今の時代に合わせた製造現場とは？作業のあり方とは？人が活きるDX時代の製造現場づくり。

RFID を使った権限管理ソリューション 人が活きるDX時代の製造現場づくり IDEC RFIDを使った権限管理ソリューション ミスやトラブルの発生源をシャットアウト 工場や製造現場における事故や不良の発生の多くは、設定や操作ミス、危険エリアへの予期せぬ立ち入りな ど、生産設備や機械の周辺で発生します。もし機械の設定や操作権限をきちんと管理し、責任ある人しか操作が できなければ、多くのトラブルは回避できるかもしれません。しかし、現状ではそれほど厳密な管理は実施されて おらず、現場のルールや危機管理で行っているという実態もまだまだ多く存在しているのではないでしょうか。 少子高齢化が進み、製造業の労働人口が不足するなか、高品質なものづくりを支えていたベテランが減り、現 場は少しずつ変質しています。今までと同じ現場運営で、これからも安定したものづくりの継続が可能でしょうか？ 今の時代に合わせた製造現場とは？作業のあり方とは？ そのひとつの解としてIDECが提案するのが、「製造現場での権限管理の積極活用」と、それを実現するため のRFIDソリューションです。作業員の権限を管理し、それぞれの作業に適切な人を充て、権限がない人の作業 を回避することで、作業品質や効率を高め、不良の発生を抑え、結果として生産性を高めます。この仕組みを用 いることで、トラブルを未然に防ぎ、現場の人の能力を最大限に発揮する土台作りについて解説していきます。 1

RFID を使った権限管理ソリューション 目 次 ● 変質した日本の製造現場 …………………………………………………………………………2 ● 現場力と意識の低下が招いた不祥事の数 々 ……………………………………………………3 ● 大小の危険や損害は日常茶飯事に ………………………………………………………………3 ● 状況打開のための権限管理 役割分担と権利を明確に …………………………………………4 ● IDECの権限管理ソリューション …………………………………………………………………5 ● 導入や運用の手軽さとコスト感に優れたRFID …………………………………………………5 ● 工場や製造現場、産業用途に特化したRFIDソリューション ……………………………………6 ①φ22㎜穴に取り付けできる ……………………………………………………………………6 ②PLCやタッチパネルなど制御機器、上位システムとも連携が簡単 …………………………7 ③ 耐 環 境 性 に 優 れ た 産 業 用 R F I Dリー ダ ……………………………………………8 ④ 単 体 で 認 証 まで 可 能 。最 小 構 成 は I C カードとK W 2 D のみ …………………8 ● KW２Dを使ったRFIDソリューションの活用事例 ………………………………………………8 ①電子機器メーカーA社【 射出成形機の操作権限管理】 ………………………………………8 ②自動車部品メーカーB社【 ロボットのメンテナンス時の安全柵内への入退管理】 ……………8 ③ 食 品 メーカー C 社 【 作 業 履 歴 の ペ ーパ ーレス 化 】 ……………………………9 ● 人中心の製造現場 適材適所・適材適職を実現する権限管理 …………………………………9 変質した日本の製造現場 もう何年も経ちますが、そこから事態はさらに変化し、すでに現場の状況は大きく変わっています。2020年 のものづくり白書によると、国内の製造業で働く人の数は、2002年の1202万人から2019年には1063万人と、 20年間で11.6%、約140万人減少しました。34歳以下の若年層の就業者数も2002年の384万人から2019 年には264万人まで減っています。 この間には、いわゆる2007年問題で団塊世代の大量引退があり、技術と経験で現場を支えていた熟練技 術者が離れていきました。また就職氷河期で今の30代から40代の働きざかりの層で非正規雇用の労働者が多 く生み出され、今も社会問題になっています。その一方で外国人労働者の数は増えており、2015年には29万 5761人だったものが、2019年には48万3278人となり、5年間で1.6倍まで増加しています。 この20年間に製造業に従事する人の層が大きく変わりました。かつての製造現場は、 熟練技術者やベテラ ン、そこに若年層が混じり、技術力が高い同質の集団でした。そのため阿吽の呼吸で協力作業ができ、それ が高いQCDを実現し、「現場力」という日本製造業の強さを生み出しました。しかし最近は、技術と現場を熟 知したベテランが去り、待遇や立場、文化や風習も異なる人たちが集まっています。良い意味で言えば「ダイバー シティ」。多様な人々が一緒に働き、門戸と裾野が広がっています。その一方で、技術や経験を持つ人、そこ に定着する人とそうでない人の差が広がり、総合的な現場の技術力、質は低下しているのが実態です。 2

RFID を使った権限管理ソリューション 現場力と意識の低下が招いた不祥事の数々 この現場の変質は、熟練技術の承継の必要性を高めたり、誰でも同じように作業できるようにする新しい切 り口の技術や製品開発を生み出す一方、現場の意識と技術力の低下による悪影響も出ています。 例えば、数年前には大手メーカーで検査不正やデータ改ざん等が発覚し、大きく報道されました。同時期 には世界でも同じようなケースが相次いだことも記憶に新しいことかと思います。最近も、あるメーカーでマニュ アルとは異なる原材料の混入や、国から承認されている工程とは異なるやり方での製造、不適合製品を不適切 な形で再試験を行い適合扱いとして出荷していたケースなども明らかになっています。 事故や労働災害に目を向けてみると、50年ほどの長いスパンで見ると現場での死亡者数、死傷者数は減少 していますが、ここ10年に限れば、死傷者数は2009年の10万5718人を底とし、そこから年々微増を続け、 2020年は12万7165人に達しています。 大小の危険や損害は日常茶飯事に また、事故や不正など大きなトラブルとはいかないまでも、不良品の発生や機械の故障、納期遅れなど大な り小なりの損失が日々発生しています。例えば、機械の誤操作と、それによる不良の発生です。通常、現場の 機械や工程には作業担当者が決まっていて、その人が責任を持って機械の設定や操作を行います。しかしなが ら、ちょっとした設定の変更や繁忙期の作業の代行などを担当者以外が行う場合があります。そうした時、情 報の伝達・引き継ぎがうまくなされず、慣れない人が設定や操作をして、結果として不良品の発生や機械の故 障、検査の見逃しなどにつながるケースは日常的に起こりえます。 また、メンテナンス等で危険な作業エリアに人が入っている時、熟練者や作業担当者であれば保全作業中 であり、機械を動かしてはいけないことは当然理解しています。しかし慣れていない人だと居残っている状態に 気づかずに機械を再稼動し、最悪の場合、衝突や巻き込まれ事故になるケースも起きています。特に近年は、 産業用ロボットの普及にともないロボットの作業エリアに入ってティーチングやメンテナンス作業を行う機会も増 えており、事故が起きる危険性は高まっています。 3

RFID を使った権限管理ソリューション これはほんの一例で、同じようなことが日々起きています。長年積み上げてきた日本の製造業の信頼を失墜 させるような事件や事故が相次いでおり、まさに現場力が下がっている証拠。現場の変質の影響が悪い方向 に出ているものと言っても過言ではないでしょう。 状況打開のための権限管理 役割分担と権利を明確に こうした状況に対し、これから製造現場をどうしたら良いのでしょうか？退職した熟練技術者を再雇用したり、 短期間で熟練技術者を育成するのは難しく、これからさらに人手不足が進む中で、かつてと同じ状態に戻すの は非現実的です。また、ロボットやAIでフルオートメーション、完全自動化のスマートファクトリーにすれば良い というのも極論です。技術やコストなど多くの問題が立ちはだかっています。 まず今やることは、すでに時代は変わっていて、多様な人々が働くことを前提に、もう一度現場を再構築す るのが王道であり、近道です。具体的には、各工程や各人の役割やルール、作業内容を明文化し、それぞれ が内容を理解してルールを守ること。さらには、工場内の機械や設備、ツールに対してもそのルールに則った 機能を組み込んで、物理的にもルールを遵守できる仕組みを整備することです。 各人が現場でやっていいこと／いけないこと、役割分担や責任範囲をきっちりと決め、機械や設備を動かす 権限がない人が機械を触っても機械が動かないようにしたり、入る権限がない場所に行こうとしても鍵が開かな いようにするなど、許可なく必要以上のことをできなくし、ミスや不良の芽を元からなくす仕組みを現場につくる こと。こうすることでミスを未然に防げる上、トラブル発生時の原因究明がスムーズにできるようになります。 こうした仕組みのことを「権限管理」と言い、これからの製造現場に不可欠なのはこうした仕組みの整備です。 現場には色 な々ルールや規則があり、人々はこれまでは自らの良心や危機管理でそれを守ってきました。熟練 者だけでなく、技術的に未熟な人も含めて多様な人が働くようになるなかで、これからは仕組みでルールを遵 守するようにすることが必要です。そこからがスタートです。 4

RFID を使った権限管理ソリューション IDECの権限管理ソリューション そんな権限管理についてIDECが提案するのは、シンプルで手軽に権限管理の仕組みを構築・導入できる RFIDソリューションです。近年、顔認証や生体認証などさまざまな認証技術を使ったソリューションが出てい ますが、それらとは異なり、工場やインフラ、倉庫等の産業用途に特化したものとなっています。 具体的には、社員証などのICカード、小型でΦ22㎜穴に取り付けられるRFIDリーダ「KW2D形」を使っ た個人認証のシステムを軸に、それを工場内の機械や設備に組み込んで、あらゆる作業領域で認証と権限管 理の仕組みを整備します。作業員が作業に入る際、 機械に取り付けられたKW2Dに社員証をかざすと、その人 を認証して権限がどこまであるかを判別して、その情報を制御システムに通知。機械の操作権限がある人であ れば、その情報が制御機器に送られ、機械の操作パネルがONになり、権限がない人であればNGで操作画 面が表示されず、アラートで発報する。こうすることで人の権限と行動を管理し、未然にミスやトラブルを防止 できるという仕組みです。権限のない人には操作や作業を許さないというきわめてシンプルな仕組みですが、こ れで多くの操作ミスを防ぐことができるようになります。 導入や運用の手軽さとコスト感に優れたRFID 権限管理の仕組みの基本となるのが個人認証です。認証技術には物理的な鍵やID・パスワード、RFID、 指紋や静脈、顔などの生体認証などいくつかの種類があり、それぞれに一長一短がありますが、このソリューショ ンではRFIDを採用しています。 RFIDを使う最大のメリットは「コスト」です。権限管理は不良やトラブルを防ぐ重要な対策とは言え、生産 や加工に直接携わる工程ではないため、できる限りコストを抑えることができる点がポイントです。RFIDはすで に確立している技術で、社員証など個人の所有物に簡単に付与でき、KW2Dも小型でシンプルなRFIDリーダ なので低コストで個人認証の実現が可能です。 5

RFID を使った権限管理ソリューション また「運用面で使いやすいこと」もRFIDのメリットです。どんなに優れた認証技術も現場に合っていなけれ ば意味がありません。例えば網膜や指紋のような生体認証は高いセキュリティ性がありますが、マスクや手袋を 着用する工場では認証のたびに脱着しなければならず、それだけで手間とムダな時間がかかります。また鍵や パスワードは使いやすくて手軽ですが、他人と容易に貸し借りができ、パスワードが流出すれば、簡単になり すましができてしまいます。個人認証として使うには脆弱で、その点RFIDは社員証など個人に付与できて使い やすく、運用面でも優れています。 工場や製造現場、産業用途に特化したRFIDソリューション RFID技術を使った認証と権限管理ソリューションは他にもたくさんあります。しかしKW2Dを使ったソリュー ションは、制御機器メーカーのIDECが提供するものとして、 より製造業の現場への導入のしやすさ、使いやす さに寄り添っているのが大きな違いです。 ①φ22㎜穴に取り付けできる KW2Dの最大の特長と言えるのが、RFIDリーダとしては特殊な形状と取り付け方法です。KW2Dはφ 22mmの取り付け穴に対応し、他の制御部品と同じように使えます。φ22穴は押しボタンスイッチや表示灯な どのコマンドユニットを取り付ける際の標準的な穴サイズで、FA現場ではごく一般的に使われています。そのた め加工機械や生産設備などへ新規に権限管理の機能を組み込む際、ボタンをひとつ追加するのと同じように設 計し、操作パネルや制御盤に組み込みこむことができます。 また後付けでも、φ22穴を開けて取り付けて電源につなぐだけなので、とても簡単です。すでに流通している 多くのRFIDリーダやシステムはそれ単体として完成しており、機械や装置に組み込むことを想定して作られていま せん。その点、KW２Dは日ごろの設備設計の延長線上で権限管理の機能を作り、組み込むことができるので、 加工機械メーカーやユーザー企業の生産技術部門、制御盤メーカー等では使いやすいものとなっています。 6

RFID を使った権限管理ソリューション ②PLCやタッチパネルなど制御機器、上位システムとも連携が簡単 また、φ22㎜穴の取り付けと並んで大きな特長が、Ethernet接続でPLCやタッチパネルなどの制御機器と 簡単につなげられることです。Ethernetポート搭載でModbus TCP、EtherNet/IP、CC-Link IE Field Basicに対応し、他機器や上位システムと接続親和性が高いことからRFIDの認証システムと機械設備の稼働シ ステム、情報システムと容易に連携し、個人認証から機械の稼働OK／NGまでシームレスなシステムを組むこ とができます。 7

RFID を使った権限管理ソリューション ③耐環境性に優れた産業用RFIDリーダ KW2Dは、工場で使う産業用として作られているため、非常に高い耐環境性能を備えています。保護構造 IP65、67F対応で、粉塵やオイルミストが飛ぶようなところでも使え、水がかかっても大丈夫です。毎日の水洗 いが必須の食品機械やその工場、油が舞うような機械加工など、厳しい環境下で使えるようになっています。 ④単体で認証まで可能。最小構成はICカードとKW2Dのみ KW2Dは小型のボタンのような見た目ですが、照合機能を内部に持ち、それ単体で個人認証まで可能。上 位機器には照合した結果をデータで送ることができます。設定はパソコンから専用ツール「KW RFID Configurator」を使って行い、RFIDとKW2D、設定ソフトウェアの最小構成で個人認証を実現できます。 KW２Dを使ったRFIDソリューションの活用事例 ①電子機器メーカーA社【 射出成形機の操作権限管理】 電子機器メーカーのA社では、樹脂製品の製造工程にある射出成形機について、日 の々作業を行うオペレー ター、設定変更やメンテナンスを行う現場管理者と保全作業者、修繕など機械全体を動かすことができるメーカー 担当者など複数の人が機械に関わっていて、その操作管理に鍵付きのセレクタスイッチを複数個設置して管理し ていました。 しかし管理の手間やセキュリティの問題からKW2D形に置き換えました。導入後は1台のユニットで全員分の操 作権限を管理でき、さらに各人のその作業内容と工数の見える化を実現。これによりトラブル発生が減り、加え て熟練者と初心者の作業差が明らかになり、教育や研修の見直しにつなげることができました。 ②自動車部品メーカーB社【 ロボットのメンテナンス時の安全柵内への入退管理】 自動車部品メーカーB社では、ロボットのメンテナンス時、安全柵の扉に取り付けた非常停止スイッチや安 全スイッチに南京錠をかけ、他人からはリセットできない状態にして居残りと不意な機械の再起動を防止してい ました。しかし運用にはルールの徹底が必要で、南京錠も重たく、作業者負担が大きいため、入退管理に KW2Dを使ったシステムを導入しました。交換後は、そもそも柵内に入退できる作業者を制限できたことに加え、 入退の状態と履歴を管理して安全性を高めることができました。 8

RFID を使った権限管理ソリューション ③食品メーカーC社【 作業履歴のペーパーレス化】 食品メーカーC社では、品質検査の作業履歴は紙帳票の手書きで行っており、1日の終わりにそれをPCに 入力する形で作業履歴の管理を行なっていました。しかし作業員からは紙とPCへの転載の二重作業が無駄で あるという声があがり、不満が多く上がっていました。そこでKW2DとPLC、表示器をつないだシステムを構築 し、システムで作業履歴を自動で収集できるようにしたところ、紙帳票への手入力とPC入力が不要になり、効 率的になって作業員からとても好評を得ています。 人中心の製造現場 適材適所・適材適職を実現する権限管理 いまDXやデジタル化、自動化がトレンドになり、導入や検討が進んでいますが、大多数の製造現場で製造 の中心として活躍しているのは、やはり人です。どんなにデジタル化が急速にすすんでも、人中心のものづくり は当分続くと思われます。そのなかで大事になるのは、人の能力を最大限に発揮できる場と仕組みを整えること。 適材適所、適材適職でストレスなく安心して集中して作業ができる環境づくりです。 その意味では、権限管理は人の役割と権限を明確にするもので、人が中心の現場、人を育てる現場には欠 かせない仕組みであり、ニューノーマルな製造現場づくりの第一歩としては最適です。 IDECは、制御と安全の専門メーカーとして、工場、製造現場に最適化した権限管理ソリューションを提供 しています。是非お試しください。 詳細はこちら 9