【事例:IoO/作業】工場の「人」の作業実態をセンサーで把握
現場IoT7つ道具その② Internet of Operation

現場において、「人」の作業の実態を把握し改善を行うことは、生産性を向上させるために大切なことである。
作業の実態を把握するやり方として多いのは、下記の方法であろう。
・ 日報などの実績を集計して稼動率を把握する
・ ストップウォッチやビデオなどを用いて作業分析を行う
しかし上記の方法では、多くの対象者を同時に分析しようとすると膨大な時間がかかってしまう。また、ある時点での分析はできても、刻一刻と変化する作業全体の把握は困難だ。

こうした現場の課題を解決するのが「現場IoT7つ道具」である。

本記事では「作業」を対象とした「IoO:Internet of Operation」について紹介していきたい。

作業全体を正確に把握し効率的なもの作りを実現

製造現場では、多くの人がさまざまな作業を行い製品を完成させていく。

作業が正しく行われることにより、良い品質のものを効率的に作ることが可能となる。よって、多くの作業者の稼動状況や作業内容をすべてリアルタイムに把握し、即座に問題を解決することができれば、効率的なものづくりが実現するはずである。

では、広範囲の作業実態をリアルタイムで把握するにはどうすればいいだろうか。
IoOを活用して以下の3点をセンシングすることで、正確な作業実態の把握と効率的なものづくりの実現を目指すことができるのである。

<作業者の稼動状況>

・パフォーマンスの向上
・負荷の把握
・適正な人員配置

<動 線 状 況>

・作業手順適正化
・作業者の歩行削減

<集中度>

・ポカよけ
・安全作業奨励 など

デバイスから得た情報でより効率的な改善につなげる

B社では、作業者に下記3点を身につけてもらい、作業者の作業(動作)情報や位置情報を取得・蓄積している。

・頭部センサー(頭部の動き、集中度の把握)
・手首センサー(加速度の把握)
・Beacon発信端末(作業位置の把握)

手首センサーとして用いるのは、腕時計のように手首に装着するデバイスで、これは歩数や動作を計測できる3Dモーションセンサを備えており、手首に装着することで加速度から腕の振り、角速度から腕のひねりや手首の回転を検知することができる。

作業者に装着するセンサーとBeacon発信端末

 

このリストバンド型デバイスは以下の特性を備えており、現場IoTに利用しやすい。
・ 安価(数千円から入手できる)
・ 水や衝撃に強い(もともとスポーツやヘルスケアでの利用が多い)
・ 小型・軽量で現場作業者の装着負担が少ない

このように、作業者がセンサーを装着することで、作業者の作業内容や稼働状況、集中度、動線の把握、問題点などを発見できるようになる。

3Dモーションセンサが腕の動きを検知する

しかし、これらのセンサーにより取得されるデータは、単独では意味を見出すのが困難なものもある。

たとえば、手首センサーから加速度の変化だけを取り上げると、動いていることは認識できても、何の作業をしているかは特定できない。これに「どの場所で作業を行っているのか」という情報を組み合わせることで、作業内容を特定できる可能性が高まる。
また、集中度についても、「検査作業など、集中度が求められる作業のときに集中度が高くなっているか」といった複数の情報を組み合わせて実態を把握してゆく。

このように、作業内容が常時把握できるだけでなく、
・ どの場所で、どの作業を行っている比率が高いのか
・ 手待ち(動作がない)はどの作業者で発生しているのか
・ 作業者の移動距離はどうなっているか、作業者のスキルにより集中度に違いがあるのか
など、数多くの視点で現場の実態を見ることが可能となる。

複数の情報を組み合わせて実態を把握する

 

これらの情報をうまく活用し作業における問題を発見できれば、現場の改善につなげていくことができるようになる。また、継続してこれらの情報を収集することで、改善の成果を把握することも可能となるだろう。
なお、この技術も後付け可能なセンサーで構成されている。導入が比較的容易にできるというのは、やはり企業にとって大きなメリットとである。

IoOで改善サイクルをより早くまわす

上記の例はまだ限られた範囲での事例であり、現場で本格的に活用するにはまだ課題が残されている。
たとえば、

・デバイスから得たセンシングデータは個々に取得されるため、それらを組み合わせて分析するためのプラットフォームを作成しなければならない。

・主要な作業を事前に特定し、作業を明確化するためのパターン認識が必要である。

いくつかの課題が明確になってきている。

「取得したデータから何を読み取り、どのように改善するか」は、データを扱う人のデータ解析力やアイデア発想力に依拠するため、つねにこれらを高める必要がある。

IoOというツールが作業の実態を把握し改善につなげるために有効であることは間違いない。

従来は実態把握や作業分析などに多くの労力を費やしていたが、今後は実態把握や作業分析よりも改善案の検討や実践にできるだけ時間を割き、改善サイクルを早く回すことができるようになるだろう。

コンサルタント紹介

角田 賢司

プロセスデザイン革新センター長/シニア・コンサルタント

製造業の収益向上目標を達成するための総合的な支援に取組んでいる。現場密着型のコンサルティングを得意とする。
【主なコンサルティング領域】
・収益向上マスタープランの策定と実現
・生産システムの構築、改善-生産方式、生産編成
・IoTツールを活用した現場改革余地診断及び改革支援

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