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(后篇)

在前篇中,我们对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进行了在线采访,他们谈到了AI和IoT等的运用对于提高流程和后台效率、优化运行状况和设备来说是至关重要的。利用了这些技术的IT工具已实现飞速发展,2011年由德国宣布的工业4.0已带有现实色彩,而向智慧工厂的转型也在全球范围内得到开展。

日本的制造业也不例外,智慧工厂化的浪潮已向我们涌来,那么它在“生产现场”的被接受程度和推行程度又如何呢?我们并未就遥远的未来,而是针对眼前的实际情况和前景向他们进行了询问。

生产现场所感觉到的智慧工厂化的障碍是什么呢?

智慧工厂是指充分利用从AI和IoT等中提取的数字数据,以改善生产量、生产效率以及作业流程为目标的工厂。考虑整个工厂时虽然规模很大,不过我们首先需要做的,是把各道工序的数据“可视化”,减少浪费,提高效率。

在国际社会上,美国、德国和中国被认为是推行智慧工厂化的先导国家,据称,美国将IoT引入产品和流程的数量是日本的两倍(总务省《IoT时代的ICT产业结构分析及关于ICT对经济增长的多方面贡献验证的研究调查》)。通过下列数据也可看出日本的技术引入率相对较低。

 

左侧列出的,是对个别工序、整体生产工序中设备和人员的工作情况等“实施‘可视化’,努力改进工序”的项目。另外,回答“正在实施”的企业以浅蓝色表示、除此之外为回答“计划实施”、“有可能的话想要实施”等尚未实施的企业。也就是说,在所有项目中,未实施的企业均占整体的80%以上。可以看出,日本的制造业在推行智慧工厂化方面处于相当落后的地位。在所有项目中,表示“有可能的话想要实施”的黄色都占到了绝大多数。关于未能具体落实的理由,身处生产现场的冈水和小山也深有体会。

 

小山:“花费成本引入最新的IT工具是否就能带来相应的效果?我认为最重要的还是评估成本绩效。此外,我负责监督的工序大多是原型生产工序,由于在这一阶段要将产品质量放在首位,所以还存在究竟有没有引入的必要这一议题。”

 

冈水:“此外,评估IT工具是否真的与我们的流程相匹配,是否能提高效果这一点也很重要。IT工具也在变得越来越多样化,所以我们想要选择适合自己的产品。”

我们应对推行智慧工厂化的哪一方面给予重视呢?

村田制作所目前引入了独家的质量管理数据库——“PRASS”,冈水表示:“虽然我们能够将哪一批生产经过了哪些工序‘可视化’,但还没有将其引入到所有工序中,所以还不能算是完全引入。”而小山负责的流程则使用了不同的系统,因此从兼容性的角度来看,还存在难以引入“PRASS”的问题。

作业的优化和均衡化是亟待解决的问题,但引入IT工具的过程中却存在着各种障碍。在此情况下,金泽村田制作所对智能生产辅助工具——“JIGlet*”的引入进行了验证试验。

*截至2020年11月,“JIGlet”的销售和使用仅限日本国内。

 

冈水:“我们不光要考虑该工具是否符合自己负责的流程,还要评估它实际是否方便生产现场的人员使用,运营成本是否是最合适的。因此,我们采取了引入验证试验这个方式。
我们在排列电路板的流程中安装了照度设备,因为它能识别信标灯的明灭,自动收集运行状况的数据并绘制成图表,所以使我们有了重大发现。那就是“能力利用率的参差不齐”。能力利用率有时为50%,有时则接近80%。我很惊讶居然存在这么大的差距。今后,我们计划分析导致这种差异的停机因素,均衡能力利用率并同时优化设备和人员。”

 

除了照度设备外,我们还对可以收集六种事件(例如停机因素)的数据并将其绘制成图表的骰子型设备进行了验证。其工作原理是将“因机器故障而停机”、“因人为失误而停机”等事件提前注册到骰子型设备的六个面上,当设备停机时,操作人员可通过改变骰子面的朝向来收集数据。该设备还可以轻松将哪些设备在何时间因为什么原因而停机,以及恢复运行所需的时间“可视化”。

 

冈水:“包括照度设备和骰子型设备在内的‘JIGlet’安装起来简单省力,任何人都可以操作,这一点是非常具有吸引力的。我认为,直观且浅显易懂,即使没有丰富的IT知识也能轻松操作这一点是非常重要的。另一方面,由于骰子型设备需要由操作人员亲自操作,所以我们意识到对生产现场进行教育培训也是必不可少的。”

“可视化”可以提高积极性的发现

冈水回忆说,IT工具的利用还带来了意想不到的效果。

 

冈水:“能力利用率的‘可视化’是一项收获,而它给人带来的影响也是一项发现。以前只是完成眼前工序的操作人员在看到具体的能力利用率后有了态度上的转变,变得能够自己思考、发现改善方法了。当然,显示数值就表示有时也可能接受严格的评价,但让我没有想到的是,这一点也成为了提高积极性的契机。”

 

金泽村田制作所目前正在考虑引入AI、RPA(机器人流程自动化)和BI(商业智能)等技术,正可谓处于实现智慧工厂化的过程中。今后,在提高生产量、提高流程效率、均衡作业的同时,他们还将目光投向了操作设备的人才培养方面。

 

冈水:“以前,操作人员只在生产现场工作,现在我们则设立了部门内部的报告会,让他们报告自己正在进行的工作。我认为,让操作人员积极参加这些会议可以培养他们的参与意识、责任感和积极性。还有人表示现在自己更有自信在众人面前发言了。”

 

小山:“除了公司内部的培训外,我们还建立了QC兴趣小组(自发管理、改善职场的小团体改善活动),搭建了一个让员工发表个人意见的平台。我们希望员工能够掌握自主发现、分析工作现场中存在的问题,思考改进方案的能力。”

 

IT工具可以根据各种数据提供改进方案,但决定是否采用该方案的终究还是人。说到底,思考应将哪些IT工具引入到哪个流程才有效的也是人。所以金泽村田制作所才需要培养人才。智慧工厂化与人才培养相结合后,或许就能为金泽村田制作所乃至整个制造业所面临的问题提供解答。

 

报道中介紹的“JIGlet”是由村田制作所和株式会社ACCESS共同企划的可应用于智能制造的辅助工具。

今后两家公司将继续开发可以应对市场需求的解决方案,为制造业以及抱有同样课题的其他行业的数字化转型贡献力量。还将向海外制造现场推出“JIGlet”,并将努力扩充可以满足各种需求的元件和传感器,推动持续性发展。

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