自動化が製造業を変革：効率向上とコスト削減の実現

更なるスループット向上とコスト削減の継続的な必要性から、メーカーは自動化とインダストリー4.0ソリューションに注目し、効率向上を図っています。この記事では、製造業における自動化の活用について、自動化の種類、自動化製造の事例、自動化の主要メリットを探ります。

製造自動化とは？

製造の文脈における自動化は、システムや生産プロセスを自動化するために設備を使用することです。最終目標は、生産能力を増やすかコストを削減するか、しばしば両方によって、より大きな効率を促進することです。

自動化は、人間が行う作業をマシンで減らすこととしてより知られるようになりました。様々なタイプのプロセスを実行するようにプログラムされた電気機械システムと関連付けられるようになりました。自動化がすべてのメーカーに適しているわけではありませんが、ほとんどの企業は以下の自動化タイプのいずれかにメリットを見出せます：固定、プログラマブル、フレキシブル。

製造自動化の種類

固定自動化

大量生産と高い参入障壁が特徴で、固定自動化は多くの場合決まったタスクを持ちます。ハードオートメーションとも呼ばれ、ほとんどのプログラミングは個々のマシン内に含まれます。プロセスの速度と順序は設備や生産ラインによって設定されます。

固定自動化の例は、ボディインホワイトと自動車パネルに見られます。主要車両サプライヤーは設計変更前に100万個以上の部品を生産することがあります。また、スタンピングや鋳造などのプロセスが使用され、自動フライス加工やロボット溶接ほど高度な制御システムを必要としない場合があります。

固定自動化に関連する生産量では、段取り替えの時間がないことが多々あります。しかし、固定自動化に変更を加える場合、ラインを停止し、技術者が手動で工具を交換する必要があります。このダウンタイムに伴う費用と時間は高コストです。低生産量や製品ライフサイクルが短い製品にはプログラマブル自動化を検討してください。

プログラマブル自動化

数十個から数千個のユニット製造が特徴で、プログラマブル自動化はバッチ生産に関連します。プログラマブル自動化は、より多くのタイプの部品や製品を生産する能力を提供します。しかし、段取り替えにはダウンタイムが必要です。このダウンタイムは予期され、バッチサイズとリードタイムに考慮されます。しかし、ダウンタイムは高コストであり、プログラマブル自動化の拡張であるフレキシブル自動化へとつながりました。

フレキシブル自動化

フレキシブル自動化は、段取り替えを自動的に実行できます。これは、類似工具を共有する部品に設備を限定するか、自動段取り替えを可能にする追加デバイスを必要とする場合があります。

また、プログラムを変更する必要があるため、フレキシブル自動化は多くの場合、リモート監視や制御を提供することで価値を高める何らかの形のネットワークに接続されています。プログラムはコンピューター上でオフライン開発されます。デバイスの接続方法によっては、設計者が世界中のどこからでもプログラムをアップロード、実行、既存生産に組み込むことが可能です。

製造自動化の事例

異なる自動化タイプを覚えるには、以下の事例を参考にしてください：

• 固定自動化：大量単品生産に関連。例：1種類のギアを自動生産する専用ホブ盤。
• プログラマブル自動化：バッチ生産に関連。例：異なるタイプのギアを自動生産するホブ盤だが、段取り替えでギア変更のためダウンタイムが発生。
• フレキシブル自動化：リアルタイムまたはオンデマンド生産に関連。例：停止や手動段取り替えなしで複数のギアを自動生産するホブ盤。

製造業における自動化は成長し、工場フロアを形作り続けています。メーカーは、材料サプライチェーン追跡から生産、納品まで完全なデジタル糸を目指しています。しかし、完全なデジタル変革の前に、自社目標とそれらが自動化製造戦略のメリットとどう整合するかを知ることが重要です。

製造業における自動化のメリット

メーカーは精度、一貫性、より高い運用効率を促進するために自動化をますます活用しています。まず、目標を知ることから始めましょう。目標が具体的であれば、ソリューションとの整合が容易です。生産増加のような一般的な目標でも、何が生産に影響するかを知る必要があります。設備を監視し、ユーザーフレンドリーなデータ、グラフィック等を生成する、簡単かつ迅速に統合できるセンサーとデバイスが、生産ラインを接続し、他のメリットも提供します：

• ダウンタイム削減
• 予測可能なメンテナンス提供
• 意思決定の改善

在庫やワークステーションの材料を監視するデバイスがあれば、在庫切れによるダウンタイムを削減できます。設備稼働時間を見える化できれば、ワークフロー調整で段取り替えを減らしたり、更なる自動化投資が正のROIをもたらす箇所を特定したりできます。

監視はまた、設備パフォーマンスを追跡し、メンテナンスや故障が発生しそうな時期を示唆します。パフォーマンス追跡は、より賢い運用意思決定と、生産に最も影響しないタイミングでのメンテナンススケジュール策定を助けます。また、自動化と監視はより情報に基づいたビジネス意思決定を促進します。

リアルタイムデータがあれば、メーカーはリードタイムを理解し、より正確な見積もりとタイムラインを提供できます。また、自動化デバイスは再現性を向上させ、品質改善と生産変動削減につながります。全体として、自動化監視はビジネス意思決定のためのより予測可能なモデルを提供し、すべてのステークホルダーに透明性をもたらします。

製造業における自動化の未来は、ロボティクス、マシンビジョン、IIoT、その他デジタルテクノロジーとともに進化しています。自動化の成長を活用するには、自社目標、生産に影響する要因、各テクノロジーが提供するメリットを知ることです。迷ったら、複雑さを最小化し、適切なエンジニアリング原則に従い、優れたカスタマーサービスを提供するベンダーと協業してください。

自動化への第一歩

自社業務でプロセス自動化をどう始めるか？ 最初のステップは、マシンを接続してデータ収集、処理、意思決定ができるようにすることです。それから初めて、設備とスタッフの両方における運用パフォーマンスへの洞察を得て、プロセスを自動化し、ショップフロア全体でより大きな効率を促進できます。

MachineMetricsがいかにマシンを迅速に接続し、データを収集し、プロセス自動化を今すぐ開始できるかをご確認ください。設備とプロセスパフォーマンスへの即時インサイト、予知保全プログラムの推進など：

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