シュナイダーエレクトリック レキシントン施設：アメリカ初のスマートファクトリーのブループリント

スマートファクトリーをどう定義するか？ 初期の説明はデジタル接続性に焦点を当てますが、Deloitteは「柔軟なシステム」として、自己最適化、自己適応、リアルタイムまたはニアリアルタイムで新しい条件から学習し、継続的なフィードバックループを通じて生産ライン全体を自律的に管理する概念を洗練させています。

シュナイダーエレクトリックは先日、ケンタッキー州レキシントン工場がその定義を満たす米国初の施設になったと発表しました。このアップグレードで書類の90%を削減し、平均修理時間を20%短縮しました。

1958年のSquare D工場としての開業以来、シュナイダーは徐々にサイトを近代化してきました。1991年のSquare D買収後、資材所要量計画（MRP）ソフトウェアを導入し、エンタープライズリソースプラニング（ERP）展開へ発展させ、今年始まったスマートファクトリー変革の基盤を築きました。工場ではプレス、リベット、溶接、塗装、組立、厳格な品質テストを通じて負荷センターと安全スイッチを生産しています。

「スマートファクトリーへの道のりは単一のイベントではない」とシュナイダーのEcoStruxureディレクター、ルーク・ダーカン氏は言います。「継続的な進行です。」同氏は、工場を「スマート」とラベル付けすることが、社内投資とエンゲージメントを加速させるだけだと説明します。

1990年代の早期自動化—PwCがインダストリー3.0と呼ぶもの—が旋盤、プレス、工作機械を強化し、後のインダストリー4.0イニシアチブ、すなわちプラント全体のデジタル化とデータ統合の基盤を作りました。同時期、レキシントンチームはリーン製造を採用し、無駄削減、作業員ワークフロー最適化、カンバン管理という哲学が今もプラントを駆動しています。

リーンは具体的な成果をもたらしました。シュナイダーのEcoStruxure Resource AdvisorとPower Monitoring Expertにより、年間エネルギー使用量を3.5%削減し、2012年以降地域で660万ドルの節約を生み出しました。

10年前、プラントはパワーアンドフリーコンベアシステム—1マイル以上にわたる上部「パワー」トラックと下部「フリー」トラック—に投資し、インダストリー4.0とIoTの用語が普及する以前に先駆的な自動化を実現しました。2000年代には製造実行システム（MES）を導入し、マテリアルフローベースのデータ統合をさらに推進しました。

現在、シュナイダーは分散したデータソースを統合しています。MES、ERP、IBM Maximo（保守用）、SAP（資産モデリング用）、Wonderware（可視化用）が、一元化された運用技術（OT）データ統合レイヤーを通じて統一されています。ダーカン氏は「WonderwareをEcoStruxureソリューションの一部として使用しています。別法人ですが、クライアントにとっては一つのエコシステムとして機能します」と述べています。

シュナイダー子会社のAveva Insight Dataの最近の導入により、クリティカルプロセスのダウンタイムが5%削減されました。

資産モデリングはプラントのパフォーマンス測定の中心です。SAPが単一情報源として機能し、データはMaximoとWonderwareに抽出され、企業全体で一貫した階層的資産フレームワークが維持されています。

ダーカン氏のARへの熱意は、実際の運用を見て高まりました。2年前、Augmented Operator Advisorが16台の機械に導入され、作業員がQRコードをスキャンしてタブレットやスマートフォンでライブPLCデータを閲覧できるようになりました。ARオーバーレイは機器ステータス、アラーム、安全問題、内部パネル診断を表示し、修理時間を推定20%短縮します。

個別機械を超えて、ARはメンテナンスワークフローに情報を提供するリアルタイムデータ取り込みを実現します。作業員はベアリング故障、潤滑、シール問題、モーター焼損などの具体的な問題をARインターフェースから直接報告し、文脈データを分析に供給して予測モデルを継続的に改善します。

「産業規模で文脈を取り込むことが、真のスマートファクトリーへの鍵です」とダーカン氏は結論づけます。「それがアルゴリズムを真にインテリジェントに訓練する方法なのです。」