Quality 4.0とIIoT

品質は、ほとんどの製造メーカにとって最も重要な関心事の一つです。エンドカスタマーは高品質な製品を求めるため、OEMはサプライチェーン全体で品質性能を要求します。品質の高い製品以外を実現することは許されません。

しかし、品質はこれまで品質部門の機能と見なされ、組織全体のものとは考えられてきませんでした。しかし、これは変わりつつあります。IIoTにより、企業はこれまで以上に多くのデータを活用できるようになり、経営幹部はビジネス戦略としての品質の価値を可視化できるようになりました。

全員が品質性能に注目することで、全員が品質実現における自身の責任に内在するリスクを意識するようになります。今や品質は全員の仕事となります。

Quality 4.0とは何か

Quality 4.0は、品質が本来、経営幹部が主導して性能を推進する全社的な戦略であるべきことを、技術を活用して示すものです。この用語は、LNS Researchの品質担当リサーチディレクター兼プリンシパルアナリストであるDan Jacobによって提唱されました。¹

Quality 4.0は、良い品質と悪い品質の両方のコストを含めた品質性能をモニタするために必要なデータに焦点を当てています。多くの企業が、センサーや分析を活用して収集するデータの詳細度を高め始めています。主要な品質アクティビティとして部品を検査するのではなく、これらの企業はサプライヤーの品質やプロセスを検査し、下流の品質問題を回避しています。機械が摩耗するのを待つのではなく、企業は差し迫った問題の兆候がないか機械をモニタし、常に高い性能を確保するために事前にメンテナンスを実施しています。品質不良の根本原因がオペレーターの性能不足であると特定するのではなく、これらの企業はオペレーターへのトレーニングをより効果的に行うか、再現性に課題がある作業に自動化を導入するなど、積極的な対策を講じています。

品質の運用要件化

企業全体で品質への新たな関心が高まることで、品質製品を生産し続けるためのより優れたシステムの導入が正当化されます。品質管理を徹底するシステムを導入することで、オペレーターは現場でのトレーニングを最小限に抑え、すぐに作業を開始できます。企業は、必要なすべての詳細が整うまで生産が開始されないように、初期作業設定の厳格な管理を自動化します。これにより、企業は本質的な品質管理を実現できるだけでなく、生産チームにとって業務を容易にするツールも得られます。

組み込み型の品質管理システムは、生産環境におけるさらなる自動化も実現します。企業は、レーザーや圧力ツールを用いた品質検査システムを自動化し、単一の治具で複数の測定を行うことで、品質プロセスから人間の解釈や潜在的なエラーを排除できます。検査データは即座に仕様と比較され、寸法が管理限界を超えた場合はアラートが表示され、スーパバイザに通知が送信されます。システムは、さらなる不適合部品を防ぐために上流のシャットダウンを起動することも可能です。

IIoTによる予測品質の実現

この自動化の進展とQuality 4.0の原則、そしてセンサー価格の大幅な低下により、製造メーカは工場全体に広範なセンサーネットワークを展開し、運用に関するさらに多くのデータを収集しています。目標は、品質問題の潜在的要因を早期にモニタし、予測分析に基づいて実行可能な洞察をもたらすトレンドをデータから抽出することです。例えば、機械の振動、熱、消費電力などをモニタすることで、差し迫った故障の兆候を把握できます。データストリームが通常値から逸脱し始めた場合、メンテナンスエンジニアにアラートを発することができます。

さらに大きな価値は、製品が使用された後の将来の故障とデータを相関させる高度な分析から得られます。機器製造メーカは、販売した機械をモニタし、正常および異常な動作パターンを特定して、故障モードの理解を向上させ始めています。製造に関与した個々のアクティビティ、オペレーター、機械へのトレーサビリティを活用して製品故障の根本原因を特定することで、企業は将来の保証請求を削減または排除するために修正可能な生産上の欠陥を特定できます。

Industry 4.0およびQuality 4.0で実現されている初期の利点は、製造メーカが品質性能の向上を支援する技術活用から利益を得られることを示しています。悪い品質のコストは、良い品質を実現するシステムへの一定の投資によって回避可能です。運用管理や品質モニタを強化する技術は、歩留まりの向上だけでなく、従業員にとってより良い業務ツールの提供にもつながります。そして、品質が全社的な戦略となれば、全員が恩恵を受けます。

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また、主要製造メーカがどのように品質を最優先し、どの7つのリスク低減ベストプラクティスが最大のROIをもたらすかについてLNSの最新リサーチスポットライト「Roadmap to Supplier Status: Think Risk Performance, Not Compliance」をご覧ください。

¹ What is Quality 4.0? LNS Research. Jacob, Dan. July 2017. 
https://blog.lnsresearch.com/quality40