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トヨタ自動車北海道、生産ライン可視化のためのIoTシステムを構築

NO BUDGET

2020-08-04 15:31

 トヨタ自動車北海道は、新型車「ヤリス」に搭載する駆動ユニットを生産するために新設したラインにおいて、設備稼動情報を可視化、分析するためのIoTシステムを構築した。構築は、インターネットイニシアティブ(IIJ)が担当した。

 トヨタ自動車北海道は、オートマチックトランスミッション(自動変速機)やCVT(無段変速機)、ハイブリッドトランスアクスル(電気式無段変速機)など車の駆動ユニットに関する生産技術開発および製造を行い、国内外の工場へ供給している。今回、IoTシステムが組み込まれたのは、ハイブリッド車の燃費性能を引き上げる基幹部品であるハイブリッドトランスアクスルの加工・組付の生産ラインで、2019年12月に稼働開始し、生産量が従来の3倍に増えている。

 IIJは生産ライン上にあるPLCやCNCなどの制御機器から閉域のモバイル網を介してデータを収集し、集めたデータを可視化、分析するためのクラウド基盤の構築までをワンストップで提供した。エッジからデータの蓄積及び分析基盤までを包括するIoTプラットフォームを構築することで、設備働状態や使用電力に関するデータの収集・蓄積が可能だ。

 新生産ラインでは、リアルタイムデータをダッシュボードで共有することで設備稼働状態の把握が可能となり意思決定の速度が向上した。また分電盤より分岐する設備・ライン単位での電力使用量を把握し、省エネに向けたデータを収集している。さらに工場内設備に出向くことなくオフィス環境や他の工場から遠隔で産業用PCの再起動やデータ送受信制御などの管理を実施している。

システムイメージ図
システムイメージ図

 導入したIoTシステムは、モバイル通信機能をもった産業用PCを生産ラインに組み込み、IIJ IoTサービスのモバイル通信を利用して、データ収集やリモートアクセスするためのIoTシステム専用のネットワークを構築している。モバイルを活用したことで、既存の情報系ネットワークに影響を与えず、かつ有線のような棟内工事が不要なため、低コスト、短納期での導入が実現した。また、産業用PCからクラウドまでの通信は全て閉域網を利用し、クラウド環境にはリソースを共有しない専有型のプライベートクラウドを提供することで、オンプレミスと同等のセキュリティと性能を確保した上で、分析環境や工場内の産業機器へのアクセスを可能にしている。

 データ収集には、国内外250以上のPLC・CNCに対応したアドバンテックのデータ収集ソフトウェア「WebAccess」を日本ラッドの協力で導入を進め、マルチベンダーでのデータ収集環境にも対応している。産業用PCとクラウドの中間に位置するIIJ IoTサービスのプラットフォームでは、産業用PCに搭載したSIM(通信)の管理やリモート監視、収集したデータに属性情報(工場番号、ライン番号、製造品、担当部課など)を付与するなど、データやデバイスの管理機能を提供している。

 今後は、将来予測による予防診断などの最適化が行えるよう、生産部品の抜き取り検査において、その検査結果と生産ラインの稼働情報を照合し、不具合の兆候を早期に把握し、設備の適切な部品交換時期や寿命予測を行う。またセキュリティ・ソフトウェア「FSEG(エフセグ)」の導入により、IoTネットワーク上の通信を常時監視し、機器がマルウェアに感染した場合には、セキュリティポリシー(監視強化や隔離等)を自動的に適用できるようにする。さらにWi-Fiネットワークに代わる自社の無線通信環境としてローカル5Gを導入し、より多くの設備やシステムをIoTネットワークに接続することで柔軟に生産ラインを組めるようにしていく。

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