小诸村田制作所是如何迈出智能工厂化第一步的？

来源:Murata村田中国发布时间:2023-02-281614浏览

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德国联邦政府于2011年宣布工业4.0。该构想的目标是通过AI（人工智能）和物联网等IT技术来对制造业进行改革，现已传播到了全世界，并加速了向智能工厂的转变。另一方面，当我们将目光转向生产现场时，会看到很多遇到“我不知道如何迈出智能工厂化的第一步”和“实施智能工厂化所必须的问题意识没有得到渗透”等问题的情况。

位于长野县小诸市的小诸村田制作所自2015年以来一直致力于智能工厂化。那么他们是如何迈出第一步的呢？本次专题采访通过小诸村田制作所的举措，介绍推进智能工厂化的过程和推进关键点——现场改进意识的培养要点。

参加小诸村田制作所智能工厂化的员工们

本次访谈内容包括：

描绘充分利用制造业特点的愿景
以现场的发现和想法为起点启动一小步
站在与生产现场相同的角度谈话的重要性
从能做的事情开始，与现场一起制作
感觉不到问题就无法产生改进意识

1. 描绘充分利用制造业特点的愿景

小诸村田制作所是如何迈出第一步的呢？高级经理冈野、DX团队主管饭岛和维护经理冢田对此作了回顾。
冈野：2015年因增产而引进了新设备，当时工业4.0正好在日本是热门话题，我们隐约产生了一种危机感，想到应该采取一些措施。所以我们开始考虑探索自己的智能工厂化。
饭岛：首先，我们使用了一个监控设备运行状态的公司内部系统，使设备的运行、停机时间、错误信息等实现了可视化。但是，引进的范围仅限定在瓶颈工序（生产工序中生产能力最低的工序），系统没有得到充分利用，让人很焦急。
冢田：我认为引入物联网的初衷是为了满足生产工程师想要提高设备利用率、实现可视化和充分利用数据的需求。之后，我们根据‘想知道材料的磨损状态’、‘将故障防患于未然’等各个制造部门的需求进一步引入了物联网。不过，在2015年的时候仅以设备为单位逐台引进，所以整个工厂在智能工厂化方面仍然存在许多问题。
对于推进智能工厂化，冈野说：

重要的是要描绘出我们自己

对智能工厂的愿景

冈野：我们决定先从设备的可视化开始，而不是一味地走向工厂自动化和机器人化。主要原因在于小诸村田制作所为智能手机生产的射频模块的生产特征。射频模块是根据客户的需求开发的定制产品，规格每年都在变化。我们认为：与每次都构建大规模的系统相比，快速、反复执行以制造业的特点为基础的现场视角改进对策才是我们自己的智能工厂化，并判断可视化是理想选择。
在迈出智能工厂化的第一步时，我们看到了描绘充分利用制造业特点的理想愿景的重要性。

公司内部系统中使用的一种设备，用于监控设备的稼动状态

这是在公司内部系统中使用的一种设备，用于监控设备的稼动状态。从各设备的PLC采集数据，使设备稼动状态实现可视化。

2. 以现场的发现和想法为起点启动一小步

小诸村田制作所于2015年开始智能工厂化。其转折点是2018年构建的能源管理系统（EMS）。
冢田：2018年的产量也大幅度增加，我们以此为契机开始对整个工厂进行可视化，首先着手进行面向节能和高效生产的能源可视化，构建了对整个工厂的能源消耗量进行集中管理的EMS。
饭岛：这是一套在工厂的各种设备里设置村田传感器来检测电流、温度、湿度、空气、冷却水等，并将从传感器收集到的数据全部通过云端实现可视化的机制。我们由此成功地将特定设备的待机功耗每年减少了31,908kWh，折合费用为约44万日元，同样，空调耗电也每年减少412,450kWh，约570万日元。

设置在空调中的温度/湿度传感器
数据是从设置在空调中的温度/湿度传感器（照片右边）中提取的。
冈野：以前可视化只能以设备为单位，也就是只能在点上把握，但现在可以通过整个工厂的数据即在线上把握，有助于分析造成能源消耗量波动的环境因素。我们认为由于出现了可以目视的数值，所以可以为想办法找出问题和改进问题提供帮助，这是一项很大的成果。
小诸村田制作所的智能工厂化从设备单位开始，逐步向整个工厂普及。回顾从2015年开始的历史，冈野回忆说，“启动一小步”是一个重要的节点。
冈野：正是由于我们以现场的发现和想法为起点，以小步伐、快速的方式推进智能工厂化，所以才能灵活应对变化，不惧怕失败，并挑战新事物。我认为启动一小步的好处很多，包括费用风险低，即使不立即出现效果也可以反复试错。
至此，我们已经知道，在实现智能工厂化的过程中，重要的是不要从一开始就以工厂自动化或机器人化为目标，而是要描绘一个充分利用制造业特点的愿景，启动风险较小的一小步。
接下来，我们将介绍从通过EMS获得的发现中派生出来的预测性维护和设备稼动状况的可视化举措，以及智能工厂化的关键点——现场改进意识的培养要点。

3. 站在与生产现场相同的角度谈话的重要性

据饭岛介绍，2018年构建的能源管理系统（EMS）带来了超越减少用电量的效果。
饭岛：通过从可视化推进数值化，我们有了各种各样的发现，在参与系统的员工中产生了‘这样做可能会更好’、‘可以应用于其他方面吗？’等改进意识。在此过程中引进的就是使用EMS传感器进行预测性维护和将设备稼动状况集中进行可视化的系统。
冢田：这是一套将村田传感器安装在真空泵、排气管、电机等上面，根据真空压力、压力等级和经过时间分析劣化状况，通过电子邮件通知并用于预测性维护的机制。

将检测电流和压力的传感器

将检测电流和压力的传感器安装在设备上，使预测性维护和设备稼动状况可视化。
冈野：它不仅可用于预测性维护，还可用于监控影响质量的设备因素，使消耗品使用到最后而不浪费。关于设备运行状况，我们将EMS和设备稼动状况监控系统等各系统通过BI连接起来，使稼动台数、稼动率及生产数量集中可视化。此外，我们还通过将这些数据用电子邮件通知相关成员，为课题共享和设定优先顺序提供帮助。

‍集中显示在显示器上的工厂内稼动状况

共享数据

集中显示在显示器上的工厂内稼动状况，通过共享数据可以有新的发现并产生改善办法。
预测性维护、设备稼动状况可视化等等，基于智能工厂化加速的趋势，2019年成立了负责整个工厂智能工厂化工作的DX团队。由此可以理解创建推进智能工厂化的体制的要点。
冢田：我们把单独从事智能工厂化的成员召集起来，作为一个团队在生产技术科内形成一个组织。关键是我们把DX团队定位在维护团队中。团队中的成员拥有设备维修、维护保养方面的经验和技能，对设备熟悉。所以他们能看清如何构建适合设备的系统，并能与生产现场的员工站在同一个角度说话。
即使组织了一个团队作为智能工厂化的一面旗帜，但如果在与现场进行沟通时出现了偏差，项目也不会顺利进行。智能工厂化的关键就是由能共享现场知识和课题的员工组成团队推进智能工厂化。
饭岛：尽管如此，生产现场的需求增加也只是最近1-2年的事情。开始5年左右一直处于摸索的状态，虽然引入了系统，但有时现场工作人员不想使用。如今，很多部门都要求引入该系统，但取得如此成就的道路绝不是平坦的。

4. 从能做的事情开始，与现场一起制作

那么，在与生产现场一起推进智能工厂化当中，重要的是什么呢？DX团队的工程师川上、山浦、河野和负责构建设备稼动状况监控系统的坂口作了如下评述。

川上：在DX团队中，我主要负责构建系统，河野和山浦负责改善后台运营业务，我们建立了一套根据每个项目改变角色的灵活体制。有时会使用外部的解决方案，有时还会自己从零开始开发系统。
山浦：以前，生产现场的员工提出的意见很少，所以我们积极地鼓励使用。例如，即使试制品也可以，首先让他们使用我们的系统。然后，收集现场员工的发现和意见并据此进行改善。开始不打算构建100分的系统，而是不管10分或30分都可以，首先请生产现场尝试使用。我们非常重视从能做的事情开始，与现场员工一起建立系统。
川上：构建系统可能会失败，但它将来肯定会有用。因为在构建新系统时，我们会想到‘再尝试一次以前试过的事情’、‘在这里一定要吸取上次的教训’等，从而发挥经验积累的作用。反过来说，我认为重要的是要有一个可以不畏失败、能挑战任何事情的环境。
坂口：只要启动了某种设备或系统，自然就会有现场员工提出意见。通过将这些意见与工程师团队共享，边讨论边推进，就可以共享课题。如果出现了改善效果，生产现场的员工也很高兴。我们会听到感谢的声音，我们的积极性也会增加。我认为双方都认为系统在生产现场能发挥作用的体验也非常重要。
河野：我感到让DX团队活动人尽皆知非常重要，因为DX团队刚成立的时候根本不为人所知，这也导致损失了某些机会。为此，我们在公司内部的门户网站上设置了咨询窗口，介绍DX团队的活动事例和成就，并提供在分科会上发表举措的机会。

设置在工厂中、让稼动状况可视化的显示器

设置在工厂中的显示器，让稼动状况可视化。

5.感觉不到问题就无法产生改进意识

冢田表示，在智能工厂化当中，一边听取现场的意见一边改善和能不惧怕失败地进行挑战的环境虽然很重要，但有些作为大前提的事情是不能被忘记的。
冢田：因为是制造业工厂，所以现场是中心，在那里工作的人是中心。我认为必须以这种想法为基础。也就是说，我们的目的既不是智能工厂化，也不是构建系统，而是让生产现场的员工的作业更加轻松，而不是其他目的。”
还有，观察现场有助于DX团队和现场员工双方产生改善的想法，饭岛补充说。
饭岛：从零开始可能很难产生改进意识，但现场一定会存在某种问题。如果从现场获得问题意识，就能着手解决该问题并不断深挖改进对策。所以，我认为进入现场并询问‘有什么问题吗？’、‘有什么困难吗？’之类的问题很重要。
冢田：现场工作人员似乎每天都在理所当然地工作，但DX团队需要有从这种司空见惯的现象中找出和听出问题的能力。此时，即使是一套尚未完成的系统也可以，要提供一个可供现场工作人员使用的系统并收集问题和意见。在此基础上制定改进措施并积累数据。我认为这些数据不久就会成为一种共通语言，交流也会越来越活跃。
而且，冈野说，“智能工厂化没有标准答案。”
冈野：应对劳动人口减少和随之而来的外国人劳动力增加是整个制造业面临的共同课题。另一方面，除了不同的企业经营的产品不同之外，工人、语言及产品制造的价值观也不一样。所以，我认为智能工厂化的流程和形式并没有一个标准的答案。在这种情况下，我认为现场工作人员带着问题意识推进智能工厂化是一种比较理想的形式。而且，推动智能工厂化的一方应该积极听取现场的意见，找出问题，并与现场工作人员一起不断制定改进措施。这才是智能工厂化中最重要的要点吧。

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