工場のコンセプト

南相馬工場の設立にあたって、地球環境への影響が少ない新時代の工場として運営していくために、カーボンニュートラルの実現を目標のひとつとして掲げました。そのために必要となるのが、環境負荷を可視化する工場稼働時のエネルギー消費量の原単位管理システムと、環境負荷を軽減する太陽光発電システムの導入です。

どちらも近年ようやくポピュラーになってきた要素ではありますが、南相馬工場では製品1つあたりのエネルギー消費量がわかる究極の原単位管理システムと、合計240kWの発電量を誇る自家消費型の太陽光発電システムを導入しており、高いレベルの環境配慮を行っています。

そのほか、加工機を使用した際に発生する金属粉に対してのAGVを活用した自動計量・廃棄システムが導入されていたり、今後は事務所棟への太陽光発電システムの増設・蓄電池システムの導入を予定しているなど、工場全体におけるカーボンニュートラルの実現を目指し、日々進化しています。

日本最強との呼び声が高いファクトリービルダー「Team Cross FA」の技術力を結集させてできあがったのが本工場ですが、その高い実力が最もわかりやすく反映されているのが24時間稼動の全自動加工ラインとなります。

この工場は構成を大別すると「バーチャル（デジタル上）」と「リアル（実際の設備）」に分かれます。受注というスタート地点において、加工に関する諸条件を「バーチャル」側で入力すれば、AIによる見積もりから、CAMやCAE、BOPといったプロセス工程の管理、設備設計やロボットの動きのシミュレーションなど生産にかかわる一連の計画が自動で作成され、それらを全て製造実行系のシステムやロボットなどの「リアル」側にネットワークを介して渡し、バーチャルでのシミュレーションどおりにリアルが連動して生産するシステムが確立しています。

特にリアルの加工ラインは、加工したい材料をセットし、デジタル上で生産序列を組み、受注データを受けたロボットとAGVがワークを5軸マシニングセンタに投入、そして加工が終われば三次元測定機で自動測定を行い自動倉庫に戻す、というプロセスとなりますが、これらは全て人がほとんど介在することなく完結します。

デジタルファクトリーが実現するということは、上位側のシステムや、設備・各機器が全てネットワークにより相互連携していることを意味しています。当然ながら、悪意ある攻撃によりネットワークが遮断されれば、工場としての機能が停止してしまうでしょう。しかし、ネットワーク攻撃が高度化している現在、外部からの攻撃を完全に防げるという前提を置くことはできません。

そのため本工場では、仮にセキュリティが突破され外部から侵入されたとしても生産ネットワークにはアクセスさせないようにするために、小さなセル単位でネットワークを構成し、関所を多く設けるといった工夫をしています。

構成面では独シーメンス社の生産現場に特化したネットワーク機器を採用し、将来的な拡張や機器の交換、故障対応が容易となるネットワークトポロジーとプロトコルを選択。また、セキュリティ面においてはコアネットワークと生産ネットワークの二段階でセキュリティを構成しており、上位側システムのコアには内外部からの不正アクセスの検知と遮断システムをはじめとしたセキュリティを、そして生産現場のセル単体では不正アクセス防御機構を搭載。

工場の動線や安全確保と同じ意識水準でネットワークシステムを構成しており、安定した工場の稼働を実現しています。