パーツフィーダーの「見守り自動化」で実現するチョコ停対策と省人化
工場の安定稼働のため、作業員が定期的に見回る、ラインの近くに張り付いているといった現状は、省人化が進んでいるとはいえません。IoTやセンサー、画像認識などの技術の活用によってパーツフィーダーの見守りを自動化することが可能になり、現場の負担を軽減できます。
なぜパーツフィーダーに「見守り自動化」が必要なのか？
ここでは、なぜパーツフィーダーに対して「見守り自動化」が必要とされているのかを解説していきます。「慢性的なチョコ停の発生」「機会損失と工程のムダ」「労働人口減少と夜間運転への対応」の3つの観点から見ていきましょう。見守り自動化の必要性を知りたいと考えている方は参考にしてください。
慢性的なチョコ停の発生
パーツフィーダーを運用していくにあたり、静電気やバリ、ボウル面の汚れなどにより発生する「詰まり」や「重なり」はどれほど高精度に設計されていたとしても完全にゼロにするのは難しい面があります。このような原因により慢性的なチョコ停（微小な停止）が発生することが、見守り自動化が求められる理由のひとつといえます。
機会損失と工数のムダ
チョコ停も問題ではありますが、それよりも大きな問題は「停止に遅れること」です。停止に気づくのが遅れてしまうのが遅くなるほど停止時間が長くなるために、ライン全体の稼働率（OEE）が低下し、大きな機会損失に繋がってしまいます。さらに、異常の監視や復旧作業を行うには人手が必要であるため、そちらの作業にリソースが割かれることになり生産性の頭打ちを招いてしまいます。
労働人口減少と夜間運転への対応
国内では深刻な労働人口の減少が進んでいる状況です。その中では、製造現場において少ない人員や夜間無人運転を成功させるには、「人手をかけずに異常を検知し、異常が発生した場合に自律的に対処することができる仕組み（見守り自動化）」が不可欠であるといえます。例えば、異常の発生をカメラやセンサーで検知する、エアー噴射などにより復旧対応するといった方法などが考えられます。
「見守り自動化」を実現するコア技術
「見守り自動化」を実現するためのコア技術について解説していきます。「センサーによる「残量・状態」のリアルタイム監視」「カメラによる「詰まり・逆立ち」の自動検知」「IoT・振動センサーによる「予兆保全（故障予測）」」といった3つの技術についてまとめています。
センサーによる「残量・状態」のリアルタイム監視
まず、センサーを使用して「残量や状態」をリアルタイムで監視を行う、という技術が挙げられます。この方法では、光電センサーや近接センサー、静電容量センサーをボウル内に配置することによって、ワークの残量をリアルタイムで検知できます。例えば部品不足による供給のストップや、多すぎることによるつまりなどを自動で判定し、全工程からの部品補給をコントロールすることによって、安定した搬送状態の維持を行えます。
カメラ（画像認識）による「詰まり・逆立ち」の自動検知
カメラを使用することによって、「詰まり」「逆立ち」の自動検知を行えるようになります。AI技術や画像処理技術を用いることによって、目視では見落としがちな異物の混入やワークの「逆立ち」「重なり」などの整列不良を検知できるようになります。もしエラーが発見された場合には、自動で不良ワークの排除を行うといった対応に繋げられます。
IoT・振動センサーによる「予兆保全（故障予測）」
IoTや振動センサーによって、故障の予測を行うこともできるようになります。この技術は、パーツフィーダーの駆動部にIoTに対応した振動センサーや電流計を取り付けることによって、振動や電流値の測定が可能となります。
この点から、経年劣化によって発生するバネの疲労やコア隙間のずれ、ボウルの摩耗といった、「いつもとは異なる小さな変化」いわゆる故障の前兆を事前に把握でき、突然の設備停止に陥る前のメンテナンスを可能にします。
見守り自動化がもたらす3つの導入メリット
見守り自動化を導入すると、さまざまなメリットが得られます。ここでは、「完全無人運転・夜間運転のハードルをクリア」「突発停止によるライン全体の機会損失を最小化」「メンテナンスの「勘と経験」からの脱却」の3つの観点から見ていきましょう。
完全無人運転・夜間運転のハードルをクリア
見守り自動化を導入することにより、「完全無人運転」「夜間運転」が可能になります。これは、トラブルの予兆検知やエアー噴射による詰まりの解消など、自動補正の機能を組み合わせることによって、完全無人運転ができ、夜間に人がつきっきりになる必要がなくなるからです。大幅な省人化と24時間稼働が実現できるようになります。
突発停止によるライン全体の機会損失を最小化
ラインの突然停止を監視することで、全体の機会損失を可能な限り小さくできます。見守り自動化を導入しておくことによって、万が一停止が発生した場合でもシグナルタワーやスマートフォン、PCなどに即座に異常を知らせるアラートが通知するからです。アラートの確認によって遠隔から素早いファーストアクションが可能となるため、製造ライン全体の長時間ストップによる機会損失のリスクを小さくすることに繋げられます。
メンテナンスの「勘と経験」からの脱却
これまで、パーツフィーダーの状態の把握はベテラン作業員の「音や振動の違和感」といった属人的な感覚に頼ってきました。しかし振動センサーなどを用いてIoT化することで、設備の稼働状態を常にモニタリング可能になります。そしてデータに基づいた計画的なメンテナンスが可能となるため、突発的な故障費用を削減できます。
検討すべきポイントとは？
見守り自動化の導入を行う際に検討すべきポイントとしては、まず現在稼働しているラインに対し、センサーやカメラの後付けが可能なのか、通信環境が整っているかといった点は確認すべき部分といえます。また、システムの導入にはある程度の初期投資が伴いますので、省人化やチョコ停の削減による生産性の向上とコストのバランスについて見極めた上で導入を検討することも求められます。
見守り自動化は省人化と稼働率の向上を同時に達成する
こちらの記事では、パーツフィーダーの見守り自動化について解説してきました。見守り自動化は、慢性的なチョコ停の発生や機会損失と工数の無駄を防ぐ、労働力の不足に対応するといった点で必要といえます。もし導入をした場合には、完全無人運転や夜間運転が可能となるなどさまざまなメリットが期待できます。工場の省人化と稼働率向上を同時に達成する近道であるといえますので、ぜひ導入を検討してください。
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