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机械资讯 731期
JTEKT公司IoE概念的智慧型工厂

翻译/叶秀玲
大阪台湾机械服务中心
因为工业4.0等的引进，加速了工厂迈向智慧化的动向。而JTEKT(捷太格特)的龟山厂也以「IoE」(万物联网)概念为基础，透过独家的设备取得不同环境下的数据，以求提升工厂的生产性。本篇将要为大家介绍龟山厂的组织架构。
许多公司对于活用IoT(物联网)以及架构智慧型工厂，以提升工厂生产性能具有高度的兴趣。虽然转型为智慧型工厂尚存在着许多课题，其中最大的两个课题为以下2项：「如何实践『连结』」以及「人与机械之关连性」。
将这些定位明确化，并准备了各式各样的技术来进行实证的正是JTEKT公司。接下来就要为大家介绍JTEKT公司如何引进「IoE」的架构以及龟山第2厂的实证。

轮壳组件生产顺利的JTEKT龟山厂

JTEKT的龟山厂(三重县龟山市)原本为制造深沟滚轮轴承、离合器轴承、内装离合器的交流发电机等的工厂。之后因轴承生产体制重整之故，龟山厂接下原本由大阪柏原市国分厂制造的汽车用滚球轮壳组件。而为了因应新承接的工作，于是龟山厂新建造了第2厂房，于2016年完工。并慢慢搬入国分工厂的生产设备，开始进行生产。
之后，转由龟山第2厂负责制造的汽车用轮壳组件需求增加，2015年的产能为600万个，但到了2016年就扩大到700万个。2017年的方针为提升到800万个。然而，在有限的空间与生产设备的限制之下，为了可以提升产能，就必须从生产方式来着手下功夫。而JTEKT努力的方向就是活用IT系统，建构智慧型工厂。JTEKT将正在推行的「IoE系统」全面引进龟山第2厂，目标在于提升产能，并塑造一个可以成功实现「IoE」的案例。※)
※)相关记载：轮壳组件生产顺利的JTEKT公司，预计增加轻型汽车的生产

以人为中心的「IoE」

担任丰田汽车工厂生产线主要规划要务的JTEKT公司，对于欧美所采用的工业4.0型智慧型工厂，因「看不到人的踪迹」，而予以否定(JTEKT公司工具机、电机事业本部IoE推进室 第1组 组长 都筑俊行先生)。都筑组长认为：「制造始终应为人，且生产的技术也寄托在人的身上。即便要将工厂智慧化，也无需改变这点，还是必须以人为中心来提升工厂的生产性能或附加价值。」
基于上述的理念，JTEKT公司不使用「IoT」，不光只是「IoT」中的T(Thing：物)而已，加入了包含人这个要素的「IoE (Internet of Everything)」，并以此为概念，来推行工厂的智慧化。
JTEKT为了实现IoE的理念，将方向定位于下列四个步骤:
1. 连结各个事物:连结
2. 连结各种资讯:可视化
3. 改善:收集资讯、分析、创造价值
4. 拓展范围:共同分享数据
龟山到第2厂的全产线皆已实施到步骤2的「连结各种资讯(可视化)」。据说有部分的产线已经进入到了步骤3「改善」的实证阶段。一般在实现智慧型工厂或IoT化时，最大的障碍就是「物的连结」这部分。因为工厂内运转的机器，基本上都不是以「连结」为前提来制作。因此，各机器与设备所采用的资讯搜集方式与传达方式也各不相同，数据就没有办法直接互相连结。如何吸收不同环境系统的差异，以实现数据的连结，就是实现智慧型工厂的一大课题。特别是老旧生产设备之大半都不具有通讯功能，因此就必须去寻找取得收集这类机台内数据的方法。同样的问题也发生在龟山第2厂，龟山第2厂的许多设备都是自国分厂移转过来，因此在这里，也是新旧设备混杂的环境。

在新旧混合的环境中实现「连结化」

针对此课题，JTEKT展开了「JTEKT-LINK」※)。所谓「JTEKT-LINK」，是一个可以连接在既有设备上的系统，即使是其他公司的设备也能连接。这个系统除了可以进行既有设备与设备间的连结之外，也可进行设备的数据分析。此系统内部装有PLC「TOYOPUC-Plus」，这是JTEKT所推展的系统，可以接续不同种类的Network，并可广泛适用于Ethernet/IP、CC-Link、PROFINET或EtherCAT等各种Network。因为也可以使用I/O连结，因此即使是没有Network的老旧设备也能连结。此外，这个系统不是加装在既有的控制版上，而是附加(add-on)在设备的闲置处。
※)相关记载：既有设备智能化 JTEKT公司附加套组开卖

建立「可视化」的标准型

龟山第2厂，在轮壳组件研磨和组装制程上，已用「JTEKT-LINK」将旧设备与新设备做连接。具有通讯功能(Ethernet Port：乙太网路端口)的设备能够取得加工资讯、设备异常、生产实绩、测定数据、运转数据等资讯。即使是不具有通讯功能的设备，也可以取得设备停止的资讯及生产实绩的资讯。将这些搜集到的资讯集中到「PLC BOX」，以「线上安灯系统(Line-Andon)」来即时表示设备的运转状况，不论是谁都可以一眼就确认到发生异常的产线或设备。以往在确认那条产线故障因而造成中断等问题点时，往往花太多时间，才使得损失扩大。因为可视化了，所以能及时把握到发生异常的产线或设备，马上就可以收集到即使的状态。结果就是能够避免大停机。
为了让人眼能立刻就了解到设备的运转状况，因此工厂中安装了许多安灯系统，可以即时掌握到设备的运转资讯。同时，将这些收集到的资讯，也显示于作业人员附近所安装的「操作盒」上。从这个「操作盒」上可以看到品质资讯的变更、一定时间点的数据显示或是交出资料等作业。透过「操作盒」，作业人员可以一面作业，一面确认整体产线的情形及相关零件产线的状况。甚至可以在平板或智慧型手机上确认这些资讯。
JTEKT龟山第2厂在进行「IoE化」的同时，也努力改善产线的配置与作业环境等，因此无法将『IoE化』的成果完全区分出来(都筑氏)。但综合这些生产性能等努力改善的成果，相较于从前的国分厂，龟山第2厂工程内工具机数量减少了40%，电力消耗量也减少了30%。

用安装感应器的预防保全来实证步骤3

JTEKT龟山第2厂目前已经实现了步骤1的「连结」及步骤2的「可视化」。目前正持续推动进入步骤3「改善」的阶段。也就是装有感应器的设备，以达到预防保全的效果。
在龟山第2厂4号产线的研磨设备上，安装了一部光洋电子制造的「OnSin Sensor」。这是可以测量温度和3轴加速度状况的感应器。在预测保全的实证中，将感应器所感应到的数据记录在数据纪录器中。记录到的内容会透过无线网路传输到边缘型分析模组「TOYOPUC-AAA」中，并撷取资讯记录于伺服器中。
都筑说：「一旦等到研磨材等材料磨耗而损坏时，光是更换或保养维修就必须让产线暂停约5小时左右。若能够确实掌握到震动或温度等数据，就可以掌握到损坏的前兆，就可以利用在没有作业的时期，计画性的更换零件。这样一来就可以控制对作业效率的影响。若要提升预测故障的精准度，就必须搜集更多的数据，如果可以搜集到更多的数据，就可以提升预测的精准度，并在适当的时机进行零件的更换。」
JTEKT将这个引进IoE概念的轮壳组件研磨产线，作为JTEKT集团内部有关轮壳组件生产的示范产线。这也就是「全球标准产线(GSL)」的其中之一，并且提出了扩展到世界各工厂的方针。虽然时程尚未确定，但据说在增设产线计画中的墨西哥、印尼、东欧等，已列入安装的方针。

品质、保全、生产的IoE

JTEKT今后推动的方针，包括将现场的技术与IT融合，持续进行以现场为中心的智慧型工厂。此计画的内容包括了下述三项，目的就是要利用这三个重点让解决对策更加进化，其中包括：制品品质征兆管理的「品质的IoE」、寿命或异常征兆管理的「保全的IoE」、实现可以提升包括人与机器设备生产性能的「生产的IoE」。
都筑接着说：「目前引进IoE的工厂除了这所提到的龟山厂，另外总公司的刈谷工厂及香川的香川工厂也在进行推动计划。目前刈谷工厂的数据伺服器已准备好，将持续推动工厂进入步骤4的『连锁解决方案』。刈谷工场、香川工厂与龟山厂目前都已连结起来。三个工厂就像是一个工厂一样，可以一次就掌握到所有工厂的状况。」
资料来源：MONOist，http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1705/24/news041.html
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