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PLC (Programmable Logic Controller) は、製造業では欠かせない機械を自動的にコントロールできる制御装置です。
主に工場設備の機器や機械の自動制御で利用され、機械を稼働させる工場には欠かせない装置です。
例えば、製造業の工場では、バルブやセンサー、モーターやロボットなど様々な機械(デバイス)が稼働しています。
1台の PLC で大小様々なデバイスを同時にシーケンスに制御することが可能です。
工場では、PLC で 様々な機械をシーケンスに制御することで目的の商品が製造されます。
PLC は汎用コンピュータと同じですので PLC がシーケンスに制御する方法は、プログラムで機械を制御します。
シーケンス制御を変更したい場合、プログラムを書き換えることで容易に変更できます。
昔の工場は、人海戦術で人が作業しておりましたが、PLC の登場で人の作業は機械やロボットに置き換わりました。
工場で利用されている PLC と同様にコンピュータ(PC)やネットワーク機器などIT機器を自動制御する
PLC が PLC MasterRobo です。
PLC MasterRobo は、Windows PC で動作します。
PLC MasterRobo は、PLC と同様にプログラムで
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OS 制御 起動、再起動、シャットダウン、ログオン / ログアウト、スクリーンロック / 解除、PCの電源 ON / OFF |
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PC周辺機器 制御 キーボード、マウス、モニター、スピーカー、USBデバイス |
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アプリケーション 制御 起動/停止、表示画面認識、UI自動操作、etc.. |
・ | ネットワーク機器 制御 |
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PDU、IoT機器 制御 |
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メール送受信 添付ファイル送受信 (SSL / TLS / OAuth2.0 対応) |
PLC MasterRobo 主な機能の紹介は
PLC MasterRobo Overview
を参照ください。
PLC のプログラムは、PLCメーカーから提供されるプログラム開発ソフトウェアを使って作成し、
そのソフトウェアを使って PLC に書き込み(アップロード)する方法が一般的です。
PLC MasterRobo も同様に、汎用プログラム言語 Ruby, Java, PHP, C# のいずれかで開発して Windows / Linux で動作させます。
開発は、ローコードで簡単に速く開発できるように工夫されております。
汎用プログラム言語に IAロボットAPI を提供するソフトウェアが
Robowiser Framework (RBF) です。
PC に RBF をセットアップすることで PC を制御します。
当社では RBF が稼働している PC を IA ロボット と言います。
FAロボット = Factory Automation Robot
IAロボット = Intelligent Automation Robot
当社のソフトウェアロボットを OA ロボット とも呼ばれております。
RBF は、PC の前に誰もいない環境と言う条件で設計されており、無人運転を実現することをコンセプトに開発を進めております。
無人運転を実現するため ソフトウェアロボットを制御する様々な API を 考案・設計・開発 して提供しております。
RBF API の仕様の詳細は
RBF API 詳細
を参照ください。
PLC メーカーから提供される PLC を管理するソフトウェアが Windows PC で動作する場合は、
RBF より Windows PC を制御することで PLC を制御(管理)する事ができます。
例えば、RBF が PLC メーカーから提供される PLC ソフトウェア を人に代わって自動操作することで
PLC へプログラム を書き込み(アップロード) することも可能です。
[補足]
ブロック型のPLCである場合、Windows OS ユニットを搭載できるタイプがあります。
PLC の Windows OS ユニット に RBF を 稼働させる場合で ウィンドウ画面を制御する場合、
キーボード と モニター(リモートデスクトップ接続でも可能)の常時接続が必要です。
IAロボットを導入することで、さまざまなメリットをもたらします。
既に稼働している工場、または、新規で立ち上げしている工場では、必ず設備やIT環境を維持している工程毎に担当者がおります。
工場は、数年から数十年稼働させますが、現在いる同じスキルや経験がある担当者を維持する必要があります。
設備の維持やメンテナンス等でも様々な担当者を維持しなければなりません。
担当者は、いつかは離職(定年・転職等)されるリスクがあります。
外部に委託している場合でも、担当者が入れ替わってしまった場合、これまでの前担当者の現場経験やノウハウを引きつげるかは、まず、難しいでしょう。
設備メーカー、駆動機械メーカー、シーケンサー 及び PLC 等のメーカーが提供している専門ソフトウェアを扱える担当者に代わり IAロボットで
同じ判断、操作させることで、機器トラブルの特定化、分析など自動化する事ができます。
また、突然 工場で生産ラインに障害が発生した場合でも、担当者が不在な時は、
IAロボットが代わりに応急処置として対応させることもできます。
ノウハウの蓄積
担当者が新しく現場対応したことをIAロボットに同じ対応を教育(プログラム・アップデート)させることで、熟練者のノウハウとして残す事ができます。
IAロボットなら長時間稼働ができ、労働力確保が容易になります。
労働基準法からの制約も受けません。
さらに職場の 人間関係 からくる作業へのモチベーション(やる気)の低下もありません。
人件費の削減ができ、単純作業をIAロボットに代行させて高速で作業させることで
生産・製造コストの引き下げや利益率拡大 に繋がります。
労働環境の改善
下記に挙げます 過酷な環境、危険な環境 で人の作業をIAロボットに任せることで労働環境が改善します。
・ | クリーンルーム内、無菌室内 |
・ | 機械が動作するエリア内 |
・ | 人が長時間いると危険な環境の室内 |
IAロボットに作業させる事で品質が安定します。
同じ作業を行った場合、初心者と熟練者によって品質チェックにばらつきが発生します。
同じ人が繰り返し作業をしていても多少品質のばらつきが生じますがIAロボットでは起こりません。
また、IAロボットは機械のログデータを収集することができますのでデータの蓄積により、後から分析ができ、品質改善へのフィードバックができるようにIAロボットに作業させる事もできます。
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急速な 高齢 少子化 社会 が進行 |
現在の日本の人口は、著しく減少し、世界でも類を見ない急激なスピードで少子高齢化社会が進んでおります。
高齢化(65歳以上)が 2060年には、人口の6割以上になると推計されています。
さらに、モノやサービスを生み出す生産力となる労働力人口(15歳~64歳)が人口の約3割の推計となると生産力が著しい低下につながります。
労働力人口が低下すると、 稼いで消費する人が減り ますので「売り先」が減って しまいますので、
国内でモノやサービスが 売れなく なります。
例えば、国内で営業マンが任意に声を掛けて「購買力がある人」と出会う確率 がピーク時代より計算しますと 10人中7人 から 10人中3人 となります。
実際には、売る製品の特性や利用率もありますので、声をかけて受注できる確率は もっと落ち込みます。
海外の視点からの日本
日本の人口比率のデータより海外のビジネスマンが、日本国内市場を予測して真っ先に頭に過るのは、
・モノやサービスの生産力がない。
・買う人もいない。
となります。
「日本は少子高齢化で市場拡大が見込めない」と言われている方は、このことです。
多くの企業が、海外市場に目を向けて、グローバル化を目指しているのは、このためです。
対策
対策として、まず、不足する労働力で 生産 / 製造 の稼働の維持させることから活動することです。
できることから IAロボットに代替え される検討が必要です。
特に 人員確保や維持に悩まれている 企業さまは、当社に相談 されることをお勧め致します。
当社には、国内・海外 プラントエンジニア十数年の経験者が対応いたします。
「どうせ高いんでしょう... 」と思われた方も、まずは、当社にご相談ください。
当社は、たいへん良心的で義理と人情派です。
日本のエンジニアリング業界で海外プラントで活躍されている企業は大きく2種類あります。
・プラント全てを請け負う。
・プラントの一部設計・製作・構築を請負う。
IAロボットが活躍できる役割として
- エンジニアリング企業 さまは、
  プラント全体の各工程のIAロボットとして...
- 設備メーカー企業 さまは、
  自社設備の自動運転保守のオプションIAロボットとして...
活躍させることができます。
海外プラントの課題
日本人にとって、海外プラントビジネスのハードルは高いです。
・ | 言語の壁 |
・ | 契約の壁 |
・ | 人材の定着率 |
・ | 設備保守・保全 |
・ | 時差による情報交換の遅れ |
・ | 供給電力の安定率 (突然の停電対策) |
・ | コロナ、または現地風土病対策による現地入出国の手続きの長さ |
どれをとっても悩ましいことばかりです。
日本人のプラントエンジニアの減少もあり、これらの負担を軽減させることが必要です。
人の作業を できることからIAロボット化させることが必要 であると考えます。
また 世界的な競争力を上げる ためにもIAロボットで 自動化できる範囲が広がる
ことは 有効 であると考えます。
当社が提供します IAロボットは、
現地の人員の作業が Windows PC を使用して作業する場合に限り、それをIAロボットに作業させることで
人材、人員の課題を軽減させることができます。そこから波及して様々なメリットが生まれます。
プラントのライフサイクルから生じるメリット
プラントの稼働開始から廃棄までのサイクルは、短いもので10年、長いもので50年くらいあります。
運転・保全・保守 にかかかる人件費が、年々増加する傾向があり、多額の人件費は避けられません。
PCの作業でマニュアルによる定型の作業であれば、作業をIAロボット化することで継続して作業し続けますので、その作業の人件費を無くすことができます。
さらに 1台のIAロボットで、複数人の人件費を無くすこともできます。
このように、IAロボットの導入で人件費を無くすことができますので、まだまだ数年稼働させるプラントは、速い段階でIAロボットを導入 すると コストメリットが大きい です。
サステナブル・プラント
OSのアップデートなど動作環境を変更しない限り 半永久的にIAロボットを活動 させることができます。
PCが故障してもIAロボットを冗長化させて対応させることができます。
コストが高い冗長化ソフトウェアの購入は不要です。IAロボットだけで簡単に冗長化できます。
作業マニュアルからIAロボット開発
プラントでは、設備の運転や保守・保全は、しっかりしたマニュアルで人員が作業します。
そのマニュアルを基にIAロボット開発の仕様書として日本国内で開発します。
IAロボット化する為の設計書をゼロから作成することはありません。
日本人が日本で開発することでスムーズに開発を進める事ができます。
日々のIAロボットの運用は国内でもOK
IAロボットの保守、更新、監視は、日本国内で行う事ができます。
企業とプラント間で、インターネットに接続することでIAロボットの動作の変更で、プログラムの更新(アップロード)、削減、実行 を自社内で行えます。
また、IAロボットを制御するプログラムの実行を自社内で実行してプラント側のIAロボットを制御することもできます。
その逆で、プラントのIAロボットが自社内のロボットをコントロールすることもできます。
・ | IAロボット間の通信は、データ圧縮・暗号化されており、不正接続できない仕組みを施しております。 |
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IAロボット間の通信では、IAロボットを制御する条件を指定できます。 例えば、 - 制御されるだけのIAロボットとして - 制御するだけのIAロボットとして - 受信IPアドレスによる制限 - 通信で合い言葉がマッチによる制限 - ロボットID (License No.) での制限 など様々な通信や制御を許可する条件を設定できます。 |
・ | IAロボットの通信が突然ネットワークから切断された場合、自律型IAロボットとして活動させる事ができます。 |
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IAロボットの開発環境は、日本語、英語、韓国語に対応しております。 韓国に限り当社の韓国のパートナーが韓国で開発できます。 尚、当社のソフトウェアは、日本人だけで開発している純国産製品です。 |
・ | IAロボットのRBF APIを使用したプログラム開発で文字を出力させる場合、母国語の翻訳が必要です。 |
・ | IAロボットのプログラムの実行は、国際対応しております。但し、日本語フォントをインストールする必要がある場合があります。 |
・ | PLC MasterRobo は、日本語、英語、韓国語 に対応しております。 |
突然の設備の障害や災害時にIAロボットがプラントエンジニアの代わりに作業します。
担当者が年中無休で待機しているのと同じ効果が期待できます。
設備の障害対応
設備の障害とは、想定していなかった偶発的な複数の条件が重なる事で発生する場合が多いです。
このためIAロボットには、下記の手順でプラントエンジニアに代わりIAロボットに作業させることができます。
Step1
発生を検知した時点の設備のデータの収集とデータのスナップショット
Step2
データの収集より異常箇所の特定化
Step3
異常箇所の特定化から生産ラインを止めない回避させる作業
Step4
後日、発生を検知した時点のスナップショットの設備データより再発防止の検討と対策
発生を検知した時点の設備のデータの収集とは、PLCのデータメモリエリア(DM)、または器機に接続されているRS232C経由でデータを取得させることができます。
災害対応
オプションの
地震ロボ
を導入すると 地震発生時 に 人の命を守る、損害を軽減できる 効果が期待できます。
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人の作業のIAロボット化に関して
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まず、ホームページ最後のここまで読んで頂きありがとうございます。
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