事業計画④造船－舶用工業事業者間、造船事業者間における情報の共有と活用④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究（令和4年度補正予算事業）

株式会社名村造船所

④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度事業計画
 課題➢

生産・製造活動から取得できる情報は4M（人・機械・材料・方法 に関する情報）だが、生産管理や品質管理ではこの4Mに着目して改善・変更が行われ、生産性向上を実現する上で重要な情報となる。

➢

特に、造船事業では労働集約型産業として多数の現場作業者（Man）が働いているため、以前よりカメラ等を用いたモニタリング手法の研究開発が行われてきたが、収集された上記4Mに関する情報を効率的に解析・管理し、効果的に経営に活用する運用方法については、十分な検討がなされたとは言い難い。

 調査研究のアプローチ➢

4M情報を「製造指標」へ変換する。この製造指標に基づき、工程／作業分析の実施、あるいは部署間の連携へ活かす「製造モニタリングフロー」、並びに、製造指標を生産情報からさらには財務情報へ変換し、ERPによる経営分析へと活かす「経営モニタリングフロー」を構築することを検討する。

 調査研究の成果目標（アウトプット）➢

画像解析とセンシング技術の調査・活用検討による4M情報の取得➢

製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理➢

製造モニタリングフローの概念設計➢

モニタリングシステムの構成図作成

実施スケジュール
2023年
8月
9月
画像解析活用検討
センシング技術の調査・活用検討
製造・経営モニタリングフローの要件整理
モニタリングフローの概念設計
モニタリングシステムの構成図作成

10月

11月

12月

2024年
1月
2月

3月

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度事業計画（つづき）
 事業計画詳細➢ 画像解析とセンシング技術の調査・活用検討
生産工程上の問題点と改善点をみつけだすため、以下の検知に取り組む。
作業者（Man）の検知：どこにいたのか、どんな動きをしたかなど作業者の状況情報取得
ブロック（ Matrial ）の検知：配材が開始した／ブロックが出棟したなど以上の情報を利用して、どのブロックで何人の作業者がどのような作業を行っているか、ブロックが動いたかが見えるシステムの構築を検討する。

図 〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇

画像解析イメージ3④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度事業計画
 事業計画詳細➢ 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理
生産・製造活動から取得できる情報から経営情報にエスカレーションする情報の整理➢ 製造モニタリングフローの概念設計
・現場工程計画（Method)のシステム化検討
・実績入力のシステム化検討
・画像解析とセンシング技術から得た4M情報を活かした工程／作業分析につながる製造現場のプロセスKPI数値の設計
・生産管理の観点としてQCD（品質・コスト・納期）指標の検討
・安全管理の観点としての取得情報活用の検討
・モニタリング項目一覧の検討・作成➢ モニタリングシステムの構成図作成
・適切なモニタリング機器および手法を選定・選定した機器をもとにシステムの構成図等の仕様を検討

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度事業計画

モニタリングシステム概念図5

④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究検討委員会での主な委員コメント➢ 工程モニタリングの集計単位は、モノによるということであるが、KPIの方から設計していくことが大事なのでは。KPIで評価していくためにタイムスパンをどれくらいにすべきか等、最終的な評価の部分から逆に設計していけば、より効果の高いモニタリングになるのでは。
➢ 取れるデータはこういうもので、それをKPIにどのように繋げていくかが最も知りたい流れで、それを明確にすることが本調査の目標と理解。処理されたモニタリングデータとスケジュールデータを合わせて、KPIへの繋がりをフローチャートで示してもらいたい。
➢ フローチャートで工程の流れや不明確な部分が明らかになれば、モニタリングデータの集計期間も明確になると思うので、KPIとしていろいろな意味が出てくる。

➢ 作業プロセス、取得情報、主要KPIの整理➢ 取得データとKPIの連携に着目したモニタリングフロー➢ 工程の流れに合わせたKPIの階層

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度事業計画

モニタリングシステム概念図7

④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果①

 画像解析とセンシング技術の調査・活用検討➢ 画像解析においてはブロックの配材開始と出棟の検知が可能となり、プロトタイプシステムを構築したものの、作業者情報については作業者の検出は難易度が高く出来なかった。

➢ センシング技術においては新たに音（溶接音・ガウジング音等）による作業分析を検証し、作業のいくつかは検出の可能性があることがわかった。（第１図）

 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理➢ 経営情報にエスカレーションする情報を整理した。

 製造モニタリングフローの概念設計➢ 現場工程計画と実績収集のプロトタイプシステムを構築した。

第1図 音による作業分析結果➢ ブロックの見える化のプロトタイプシステムを構築した。（第2図）

 モニタリングシステムの構成図作成➢ モニタリングシステム概念図、システム構成図を作成した。

第２図 ブロックの見える化

8④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果① ~画像解析とセンシング技術の調査・活用検討~
 ブロック入棟、出棟状況の検知

9④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果① ~画像解析とセンシング技術の調査・活用検討~
 現場作業指示用の工程表作成システム

作業者A

作業者B作業者C

作業者D

作業者E

作業者A

作業者B

作業者C

作業者D

作業者E

作業者F

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果① ~画像解析とセンシング技術の調査・活用検討~
 作業者の位置情報検知◆ 画面中央に、明らかに作業員がしゃがんで作業しているが、認識されない◆ 作業着の色が背景と似通っていて、輪郭を抽出できていない可能性あり◆ 検知率が低く、作業内容や作業場所に変換する方法に至らなかった11

④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果① ~画像解析とセンシング技術の調査・活用検討~
 製造現場の音響解析による作業判別✓ 周波数分析によって判別可能性の高い作
業と低い作業が分かってきた✓ デバイスの開発やセンサーの追加によって、より詳細な調査が必要と思われる

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究
2023年度の事業成果① ~製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理~

 会社組織の情報の流れに関する概念✓ 会社組織を縦に貫く経営プロセスと、横に貫く製造プロセスに注目した✓ 製造モニタリングフロー：製造プロセスのモニタリングと指標化
製造プロセスの情報を集め、工程・作業分析の実施や部署間の連携に活用✓ 経営モニタリングフロー：経営プロセスのモニタリングと指標化
製造情報・生産情報・財務情報に変換し、ERPに繋げ経営分析に活用

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究
2023年度の事業成果① ~製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理~

 基本コンセプトモデルの設計（経営モニタリング）✓ 今回は製造部門に注目してコンセプトモデルを詳しく展開した✓ 切断工程（機械・材料）と組立工程（人・方法）を例とした

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究
2023年度の事業成果① ~製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理~

 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理✓ 基本コンセプトモデルの設計

経営モニタリングフロー
製造モニタリングフロー✓ 今回は製造部門に注目してコンセプトモデルを詳しく展開した✓ 切断工程（機械・材料）と組立工程（人・方法）を例とした

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果② 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理 ①
NC切断ラインとモニタリング・フロー・システム（machine＆material）

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果② 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理 ①
NC切断ラインとモニタリング・フロー・システム（machine＆material）
製造4M情報の収集

製造プロセスの流れ
BOM/BOPと連携する
インターフェース

経営情報へのエスカレーション→ERP連携のインターフェース

KPI指標へ変換と活用

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果③

 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理 ②
組立ラインとモニタリング・フロー・システム（Man＆Method）

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果③

 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理 ②
組立ラインとモニタリング・フロー・システム（Man＆Method）
製造4M情報の収集

製造プロセスの流れ
BOM/BOPと連携する
インターフェース

経営情報へのエスカレーション→ERP連携のインターフェース

KPI指標へ変換と活用

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究
2023年度の事業成果① ~製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理~

 製造モニタリングフローおよび経営モニタリングフローの要件整理
工程・作業・4M【切断工程】
鋼材搬入
1次切断
2次加工
仕分け
部材搬出

【切断 4M】
コンベア
NC切断機
作業者
クレーン
設計図面
指図書

【組立工程】
部材搬入
ベース板配材
板継
部材配材
取付
溶接
検査
ブロック出棟【組立 4M】
トレーラー
クレーン
作業者
FAB
治具・器具
溶接機
設計図面
指図書
予定表

製造・場面情報
稼働状態/秒
切断待ち鋼板枚数（在庫）/秒
スクラップ重量（副産物）/秒
電力量 /秒
ガス流量 /秒
ワーク開始・完了日時
部品（消耗品）交換回数
故障原因
作業人数
定盤滞在人数 /秒
作業状態/秒
アークタイム/秒
体温/秒、心拍数/秒
ワイヤー消費量
計画ワイヤー量
消耗器具交換回数
出勤者数（従事者数）
検査回数
指摘件数

プロセスKPI
ロット順守率（=切断実施日/計画日）
オペタイム勝率（＝実績稼働時間 / 目標稼働時間）
部材再取り発生件数
計画外作業時発生電力量
人員稼働率（主作業率）
ワイヤー適正消費率
検査合格率
体調指数（WBGTなど）

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2023年度の事業成果④

 モニタリングシステム概念図②（モニタリングシステムによる組織運営の変化比較）

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究
2023年度の事業成果① ~モニタリングシステム概念図~

 モニタリングシステム概念図②（モニタリングシステムによる組織運営の変化比較）
旧運営フローの弱点⚫ 企業戦略のタイムラグ（収益管理型マネジメント）
前月に経営会議で決定した企業戦略を元に当月に製造現場が改善活動を実施して翌月の経営会議で効果を報告する→最低2ヶ月のタイムラグ⚫ 改善指示の情報欠落
企業戦略を改善案に展開するまでに多数の人員が関わることで「伝言ゲーム」になり情報が欠落する
新運営フローによる変化⚫ 製造プロセス主導の活動（プロセス管理型マネジメント）
製造現場は、ターゲットKPIを良くすることに集中する
モニタリングにより生産情報や財務情報がリアルタイムに収集されるので経営・管理職は改善の結果を素早く受け取ることができる⚫ 管理項目の明確化各階層のKPIが繋がっているため、経営層が重視する財務KPIを指定あるいは優先順位付けすると、製造プロセスの現場に、ターゲットKPIが明確に提示される

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

2023年度の事業成果⑤

 モニタリングシステムのシステム構成概略図
画像収集・解析

Web作業予定

ブロック検知システム23

④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

成果を業界全体に普及させるための手引書に記載する項目① モデル職場で取得可能な製造情報を調査するとともに、デジタイゼーションを実施する。
デジタイゼーション例）現場作業予定帳票の電子化、現場工数実績入力の電子化
製造情報例） カメラ画像解析によるブロック検知（配材・出棟）、作業者位置

音声による作業分析 など②業務運営に必要な評価指標（ＫＰＩ）を決める
目標時数、実績時数、進捗率、検査合格率等③ 製造情報から評価指標を計算する。
プロセスKPI、管理KPI、財務KPIと製造情報から財務情報までエスカレーションを実施する。
④品質に関してモデル職場で得られる情報を整理するとともに、前後工程間のつながりも想定し、検査記録等を残す仕組みを構築する。
⑤製造現場（プロセスＫＰＩ）、管理と各段階で必要なＫＰＩおよび関連情報をモニタリング可能なモニタリングシステムを構築する。

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究

成果を業界全体に普及させるための今後の取り組み システム導入の期待効果① 製造プロセスと経営プロセスに関する様々なデータの一元管理◆

4Mに関わる情報を集め、どういった活動がどういった成果(収益)に繋がるか、記録を残す◆

作業管理・作業データ生成・工程予測を始めとしたリアルタイム工程管理技術を目指す② データドリブンな船舶製造プロセスに深化◆ 「勘と経験」による職人任せから、KPI指標と製造情報を元に分析した改善活動の実行◆ より効率的・省人的な工場レイアウトをシミュレーションし、KPI指標の変化から明確に比較する

 普及に関する取り組み
今回の取り組み内容については、本成果発表会ののち、① 日本船舶海洋工学会 春期・秋期講演会での発表② 名村造船所 技術誌である「名村テクニカルレビュー」での発表③ 名村造船所 ホームページでの取組みの公表を実施する。

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④-3 モニタリングフローの構築に係る調査研究最後に。。。

製造モニタリング/MES検討PJ（当調査研究）

BOM/BOP
検討PJ連携

ERP検討PJ連携26