ファクトリーオートメーションを構成するITシステムとは?

    こんにちは!
    産業用ロボットの情報を発信しているROBoINです。[◎△◎]

    製造工場ではDX化が推進され、ファクトリーオートメーションとITシステムが融合したような形になってきました。現在の製造業は次の2つのシステムが共存しているという状態です。

    • ファクトリーオートメーション(FA)
    • オフィスオートメーション(OA)

    オフィスオートメーションはIT(Information Technology)と言い換えることもできます。

    DXについての詳細はこちらの記事を参考にしてください。
    >>製造業のDX化!ITを手段にして「変革」する手順!

    ファクトリーオートメーションやITシステムについて、何となく理解できるのですが・・・
    それぞれがどのように関係しているのかが良くわかりません!

    少し前ならファクトリーオートメーションだけで製造現場は成り立っていたと言えます。
    しかし、IoT機器の利用が増えたことでITも深く関係するようになってきましたね。

    そこで本記事では、ファクトリーオートメーションを構成するITシステムとはどのようなものを指すのかということについて詳しく解説しましょう。記事は、最初にファクトリーオートメーションとは具体的にどのようなものかということについて解説し、そのうえでファクトリーオートメーションに関係のあるITシステムについて解説しています。

    この記事を読むことで、製造現場で使用するFA用語やIT用語が理解できるようになります。それだけではありません、製造現場で今後どのようなことが必要になるのか、どのような改善が可能なのかということも知ることができるでしょう。ぜひ記事を最後まで御覧ください。

    初心者必見!これを読めば導入に向けて大きく前進!ロボット導入に必要な情報をまとめました!

    ファクトリーオートメーションとは?

    ファクトリーオートメーションとは?

    ファクトリーオートメーションとは、英語で書くと「Factory Automation」となります。業界用語ではFAと略されることも多く、そちらの方が親しみがあるかもしれません。では、ファクトリーオートメーションとは具体的にどのようなものを指すのでしょうか。

    ファクトリーオートメーションを一言で表すとすれば「機械を使って自動化すること」ということになります!

    製造工場の自動化に必要な設備としては、「数値制御(NC)の工作機械」や「産業用ロボット」です。また、搬送装置なども必要となります。主な工程としては次の3つとなります。

    • 部品加工工程
    • ユニット組み立て工程
    • 検査工程

    上記それぞれの工程を搬送で繋ぎ、製品を生産するというイメージです。そして、それぞれの工程では様々なセンサや画像認識装置、出力機器などが使用されていて、それらの情報を収集・解析することになります。それらの情報を処理する為にITが必要。ファクトリーオートメーションとITは密接に関わっているということになります。

    ファクトリーオートメーションの市場動向などについては下記の記事を参考にしてください。
    >>ファクトリーオートメーションの今後-ロボット市場動向について

    それでは、続いてITシステムについて解説しましょう。

    ファクトリーオートメーションを構成するITシステム

    ファクトリーオートメーションを構成するITシステム

    ファクトリーオートメーションを構成するITシステムとしては、次の3種類があります。

    • 製造システム
    • 基幹システム
    • 社外関係者管理システム

    それぞれについて、もう少し詳しく解説していきましょう。

    製造現場におけるITシステム

    ファクトリーオートメーションと言えば自動化です。自動化に関連するITシステムとしては次のものがあります。

    • PDM(Product Data Management)
    • PLM(Product Life-cycle Management)
    • CAD(Computer Aided Design)
    • CAM(Computer Aided Manufacturing)
    • CAE(Computer Aided Engineering)
    • CAT(Computer Aided Test)
    • APS(Advanced Planning and Schedule)
    • PLC(Programmable Logic Controller)

    PDMPLMはどちらもデータを一元管理するというもの。よく似ているので混同されがちですが、全く別のものです。具体的には次のような違いがあります。

    • PDM:設計工程で発生する製品設計データを一元管理
    • PLM:製品のライフサイクル全般を一元管理

    CADとCAMについてもファクトリーオートメーションには無くてはならないものですが、よく混同されるので違いを認識しておきましょう。CAD設計ツールCAMはCADで設計したデータを元にNC工作機などで生産を行うシステムです。また、CADには様々な種類のものがあり、建築用や電気設計用のものもあります。

    CAEとCATも関連があり、CAEシミュレーションや数値解析を行うシステム。そしてCATはコンピュータ上でテストを行うシステムのことです。

    APSは受注からスケジュール管理を行うシステム。製造ラインの稼働率を考慮し、購買から出荷までの全てのスケジュールを管理します。

    また、PLCは装置全体の制御を行うためのものです。シーケンサーと呼ばれ、る場合もあります。PLCはプログラミングによって装置の動作や装置間のやりとりを行うことが可能です。装置の制御はパソコンではなくPLCを使用することが多いでしょう。ファクトリーオートメーションと言えばPLCを思い浮かべることも少なくありません。

    では続いて基幹システムについて解説していきましょう。

    製造現場の基幹システム!3種類のIT

    基幹システムとは、企業の基幹となる業務をコンピュータで管理するシステムのことです。ファクトリーオートメーションで使用する基幹システムのITは次の3種類となります。

    • MES(Manufacturing Execution System)
    • MRP(Materials Requirements Planning)
    • ERP(Enterprise Resource Planning)

    MESは熟練技術者のノウハウをデータ化することが可能なシステム。QCD管理をするのに最適で、工場内の各工程との連携が可能なシステムです。QCDとは以下の3つを指します。

    • Quality:品質
    • Cost:コスト
    • Delivery:納期

    QCDを管理することによって製造時の良品条件を作り出すことができ、結果的に製品の品質向上が可能です。

    MRPは販売計画に基づいて資材などの注文を自動化するシステム。ファクトリーオートメーションでは製品設計から部品のリストを作成したうえで、

    • 必要なものを
    • 必要なときに
    • 必要なだけ

    供給するための計画を行うものです。MRPはIT用語としてというより、生産管理手法として既に幅広く浸透している言葉となります。

    ERP経営資源(人・物・金・情報)の最適化を実現することを目的とした統合基幹システムで、企業の情報戦略には欠かせません。実はERPはMRPをの企業経営向けに展開したものです。したがって、ERPはMRPの機能を含みます。

    では、続いて社外関係者管理システムについて解説しましょう。

    社外関係者の管理を行うITシステム

    ファクトリーオートメーションは製造現場以外との連携を図るITシステムも必要となります。社外関係管理を行うITシステムとしては次の2点です。

    • CRM(Customer Relationship Management)
    • SCM(Supply Chain Management)

    CRMは本来マネジメント手法そのものを指す用語です。ファクトリーオートメーションの現場では顧客との関係管理をするITツールを指します。CRMには多くの機能がありますが、主なものは次の通りです。

    • 顧客管理
    • 顧客解析
    • 問い合わせ管理

    CRMの主な用途はマーケティングです。ファクトリーオートメーションでは部署間での情報共有に活用されています。

    SCM供給連鎖 を統合的に見直し、ファクトリーオートメーションの効率化と最適化を行う経営管理手法。供給連鎖とは、工場への資材供給業者から製品の最終消費者までの物流を指します。

    最後に

    ロボット導入のご相談はこちら

    本記事ではファクトリーオートメーションを構成するITシステムについて詳しく解説しました。

    ファクトリーオートメーションは、簡単に説明すると「機械を使って自動化すること」です。そして、今回の記事でファクトリーオートメーションを構成するものとして取り上げたのが以下の13のITシステムでした。

    • PDM(Product Data Management)
    • PLM(Product Life-cycle Management)
    • CAD(Computer Aided Design)
    • CAM(Computer Aided Manufacturing)
    • CAE(Computer Aided Engineering)
    • CAT(Computer Aided Test)
    • APS(Advanced Planning and Schedule)
    • PLC(Programmable Logic Controller)
    • MES(Manufacturing Execution System)
    • MRP(Materials Requirements Planning)
    • ERP(Enterprise Resource Planning)
    • CRM(Customer Relationship Management)
    • SCM(Supply Chain Management)

    近年、IoT機器の利用が増えてきたことにより、ファクトリーオートメーションとITシステムは密接に関わっています。

    オフィスオートメーションの導入についてのご相談は、お気軽にROBoINまでどうぞ!

    また、下記の記事ではIoTを製造業に取り入れている事例について記載しているので、ぜひ参考にしてください。
    >>製造業のIoTソリューション事例!3つのメリットと導入遅れの原因