タイの日用消費財メーカー向けに、9本の包装ラインの自動重量選別機を生産データベースへ接続するシステム

課題の背景

この事例の課題は、全9本の包装ラインの重量値を、どの製品か、どの計画で生産したかという情報とともに、生産データベースへ自動で取り込むことでした。このタイの日用消費財メーカーでは、包装ラインに自動重量選別機（Checkweigher）がすでに設置されていましたが、機器が記録できるのは重量値のみでした。

計量した品がどの製品で、どのラインのものかという情報は手入力が必要で、生産中に30分ごとに行う抜き取り計量も計量機を使った手作業のままでした。重量値が製品や生産計画にひも付いていないため、どのロットの製品の重量がどうだったかを遡って確認することは難しく、複数のラインが同時に生産しているときは特に困難でした。

要件と制約

システムは、工場にすでにある計量機とデータベースで動作する必要がありました。主な要件は次のとおりです。

• 既存の自動重量選別機全9台を、交換せずに使用します。
• 工場で使用中のODBCサービス（データベース接続の標準規格）を通じて重量値を受け取り、工場のSQL Server上のCIMデータベースに記録します。
• 既存データベースの製品コードと生産計画（Production Order）を、ひも付けの参照データとして使用します。
• 抜き取り重量（Weight Sampling）の記録周期は、工場がこれまで手作業で計量していた周期どおり、生産中の30分ごとを維持します。
• レポートはライン、製品、期間で絞り込みでき、テーブルは最大1,000行まで表示し、Excelファイルには最大20,000行まで出力できる必要があります。

この案件で計量機を新しく交換する必要がなかった理由

この案件では既存の計量機からデータをつなぎました。全9台の計量機はすでに計量でき、工場で使用中のODBCサービスを通じて重量値を送信していたためです。不足していたのは、その重量値がどの製品、どの生産計画のものかという情報でした。そのため作業範囲は、機器の交換ではなく、ソフトウェアとデータベースの作業となりました。

記録処理は、SQL Server上のデータベース内の自動命令（TriggerとStored Procedure）として記述しました。そのため、新しいデータが発生すると、人が入力しなくても重量値が記録されます。システムの処理手順は次のとおりです。

1. 1

   既存の計量機から重量値を受信

   各ラインの計量機は、工場で従来から使用しているODBCサービスを通じて重量値と計量時刻を送信します。システムはこのデータを受け取り、全9ライン分のラインコードに振り分けます。

2. 2

   CIMデータベースへの自動記録

   重量値は、TriggerとStored Procedureにより、新しいデータが発生するたびにSQL Server上のCIMデータベースへ書き込まれます。重量値を手入力する必要はありません。

3. 3

   製品と生産計画のひも付け

   システムは重量値を既存データベースの製品コードおよび生産計画にひも付け、どの重量データがどの製品、どの生産計画のものかを遡って確認できるようにします。

4. 4

   抜き取り重量を30分ごとに記録

   従来は計量機を使って手作業で行っていた抜き取り重量は、自動計量機の値を使い、生産中の30分ごとにシステムへ自動で追加されます。

5. 5

   Webでのレポート閲覧と出力

   ユーザーがWebブラウザでWeight Checkerの画面を開き、ライン、製品、期間を選択すると、システムが最新データから順にテーブルを表示し、Excelファイルに出力することもできます。

納入物

当社は、ソフトウェア、データベース内の記録処理、Webレポート、関連文書を納品しました。納品物は次のとおりです。

• Auto Weight Link CIMソフトウェア
• SQL Server上のCIMデータベース内のTriggerとStored Procedure
• Weight Checker Webレポート
• 操作マニュアル
• ソフトウェアテスト結果報告書

プロジェクト完了時のテストで確認できた結果

プロジェクトのソフトウェアテスト結果報告書には、Auto Weight Link CIMが作業範囲に定めた全4項目に合格したことが記録されています。その一つが包装ラインの計量機での稼働テストで、全9ラインで合格しました。当社は2023年6月にプロジェクトを完了し、作業は3期に分けて実施しました。

稼働開始後は、包装ラインの重量値が製品と生産計画の情報とともに生産データベースへ自動で取り込まれ、ユーザーはWebブラウザから過去の重量レポートを閲覧または出力できるようになりました。この事例にはビジネス効果を測定した数値がないため、当社は文書で確認できた結果のみを報告しています。

私たちが学んだこと

この案件からは、ライン上の計測機器をデータベースへ接続する案件に向けて、3つの原則が得られました。

• 背景情報のない測定値はトレーサビリティに使えません。ライン上の計測機器がすでにデータを送信できるのであれば、最初の作業は、機器の交換を検討する前に、製品、ライン、生産計画という背景情報を測定値に加えることです。
• データは新しい値が発生した時点でデータベースに記録すべきで、重複入力に頼るべきではありません。この案件ではCIMデータベース内のTriggerとStored Procedureがこの役割を担っているため、データは人が漏れなく入力したかどうかに左右されません。
• 新しいシステムは、工場で運用中の品質管理周期から始めるべきです。この案件では、システムが抜き取り重量を30分ごとに記録しており、これは工場が手作業で計量していた周期と同じです。そのため、システムは工場の既存の品質管理周期に適合しました。

この手法をお客様の工場に適用する方法

貴社の工場の包装ラインに自動重量選別機がすでにある場合、この事例と同じ進め方を利用できます。既存の機器から重量値を受け取り、生産データベースへ記録して、製品および生産計画とひも付ける方法です。お使いの計量機やデータベースがこの事例と異なる場合は、データの受け取り方法の調整が必要です。

表の内容に加えて、作業開始前に次の事項も準備しておくことをおすすめします。

• ライン側の機器とサーバーを組織のネットワークポリシーに従って接続する必要があるため、ネットワークとデータベースのアクセス権限について、初期段階から工場のITチームと調整してください。
• Webレポートの開発を始める前に、必要なフィルターや一度の出力あたりのデータ量など、どのようなデータを確認したいかをレポートの利用者と取り決めてください。