부품의 올바른 선택과 사용을 엄수하도록 하는 이 시스템은 신입 작업자를 교육시키는 숙련 작업자의 부하가 줄어들도록 하고 있습니다.
또한, 작업과 관련된 데이터를 축적하여 현장에 "개선의 계기"를 제공하는 것도 큰 도입효과입니다.
도입서례: http://kr.mitsubishielectric.com/fa/ko/solution.do?act=sample&type=1
미쓰비시전기는 나고야 제작소에서 e-F@ctory의 기술을 집약한 최신의 생산동 "E4동"의 가동을 시작하였습니다. 생산 시각화 및 에너지 절약을 추구한 E4동 5층에서는 셀 생산에 의해 PLC 및 표시기를 조립, 생산하고 있습니다. E4동에서는 "숙련자의 부담을 낮추고, 신입 작업자의 생산성 및 품질을 향상시키는 것"이 과제였습니다.
미쓰비시전기 나고야 제작소 E4동
사람과 기계의 공존으로 효율을 높이는 5F 셀 생산 라인
제품의 높은 품질과 생산성을 유지하기 위해서는 조립 시 정해진 방법을 준수할 필요가 있습니다. PLC 및 표시기는 종류가 많고 단계와 사용하는 부품도 각각 다르므로, 셀 생산 체제를 10년 전부터 채택해 왔습니다. 기계에 의해 자동화를 진행한 라인과는 대조적으로 현장의 작업자가 생산 지시에 따라 유연하게 생산 방법을 전환할 수 있는 셀 생산은 다품종 제품을 생산하는데 적합합니다.
하지만, 작업 공정에 "작업자 확인"이 들어 있으면, 작업자의 잘못에 의해 제품에 악영향을 미칠 수 있습니다. 작업자도 인간인 이상, 작업자의 실수를 100% 방지 할 수는 없습니다. 따라서 PLC 및 GOT를 생산하는 셀 생산 현장에서는 작업자의 실수를 줄이기 위한 개선 방안을 오랫동안 연구해 왔습니다.
PLC 및 GOT를 생산하는 셀 생산 현장
그 결과, 작업자의 실수에 의한 제품의 불량 발생율은 10년만에 1/10 이하로 저하되었습니다. 이를 0%에 근접시키기 위해 e-F@ctory의 기술을 총동원하여 개선한 것이 바로 E4동 5층의 생산 플로어입니다.
다수의 나사와 드라이버 분류
PLC의 조립에는 기종에 따라 1대에 5종류, 16개의 나사를 사용하고 있으며, 이것을 4개의 드라이버로 분류하여 조립해야 합니다. 작업의 복잡성에 따라 작업 오류가 발생할 가능성이 항상 있습니다.
또한, 일시 근무자 및 신입 직원 등 경험이 부족한 작업자가 많이 있으므로, 숙련 작업자가 이들에 대한 교육업무까지 부담해야 하는게 현실입니다.
따라서 새로운 생산 라인에서는 지도하는 숙련 작업자의 부담을 낮추고, 신입 직원이 빠르게 독립할 수 있도록 지원하는 시스템을 구축하기로 하였습니다. 시스템이 지원하는 포인트는 두가지로, "올바른 부품을 사용하는 것" 및 "부품을 올바른 방법으로 설치하는 것" 입니다.
부품 선정용 선반
추출 부품 상자 전면 램프 점등
"올바른 부품을 사용하는 것"을 실현하기 위해서 생산 지시서와 표시기, 나사 수납 상자의 커버를 개폐하는 피킹 터미널 등으로 구성된 시스템에 의해 부품을 올바르게 추출할 수 있도록 지원합니다. 생산 관리 시스템에서 제공된 작업 지시서의 바코드를 작업자가 읽으면, 준비해야 할 부품이 작업자 앞에 놓여진 표시기의 화면에 표시됩니다. 여러 나사 상자 중에서 사용하는 나사가 수납된 상자의 커버를 열고 여기에서 지정 개수만큼 나사를 추출하도록 작업자에게 알리는 구조입니다. 작업자는 작업 지시서의 내용을 확인하지 않아도 나사를 잘못 추출하는 일이 없어지는 것입니다.
또한, "부품을 올바른 방법으로 장착하는 것"을 실현하기 위해서 작업자가 적합한 나사를 정확한 개수만큼 추출한 후에 동작하는 것을 지원합니다. 구체적으로는 작업자 앞의 표시기에 작업 순서와 함께 사용해야 할 드라이버에 내장된 램프를 점등시킵니다. 작업자가 이 드라이버를 사용하여 설치 작업이 끝나면, 다음에 사용하는 드라이버의 램프를 점등시켜 각 부품 설치 및 드라이버 사용 방법을 확실하게 알 수 있도록 구성되어 있습니다. 드라이버에는 각각 최적의 토크가 설정되어 있으므로, 정확한 토크로 체결을 유지할 수 있게 한 것도 포인트입니다.
해외 공장 중에는 설명서를 잘 보지 않고 작업을 진행하여, 이것이 품질에 악영향을 끼치는 경우가 종종 있습니다. 하지만 상기 시스템에 의해 작업을 진행하면, 국가나 지역에 관계없이 작업을 통일할 수 있습니다.
또한, 체결 데이터는 PLC의 데이터베이스에 반영되므로, 출하 후 불량 발생 시 이력 관리에도 도움이 됩니다.
순서에 따라 사용하는 드라이버의 상단 램프 점등
표시기에는 나사 고정 위치, 순서 등의 자세한 지시 표시
정확한 데이터에 근거한 개선 실시
사람과 기계의 공존으로 효율을
높이는 5F셀 생산 라인
부품의 올바른 선택과 사용을 엄수하도록 하는 이 시스템은 신입 작업자를 교육시키는 숙련 작업자의 부하를 절감할 수 있는데, 현장에 "개선의 계기"를 제공 하는 것도 또 다른 도입 효과라고 할 수 있습니다.
예를 들면, 나사 체결 시 특정 부분에 불량이 집중되고 있는 경우, 그 원인이 무엇인지를 파악ㆍ개선함으로써 품질 향상 및 택-타임 단축을 도모할 수 있습니다. 나사 조임 불량이 작업자의 경험에 비례하는 형태라면, 숙련 작업자와 신입 작업자의 기능 차이가 어디에 있는지를 분석하여, 신입 작업자에 부족한 기능을 집중적으로 전수시키는 것이 효과적입니다.
만약 체결 불량이 경험에 관계없이 특정 부품에서 일어난다면, 그 부품에 관련된 작업에 어떤 문제가 있다고 추정할 수 있습니다. 이 경우에는 체결에 사용하는 지그 개선 또는 부품 및 설치 부분 설계 변경 등 다각도로 검토해야 합니다.
사람과 기계의 공존으로 효율을
높이는 5F셀 생산 라인
이러한 개선이 가능하게 된 것은 현장의 작업과 관련된 데이터 하나 하나를 자동으로 수집하여 데이터베이스화하였기 때문입니다. 개선에 있어서 현장의 살아 있는 데이터는 개선에 반드시 필요할 뿐만 아니라, 개선 후 효과를 검증하는데도 필요합니다. FA 기기와 ICT 기기를 연계한 e-F@ctory가 상기와 같이 개선에 필요한 현장의 데이터를 제공하고 있습니다.
생산 설비를 일본에서 가져 가는 것만으로는 개발도상국의 공장의 효율을
높이는데 효과가 부족합니다. 또한, 일본의 개선 방안을 지도해도 각 국가 간의 성향이 맞지 않아 역효과가 발생하는 경우도 있습니다. 이 때, 설비를 효과적으로 운용하는 대책이 필요한데, 이것이 바로 e-F@ctory입니다. E4동 5층의 셀 생산은 실제 생산 활동에 대한 살아 있는 현장이라고 할 수 있습니다.
지속적으로 발전하고 있는 시스템
E4동에서는 이미 다음 단계의 시스템으로 발전하고 있습니다. 차기 시스템으로는 먼저 나사의 개수를 실시간으로 체크하는 시스템입니다. 나사를 추출한 후의 상자의 무게로 나사의 재고량을 파악하고 제품의 수주 정보와 조합 후 소요량을 계산하여, 부족분을 자동 발주하는 시스템을 실현하고자 연구하고 있습니다. 현장의 작업을 관리하는 FA 시스템과 생산 계획 및 재고를 관리하는 ICT 시스템 의 연계에 의해 실현 가능성을 제고하고 있습니다.
또 하나의 과제는 나사 조임에 걸리는 시간의 측정과 분석입니다. 카메라로 체결에 걸리는 시간을 측정하여, 그 오차에서 지그 개선 및 설계 변경의 필요성을 분석하는 것입니다. 체결에 걸리는 시간은 작업자의 숙련도에 비례해야 하지만, 체결 시간이 숙련도에 비례하지 않는다면 숙련도와 다른 어떤 요인이 작업 효율 향상을 방해하고 있다고 추정할 수 있습니다. 이렇게 다양한 데이터를 수집ㆍ 분석하여 개선 방안을 모색하여 e-F@ctory의 시스템을 지속적으로 발전시키고 있습니다.
PLC 및 GOT를 생산하는 셀 생산 현장
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