KYB技報

第60号

2020―４

技術紹介

IoT活用による手書きレスシステム構築と既存ラインの生産性向上
髙１

橋

和

はじめに

弘

２

組立ラインの概要

KYBでは中型建設機械に用いる油圧シリンダ（図１ ）を製造している．2017年中期の受注は定時生産モデルラインとして組立Ｖ5ラインを選定した（図２ ）．このラインは17台の設備で構成されており，能力を超えており，高負荷の状態で生産していた．

中には15年以上稼働の設備もある．
１ 番員は加工，溶接（図 ２ 赤）
， ２ 番員は組立（図２ 青）， ３ 番員は内蔵部品の組立て（図 ２ 緑）
， ４ 番員は検査（図 ２ 黄）
， ５ 番員は塗装（図 ２ ピンク）を担当．

図１

建設機械用油圧シリンダ
図２

更に，新興国の競合が台頭して来たことによって組立Ｖ5ライン

価格競争が激化しており，事業継続のためには製造原価を大きく下げなければならない．
当社中型建機シリンダ生産ラインは，岐阜東工場に組立ラインがあるが，ロッド加工ラインは東工場

トレーサビリティについて，手書きによる記録は９ 工程65ヶ所で実施（図 ３ ）．手書きした紙データ
はファイリングして事務所に保管し， ３ 年後に書庫へ移動保管している．品質問題が発生した時に過去と南工場それぞれにあるため，分岐合流や物の一次置きが発生している．この内ロッド加工ラインにつの生産履歴を紙ベースで遡るには，数時間かかる場合がある．

いてはラインの集約と岐阜東工場への移設で整流化し，生産性向上を図る.
また，シリンダ組立ラインにおける問題点の一つとして，生産・品質に関わるデータを作業者が手書きで記録しており，生産性を阻害していた.
生産性向上の方策として，IoTを活用したトレーサビリティの開発を計画し，その第 １ ステップとして設備データの手書きレスシステム（以下，手書きレス）を構築した．手書きレスには，「検査・計測・段取支援」，「溶接条件・検査結果のデータベース化」が含まれる．
図３― 19 ―手書きデータIoT活用による手書きレスシステム構築と既存ラインの生産性向上に示す．
１ 番員は加工と溶接の計 ８ 工程（図 ２ 赤）を担当①ライン内設備ネットワークの構築する．段取り変更時の品番入力，計測記録（図 ３ 赤），②品番の自動入力
ジグ交換の作業時間を積み上げた作業時間の内，品・スマート記録（図 ５［A］）
番入力と手書きの計測記録作業が56％を占めている・段取りの自動化（図 ５［A’］）ので，ここに着目してシステム構築を行った（図 ４ ）．
③データ収集・手作業の測定記録（図 ５［B］）の電子データ化
・設備からの生産履歴情報収集
・データ収集PLC注２）（図 ５［C］）
・ライン情報管理PC注３）（図 ５［D］）
注 ２ ）Programmable Logic Controller
リレー回路の代替装置として開発された制御装置
注 ３ ）Personal Computer（パーソナルコンピュータ）

図４３

１ 番員

段替え時間

目的

生産性向上による製造原価の低減．

４

目標①生産性を ５ ％向上．※手書きレスのみの効果②出来高生産性注１）1.45（2017年度実績）→2.04本/人・H
定時生産能力108本/日（2017年度実績）→152本/日（140％向上）※全ての改善を含む効果
注 １ ）出来高（数）/総工数（Ｈ・人）５

図５

V5ラインネットワークと収集データ

6. 1 ライン内設備ネットワークの構築
手書きレスを実現するために情報収集対象設備
PLC14台と，データを一括収集するPLC（図 ５［C］），要件

ライン情報管理PC（図 ５［D］）のネットワークを①IoTを活用し，品質・条件・寸法の設備データの手書きを自動化する．
②製品品番と製造番号からなる生産履歴情報から溶接，締付けトルク，検査データをデータベース化する．
③検査計測・段取り支援として，計測データの無線記録，傾向管理を可能にする．
④システムを標準化し，生産性向上に繋がるツールとして活用可能にする．

構築した．
6. 2 品番の自動入力［A］スマート記録，［A’］段取りの自動化（図 ６ ）先頭工程の設備にラベルプリンタを設置し，作業完了時に品番，シリアルNo.の情報をラベルに印字し，そのラベルをワークに貼り付け次工程へ運ぶ．
次工程では，操作盤横に設置したコードリーダで生産する品番を自動読込する．これにより作業者が品番入力していた入力時間を削減した．

⑤トヨタ生産方式自主研究会（以下，自主研）と連携し，横展開可能な活動とする．

６

実施事項

手書きレスを実現するために実施した事項を①～③に，V5ラインネットワークと収集データを図 ５― 20 ―図６

スマート記録と段取り自動化コードリーダ

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6. 3 データ収集
6.3. 1 手作業の測定記録の電子データ化［B］

6.3. 3 データ収集PLC［C］
各設備からのデータを集約するデータ収集PLCの

従来は １ 番員の手作業として，加工機において作業者が測定した寸法データを手書きで記録していた．
今回は当社の生産技術研究所と共同で開発した検査

データエリアをリアルタイムデータとトレ－サビリ
ティデータエリアに割付け（図10）．
収集したデータや設備の状態（起動／停止，異常チェックシステムを採用．寸法測定したデータを無線で転送して合否判定を自動で実施し，データをサーバに保存する（図 ７ ）．このシステムは他の部発生，段取り中品番）を操作盤にて表示可能にした（図11）．
設備毎に自動で収集したデータをデータ収集PLC

品加工ラインにも適用可能となっている．

［C］で集約し，ライン情報管理PC［D］を経由し工場サーバ［E］に保存する．
データ収集PLCの上位にあたる情報管理PCが故障した際は，データ収集PLCで ３ 日間分のデータをバックアップし，PCが正常復帰した時に一括バックアップする機能を持たせている．

図７

検査チェックシステム

6.3. 2 設備からの生産履歴情報収集
例として，溶接機の手書きによる記録を図 ８ に示す．従来，品番の各データの照合は人にしかできな
い．今回は，溶接中に加工条件データを自動で取得することにより，初物／終物の品質記録手書き時間，記録による歩行時間を削減した（図 ９ ）．
この加工条件を収集する仕組みは，他の対象設備にも同じ構成で展開してある．

図８

溶接機

手書き加工条件データ

図10

データ収集PLCデータマップ

図11データ収集PLC操作盤表示画面

6.3. 4 ライン情報管理PC［D］
サーバに保存されたデータは，DataCollect注４）にて生産日，項目，工程毎（図12 ①）に瞬時に検索することを可能とした．
例に上げた溶接機では品番，シリアルNo.毎に生産タイムスタンプ，溶接電流，電圧，ワイヤ送り速度の加工条件を表示する．また，品質データの傾向管理（図12 ②）が可能である．
図９

溶接機

操作盤加工条件データ

注 ４ ）生産技術研究所開発のデータ収集ソフト― 21 ―

IoT活用による手書きレスシステム構築と既存ラインの生産性向上の作業者毎の可動状況と非可働状況が見えるようになった．青が生産時間，黄色が段取り，赤が欠品・異常を示す（図16）．
基準タクトタイムに対し番員毎のCTをリアルタイムに表示（図17）．管理者のPCで閲覧可能である．
遅れを番員毎に見える化し，適正なタイミングで挽回できるツールが開発できた．

図12

ライン情報管理PC

6. 4 生産状況の見える化
6.4. 1 e－生産管理板の開発（生産性向上ツール）

自主研活動にてラインの稼働状況が正常なのか，異常なのか，どこで遅れているのかが分かるようにするため，生産性向上ツールとしてe－生産管理板を図15開発した（図13）．番員毎，設備 １ 台に設置し，起動から次の起動までの時間を自動計測する．
設定サイクルタイム（以下CT）以上になると非可働項目を入力する画面が表示され，設定CTより30秒以内で背景が黄色，30秒以上で赤色に変わる（図14）．作業者は遅れた要因を選択することで，非可動時間と項目を集計することができるようになった．
そのデータをデータ収集PLCで集約しデータベースに保存．DataCollectにて生産日，番員を選択し検索表示可能となる（図15）．
収集したデータを編集しグラフ化する事で，日々

図13

e-生産管理板

図16

構成図

図17

6.4. 2

番員毎のCT非可働見える化

各番員のCT見える化

呼出しアンドン（生産性安定化ツール）

各番員のリアルタイムな遅れ，進みを秒単位で表示．リリーフマン（作業補助者）を呼び出すルール

設定CT30秒以内
図14

e-生産管理板

設定CT30秒以上
非可働入力画面を作り，遅れが発生したら何処で何が起きたかを画面で表示し，積層表示灯と音声で知らせる．リリー
フマンは ２ ラインで １ 名のため無線（腕時計型受信機）での呼出しシステムを構築した（図18）．これ― 22 ―

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によりリリーフマン対応の最適化と，入る原因を深掘りし，次の改善に繋げる．

図19

８

成果

まとめと今後の展開

生産性の ５ ％向上は達成したが，出来高生産性が目標未達であり，残された課題を早急に改善し目標とのギャップを埋めていく．
モデルV5ラインの手書きレス，自主研横展開は2018年より他のラインへ展開し，改善活動中である．
図18

７

更に，岐阜南工場の組立，加工ラインへも展開予定である．

呼出しアンドン成果

９①手書きレスによる段取り改善で生産性 ５ ％向上を達成．
②出来高生産性2017年度1.45に対し実績1.79本／人・H（目標2.04）（図19）著

手書きレス，自主研活動にご協力いただきました
社内外関係者各位に，この場をお借りしてお礼を申し上げます．

者 髙橋

おわりに和弘

1990年入社．ハイドロリックコン
ポーネンツ事業本部岐阜南工場生
産技術部生産技術課．主に生産設
備の制御設計及び改善業務に従事．

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