スマートファクトリー　成功ノウハウ集

スマートファクトリー 成功ノウハウ集 （Plant Simulation ver.） （株式会社FAプロダクツ） TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内） FAX: ０３－６４００－３２０５ （FAナビ内） Copyright 2016 FA-Products Inc., Confidential

Plant Simulationとは PlantSimulationは、国内外の多くの製造業で幅広い実績を持つ生産シミュレータです。 生産シミュレータはコンピュータ上に仮想の工場ラインモデルを構築し、物の流れを再現することで様々な現象を 検証・分析するものです。（生産、動き、渋滞、保管、輸送、サービス、エネルギー） 中でもPlant Simulationは豊富なライブラリ群、強力なカスタマイズ機能、階層型モデリング等により、いかなる 規模の複雑な生産システムでも限りなく現実に近く再現し、高速にシミュレーションすることができます。 現状の生産システムや計画 シミュレーション結果 （シュミレーションモデル） 意思決定のための根拠 現実の問題を仮想処理 生産システムの最適化 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 2 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

製造業を取り巻く環境 たくさんの要素が絡み合っており、工程設計や生産計画の難易度が高い 現状 ・ＥＸＣＥＬ ・手計算 ・カン・コツ 複雑に絡み合った条件の変化による 生産システムの挙動を迅速に事前検証する仕組みが必要 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 3 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

シミュレーション活用事例①～ライン設計に対する成立性検証～ • 目的 – 生産準備段階における数機種混流ラインの成立性検証 シミュレーション前提条件 ライン仕様 設備仕様 作業者 ものの流れ ・作業台/マシニングセンタ/洗浄機/に ・品質チェック呼び出し ・ライン作業者(定常作業) ・分岐合流なし よるU字型ライン ・品番段取(手作業) ワーク搬送/脱着/目視チェック ・品番違いワーク到着と同時に ・搬送方式：手搬送/自動搬送 ・ライン外作業者(非定常作業) 品番段換え着手 ・手作業による品番段取 故障/段替 シミュレーション設定項目 検証項目 生産能力 生産条件 作業者人員の検証 バッファ数検証 出来高検証 ・サイクルタイム(品番毎) ・生産計画(ロット投入計画) ・見積人数に対しての ・見積に対する ・生産システム ・設備数、作業者人数 ・故障発生率/MTTR 過不足 過不足 としての最終確認 ・段替時間 ・ライン/ライン外作業者 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 4 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

シミュレーション活用事例①～ライン設計に対する成立性検証～ 生産ライン設計の成立性検証精度が大幅にUP Before After 【Excel】作業時間の積み上げ 【シミュレーション】作業者可動率の評価 作業者 ・定常/非定常作業とも ・実ライン条件のもとシミュレーション実施 人員の 作業時間を積み上げて算出 検証 動的変化を伴う非定常作業の正確見積は困難 動的変化や歩行時間を含んで必要人員を算出 【Excel】設備能力の差のみで算出 【最適化】出来高遵守でき ・品番ごとの各設備の生産能力差から かつ最も少ないバッファ数算出 標準手持ちとして算出 バッファ ・GAによる最適化で結果を取得 数検証 非可動要因の同時発生の可能性など考慮できない 多数の組合せの中から最適なバッファ数を算出 ボトルネック工程CTから算出 【シミュレーション】実ライン条件下 ・段取り作業や故障呼び出しによる で生産数を評価 出来高 ライン停止時間による影響が予測できない ・1か月、1年など長期スパンのシミュレーション実施 検証 ・ロットサイズ/投入順序の影響を加味して評価 非定常作業によるライン停止時間の影響を考慮しき れない 1か月、1年単位の平均出来高をベースに判断 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 5 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

シミュレーション活用事例② ～生産計画の成立性検証～ • 目的 – 大物受注生産における生産計画の成立性検証 シミュレーション前提条件 工程仕様 運搬機器仕様 ストア ものの流れ ・組立工程 ・台車による搬送 ・品番による制約 ・スケジューラのデータに従う 複数部品の組付 ・クレーンによる運搬 ・ストア内の組立 ・塗装工程 ・ストア内の面積を考慮 ・搭載工程 ・ワークの大きさを考慮 ・搬入口の制約 スケジューラデータ ID 番船 ブロック名 工程名称 場所１ 場所２ 開始日 終了日 日数 Ship B100 組立工程 組立工場 IN1 2011/12/23 2011/12/25 Ship B100 組立工程 組立工場 IN1 2012/1/2 Ship B110 組立工程 組立工場 IN1 2011/12/21 2011/12/25 Ship B110 組立工程 組立工場 IN1 2012/1/2 Ship B120 組立工程 組立工場 IN1 2011/12/18 2011/12/28 Ship B120 組立工程 組立工場 IN1 2012/1/2 Ship B130 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/30 2011/12/31 Ship B130 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/2 Ship B140 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/12 2011/12/16 Ship B140 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/2 Ship B150 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/2 2012/1/5 Ship B150 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/9 Ship B160 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/23 2011/12/27 Ship B160 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/29 Ship B170 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/23 2011/12/24 Ship B170 塗装工程 塗装室 IN1 2011/12/25 2011/12/26 Ship B170 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/27 Ship B180 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/24 2011/12/25 Ship B180 塗装工程 塗装室 IN1 2011/12/26 2011/12/27 Ship B180 組立工程 組立工場 IN2 2011/12/28 Ship B2 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/6 2012/1/8 Ship B2 ドッキング工程 ドッキング 2012/1/17 2012/1/24 Ship B2 搭載工程 ドック D 2012/2/20 2012/2/20 Ship B3 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/3 2012/1/7 Ship B3 ドッキング工程 ドッキング 2012/1/17 2012/1/24 Ship B3 搭載工程 ドック D 2012/2/20 2012/2/20 Ship B4 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/9 2012/1/13 Ship B4 塗装工程 塗装室 IN1 2012/1/17 2012/1/24 Ship B4 搭載工程 ドック D 2012/2/20 2012/2/20 Ship B5 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/11 2012/1/15 Ship B5 塗装工程 塗装室 IN1 2012/1/17 2012/1/24 Ship B5 搭載工程 ドック D 2012/2/20 2012/2/20 Ship B6 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/13 2012/1/17 Ship B6 塗装工程 塗装室 IN1 2012/1/26 2012/2/2 Ship B6 搭載工程 ドック D 2012/2/22 2012/2/22 Ship B7 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/15 2012/1/19 Ship B7 塗装工程 塗装室 IN1 2012/1/26 2012/2/2 Ship B7 搭載工程 ドック D 2012/2/22 2012/2/22 Ship B8 組立工程 組立工場 IN2 2012/1/17 2012/1/21 Ship B8 塗装工程 塗装室 IN1 2012/1/26 2012/2/2 シミュレーション設定項目 検証項目 生産計画 製品 運搬条件 ストア条件 計画成立性の検証 運搬計画検証 配置計画検証 ・品番 ・品番 ・運搬速度 ・形状 ・現状の能力で納期 ・運搬機器の過不 ・ストアに配置す ・工程 ・外形寸法 ・可動範囲 ・配置制約 遅れなく生産できるか 足 ることができるか ・リードタイ ・重量 ・耐荷重 ・品番毎 ・運搬計画立案 ム ・積載時間 ・段積数 ・固定コスト ・変動コスト 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 6 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

シミュレーション活用事例② ～生産計画の成立性検証～ 計画精度向上と運搬コストを削減 Before After 【Excel・スケジューラ】作業時間の積み上げ 【シミュレーション】計画の連続性を可視化 ・ガントチャートで作成 ・運搬、ストアの制約を考慮した場合に 計画 ・リソースを考慮しきれない 実現可能であるかを事前検証 成立性 の検証 計画の連続性を可視化することが不可能 アニメーションで連続性を確認 【Excel】ベテランのノウハウによる計画立案 【最適化】運搬コストを考慮した計画を自動立案 ・当日の作業計画をベテラン作業者が立案 ・ストアの制約条件を考慮し、 運搬 ・場当たり的な対応で残業超過 納期に遅れない計画を立案 計画 検証 ベテラン以外が対応できない 最適な運搬計画を自動立案 レイアウト上での空きスペースに配置 【最適化】レイアウト、運搬機器の制約を考慮 ・次工程を考慮しきれないため、 ・次工程を考慮し、運搬のムダが発生しない計画を 配置 仮置きが発生しやすい。 自動立案 計画 検証 次工程を考慮した計画が算出できない 最適な配置計画を自動立案 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 7 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

シミュレーション活用事例③ ～その他実事例～ 在庫の最少化 MESとシミュレーションの連携 電力消費の最小化 グローバル物流の最適化 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 8 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

Plant Simulationで実現できること①  セル／ラインの構成組換設計が容易 多品種少量生産、生産量の日々変動、複雑なモデルチェンジへ即座に対応  工程間の同期が容易 ロットサイズ、投入順序を最適化 少ない段取り替え、少ない在庫量となる様に前工程の計画順、ロットサイズを計算 ベテランに頼らない在庫変動、最大在庫量計算が可能（生産計画時間の大幅短縮）  かんばん量の最適化（部品の待ち時間を最小に） 仕掛在庫削減 かんばん流通量の削減 かんばん流通量、ロット数、在庫数の調整／可視化が可能  生産拠点計画の最適化 (多品種化、変動要素が多く、工場毎に異なる生産タクト、生産能力、段取り替え時間 があったとしても 自動で最適化可能） どの工場で生産し、どの倉庫に運ぶのが最小コストになるのか複数パターンを自 動シミュレーション 数万パターンを自動的に検証することで最小コストを算出 トータルコスト削減＝材料・材料搬送・製造・完成品搬送コストの削減 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 9 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

Plant Simulationで実現できること②  あらゆる業界における組立ラインを最適化 人、設備、ワーク、搬送システムをシミュレーション 生産管理システムで作成された生産計画が実際に可能かどうかを検証 日々の生産計画を現状の状態に合わせて作成  流通プロセスの最適化 約３００台のトラックで５０箇所の倉庫に配送。これを全作業時間のもっとも少ない回答を算出 例）トラックは一度に複数個所巡回可能、メインターミナルで１日複数回荷積み。 そのトラックと配送倉庫の組み合せを最適化  ジョブショップの改善（重工業モデル） 各工程で何が行われているかの把握が可能 納期予測が可能 最大生産能力の把握。現状余剰生産能力ＵＰ可能。 作業者（多台持ち）のグルーピングを最適化 改善案の効果を事前検証 増設／工程除去時の効果事前検証 仕掛傾向調査とナレッジ化  生産性向上（半導体業界モデル） 混流生産、５００もの工程であっても定量的な評価が可能 設備投資や点検による生産変動量の予測可能 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 10 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

Plant Simulationで実現できること③  JIT納入／納品 様々な納入スケジュールを同時検証し、最大在庫量やスループットを算出 部品在庫置き場検討や最適スケジュールを算出 工程シミュレーションと連動させることによってSCMでは算出できない、納入タイミングを算出 ※SCM（サプライチェーンマネジメント） 主に製造業や流通業において、原材料や部品の調達から製造、流通、販売という、生産から最終需要（消費） にいたる商品供給の流れを「供給の鎖」（サプライチェーン）ととらえ、それに参加する部門・企業の間で情報を 相互に共有・管理することで、ビジネスプロセスの全体最適を目指す戦略的な経営手法、もしくはそのための 情報システムをいう  AGV運搬効率向上 新工場建設時のAGVの最適台数算出 スループット最大、空運搬が最小となる様に算出  運搬作業者の省人化 定量化できなかった工場内物流作業者を定量化することで省 人化に成功  配送センター全体のモデル化 複数人で同時にモデル作成可能 作業効率UP／別々に作成したモデルを統合可能 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 11 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

Plant Simulationで実現できること④  生産変動に応じた要員計画を事前検討 実際のラインを止めずに検討可能 生産変更に応じ、事前に対策を検討 コスト優先で残業対応するのか、提示内作業終了を優先するにか検証可能 作業者の突然の休暇などの要員不足に対応  ラインのムダ取り 工数の変化による作業時間の予測 ラインの現状把握（見える化） 作業者人数の最適化、派遣社員の削減  プロセス系業界における最適化も可能 ある特定の色の需要が急激に伸びた場合に、生産計画を瞬時に修正 顧客に納期通りに納品できるかの検討が容易 一番コストの少ない生産方法の算出 追加人員がどれだけ必要かも算出可能 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 12 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）

Plant Simulationで実現できる事のまとめ 工程設計での効果 物流計画での効果 ◆成熟された設備計画 ◆運搬作業車の省人化 ⇒過剰な設備投資の抑制 ⇒定量化した最小人員の算出 ◆ラインの成立性を検証（特に混流生産） ◆運搬のムダ取り ⇒改善活動をライン構築前に実施 ⇒把握するのが困難な、運搬作業車の稼働率UP ⇒フル生産開始の前倒し ⇒運搬タイミング、運搬範囲、運搬ロット数、パラメータが多大 ◆ライン作業者の事前見積もり ◆運搬ロジック（AGV、クレーン等の検証） ⇒早い段階での利益を確保 ⇒混流生産を実現する為に、構築された仕組みの検証、最適化 ⇒人件費大幅カット ⇒運搬ロジックが洗練された工場の実現 ◆生産計画での効果 ◆レイアウト変更時の物流、運搬の最適化 ⇒運搬コスト削減 ◆かんばん物流の最適化 ⇒かんばん流通量、工程間在庫の削減 生産計画での効果 ◆多品種少量ラインにおける、投入順序と 在庫量の最適化 ⇒仕掛在庫の削減 ◆生産拠点の最適化 ⇒コスト削減 ◆工場の生産性向上 ⇒スループット向上 株式会社 ＦＡプロダクツ Copyright 2016 FA- Products Inc., Confidential 13 TEL: ０３－６６９９－３２４１（FAナビ内）