接続されたサプライ チェーンにデータを活用する

今日の製造業は成長と多様化を続けており、業界内の人々はその視野を広げることに取り組んでいます。 生産性の向上、コストの削減、またはより優れたネズミ捕りの構築を検討している組織は、これらの目標を達成するための潜在的な方法としてスマート マニュファクチャリングまたはインダストリー 4.0 に目を向けています。

最もスマートな製造技術の中心となるものは何でしょうか? データ。 それは組織が目標を達成するための力であり、燃料です。

この目的を達成するために、America Makes は、陸軍の即応性をサポートする堅牢なデジタル製造サプライ チェーンを確立するために、国立国防製造センター (NCDMM) と協力して 2019 年に AMNOW を立ち上げました。 その後、このプログラムはさまざまな業界や組織に拡大し、デジタルで接続されたサプライ チェーンの価値と製造プロセスからデータをマイニングする機能を確立して実証することを使命としています。

このプログラムは、メーカーとその顧客に価値を提供します。 製造業者にとって、プロセス情報をリアルタイムで利用できることにより、スマート製造に期待されるすべての利点への扉が開かれます。 顧客にとっては、製造プロセスのデータにアクセスできることで、部品が期待どおりに動作するという確信が高まります。 さらに、製造プロセスのデータを収集し、ハードウェアとともに成果物として提供できる組織は、競合他社に対して市場で大きな優位性を持つことになります。

AMNOW はサプライ チェーンのメンバーと直接対話し、各組織がデータの力を理解し、どのデータがすでに手の届くところにあるかを評価するのを支援します。 次のステップは、彼らと一緒にスマート製造の領域に足を踏み入れることです。 チームは、生産環境全体から製造プロセス データを収集するように設計された産業用モノのインターネット (IIoT) デバイスへのアクセスを各サプライヤーに提供することでこれを実現します。

過去のプロジェクトでは、単純な速度とフィードが収集されていましたが、それは始まりにすぎませんでした。 現在では、電力使用量、環境、振動、びびり、湿気、プロセス温度、その他結果に影響を与える可能性のあるあらゆるものがリアルタイムで監視されています。 データが手元にある場合、サプライヤーは後で問い合わせるためにそれを保存したり、同じデータを顧客の成果物パッケージの一部として提供したりできます。

AMNOW とやり取りする前、ほとんどのサプライヤーは自社のプロセスに関する情報を収集していると考えていました。 しかし、そのアクティビティは完了しなかったり、散発的に完了したり、単一のチーム メンバーによって継続されたり、そのメンバーが単一障害点になったりするかのいずれかでした。 さらに、システム内の効率を高めるためにデータを使用することはおろか、データを保存して分析する機能も最小限しかありませんでした。 実際の価値を提供するには、データを収集するだけでなく再利用可能にする必要があるため、この最後の部分が重要です。

データ収集には、組織にとってもう 1 つの重要な利点があり、これは AMNOW プログラム内で繰り返し実証されています。それは、変化を正当化し、「これが私たちが常に行ってきた方法である」という概念に異議を唱えるために使用できる触媒です。 この課題は、特に若いエンジニアやオペレーターが製造環境に導入された場合、克服するのが難しい場合があります。 新しいアイデアと新鮮な視点はハードデータでサポートされ、最も堅固なプロセス内であっても変革を推進できます。

このプログラムがプロセスに関するデータを収集できることを実証した後、次のステップは、どのように運用効率を向上させることができるかを検証することでした。 AMNOW プログラムに参加しているいくつかのサプライヤーは、収集した情報をすぐに活用して簡単な変更を加え、すぐに利益を得ることができました。

たとえば、あるサプライヤーは、2 つの生産ラインで工具の補充作業をずらすだけで、即座に 15% のコスト削減が得られることを発見しました。 別の組織は、プロセス中に室内にオペレーターを配置する代わりに、小型液体バスの温度を遠隔監視することの価値を認識しました。 さらに別の企業は、チューブ充填ステーションの重量をリモートで追跡し、その情報をオペレーターに提供することに価値を見出しました。 これにより、オペレーターは必要に応じてラインを調整して正確かつ一貫した製品充填を確保できるため、無駄やダウンタイムが削減されます。

マシンを外部から監視することは、AMNOW プログラムがデータを収集する方法の 1 つにすぎません。 積層造形および高度な製造機械は、大量のプロセス データを自動的に生成および収集します。 AMNOW プログラムは、マシン上のデータ ストアを利用してオペレーターにリアルタイムで配信するのに役立ちますが、多くの場合、IIoT エッジ デバイスとマシン コントローラーの間のインターフェイスを構築する必要があります。 一部のマシンでは、プロセスはプロトコルを有効にするだけで簡単です。 他のものでは、相手先ブランド供給製造業者 (OEM) によるインターフェイスのインストールが必要です。 すべてのシステムと同様に、一部のシステムは他のシステムよりも成熟しています。 AMNOW プログラムの使命の一部は、このニーズを OEM コミュニティに戻し、インターフェイスのさらなる進歩を推進することです。

また、アプローチの価値を実証するために成功体験に関する情報を収集し、これらの製造ストーリーを体験し、内部プロセスに対する信念に疑問を投げかけられた可能性のある人々によって共有されることも重要です。 そして、課題に直面した場合、組織は、これらのチームが暗示していたかもしれない運用効率を実装できるようにする必要があります。 ここでは、AMNOW プログラムがこれをどのように実現したかを示すいくつかの例を紹介します。それぞれの例は、接続の拡大、マーケティングの向上、データ収集の強化に関連するメリットをもたらしました。

ダラスに本拠を置く Allegheny Technologies Inc. (ATI) は、極端な温度、腐食、応力に耐えられる合金、形状、完成部品を生産できる強力な垂直統合サプライ チェーンを備えた、41 億ドルの世界的特殊材料会社です。

ATI が提供する高度な製造技術と従来の製造および機械加工プロセスを組み合わせることで、同社は AMNOW の初期のサプライヤー パートナーとして最適となりました。 ATI は 2020 年 9 月からこのプログラムに参加しています。

このプログラムに基づき、AMNOW は ATI が新しいポストプロセッサーやその他のサプライ チェーン メンバーと関わるのを支援しました。 このサプライヤー ネットワークの拡大により、同社は顧客のニーズを満たす柔軟性が向上しました。 ATI はまた、AMNOW への参加を利用して、国防総省のニーズをサポートする機能を推進しています。

さらに、AMNOW プログラムは、プロセス データを自動収集するための IoT デバイスを提供しました。 ATI のデバイスの使用経験により、従業員が内部でデータを活用してプロセス制御とパフォーマンスを向上させる方法への関心が高まりました。 その結果、効率の向上と全体的な生産コストの削減が期待されます。

従業員所有の会社であるペン ユナイテッド テクノロジーズは、1971 年にペンシルベニア州サクソンバーグ近くの小さな工具と金型の店として設立されました。同社は 1 つのサービスを提供する工場から 700 人以上の従業員を抱えるハイテク製造事業に成長しました。さまざまな製造ソリューションを提供するオーナー。 同社は2020年2月からAMNOWプログラムに参加している。

ペン・ユナイテッド社は、AMNOW に参加する前には同社が使用していなかった 2 つの追加のアルミニウム合金とインコネル合金を使用して材料機能を拡張しました。 この経験はチタンへの拡大への道も切り開きました。

Penn United は、AMNOW に参加する前に、堅牢な内部加算パラメータ開発プロセスを導入していました。 AMNOW プロジェクトの実行を通じて、同社はそのプロセスを実証し、さらに検証しました。

AMNOW では、デジタル成果物の一部としてプロセス データを収集する必要があるため、自動データ収集を可能にする IoT デバイスが提供されています。 このデバイスを使用してデータをより効率的に取得することで、ペンシルベニア州ユナイテッド航空は AM プロセスをより深く理解し、プロセスの問題を防止または修正する能力の向上をサポートすることができました。

Product Evaval Systems Inc. (PES) は、独立したフルサービスの試験機関です。 ペンシルベニア州ラトローブにある同社の研究室には、機械、化学、非破壊、冶金の試験施設と、設備の整った機械工場があります。

同社は 2019 年 8 月から AMNOW プログラムに参加しており、パイロットサプライヤー評価プロセスに参加しています。 それ以来、PES は参加者統合プロジェクトとデモンストレーション プロジェクトの両方をサポートする 2,300 件を超えるクーポン テストを完了しました。

AMNOW は、模範的な米陸軍ハードウェア飛行試験運用を受けた部品の試験サービスを紹介する公開記事を通じて、PES に新たな顧客ベースの関係を確立する機会を与えました。効果的なデータ処理のためのプログラム要件を遵守しながら、PES はより効率的なデータを導入しました。管理プロセスと方法。 PES は、事業内容を改善するためにこれらの実践を取り入れています。

参加により、PES は単一プロジェクト内でその全機能を発揮することで、従来のサービスを超えて拡張できるようになりました。 この全範囲の実行により、スタッフは AM 部品のテストをさらに詳しく知ることができました。

Vista AST LLC は、10 人のチームを擁する教育カリキュラム、機器、サポート サービス プロバイダーであり、教育と人材育成に特化した溶融フィラメント デスクトップ 3D プリンタと関連テクノロジーを設計、製造しています。 Vista AST の AM テクノロジーの提供と経験豊富なサポート サービスを組み合わせることで、オハイオ州ヤングスタウンに本拠を置く同社は、AMNOW の初期のサプライヤー パートナーとして最適となりました。

さらに、Vista AST の関連会社である AST2 は、米国政府に独占的にサービスを提供する 8a 認定請負業者です。 同社は2020年3月からAMNOWに参加している。

AMNOW により、Vista AST は試験研究施設と新たな関係を築くことができました。 この拡張されたサプライヤー ネットワークにより、Vista AST は顧客のニーズを満たす柔軟性が向上します。

Vista AST は、AMNOW に参加するまでは使用されていなかったポリマーを追加することで、その材料機能を拡張し、最適化しました。 これにより、原材料仕様の報告に関する能力の向上にもつながりました。

AMNOW プログラムへの参加により、Vista の印刷品質プロセスが向上しました。 これには、将来の商業クライアントやプロジェクト向けの品質管理基準を備えた材料特性の高度な理解が含まれます。

AMNOW の詳細および貴社の参加方法については、America Makes プログラム チーム (330-622-4299) にお電話いただくか、https://www.americamakes.us/amnow-successes にアクセスしてください。 NCDMM の詳細については、https://www.ncdmm.org をご覧ください。

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