製造データの収集と管理がスイスのショップを変革
デジタルデータ管理は、現代の製造企業においてますます製造戦略、運用、および資産配分を推進していますが、機械加工データを統一された方法で収集して比較することは、新しいテクノロジーとレガシー機器が混在する工場にとっては困難な場合があります。 Dan Villemaire は、C&M Machine Products のオーナー兼社長です。彼の祖父と父が 40 年前にニューハンプシャー州ハドソンで Brown &Sharpe スクリュー機械ショップとして設立したこのビジネスは、73 台以上の CNC スイス型旋盤と 19 台の大型 CNC ターニング センターを含む約 100 台の機械を収容するまでに成長しました。 C&M は、航空宇宙や防衛から銅の消耗品、流体処理、医療、ロボット工学、光学まで、1,000,000 個以上の精密機械加工製品を生産するさまざまな業界にサービスを提供しています。
Villemaire 氏は、詳細な製造データの管理と分析が、より効率的なスケジューリングと製造リソースの使用を通じて、新しい市場への成長を促進するのに役立つことに気付きました。 「私たちが一貫して取り組んでいることの 1 つは、データを使って意思決定を推進することです」と彼は言います。しかし、ショップの機械は使用年数や操作方法が大きく異なるため、正確で一貫性のある比較可能なデータを収集することは困難でした。 「私たちは、マシンが何をしているかをよりよく理解したいと考えていました。一部のマシンには、私たちと会話して、ダッシュボードのような形式で情報を提供する機能があることはわかっていましたが、統一された方法ではありませんでした。」
C&M は、DNC (分散型数値制御) システムを介して CNC プログラムを機械に送信しますが、工場では従来、手動で記入されたタイムカードを使用して機械の出力を文書化していました。オペレーターは、作業時間と生産した部品を手動で記録し、ショップの ERP システムに入力するためにカードを提出しました。そのプロセスは、複数のエラーの機会でうまく機能しませんでした.
C&M は、Macdac Engineering の一部門である WireFreeCNC から DNC システムを取得しました。 Macdac は、Mastercam、Catia、およびさまざまなネットワーク機器を含む製造ソフトウェアおよびハードウェア製品を提供しています。ソフトウェア プロバイダーは、C&M に Excellerant MDC (Manufacturing Data Collection) をインストールすることを提案しました。 Excellerant は、マシンを接続し、生成された CNC データをキャプチャするユニバーサル デコーダーです。この製品により、メーカーはすべての CNC 工作機械とコントローラー (ブランドに関係なく) を接続し、各機械のデータをリアルタイムで監視および管理し、そのデータを会社の ERP システムに送信できます。
DNC の利点
Excellerant MDC は、MTConnect、FANUC Focas、OPC-UA、Haas MNET Q-Codes、およびその他の機械制御接続プロトコルに基づいて構築されており、レガシー CNC 機械とも通信します。このパッケージは、ソフトウェア ライセンスと、各マシン コントローラに配置されたグラフィック ディスプレイ タブレットを含むハードウェアで構成されています。システムは、部品が作成されると部品をカウントします。各シフトの終わりに、オペレーターは完成した良品の数を確認し、合計が ERP システムに自動的に入力されます。
正確なデータがあれば、ショップは実際の歩留まりをよりよく理解できます。 「以前は、これらのことを調べるのに十分な数字がありませんでした」とヴィルメール氏は言います。 「このシステムはそれを可能にしています。とても役に立ちます。私たちは手書きのタイムカードに頼っていませんし、オペレーターが C&M の歩留まりとスループットの計算を推進することに頼っていません。」
C&M の継続的改善リーダーである Shawn Bergeron 氏は次のように述べています。スケジューリングの観点からは、多くのことが改善されています。」
Bergeron 氏は、過去によく見られた誤った出力数値は、機械オペレーターによる欺瞞の結果ではなかったと強調しています。 「彼らは単に知りませんでした」と彼は言います。 「部品が行方不明になることもありました。たとえば、1,000 個の部品を実行しましたが、オペレーターは 700 個の部品を持っていたので、700 個作ったと思っていました。実際には、不足している 300 個の部品が機械に適切に取り込まれておらず、チップ ビンに落ちていました。」
このような事態は収益性に影響を与えました。 「部品が機械内で失われると、歩留まりに影響が及びます。私たちはサイクルタイムを費やし、材料と労力を消費して、後戻りして顧客に販売できないものを作ってきました.機械の中にあるかどうかに関係なく、それはスクラップであり、そのように説明する必要があります.今では、信頼できるデータ収集と根本原因の分析を通じて、修正が必要な問題を認識しています」と Bergeron 氏は言います。
Excellerant パッケージを実装することの最も明白な利点は、タイムカードの廃止でした。 C&M はまた、複数のシフトを通じて毎日の部品数を追跡するカウント シートなど、追加のドキュメントを削除することも試験的に行っています。システムはこれを自動的に行い、オペレーターにジョブの生産量に対する相対的な位置を示し、オーバーランを防ぎます。また、この情報により、必要な部品量を完成させるのに十分な手持ち材料の量があることも確認できます。 「自動文書化により、オペレーターは 15 ～ 20 分節約でき、機械をクリーンアップして次のシフトに備えるために再利用できます」と Villemaire 氏は言います。
目標は、データ収集を可能な限り自動化することです。その後、経営陣はデータの分析を開始し、収量の問題に対処する方法を見つけることができます。 「システムの使用は、コストの精度を向上させ、顧客への価値を高めることができるため、顧客満足度の観点からも付加価値をもたらします」と Bergeron 氏は言います。
文化を変える
自動データ収集の大規模な採用は、40 年の歴史を持つ企業にとって重要な文化的変化を表しています。ヴィルメール氏は、新鮮なリソースとアイデアに囲まれて、C&M を古いやり方から遠ざけようとしています。 Bergeron 氏は次のように説明しています。財務マネージャーも雇いました。ダンは、感情や「30 年前にこのようにした」という態度に基づくのではなく、事実とデータに基づいてこの組織を必要な場所に導くために、中心的なチームで自分自身を取り囲もうとしています。そんなことを続けていたら、30年後には行き場がなくなってしまう」同社は、今後 3 ～ 4 年間で 55 人の採用を予定しています。
より良い賛同
従業員、特にオペレーターは、Bergeron 氏の予想よりも公然と Excellerant システムの実装を受け入れています。 「情報をより適切に追跡していることにオペレーターに気づいてもらいました」と彼は言います。 「彼らは価値を見出しています。人を叱る道具ではありません。それが私たちがやりたい最後のことです。むしろ、根本原因の分析と、今後の是正および予防措置のためのツールとして使用したいと考えています。将来の利益は計り知れません。」
ペーパーレス環境
自動データ管理を採用する目的の 1 つは、特に製造現場でペーパーレス環境に移行することです。その取り組みの重要な要素は、各工作機械に取り付けられたグラフィック ディスプレイ タブレットです。明確で論理的な機能のために設計されたシンプルなユーザー インターフェイスを表示するタブレットでは、工作機械がグラフィック アイコンで表示されます。
通常、オペレーターがサインインするとき、マシンはアイドル状態です。オペレーターが従業員番号を入力すると、マシンのアイコンが赤くなり、セットアップ モードであることを示します。設定が完了すると、アイコンが赤からオレンジに変わります。オペレーターが最初の部品の公称寸法の送信を含め、セットアップを完了すると、システムは部品数を確立します。最初の部品が良品であることが確認されると、オペレータはその部品を生産に適格と判断し、生産を開始します。実行中、オペレーターはログインして、生産スケジュールと必要な部品の合計と比較して機械の出力を確認できます。実行の最後に、オペレーターはシステムに、いくつの良品が製造されたかを伝えます。グラフィック タブレット ディスプレイは、ショップ オフィスのデスクトップ コンピューターやモバイル デバイスでも利用できます。
事務処理の削減は、規制遵守にも貢献します。たとえば、Bergeron 氏は、Excellerant システムを使用すると、NIST (米国国立標準技術研究所) の標準、特にサイバー セキュリティ標準 SP800-171 への準拠が容易になると述べています。データ侵害が発生した場合、多額の罰金が科せられる可能性があります。 「そのためには、仕様書や図面などの顧客の知的財産に細心の注意を払う必要があります」と彼は言います。 「多くの場合、顧客の情報を管理し、悪意のある者の手に渡らないことを保証することは、顧客に対する契約上の義務の一部です。」機械のタブレットに情報を保存することで、製造現場に存在する顧客の印刷物と仕様書の数が制限されます。 「場合によっては、サイバーセキュリティの基準が、他のショップの市場への参入の障壁となることがあります」と、Bergeron 氏は続けます。 「特に防衛分野の多くのお客様から、準拠するかどうか、いつ準拠するかについて問い合わせがありました。」
さまざまな工作機械の組み合わせ
C&M は、スター、シチズン、ツガミの機械を含む 73 台以上のスイス型 CNC 旋盤を運用しています。大型の CNC ターニング センターには、ミヤノ、ユーロテック、ハーディンゲの機械が含まれます。機械制御はファナックと三菱からです。 Bergeron 氏は、C&M ショップの機械の数と種類が、データの収集と標準化に課題をもたらしたと言います。 「それぞれが次のものとはわずかに異なり、古いマシンがたくさんあります。新しいマシンでは、Excellerant の実装は非常に迅速かつ簡単です。プラグアンドプレイのようなものです。システムをセットアップするために、古いマシンとのやり取りが多くなりました。しかし今では、私たちが持っているほぼすべての機械に搭載されており、6 台の新しい Citizen CNC Swiss 旋盤に追加しています。」
この工場では、スイス製自動旋盤で直径 0.03125 インチから 1.5 インチまでの範囲の部品を製造し、より大きなターニング センターでは直径 4 インチまでの部品を製造しています。 「そのため、マシンの能力が異なると、実行できる作業のサイズに大きな違いがあります。さまざまな機械の能力を調べて、それに応じてスケジュールを立てることができます」と Bergeron 氏は言います。同社は、各ジョブに最適な機械プラットフォームを見つけるために多くの作業を行ってきました.Excellerant システムは、これらの選択をよりよく理解するのに役立ちます.
Bergeron 氏によると、システムの使用に関する情報は主に製造現場から得られます。 「それは私や経営陣の誰からでもありません。それは毎日システムを使用している従業員から来ています。従業員がシステムを採用し、システムのメリットを理解することが、成功の鍵です」と彼は説明します。それらの一部は、部品数の問題について掘り下げて根本原因分析を行うことができます.他の人にとっては、いったん起動して実行すると、人々が指示に従っている限り、機能します. 「従業員がシステムを信頼することが不可欠です。必要なのは、微調整と細部への注意です。当社の機械工は非常に細部にまで気を配り、公差が非常に小さい非常に小さな部品を製造します。私は彼らがこれを行うことができることを知っています。」
重要な機能
Bergeron 氏は、このシステムの重要な機能は Eagle Eye View と呼ばれ、顧客情報、部品番号、印刷番号、リビジョン、ジョブ ステータス、部品の注文日、期日、更新された注文などの完全なジョブの詳細を提供すると述べています。
運用メモも貴重な機能で、オフィスとフロア間の双方向通信を可能にします。オペレーターまたはオフィス担当者は、マシンのタブレットと舞台裏のダッシュボードに表示されるメッセージを入力できます。 「前夜の仕事がどれだけうまくいったか、何か問題があれば、次のシフトと情報を共有するなど、簡単なことかもしれません」とバージェロン氏は言います。ショップは第 1 シフトと変更された第 2 シフトを実行します。夜から朝へのシフトの引き継ぎの間に 3 ～ 4 時間のギャップがある場合があります。 「Macdac を使用して、操作メモを部品番号とともに保存する機能を開発しています。これにより、次にジョブがスケジュールされたときに、オペレーターや他の従業員がメモを照会して、ジョブが以前にどのように実行されたかを知ることができます。」
アクセス可能なデータの価値
信頼できるアクセス可能なデータは、問題を浮き彫りにし、最前線に導きます。 「それが目の前になく、注意を払わず、それに対して何かをしようとしないなら、決して良くなることはありません」とバージェロン氏は言います。 「良いデータが入ってきたので、歩留りデータをクエリして傾向やパターンを分析したり、常に問題のある特定のマシンがあるかどうかを確認したりできます。正確なデータがあれば、施設をより適切に運用するために理解して使用できるさまざまな要因がたくさんあります。今の大きな変化は、中間管理職チームがシステムを利用して意思決定を開始することです。」
このデータにより、ジョブを正しいプラットフォームでスケジュールできます。 C&M では過去に、使用できないマシンでジョブがスケジュールされたというインシデントがありました。 Excellerant システムは、各ジョブがどこに向かっているかを示し、現在何が起こっているかについての洞察を提供します。トラフィックを誘導し、意思決定を行うために使用できます。
自動データ管理テクノロジーの採用
自動化されたデータ管理テクノロジーの採用を検討しているショップは、プロセス全体で可能な限り一貫性を持たせることが役立つことに気付くでしょう。たとえば、部品数の基準は、可能であれば標準化する必要があります。 C&M社の部品や工作機械の性質上、部品点数は原則として突切り作業を基準としています。部品が回転するとき
バー供給ストック、カットオフは部品が完成したことを意味します。その場合、実際の部品数ではなく、実際には操作数です。 「何が部品点数になるかは、必ずしも単純明快というわけではありません」とバージェロン氏は言う。 「加工プログラムに特定のコードまたは変数があることを確認するだけでよく、そのコードを理解できる誰かがチームにいる必要があります。この場合はプログラマーです。可能な限り標準化することで、トラブルシューティングも容易になります。」
自動化されたデータ収集への変更に備えて、プロジェクト リーダーまたはチャンピオンを指名することは、取り組みが順調に進み、遅延やその他の出来事が発生した場合に連絡を取るための明確に定義されたポイント パーソンが存在することを保証するために重要です。データ管理システムのサプライヤーとの良好な関係が不可欠です。
Bergeron 氏は、データ管理契約に署名する前であっても、学際的なチームを編成する必要性を強調しています。 「チームは、オペレーション、IT、および製造現場のチャンピオンで構成する必要がありますが、実際には製造現場のさまざまな分野の多くの人々が関与しています」と彼は言います。 「重要なのは、システムがどのように機能するかを事前に把握することです。それらの議論は開始でき、種は植えることができるので、システムが実装されたとき、それはすべて真新しいものではありません.組織内の全員がある程度参加する必要があります。」
自動データ収集の未来
Bergeron 氏は、「Excellerant は製造プロセスのすべての操作で使用できますが、現在、システムを完全に適用することはできません。工作機械の段取りや生産で使用し、最終検査や出荷などの工程ではまだ使用していません。将来的には、このテクノロジーをさらに活用し、最大限に活用していきます。要点は、データを収集し、従業員が使用できるようにシステムにフィードバックすることです。彼らは何が起こっているのかを他の誰よりもよく知っています。」
C&M の「4 つの C」
自動データ収集および管理テクノロジーの採用と並行して、C&M は組織のアイデンティティと目的を明確にする方法を模索しました。 Dan Villemaire 氏は次のように述べています。私たちは「C&M の 4 つの C」、つまり顧客重視、継続的な改善、コラボレーション、コミュニティにたどり着きました。」
「明らかに、顧客重視が私たちの主な目的です。顧客を満足させ、顧客が私たちに求めていることを確実に実行することです」とヴィルメール氏は言います。 「コラボレーションと継続的な改善は密接に関係しています。前進するためにはチームワークが不可欠です。継続的な改善という言葉は使い古されていますが、私たちは常に改善に努めています。 Excellerant システムにより、改善を測定するために必要なデータを収集することができます。以前は、それを示すデータがなかったため、うまくいっているかどうかわかりませんでした。」
4 番目の「C」コミュニティについては、「2 つの要素があります」とヴィルメール氏は言います。 「私たちはお互いのために存在し、地域社会に恩返しをすることを約束します。当社の社内コミュニティでは、個人的な問題や生活上の出来事があり、サポートが必要な場合があり、私たちはそれを非常に真剣に受け止めています。私たちは自分自身を家族と考えています。私たちは人々のためにそこにいます。私たちは彼らをバックアップするためにそこにいます。」
社外の地域コミュニティについて、ヴィルメール氏は次のように付け加えています。 2019 年の目標は、各従業員が 8 時間 (有給の 1 日) オフサイトのコミュニティ サービス活動を行うことです。私たちは、その姿勢をここでのやり方にますます取り入れています。私たちは、人々が知らないことをたくさんしています。私は、従業員と顧客に対して、私たちの公共政策の一部として恩返しをしようとしています。私たちは恩返しをしています。それは私たちにとって重要です。」
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