視性を高め、予知保全能力を向上させることを検討されていました。これにより、生産サイクルの信頼性が向上し、オペレータはプロセスのできるだけ早い段階で潜在的な障害を特定し、改善することができるようになります。

ロックウェル･オートメーションとの協働により、オリバー氏はこの施設に新しい形のオペレーション機器であるリニア搬送システムを取り入れる機会を得ました。リニア搬送システムは比較的新しい技術ですが、リニア･サーボ･ドライブを使用することで、より速く、より効率的に、より少ないリスクで商品を移動させることができます。この技術は、現在、世界有数の革新的な企業で採用されています。

その結果、ロックウェル･オートメーションのiTRAK 5730が、お客様の目的に最も適したソリューションであることが判明しました。

さらに、使用される制御システムは、1台のPLCで全生産を管理できるため、オペレータはラインに対してより大きな権限を持つことができます。「スマートオブジェクト」機能を使えば、オペレータは部品の品質や量に関するミリ秒単位のデータセットを取得し、データをクラウドに送信して分析することで、迅速かつ洞察に満ちた意思決定を行なうことができます。

お客様の現状とは大きく異なりますが、オリバー氏は、この技術が望ましい結果をもたらすと確信していました。「リニア搬送システムベースのソリューションへの移行は、回転テーブルを使用するお客様の既存の生産方法とは大きく異なるものでした。また、最も重要なのは拡張性があることで、オペレータは需要の変化に応じてカートの長さや数を簡単に増やすことができるようになりました」と、彼は述べています。

「制御システムに内蔵されたファンクションブロックは、統合のスピードアップを可能にし、完全な製品に付加価値を与えます。」
 

未知への飛躍

オリバー氏は、リニア搬送システムが生産にもたらす変革のインパクトを確信していましたが、お客様にその言葉を鵜呑みにしてほしくはありませんでした。オリバー氏は、お客様に自分の言葉を鵜呑みにしてもらいたくないと考えました。既存システムとの比較で、新技術がどのような効果をもたらすかを理解することは、彼らの心を落ち着かせるだけでなく、より明確なビジョンに基づく熱意と勢いを生み出すのに役立つことでしょう。

これを実現するために、オリバー氏はロックウェル･オートメーションにiTRAKのスループットのシミュレーションを提供し、ソリューションが正しく指定されているかどうかを判断するよう依頼しました。Emulate3Dを使用することで、ロックウェル･オートメーションは仮想コミッショニングを行ない、新しいセットアップがどのように見えるか、どのように構成できるか、そして最も重要なことですが、どの程度のスループット容量が達成可能であるかを正確に示すことができました。

「このソリューションの開発時に経験したプロセスの課題を証明し、リスクを軽減するためのサポートは、社内とエンドユーザの両方に信頼を与える上で重要でした。数字を見たり、図面を見たりすることはできますが、稼働中のラインの仮想レンダリングを見ることができるのは、まったく別のレベルです。」と、付け加えました。

ROIベースのアプローチで、オリバー氏はお客様の意思決定プロセスに介入し、リニア搬送システムへの投資が最新技術を使った最も柔軟で効率的な方法であることをお客様に直接示すことができました。このシミュレーションは、期待に応え、資本資金を放出し、プロジェクトの開発段階に移行する上で重要な役割を果たしました。オリバー氏は、ロックウェル･オートメーションが提供できる能力が重要な役割を果たしたと考えています。

「お客様のためのソリューション開発に着手した際のロックウェル･オートメーションとの関係は、素晴らしいものでした。早い段階での部品サプライヤとの関わりは、ビジネス獲得につながる技術開発を理解するために重要です。」
 

将来的な拡張のための柔軟性

新しいソリューションは2021年6月に次の段階に移行しました。FANUCは、お客様のために全体的なソリューションを提供することで、継続的なイノベーションのための基礎ができると確信しています。お客様の従業員が新しいシステムに適応し、デジタル化に伴うスキルセットの拡張が進めば、この取り組みによって、さらなるイノベーションと施設におけるより新しい機能の採用への扉が開かれるかもしれません。

「非常にスケーラブルなソリューションです。また、ハードウェアの面でも、ソフトウェアの面でもモジュール化されています。そのため、PLCの中でコードを構築し、それを他のラインでも再現することが非常に簡単です。このような方法で作業を始めると、製造業の未来がどのようになるのかしっかりと見据えることができます」と、彼は付け加えました。

「Emulate3Dを利用することで、お客様と関わる初期段階で、オートメーションを提供する際のリスクを軽減するための武器がまたひとつ増えました。スピード、精度、ソリューション全体への貢献度など、個々のプロセスで証明することができます。また、VRやARの機能を使って、お客様の現場に仮想環境をもたらすこともできます。」

「ロックウェル･オートメーションとの協業は、サプライヤとお客様にとって素晴らしい経験であり、今後、お客様が恩恵を受けるような協業が数多く生まれていくことになると思います。ロックウェル･オートメーションとの関係は、両社の製品がより密接に連携し、統合されるにつれて、ますます強固なものになっていくと思います」と、彼は締めくくりました。