ロボットのモニタリングが製造業のダウンタイム削減（停止時間）に貢献する理由
製造業におけるダウンタイムは、計画外であれ、非効率的な計画であれ、企業の生産性、運用コスト、資本コスト、収益、顧客満足度に大打撃を与える可能性があります。ラインが停止すると、問題のトラブルシューティング、解決策の策定、そして実施に関連する困難とストレスが、企業に大きな損失をもたらす時間をもたらします。業界の専門家によると、生産が停止すると、1分あたり1000ドルから最高で1万ドルのコストがかかると言われています。
製造のダウンタイムに関連する課題とコストは、企業がインダストリー4.0に移行する際に自動化を導入することでさらに悪化する可能性があります。ロボットやコボットは、需要の急増、サプライチェーンの混乱、深刻な人手不足に直面している生産チームの万能薬として歓迎されていますが、それでも、生産におけるダウンタイムを軽減するためのプロセスを複雑化し、機器やシステムの再起動を行うことができます。
ここでは、ロボットによるワークフローにおける製造のダウンタイムと、リモートロボットやコボットによる復旧ソリューションのような新しいテクノロジーによって、企業がダウンタイム発生の可能性をどのように低減できるかを見ていきましょう。
ダウンタイム（中断時間）の種類とは？
ダウンタイム時間とは、装置の一部、特定のライン、または工場全体が稼働を停止し、生産が行われない、または制限される期間のことを指します。製造のダウンタイムには、大きく分けて、計画的／予定されたダウンタイムと、計画外の製造ダウンタイムがあります。
計画的な生産停止時間
計画的な生産停止時間は、計画メンテナンスとも呼ばれ、多くの場合、ロボットやコボットなどの機器の問題から始まり、その問題を解決するための材料、作業、ツール、プロセスなどが含まれます。計画的な設備停止時間は、誰が作業を行うか、作業を開始する日付、全体の保守・修理の時間枠を実際に割り当てるものです。
製造業における予防保全は、過去のデータとベストプラクティスに基づき、機器の故障やダウンタイムを未然に防ぐために行われます。予防保全は、保全サイクルごとに同じスケジュールで行われます。
つまり、企業はリアルタイムのデータ収集によって装置の全体的な状態を監視し、初期の問題を特定して、生産が中断される前に対処するのです。
計画的な生産停止時間は、製造チームが装置をアップグレードするとき、新しい機械で作業者を訓練するとき、あるいは性能レベルを最適化するために時間をかけてテストするときなどにも行われます。
計画外の生産停止時間
計画外の生産および機器のダウンタイムは、予防可能な原因または予防不可能な原因によるリアクティブメンテナンスとして知られています。調査によると、少なくとも80％のメーカーが過去3年間だけでも、少なくとも1回の衰弱した計画外の生産停止を経験していることが分かっています。また、2回以上報告した人もいます。製造業における計画外ダウンタイムの原因は、他のどの産業分野よりもヒューマンエラーが最も多い。
ロボットによる製造のダウンタイムは何が原因か？
製造のダウンタイムは、数え切れないほどの要因によって引き起こされることがあります。製造のダウンタイムの多くは防ぐことができますが、そうでないものもあります。
資産の失敗
計画外の機器のダウンタイムは、機械のジャム、部品の故障、機械の過負荷、不適切なメンテナンスなど、機械の不具合によって引き起こされることが多いのです。
サプライチェーンの問題
今日の製造業が証明しているように、サプライチェーンの回復力、あるいはその欠如は、工場のスループットを左右することがあります。サプライチェーンの中断、非効率的なサプライチェーンマネジメント、在庫レベルの低下、需要の予期せぬ変化により、設備の停止や生産ライン全体のダウンタイムが発生する可能性があります。
スタッフの問題
ヒューマンエラーに加えて、人手不足、オペレーターの健康や家族の問題による休暇や病欠、労働災害、トレーニング不足による機器の不適切な操作など、スタッフの問題も製造のダウンタイムの原因となることがあります。
予期せぬ出来事
工場の生産停止は、サイバー攻撃、自然災害（洪水、地震、ハリケーンなど）、火災、停電、暴風雨などで発生する可能性があります。
ロボットラインにおける製造休止の例
前述したように、製造環境におけるロボットやコボットのセットアップは、生産におけるダウンタイムを削減する方法を見つける上で、複雑なレベルを追加する可能性があります。どんなに優れた自動化ロボットやコボットシステムでも、そのライフサイクルの中でダウンタイムを経験することがあります。ここでは、その典型的な例をご紹介します。
- メカニカルドリフト
- 偶発的な変位
- 部品の位置ズレ
- ジョイントの磨耗
- コンピュータビジョンが部品を特定できない
- 磨耗による金型からの部品のスリップ
- 規格外の部品が届く
生産ラインを自動化する場合、ロボットの生産停止は避けられない。製造業は、システムインテグレーターと協力して、不測の事態に備えた計画を立て、定期的な予防保守を行うことをお勧めします。さらに、企業とインテグレーターは、インテグレーターがロボット復旧のためのリモートソリューションを持ち、専門家が顧客サイトに出向く必要のないオンデマンドトラブルシューティングを行うようなプロトコルを決定する必要があります。
ロボットの計画外ダウンタイムがメーカーに与える影響とは？
不適切な予防保守プロセス、Run-to-Failプログラム、または各生産プロジェクトに適切なセットアップを保証する継続的なトレーニングがない工場では、予定外のロボットダウンタイムが多く発生します。
計画外のダウンタイムはビジネスに様々な悪影響を及ぼし、中には会社を倒産させてしまうものもあります。ここでは、計画外の生産停止がもたらす様々な影響について説明します。
コストアップ
製造のダウンタイムは、過度にコストがかかることがあります。次の統計は、製造のダウンタイムがいかに高価なものであるかを示しています。
- 専門家の中には、計画外の生産休止時間は計画された生産休止時間の15倍以上のコストがかかると主張する人もいます。
- 平均的な製造業者は、あらゆる産業において、年間800時間の機器のダウンタイムに直面することが多く、これは1週間あたり15時間以上にも相当します。
- 計画的、非計画的を問わず、シャットダウンは生産可能時間の最大10％を占め、これは必然的に回復不可能な時間となります。
- デロイトのコンサルティング会社では、計画外のダウンタイムによる産業用機械の損害は毎年500億ドルにのぼると推定しています。
メーカーは、修理や立ち上げのための直接労働、作業員の残業、外部業者の必要性、無駄な材料、枯渇した在庫、休止中の作業員やその他の設備など、他のコストも負担しなければなりません。後者はまた、他の回収コストや、減価償却費や設備資本コストなど、より長期的な資本経費を発生させます。
ロスト・ビジネス
生産が停止すると、生産能力が低下し、リードタイムが長くなることは避けられず、SLAが守られないためにメーカーにペナルティが課されることもあり得ます。顧客やパートナーの満足度は低下し、契約の解除や競合他社によるビジネスの奪取につながります。利益率の悪化と収益の損失は避けられません。ダウンタイムが繰り返されると、企業は革新的で優れたサービスを提供するよりも、機器の修理や問題解決に注力する必要があります。
スタッフの安全
事故による製造停止が発生し、一部の従業員が負傷した場合、WHS補償や保険料が急増することにもなる。予定外の製造停止期間中は、労働者のストレスが高まり、安全上の危険に対する注意力が低下してしまうかもしれません。
データ損失およびデータ漏洩
IoTセンサーを搭載してデータを取得する生産ラインでは、接続された機器の一部が破損して停止すると、重要なデータが失われる可能性があります。また、サイバー犯罪者が会社のセキュリティを破って機器にアクセスすると、データが改ざんされたり、変更されたり、さらには盗まれたりする可能性があります。サイバー攻撃は、意図的に機器の動作を完全に停止させたり、設定を変更して、製品の品質や作業者の安全性を損なわせることも可能です。サイバー攻撃には非常に多くの隠れたコストがあるため、製造業者はサイバーセキュリティのIT専門家と協力してビジネスを保護し、刻々と変化する脅威の状況をうまく切り抜ける必要があるのです。
ロボット製造のダウンタイムはどのように計算されるのか？
生産休止時間のコストを計算する前に、まず、休止時間がどのように計測されるかを理解する必要があります。機械のダウンタイムを追跡するには、例えば、製造工場で機器センサーを使用している場合はデータキャプチャによって、またオペレーターによって手動で行うことができます。
ダウンタイムを測定するための簡単な見積もりは、特定の資産または生産ライン全体に対して使用できる便利な計算式があります。
機器が停止している時間/計画された稼働時間 * 100 = ダウンタイム率
製造業におけるダウンタイムの総コストは、業界だけでなく、各企業独自のサービス内容、規模、生産環境、プロセスによって異なる場合があります。また、製造業のダウンタイムコストの計算方法はさまざまです。
ここでは、製造業の専門家によるいくつかのヒントをご紹介します。
- ダウンタイム生産ロスの計算方法
- ダウンタイムの真のコストを計算する
- ダウンタイムの全費用を理解する
ロボット製造のダウンタイムを減らすには？
ダウンタイムを減らすには、明確で全体的な戦略を一貫して実行することが必要です。機械のダウンタイムを抑制するためには、以下のような取り組みが有効です。
生産監査の実施
設備と生産工程の監査を定期的に実施しましょう。どのような機器をチェックする必要がありますか？オペレーターから、まだ修理されていない機器の不具合が報告されていますか？作業者は指示通りに機器を使用しているか？これらは、生産監査で答えられるべき質問のほんの一部です。
資産のアップグレード
生産ラインを運営していると、機器やソフトウェアが永遠に使えるわけではないことを忘れがちになることがあります。時代遅れの機器は、しばしば性能レベルが低く、故障も多くなります。新しい技術やソリューションへの投資は確かに資本支出ですが、新しい機器と、管理できないダウンタイムや計画外のメンテナンスコストとを比較検討することが重要です。
予防保全と予知保全の定期的な実施
計画的なダウンタイムによる機器の寿命延長。製造業の専門家は皆、予防および予知保全のプロセスが計画外のダウンタイムを防ぐために重要であると認めています。実際、適切なプログラムによって、予期せぬ故障を90%減らすことができます。PwCによると、予知保全4.0（PdM 4.0）は、製造業者の稼働率を9%も向上させることが証明されています。
リモートエラーリカバリーソフトウェアに投資する
メーカーやシステムインテグレーターがOlis Connectのような遠隔エラーリカバリーソフトウェアを導入すれば、ロボットマシンのダウンタイムを簡単に短縮することができます。ロボットやコボットの遠隔監視・制御に加え、この種のソリューションにより、実際に専門家が装置を再稼働させることが可能になります。
ITセキュリティは常に最新の状態に保つ
サイバー攻撃から機器やITインフラ全体を保護することの重要性を過小評価しないでください。また、ランサムウェア、マルウェア、DDoS、フィッシング攻撃など、現在のサイバー脅威に対応するサイバーセキュリティ・ソリューションに投資する必要があります。
一貫した社員教育
機器を最大限に活用し、ダウンタイムを削減するためには、定期的にトレーニングを実施し、各機械、ロボット、コボットに関する専門知識を習得、または微調整できるようにすることが必要です。ダウンタイムに対応するために業者に依頼し続けるよりも、オペレーターを訓練して日常的に設備を活用する方が、予算的にも有利になります。
コンティンジェンシープランの策定
生産チームとメンテナンスチームが、不測の事態が発生した場合に備えて、包括的な緊急時対応計画を策定し、コストのかかるダウンタイムを削減します。この計画は、機械の故障、サイバー攻撃、停電、火災、洪水など、ビジネスの稼働時間に影響を与える可能性のあるすべての要因をカバーする必要があります。また、生産再開のための具体的な取り組みを監督するキーパーソンを任命してください。
キーテイクアウェイ
総計して、積極的なプランニング、より良いメンテナンス、一貫したトレーニング、そして最新のテクノロジーへの投資によって、その多くを削減することができます。製造におけるダウンタイムの原因をより良く理解することは、ダウンタイムを未然に防ぐためのより良い方法を得ることを意味します。