カイゼンDXツール「YokaKit」の開発
田口 智之 *1

渡邉 恭弘 *1

林 宏充 *1

中野 貴敏 *2

角 剛志 *2

井上 隼佑 *3

Development of Kaizen DX Tool YokaKit
Tomoyuki Taguchi, Yasuhiro Watanabe, Hiromitsu Hayashi, Takatoshi Nakano, Takeshi Sumi and Shunsuke Inoue

中小企業製造業では，生産性向上のためにデジタルツールを活用したDX化が求められている。しかし，DX化にはIoT技術が必要であり，高額な初期費用やIoT技術に関する知識不足等がデジタルツール導入の障壁となっている。
本研究では，多くの中小企業で活用可能なデジタルツール「YokaKit」を開発した。本ツールは，製造業のDX化に向けたスタートアップのための生産進捗管理システムであり，生産数・サイクルタイム・稼働率等の指標を可視化し，設備の異常をアンドン表示することが可能である。本ツールのソフトウェアをオープンソースとして無償で利用可能とし，ツールの導入を希望する企業への配布・展開体制を構築することで，DX化に必要な障壁が低減され，カイゼンによる生産性向上につながることが期待できる。

1 はじめに「YokaKit」を開発した。本ツールは，生産進捗の管近年，日本においては少子高齢化が進展しており，理や，設備の異常通知が可能な，製造業のDX化に向け労働人口 が減少 する という問 題が指 摘されている 。

たスタートアップツールである。本報告では「YokaKi

2050年にはこれまで10人で行っていた業務を，約7人t」の仕様及び配布・展開について述べる。

でこなさなければならない状況に陥ることが予想 1) されている。この状況に対応するためには，デジタル技

2 カイゼンDXツール「YokaKit」

術を活用して業務を効率化することが必要不可欠であ

2-1 概要り，デジタルツールを活用したDX化による生産性の向カイゼンDXツール「YokaKit」は，生産状況をグラ上が求められている。製造業のDX化にはIoT技術が必

フで視覚的に確認でき（図1），複数の生産装置の状況要であるが，初期費用が高い・何から始めたら良いかを把握することで，生産現場の改善に役立て，生産ラ分からない等を理由に，IoT技術を活用できていないイン全体のカイゼンをすることができるシステムであ企業が多い。特に中小企業においては導入が進んでおる。設備に異常が発生したことを早急に知らせるため

2)

らず，導入予定をも含めても3割弱に留まる 。のアンドン画面（図2）を備えるとともに，生産ライ

そこで，機械電子研究所では，県内中小企業がIoTンの担当者のPCやスマートフォンへSlackにより通知を気軽にはじめることができるための支援ツールとしする機能を備えており，異常が発生した際に迅速に対て小型コンピューターであるRaspberry Pi をベース応を行うことが可能である。
また，本ツールはユーザーの管理機能を備えており，とした「IoT 導入支援キット」 3)を開発した。これにより，各種センサーによる生産設備のセンシングが可

ユーザー毎にアカウントを作成し，権限を付与するこ能となった。一方，（公財）北九州産業学術推進機構とができる。これにより，管理者は全ての機能を使用と（株）戸畑ターレット工作所は，トヨタ生産方式 4)できるが，作業者は必要最低限の機能しか使用できないように制限され，不正な操作を防止することができの考えを取り入れた生産進捗管理システム「HiBiKiる。

t」 5) を共同開発した。本研究では，さらなる生産性

さらに，本ツールはGUIによるシステムのパラメーの向上に向けて，「HiBiKit」と「IoT導入支援キッター設定や確認が可能である（図3，図4）。設定項目

ト」を連携させ，機能を強化したカイゼンDXツール

は多岐にわたり，管理者や作業者が簡単に設定をすることが可能であり，システムでは入力パラメーターの*1 機械電子研究所*2 株式会社戸畑ターレット工作所*3 株式会社ちょっとメーション

不正チェックを行いデータの矛盾を回避している。
- 81 -

図1

図3

生産進捗画面

図2

生産ラインのアンドン表示画面

生産する品番と作業者の切り替え画面

図4

工程毎の生産ライン管理画面

図5

システム構成2-2 機能本ツールは生産設備のリレーからON/OFFが変化する

システム構成を図5に示す。本ツールは1台のサーバ信号を取り出しサーバーへ通知することで，製品の生ーPCにインストールし，同一ネットワーク内に接続さ産状況を記録している。また，「IoT導入支援キット」

れたPCやタブレット・スマートフォンのWebブラウザに取り付けられた温度センサーや照度センサーを活用から生産状況の閲覧・パラメーターの設定・製造する

して，生産設備のモーター温度やシグナルタワーの点品番の切り替え等が可能である。

灯を監視し，異常が発生した場合に同様にサーバーへ- 82 -

通知することで，アンドン画面への表示やSlackによる通知も可能となる。

表1

サーバーへの通知にはTCP/IP通信の一種であるMQTT

項目通信を使用しており，製品の生産数・異常信号・時刻開発環境等を送信している。本ツールにはMQTTブローカー及びWebSocketサーバーを構築しており，記録された生産DB状況や設備の状態を同一ネットワーク内のPC・タブレ

フレーム

ット・スマートフォンへWebSocket経由で通知するこワークとで，Webブラウザからリアルタイムで生産状況の確

主なソフトウェア構成
ソフトウェアXAMPP（8.1.6）
Node-RED（3.0.1）
MariaDB（10.4.24）
Laravel（9.52.5）
jeroennoten/laravel-adminlte

認が可能である。生産進捗画面では，生産数のグラフ

beyondcode/laravel-websockets

表示とともに，生産時のサイクルタイムや稼働率などの指標を可視化し，生産設備の稼働状況をアンドン画

ライブラリ

pusher/pusher-php-server（Laravel）

php-mqtt/laravel-client

面で確認することが可能である。

laravel/slack-notification-

また，本ツールが既存のシステムと連動する上で使channel用されることも想定し，設備の生産状況を外部から取ライブラリ得・設定可能なWebAPIを備えている。その場合，事前(Node-RED)にWebAPI用のトークンを発行し，そのトークンをHTTP

node-red-contrib-aedes

通信ヘッダーに付与することで，不正なユーザーによlaravel-echoる使用を防ぎつつ，アカウントを持つユーザーがlaravel-mix

WebAPIを利用可能となる。

axios
bootstrap

2-3 ソフトウェア構成
構成するソフトウェアを表 1 に示す。本ツールはライブラリ

chart.js(Web ブラウザ)

jqueryPHP の開発環境である XAMPP を使用し，Web アプリケ

momentーションフレームワークの Laravel を採用している。

pusher-js

Laravel は，PHP を使用した Web アプリケーション開

slick

発に便利な機能をまとめたものであり，効率的な開発

toastrが可能である。ユーザーの認証機能や入力パラメータ
2-5 インストーラー

ーの不正のチェック機能も Laravel に含まれる。
ま た ， 本 ツ ー ル で は MQTT ブ ロ ー カ ー の 構 築 やシステムを管理するユーザーが高度なITスキルを所

WebSocket サーバーの起動・監視といった OS 毎に異持していない場合，システムに必要なソフトウェアやなる処理が必要な仕組みを，Node-RED で共通化してライブラリを自身でインストールし実行環境を構築すいる。

ることは非常に困難である。そこで，本ツールの動作に必要なソフトウェア・ライブラリのインストールに加え，開発資源の配置や自動起動等の環境設定を自動2-4 ソフトウェアライセンスで行うインストーラーをRaspberry Pi OS用とWindows

カイゼンDXツール「YokaKit」はオープンソースソOS用に開発した。

フトウェアを使用して構成されており，本ツール自身もオープンソースソフトウェアライセンスの一種であRaspberry Pi OS用のインストーラーは，汎用プロ

る Apache License, Version 2.0 6) を適用しているた

グラミン グ言語 であるシェルスクリ プトで開発し ，め，誰でも無償で使用でき，改変・再配布・商用利用

Windows用のインストーラーは，Windows標準環境で使が可能である。

用できるバッチスクリプトで開発した。サーバーのOSがWindowsではなくLinuxで稼働する場合，開発したイ- 83 -ンストーラーはLinux（Debian）で動作する仕様で開業技術センター研究報告，No.32，pp.59-62

発されているため，本インストーラーをそのまま転用

4)トヨタ自動車（株）：トヨタ生産方式，トヨタ自動可能である。インストール用のスクリプトをダブルク

車（株）（2016）（オンライン）https://global.

リックすることですべての作業が完了するため，容易

toyota/ jp/company/ vision-and-philosophy/にインストールすることが可能である。

production-system/（参照2023-03-31）
5)（公財）北九州産業学術推進機構：生産進捗管理シ

3 配布・展開

ステムHiBiKit，（公財）北九州産業学術推進機構

カ イ ゼ ン DX ツ ー ル 「 YokaKit 」 は ， 製 造 業 の DX 化

（2020）（オンライン）https://www.ksrp.or.jp/に向けたスタートアップツールとして広く普及に務め

fais/mic/news/727d6879b570cec95beaee99f142aaf5.

る。福岡県工業技術センターでは，ホームページにてPdf（参照2023-3-31）

本ツールを公開するとともに，本ツールを使用するた

6)The Apache Software Foundation: Apache License,めのセミナーの開催や個別のレクチャーを通して，企Version 2.0, The Apache Software Foundation業自身が本ツールを導入するための支援を実施する。

（2004）(オンライン) https://www.apache.org/

また，（株）戸畑ターレット工作所では，本ツール

licenses/LICENSE-2.0（参照2023-03-31）の導入支援だけでなく，現場のカイゼンまで深く踏み込んだコンサルタントを行うビジネスを展開する。
さらに，（株）ちょっとメーションでは，本ツールを企業自身の業務に合わせた機能追加や修正を希望する企業に対してカスタマイズを行うビジネスを展開する。

4 まとめ
生産数・サイクルタイム・稼働率等の指標を可視化
で き ， DX 化 に 向 け た ス タ ー ト ア ッ プ ツ ー ル で あ る「YokaKit」を開発した。本ツールは製造業の生産現場において，生産状況の把握や異常対応，生産ライン全体の効率化に貢献することができるツールである。
また，オープンソースソフトウェアライセンスを付与しており無償で使用可能であるため，DXを手軽に始める第一歩としてのツールとして，多くの企業でのカイゼンが期待できる。

5 文献
1)内閣府：令和4年版高齢社会白書，内閣府(2022)（オンライン）https://www8.cao.go.jp/kourei//whitepaper/w-2022/zenbun/pdf/mokuji.pdf（参照2023-03-31）
2)総務省：令和3年通信利用動向調査，総務省(2023)（オンライン）https://www.soumu.go.jp/johotsusi
ntokei/statistics/data/220527_1.pdf（参照2023-0
3-31）3)渡邉恭弘，林宏充，田口智之，川畑将人：福岡県工- 84 -