智能工厂案例研究
从金泽村田制作所的生产现场看制造业所面临的挑战及其解决方案（前篇）
长期以来，制造业一直都面临着生产效率的提高、质量管理、人力资源短缺等一系列问题。作为这些问题的解决方案，利用AI和IoT打造的智能工厂越来越受到关注，制造业整体目前正处于向智慧工厂转型的过渡期。
另一方面，向智慧工厂的转型并非一朝一夕就能实现的，事实上仍有许多障碍需要克服。实际的生产现场正面临着哪些挑战 ，又是如何获得解决方案的呢？我们采访了利用先进技术制造产品的金泽村田制造所制造部的冈水和小山，向他们询问了制造现场的现状和前景。
提高流程效率和生产计划的准确性是至关重要的
经济产业省的《日本制造业所面临的挑战与前景》的统计结果显示，制造业整体所面临的挑战包括“技术娴熟的人员的技能”、“质量管理”、“成本应对能力”以及“保持和改进电路板技术的能力”等。34.6%的企业认为，与智慧工厂相关的“机器人、IT和IoT的引入及运用能力”是他们需要解决的问题。这些企业试图通过引入机器人、IT和IoT解决什么样的问题呢？让我们来看一下引入技术时的“数据收集目的”。
所占百分比较高的回答分别是“提高制造流程的整体效率”、“提高质量”、“提高生产计划的准确性”和“缩短交货期”等。另一方面，正在考虑引入AI、RPA（机器人流程自动化）和BI（商业智能）的金泽村田制作所所面临的挑战和目的又是什么？冈水提到，“提高制造流程的整体效率”和“提高生产计划的准确性”正是他们正在着手的事项。
冈水：“制造部负责监督电路板的制作工序时，我们会频繁地讨论如何提高制造工序的效率，以及如何提高生产效率等问题。例如，如果前一道工序的供货出现延迟，那么就会产生等待产品的停机时间。为了消除这些损失，我们必须尽可能地缩短交货期。但这并不是我们部门独自就可以解决的问题，所以我们会与生产管理和质量管理部门共同探讨流程效率、优化运行状况和设备的问题。我们未来的目标，是以现有员工和设备，将生产量提高1.5倍。”
小山：“我在其他的生产线上负责监督制造现场的工作，在提高流程效率、优化运行状况和设备方面，我和冈水意识到了同样的问题。在由我负责监督的工序中，约有40%的产品是量产前的原型，虽说是试作工序，但我认为我们必须要考虑到盈亏，同时验证设备和人员是否是最合适的。”
冈水：“我们以‘只要按照设计来，就能生产出高质量的产品’为前提，在进行制造时优先遵守交货期。我们意识到实现按时生产才是最重要的任务，并且我们也有自信做到这一点。另外我们还认为，为了遵守期限，必须要提高流程和生产计划的效率及准确性。”
AI和IoT的运用将成为实现优化、均衡化生产的解决方案
冈水认为，在“提高制造流程的整体效率”和“提高生产计划的准确性”方面，“技术承接”也是一项重要的挑战。
冈水：“在制造现场，会频繁发生生产计划变更、机器故障等问题。当然，月度生产计划是存在的，但增产等变更还是会在日常发生。每次出现这种情况时，我们都必须要根据需要运行的设备及台数来更改机器的生产计划，还要考虑人员配置。这时，包括人员技术水平和单纯的人员空缺在内，人力资源短缺将成为直接影响生产量的一大问题。”
“技能承接”是先前提到的“数据收集目的”之一，它要求我们必须灵活运用AI等将技术“可视化”，并接管由专人负责的工作。
冈水：“近50道工序中，有许多都是人工作业，外观检验也是其中之一。经验丰富的操作人员能够发现新手所无法发现的缺陷。另一方面，考虑到这些经验丰富的操作人员有可能休假或离职，我们必须要认真思考如何将他们的技术承接下去。不仅是专人专职化，为了摆脱‘积累经验、边看边学’的工匠性质的学习，我们采取了将作业流程制作成视频，并与员工共享这一措施。”
小山：“我们还将操作人员技术水平和准确性的参差不齐视为共同面临的挑战。比如，在开始运行一台设备时，每天早上都要输入日常检查和确认项目。这项工作并不繁琐，但需要检查的项目很多，对于一些操作人员来说可能需要花费一定时间。换句话说，从机器开始运行到接到产品的时间将出现差距，而这将影响到生产量。我觉得我们所面临的挑战是尽可能地减少对员工技术的依赖，实现均衡化生产。”
冈水：“我认为我们并不能只是单纯地裁减人员，重要的还是要‘适才适用’。随着时代的发展，产品愈发多样化，交货期也变得越来越短，为了维持竞争力，我们需要审时度势，实现优化、均衡化生产。为了实现这一目标，我们还是需要用到IoT和AI。”
针对这些挑战，金泽村田制作所正在考虑通过引入AI、RPA和BI等技术。这是因为，这还涉及到先前提到的数据中未包括的文书工作和行政工作等后台工作的挑战。
冈水：“我们进行了很多与提高生产效率有关的会议，比起前往生产现场，案头工作和会议所占的比例有所增加。这时我所感受到的是数据管理和分析的繁琐之处。我们的工序从20多年前就已经存在了，主管也每隔几年就会更换一次。而且，由于每个主管的数据管理形式都有所不同，所以维护和更新都很繁琐困难。生产现场也是如此，我们要对每一批生产的批号和数量分别进行录入，这很耗费功夫。我很期待看到通过IoT等手段实现的自动数据化和高效形式能够解决这些问题。”
那么，金泽村田制作所目前正在以哪些方法解决哪些问题呢？在下次采访中，我们将重点介绍金泽村田制作所正在采取的利用IT工具打造智慧工厂的措施。