リモート計測：精密製造のためのデータ収集をマスターする

メーカーが利益確保のため「より少ないリソースでより多く」を求める中、リモート測定は不可欠です。実質的にあらゆる場所から重要な測定ポイントを収集するツールについて、知っておくべきことを解説します。

計測は測定の科学です。深く技術的なトピックですが、自動車メーカー、航空宇宙施設、医療機器メーカー、そして離散部品製造に関わるすべての人にとって、計測は主に部品フィーチャーの深さ、直径、位置、長さ、角度が寸法公差を満たすことを保証することです。

しかし、計測にはマイクロメータとハイトゲージ以上のものがあります。それは次元データ収集から始まり、それに続く統計的分析です。

自動化とコスト効率

品質管理における統計の利用は新しいことではありません。実はほぼ100年の歴史があります。物理学者・エンジニアのウォルター・シューハートが最初に提唱し、部品ばらつき低減への努力がSQC（統計的品質管理）とそのサブセットであるSPC（統計的工程管理）の開発につながりました。今日、SPCとSQCはあらゆる品質管理システムの中核コンポーネントです。

これらの用語はしばしば交換可能に使われますが、計測の専門家は重要な違いがあると主張します。SPCは製造プロセス中に欠陥防止と部品品質改善のために使用され、SQCは事後的に実施されます。しかし、両者ともデータ収集と分析に依存し、両方とも製造プロセスの傾向特定に役立ちます。

問題は：製造データを収集・記録する最良の方法は何か？

多くの職場は依然として手動測定に頼り、ペンと紙で値を書き留めたり、スプレッドシートに入力したりしています。手動測定自体に問題はありませんが、統計的工程管理や品質管理ソフトウェアシステムで使用する次元データを収集するには、遥かに自動化されコスト効率の良い方法があります。

データ収集ハードウェア：電波に乗せた計測

その一つがL.S.スタレット社から提供されています。同社研究開発ディレクターのジェフリー・ウィルキンソン氏が、効率的な産業データ収集のいくつかのオプションを説明します。

「測定工具からデータを取り込み、コンピューターに送信できる有線マルチプレクサーがあります」と同氏。「さらに、DataSure製品ラインがあり、これはマルチプレクサーのバーチャル、つまりワイヤレス版と言えます。」

DataSureでは、測定デバイス（マイクロメータ、ノギスなど）に無線機を搭載する必要がありますとウィルキンソン氏。オペレーターが各測定を行うたびに、デバイスのボタンを押すと、コンピューターに接続されたゲートウェイにデータが送信されます。データはログ形式で集計されるか、COMポート経由でSPCプログラムやMicrosoft Excelに送られます。マルチプレクサーも同じことをしますが、無線ではなくケーブルでデータを送信します。

リモートまたはフィールドベースのアプリケーションでは、ハンドツールからユーザーのスマートフォン上のモバイルアプリにデータを送信できます。そこからメール送信、オフィス復帰時のアップロード用保存、工場や本社と情報を共有するセキュアゲートウェイへの送信が可能です。この最後のシナリオは、異なる州、国、大陸に複数施設を持つ組織にも適用されます。

ウィルキンソン氏は言います。「ショップフロアのツールと会話するベンチトップコンピューターだけで、すべてがその施設内で完結するアプリケーションが多数あります。もう一方の極端な例では、アジアの顧客が実際にデータをウェブ経由でヨーロッパの拠点に送り、そこで処理され、元のサイトに戻ってユーザーインターフェースに表示されます。今日、品質データを収集、消費、保存するメーカーが非常に多いため、多様な要件を処理できる非常に柔軟なシステムを開発する必要がありました。」

データ収集ソフトウェア：重要なリンク

ミツトヨアメリカのMeasurLink・データ管理スペシャリスト、ハニー・アブデル・モタレブ氏も同様の要件を見ています。スタレットや他社と同様、同社も従来のマルチプレクサーと有線データ収集に必要なすべてのハードウェアを提供しています。しかし、ケーブルを省きたい施設向けに、U-WAVEというハードウェアシステムも提供しており、測定情報をワイヤレスでコンピューターに送信できます。

このMeasurLink Q&Aセッションで、ミツトヨアメリカのドリュー・クラバー氏とジェレミー・バンクス氏がデータ収集システムの活用について語ります。

U-WAVEは2つのコンポーネントで構成されますとアブデル・モタレブ氏は説明します。USBでコンピューターに接続されるレシーバーと、各測定工具用の個別トランスミッターで、レシーバーから最大60フィート（約18メートル）離れた場所に配置可能です。また、異なるデバイス間の通信を管理するソフトウェア部分もあります。

データの収集方法や使用システムに関わらず、何らかの品質データ管理ソフトウェアなしでは限定的な価値しかありません。ミツトヨの場合、このソフトウェアはMeasurLinkで、統計分析、ゲージ追跡と校正、プロセス分析、SPCなどをサポートするモジュラーシステムです。「データがMeasurLinkデータベースに入れば、クラウド経由でリモートアクセス可能、または顧客ネットワーク上のSQLデータベースから直接アクセス可能になります」とアブデル・モタレブ氏。

今すぐショップフロアデータ収集を始めよう

有線/ワイヤレスデータ収集ハードウェア、品質データ管理ソフトウェアシステムの導入コストと手間を懸念する施設にとって、それは思ったほど大きなタスクではありません。アブデル・モタレブ氏は、象は一口ずつ食べれば良いと提案し、必要なハードウェアの少なくとも一部はすでに手元にあるかもしれないと指摘します。

「多くのマイクロメータ、インジケーター、ノギスには必要なポートがすでに備わっています」と同氏。「そうであれば、ケーブル1本とコンピューターがあれば、すぐにデータ収集を始められます。」これにより情報の打ち間違いがなくなるだけでなく、オペレーターが寸法データを書き留めたり入力したりしている間に、高価な工作機械が意図せずアイドル状態になることも防げます。それ以降、本格導入の労力は2つのことに集約されます：どこでデータを収集したいか、そしてそれをどう活用したいか？

「導入規模と改善余地の大きさによりますが、これらのシステムのROIは通常かなり速いです」と同氏。「証拠として、最近ある顧客と仕事をしましたが、初年度でスクラップコストを18万ドル（約2,700万円）削減できました。MeasurLink、U-WAVE、新しいハンドツールへの投資はそのほんの一部でした。1年以内に完全なROI達成はかなり一般的です。」

貴社の施設ではデータ収集を始めましたか？ コツを共有できますか？