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作業時間自動計測ツール

IoTで時間を計る!

工場の見える化?

多品種小量化に対応するため、製造現場では改善が進められていますが、製品オーダーごとに作業実態を把握するまでには至っていません。

オーダーごとの手間やコストがわからず、製造の不効率が解消されません。そこで、作業実態の「見える化」が必要になります。

場所ではなく時間を計る

見える化ツールは数多く出回っています。しかし、そのほとんどは作業員や仕掛品を視覚的に見える化したものです。

本ソリューションは、位置ではなく時間を計るツール。これまでストップウォッチで部分的に手動計測した作業時間を、全作業に広げて常時、自動的に計測します。

IoTで全作業時間を自動計測

このように本ソリューションは、IoTインフラを工場に導入することで、作業時間の自動情報収集を実現します。

全工程、全作業の作業時間を把握することで、はじめて製品オーダーごとの作業実態が把握できます。また、自動計測するので負担がほとんどありません。

図11

1.作業時間自動計測ツールとは?

定義された「作業場所」を単位して、人(従業員)やモノ(仕掛品等)の「滞在時間」を自動計測するツールです。これで作業の詳細が見える化します。

作業場所をひもづける

場所単位で人/仕掛品の滞在時間を自動で計る

③ 時系列に情報を整理して見える化

IoTインフラ「EXBeaconプラットフォーム」を工場に導入することでデジタルツインを実現。現場から常時、時間と場所のデータ収集し、作業を見える化します。

2.時間計測の仕組み

作業現場を改めて作業場所として定義し、それぞれの場所での人やモノの動きを滞在時間として計測し、収集したデータを分析します。

① 場所の定義

各生産工程の「作業」と、IoTインフラで計測する範囲である「場所」とをひもづけて定義します。

② 人・仕掛品の検知

定義した「場所」ごとにに送受信デバイス(EXBeacon)を設置します。

③ 滞在時間計測

送受信デバイスが、人やモノに付けたBLEタグの電波を検知することで、侵入時刻、退出時刻を計測します。計測したデータはサーバに集約し、データクレンジングを行うとともに、侵入時刻と退出時刻から人やモノそれぞれの作業時間を算出します。

図15
④ データ解析・時系列表示

収集した作業時間データを製品オーダーごとに集計、分析することで、各オーダーの直接作業及び間接作業を把握することができます。時系列に列挙することで、今まで見えにくかった作業実態を見える化します。

図16

3.期待される導入効果

自動化

着完情報の自動収集化

これまで、作業の着手完了情報の収集は、ハンディーターミナル等を使って作業員が手動で行ってきました。

本ソリューションを導入することで、自動で計測出来ます。作業負担を軽減するだけでなく、確認漏れや確認忘れがなくなり、正確で生産性を向上させます。

作業日報の自動化

作業日報は作業後に作業員自身が記載し、管理者が確認することで作成しますが、情報が不正確で、作業員や管理者にも負担を強います。

本ソリューションを導入することで、収集する作業員の居場所情報をもとに、自動的に日報を作成します。

現場改善

在庫数の検出

定義した場所に置かれているモノの数量を検出します。リアルタイムで数量を把握することで、在庫の確認や、所定数量の確認、工程の進捗などに利用できます。

作業動線の把握

作業員の動線をマップ上に表示するのではなく、居場所の遷移を表示します。居場所の遷移情報から、無駄な動きを把握し、改善を行うとともに、工程設計に活かします。

作業員の評価

膨大な作業実績データをもとに、各作業員の評価を行います。各作業員の作業効率を測ったり、作業の平準化や、多能工の育成にも役立てることができます。

リアルタイムで所在や滞留を把握

作業員や仕掛品の所在をリアルタイムに表示するので、探す手間を省くことができます。また、仕掛品の所在と時間の経過から「滞留」を発見できるので、工程のボトルネックなど把握できます。

経営課題

製品ごと原価管理の実現

従来の原価管理
< 直接労務費 >
・作業日報等から時間の投入(作業時間が曖昧)
・製品価格は標準時間を適応(実態が不明)
< 間接費 >
 ・直接労務費から製品ごとに配賦
 (直接労務費がそもそもあいまいな時間)
  ↓↓

これからの原価管理
<直接労務費 >
・製番ごとの作業時間(自動収集)
・標準時間を更新し作業原価に(実態製品価格)
< 間接費 >
 ・ABC(activity based costing)により、
 間接作業実績から、製番ごとに間接費を配賦

4.拡張機能/システム連携

生産管理システム等の連携

集計した時間情報は、システム間連携することで、利用範囲を広げます。多彩なシステム間連携が可能です。

外部インターフェースは以下の通りです(Web/API、ファイル出力、IoTDB出力)。ダッシュボードを通じて、実績データを手動でダウンロードすることも可能です。

図24

システム構成

工場の場合、IoT DBは EXBeaconプラットフォームが収集する実空間情報のみならず、PLC(機械情報)はじめ外部システムと接続し、工場内の様々な種類の情報をまとめて蓄積します。
IoT DBは、デジタルツインの実態となり、1) MESやERPに対して現場管理情報を適宜提供、2) 現場支援サービスを常時提供、3) 蓄積情報を様々な分析ツールを用いて分析、を行います。

図25

拡張機能(様々なセンシング)

EXBeaconプラットフォームはBLEメッシュネットワーク技術を採用しており、基本的にBLEアドバータイズ規格を持つセンサーであれば、どの様なセンサーでも接続が可能であり、スマートフォンもセンサーとして活用することが可能です。

実際に複数メーカーと連携し、多数のセンサーとの接続実績を有します。また、流通販売していない特殊センサーの試作・開発を行うことが可能です。

このように、今後進化していくことが想定される貴社の「センシングニーズ」に合わせ、最適なセンサーをご提案することが可能です。

5.導入事例等

作業台帳を使った作業進捗状況の把握

【顧客】東芝エレベータプロダクツ㈱

大型アセンブリ工場内における機械製造の作業工程管理システム。仕掛品群と一緒に動いている作業台帳にBLEタグを付け、台帳置きに受信機(EXBeacon)を付け、作業エリアごとの作業進捗状況を把握します。

 

仕掛品や作業員の位置検出 / MES連携

【顧客】大手楽器メーカー

所定場所における仕掛品の有無を検出し、詳細な工程管理を行います。
作業員の位置情報を収集することで、工程ごとの所要時間を把握します。
MESと連動し、生産管理の精度を高めます。

指向性ビーコンによるパレット位置検出

【顧客】大手自動車メーカー

工場内の「金属パレット」の所在管理。
各パレットにタグを付けるとともに、指向性ビーコンを用いて境界判定を行うことでより正確な位置を判定します。

1m測位方式を活用した進捗状況の把握

【顧客】大手精密機械メーカー

精密機械工場内における製造工程管理。
圧力センサによる製品配置や、指向性ビーコンによる仕掛品や作業員の有無判定により、工程管理に活用します。

カード型タグによる従業員・仕掛品の所在管理

【顧客】㈱中村製作所

部品製作工場での人・モノの所在管理。
作業管理表(紙)のクリアファイルに超薄カード型タグを付けて仕掛品の位置を管理。
従業員の現在地だけでなく、帰宅ラックを使って帰宅者の管理も同時に行います。

収集した位置情報から作業実績を自動生成

【顧客】大手精密機械メーカー

精密機械工場内における製造工程管理。
圧力センサによる製品配置や、指向性ビーコンによる仕掛品や作業員の有無判定により、工程管理に活用します。

製造業向けBCP対策ソリューション

新型コロナウイルス(COVID-19)禍下にあっても、製造業は操業を継続していく必要があり、新たなBCP(事業継続計画:Business continuity planning)対策が必要です。
そこで、IoTインフラによる「デジタルツイン」を活用し、製造現場の可視化や、管理強化したりする新たな対策をご提案します。
詳しくは、以下のボタンから資料をダウンロードしてください。

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