智能工厂案例研究
制造车间的IoT化将提高的生产率。而实现这一点的必要条件又是什么呢？（后篇）——深入了解福井村田制作所的理想车间的“最终形态”及“活人化”理念
在前篇中，我们询问了福井村田制作所推行的通过IoT化实现预测性维护的具体系统和成果。在后篇中，我们将回顾制造车间实现IoT化的过程。有许多人表示，“虽然知道IoT化的必要性，但却很难具体落实”。那么在推广IoT的过程中，他们看重的是什么呢？就此我们继续向工业工程师久保寺进行了询问。
福井村田制作所为实现完整的IoT化而描绘“梦想”
――IoT化的重要性虽然被多方提及，但应该也有很多车间在为难以具体落实IoT化而烦恼。从这次的案例来看，你认为推行IoT化的关键要素是什么呢？
有几个关键要素，我认为其中最重要的应该是“能否描绘出最终形态的梦想”。IoT化本身并不是最终目的，我们要为了实现企业所描绘的梦想和理想而推行IoT化。我们认为这一点是很重要的。
并不是因为IoT普及了所以才引进，也不是因为市面上有了好的设备和传感器所以才使用。再进一步说，仅仅是为了解决眼前的问题这一动机也不够充分。我们的预测性维护也面临过“突发故障难以处理”、“等待维修的设备太多”等眼前的问题。不过，并不仅仅是为了解决这些问题所以才需要推行IoT化，这样做是为了设想10年后公司的理想形态，描绘出一个最终形态的梦想，并努力将其实现。我认为这一点才是让公司全体都参与进来的关键要素。如果能明确地说明这一点，那么上级领导和管理层也就有可能接受这一想法，从而产生推动力。
――在这次案例中，你们所设想的最终形态和梦想是什么呢？
首先是提高人均生产率。随着人口的不断减少，我们必须要用较少的人数实现与以往相同或者高于以往的产量。我认为IoT化是实现这一目的的一种手段。比方说，如果我们能够利用IoT将以往的一部分操作自动化，那么操作人员就有余力进行其他工作。
此外，如果能够通过IoT获取每台设备的动作或状态的数据，即使没有丰富的经验和知识，也有可能完成简单的检查和确认。因为不需要接触设备，只要通过数据就可以判断发生故障的可能性。我谈到了通过IoT将设备的状态“可视化”，如果能够尽可能地用简单易懂的方式显示数据，或者将描述修理方法的指南以数字化的方式显示出来，那么就有更多的人能够进行该项作业。
这样一来，我刚才提到的那些操作人员就可以分担一部分技术工人的工作。同样地，利用IoT，技术工人也可以逐渐地多做一些其他工作，这样每个人的工作范围都会一点点地扩大。我想这就是所谓的提高人均生产率。
——也就是说，我们要描绘、设定这种最终形态。
是的。在此基础上，还需要创建详细的、有逻辑说服力的数据，说明现行方法产生了多少损失，以及到目前为止的不足之处。在这次的预测性维护案例中，我们调查了设备停止运行的停机时间，并计算出其中事后维修所占时间的百分比。而且，我们还具体估算出如果减少事后维修所造成的停机时间，一个月将增加多少产量，并用这个数字说服了大家。设定最终形态的目标，并全面彻底地考察现状。通过这种方式，IoT化的必要性最终得到了大家的理解。
——具体落实到业务时，你们遇到过困难吗？
当然遇到了。从车间工人的角度看来，即使明白了道理，也很难迈出第一步。因为工作方式将彻底改变。所以我们想到了“专职化”的概念。
我认为像这样的改革很难用其他工作的余暇时间来完成。例如，就预测性维护而言，眼前的设备出现的故障尚未解决，就不可能有余力对尚未发生故障的设备进行预测性维护。这就是为什么我们增设了只负责预测性维护的人员。
首先，我们在工厂里设置了一条预测性维护的示范生产线。然后派出7名掌握了专业技能的成员，组成专门负责预测性维护的团队。他们的工作包括选择安装到每台设备上的传感器、收集数据、针对各个数据设置发出警报的阈值，以及在发出警报时进行维修。
我们能够有今天的成果，正是因为有他们来专门负责预测性维护。此外，这7名成员也都熟知各个流程。这是因为我们希望能由有话语权和影响力的人员来负责这项工作。当示范生产线获得成果时，我希望有人能够将结果和有效性准确地传达给周围的人。所以我们邀请了有较大说服力和影响力的成员加入了团队。
——这7个人对这次案例的推行有何感想？他们是在接受了你的想法后开始这次的项目的吗？
是的。我们的团队就我刚才提到的最终形态和IoT化的意义，以及当前的问题进行了反复讨论。就好像是培养信徒一样，没有任何技巧（笑）。当这7个人有了相同的愿景后，我们就开始了实践。
在一条生产线上进行实际验证，并用验证的实际结果获得支持者
――最开始进行预测性维护的生产线在全工厂只有一条吗？
是的。我们从小规模做起，首先在一条生产线上进行了验证。我们对这条生产线实施了预测性维护，并拿出了事后维修有所减少，能力利用率和生产率有所提高的实际结果。这是一种类似于实际验证的形式。以实际结果作为说服大家的材料，我们将预测性维护扩大到了其他生产线上。我们以“预测真好”为口号，逐渐地获得了更多的支持者。
IoT化的推行离不开公司的这些后援。要想获得协助，还是得清晰地描绘出最终形态的梦想，并向公司上级传达IoT化的必要性。
——反过来说，在推行通过IoT进行的预测性维护的过程中，你注意到了些什么呢？
和成本之间的平衡。就预测性维护来说，将传感器安装到越靠近设备末端的位置，就越能获得详细的数据。然而，另一方面，这也会增加成本负担。
在推行IoT化时，我们首先举出了该设备中存在的最大的问题。比如成品数量不足、设备发热等。我们挑选出一个问题，思考发生问题的原因和应当设置的传感器。这时就要考虑到兼顾成本的问题。
以汽车为例，假设汽车存在行驶过程中乘坐感容易下降的问题。为了找到问题的原因，理想的方法应该是在悬架和每个轮胎上分别安装一个传感器并收集数据。
但是这样一来成本就会增加。如果是这样的话，可以选择只在方向盘上安装传感器，在方向盘是正着的但汽车却转向了一边，或者方向盘的动作出现异常等时候，根据方向盘的数据发出警报。当然，仅靠这样并不能弄清问题是出在轮胎、悬架还是其他地方。不过，在检测出方向盘出现异常时，维修负责人等技术人员就可以立刻进行调查。这种方法成本较低，而且还可以预测故障。
——也就是说，并不需要用传感器感测所有原因，而是应该考虑和成本之间的平衡，再决定在哪里安装传感器。
是的。不仅是成本方面，在培养人才方面也需要考虑平衡。虽然在末端安装的传感器越多，就越容易确定设备出现故障的原因，但从培养维修负责人的角度来讲，或许应该更多地考虑一些其他因素。虽然应当通过IoT简化作业以提高人均生产率，但提高每个人的个人能力对于提高生产率也是有积极作用的。关于这一点，我认为应该配合公司的方针等进行调整。
——最后请谈一下你对未来的展望。
我们的目标还是要提高人均生产率。为此，目前的主要任务虽然是实现设备、生产线和生产流程的IoT化，但我认为我们也可以引进更多将重点放到个人身上的IoT。例如，我们可以通过确认身心状况的可穿戴设备，将公司员工健康情况的管理数据化，帮助员工在工作时发挥更好的表现。
在通过引进IoT来提高效率的方面，我们经常会听到“省人化”这个词，也就是节省人力资源的意思。但除此之外，我认为灵活利用人力资源的“活人化”这一角度也非常重要。如何成为让每个人都能发挥强项的公司？我希望能以此为目标来推行IoT化。
福井村田制作所 工业工程师 久保寺
1994年加入福井村田制作所。在从事制造、维修、制造合理化的第一线工作之后，现在在推进设备维修业务的流程创新方面发挥着核心作用。为了完成从事后维修到提前发现问题、防患于未然的维修业务的转型，他引进了“预测性维护”。此外还推行了明确预测性维护流程、建立预知性监测技术、推行落实实际应用的方针等方面的工作。另外，他还参与了维修业务支持系统的开发工作。项目开始3年后，事后维修时间成功地减少到了原来的一半。