シュナイダーが誇るインダストリー4.0を具現化した最先端の工場

フランスを代表する企業のSchneider Electric(シュナイダーエレクトリック)。前回は本社ビルを紹介したが、今回はフランス北部ノルマンディ地方に位置するスマートファクトリー「Le Vaudreuil Factory(ル・ヴォードライユ工場)」を紹介する。

Le Vaudreuil Factory(ル・ヴォードライユ工場)の外観

ショーケースと位置づけるル・ヴォードライユ工場

ル・ヴォードライユ工場は1975年に稼働を開始し、従業員360人、延床面積1万4200平方メートルの建屋でビルやデータセンター向け電磁接触器「TeSys D」「TeSys K」「TeSys B」、産業向けインバータ、スターターなどの「ATS 48」「ATV 600/900」「ATV 61/71」「ATV 212」を生産している。

ル・ヴォードライユ工場の生産品目

2007年に労働安全衛生マネジメントのOHSAS 18001、2011年にエネルギーマネジメントシステムに関する国際規格であるISO 50001、2015年に品質マネジメントシステムに関する国際規格の同9001、環境マネジメントシステムに関する国際規格である同14001を取得。

同工場の特徴は最新鋭の生産設備を導入し、スマートファクトリー化したわけではなく、2017年9月から既存設備(大半が1990年代に導入したものであり、20年以上稼働している)を活用しつつ、IoTプラットフォーム「EcoStruxure(エコストラクチャ)」などを導入した点だ。これにより、2018年4月に同社が定める審査によりスマートファクトリーとして認定された。

今回、工場を説明・案内したSchneider Electric Smart Factory Communication LeaderのVirginie Rigaudeau氏は「なにをどのように実装し、より高いパフォーマンスを得たかを理解してもらうためのショーケースだ」と同社におけるル・ヴォードライユ工場の位置づけについて説明した。

Schneider Electric Smart Factory Communication LeaderのVirginie Rigaudeau氏

同工場のスマートファクトリー化にあたり、一度に全体を改善するのではなく、部分的にファーカスしながら、まずは電磁接触器(TeSysシリーズ)の生産ラインから刷新。これは、同製品の生産が工場全体の40%を占めていたほか、自動化のレベルも高かったためだという。その上で知見やノウハウを蓄積し、他製品の生産ラインにも順次展開した。

最新のツールをあらゆるカ所に

ル・ヴォードライユ工場にはEcoStruxureの第1の層「コネクテッド・デバイス」、第2の層「エッジコントロール」、第3の層「アプリケーション、アナリティクス、サービス」の各ソリューションを導入している。

コネクテッドデバイスは、スマートファクトリー向けの「EcoStruxure Machine」が5製品、データセンター向けの同ITが1製品、電力グリッド向けの同Gridが2製品、電力供給向けの同Powerが2製品、ビル管理向けの同Buildingが3製品、エッジコントロールでは同Machineが2製品、同Powerが1製品、同ITと同Buildingが各1製品、アプリケーション、アナリティクス、サービスはプラント向けの同Plantと同Machineが計3製品、同ITと同Power、同Buildingが各1製品。

ル・ヴォードライユ工場で使われているEcoStruxureの製品群

ル・ヴォードライユ工場で使われているEcoStruxureの製品群

オンサイトで得たデータは工場内のデータセンター「Smart Bunker」で40%を、クラウドで60%を管理。また、産業制御ソフトウェア「Claroty」でICS(Industrial Control System：産業用制御システム)やSCADA(Supervisory Control And Data Acquisition：プロセス制御と集中監視を行う監視制御システム)、そのほかの制御デバイス、プロトコル、ネットワークなどに対するリスクを可視化し、セキュリティを担保している。

「SMART BUNKER」の外観

同工場における生産の40%を占めるTeSys Dの生産では、20年以上稼働を続けるコイル巻きの既存設備(スピンドル)に温度センサなどを設置し、故障の予兆検知を行っている。従来は、故障を防ぐために定期メンテナンスに2日間を要していたことから、3～4日間設備が使えないこともあったという。

そのため生産ラインに各種センサを設置し、温度などをデータベース化した上でクラウドに蓄積するとともに分析を行い、平常運転のモデルを構築。これをベースに、異常な温度を検知したときは故障が発生する2時間前に従業員のスマートウォッチにアラートが通知され、故障前のメンテナンスを可能としている。

TeSys Dの一部生産ラインには緑色の温度センサが並ぶ

温度センサなどから取得したデータを格納するエッジコンピューティングボックス

稼働状況はディスプレイで確認できる

さらに、生産現場における保守作業の効率化を可能とするソリューション「EcoStruxure Augmented Operator Advisor(シュナイダーARアドバイザー)」を利用。これは、工場やプラントの設備保守などにおける作業支援をARを介して行うというものだ。

タブレットのカメラを通して対象設備をリアルタイムに映し出すことで、実際の設備に仮想オブジェクトやデータなどを重ね合わせ、現場のエンジニアや作業員がマニュアル、指示書、図面をはじめとしたデータをダイレクトに確認しながら作業を行うことができる。そのため、作業手順やノウハウなどを標準化することを可能とし、熟練者の経験や勘に頼らずに訓練を受けていない作業員であっても、容易に作業を行うことができるという。

「EcoStruxure Augmented Operator Advisor」でメンテナンス作業を軽減

工場内にはセンサ100個、コネクトされた設備は300～400台、エッジコンピューティングボックス8台、AGV(Automated Guided Vehicle：無人搬送車。人間や障害物があると検知しながら移動し、工場内ではカメと呼ばれている)3台などを備え、照明のLED化、排水設備の改善などを施している。