都内からクルマを２時間くらい走らせた、栃木県小山市にメーカー横断でのロボット展示が行われているショールーム「スマラボ」はある。
このショールームは、IoTデバイスなどとも組み合わさっていて、スマートファクトリーを「今つくるとこうなる」ということがわかる展示スペースとなっている。来訪する企業担当者はこれを見て、自社の工場をどうするのか、という議論を始めるのだという。
国内でも珍しい、この施設をIoTNEWSの八子と小泉が訪問して、スマラボを運営するFAプロダクツ代表取締役会長の天野眞也 氏と、高見守 氏にお話を伺ってきた。
メーカー横断のロボット展示場ができたワケ
IoTNEWS 小泉（以下、小泉）： まずは、スマラボを作った背景についてお話しいただけますか。
FAプロダクツ 天野氏（以下、天野）： 今まさに第四次産業革命が起きています。日本のものづくりも、大量生産技術によって一旦は豊かになったのですが、現在では日本の製造業は遅れを取り始めています。
薄型テレビは韓国製に負け、家電やパソコンは中国に負けています。車もEVとなると世界に遅れをとっており、日本の立ち位置は非常に危うくなっています。
これを打破するために、「自動化をすすめる」という話になるのですが、実際にはロボットや自動機を単体で入れるという作戦では、差別化が難しいです。
そこで、スマートファクトリー化しなければならないという話になる。実際の製造業ではフロントローディング（前行程での解決）が進んでいるのですが、工場ではこのフロントローディングがなかなか進んでいません。
例えば、装置を作って納める過程で、ロボットハンドリングがうまくいかず、段ボール箱にぶつけてハンドが曲がってしまった場合、プログラミング修正では治すことが出来ず、一旦設置をあきらめて引き上げざるを得ない、ということがまだ起きています。
そして、持ち帰ってハンドの形も再設計しなければならない、ということが日常茶飯事に繰り返されています。それをもっとフロントローディング（前行程で解決）していこう、という取り組みが重要になります。
一方で、工場の生産能力以上の製品が出来上がるということは絶対にあり得ないので、そもそも生産の「グランドデザイン」を再構築できないかと考えました。
一般的な自動化ライン構想では、「これまで人が作っているものを、人手不足なのでロボットに入れ替えましょう」となります。しかし、通常一貫ラインなので、どこかのステーションが止まると全て止まってしまうということが起きます。
現状では能力増強したくなった時は、単純にこのラインを「もう１ライン引く」というやり方でしか解決できない状況となっています。
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工場の能力増強を行う一つの解
ではこれをどう改善していくのかという一つの解として、「ロボット型デジタルジョブショップ」という方法があげられます。「ジョブショップ」とは、設備を機能別にまとめ、異なる製造工程を持つ製品が、同じ設備を共有して製造する生産方式です。
「ロボット型デジタルジョブショップ」であれば、段取り替えにも非常に強くなります。仮にどこかが止まったとしても、例えば２ステーションずつ作っておけば、半分の生産量になったとしても、完全に止まることはありません。作っていく中でボトルネック工程が分かれば、そこから増強していくことができます。
そうすれば、全体の生産量をフレキシブルに向上することができます。しかし、同じものを大量につくるのであれば、「一貫ラインの方が流れるのではないか」という疑問が当然出てきます。
しかし、実際にシミュレーションしてみると、単一の商品を流した時でも能力が一貫ラインに負けることはなく、当然ながらライン自体はフレキシブルになるというケースも多くあります。
そして、このフレキシブルラインの強みは、少量多品種の製品製造にも強いというところです。
例えばBMW傘下のロールスロイスは、100人のクルマのオーナーがいた場合、100台全部について内装からカスタマイズします。100台作り分けるために、現場の変更が加わり、それがスピードアップされていきます。一貫ラインではこの変更が非常に難しくなります。
これの例でわかることは、「作りわけができる工場の方が良い」ということです。
一方で、量産モデルである、BMWの２シリーズを生産する際は、一貫ラインでつくられた量産工場の方が、設備投資も安くつき生産能力としても有利かもしれません。
つまり、良い工場というのは、常にマーケットとセットで評価していかなければなりません。
決して一貫ラインが悪いと言っているわけではなく、色んな機能のものを作り分けようとすると、作り分けできる工場の方が良く、昔のように１つのモノを何百、何千作ればいいのであれば、一貫ラインの方が良い、ということです。
実際、段取り替えなどはなく、同じものをたくさん作る、半導体ラインの自動化というのは、10年20年前からそれほど変わっていません。そもそもロボットは少量多品種をプログラムによって切り替えて作り分けられる、というメリットがありますので、フレキシブルな製造が本質的であると考えています。
こういったことが、言葉や図面で理解を得られることはほとんどないので、本質的なことを提案できる会社というのはなかなかありませんでした。そこで、私どもはこれができるということが売りとなります。
小泉： フレキシブルな製造現場のアドバンテージは理解ができました。しかし、こういった工場ラインの設計は誰でもできるものなのでしょうか。
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フレキシブルな製造ラインは誰でも作れるのか
天野： 実は、こういった、ロボットの動きをシミュレートし、工場全体の動きをシミュレートするための、デジタルのソフトウェアなどは存在するのですが、かなり高額です。１つあたり１千数百万かかるし、４〜５種類のソフトウェアを組み合わせる必要があります。日本のエンジニアの中で、一人で４〜５種類全部書ける人はまだほぼいないのではないかと思います。
シミュレーションができるように、人材のトレーニングをやるとしても、一人のエンジニアにそこまで高価なソフトウェアを与えて鍛えていく、ということは、なかなか難しいと思います。
小泉： シミュレーションは実際には具体的にどういうことをするのでしょうか。
FAプロダクツ 高見氏（以下、高見）： ロボットのプログラムは、「こう動け」ということを、別のコントローラーで教え込ませます。さらに、それをシミューレートしなければいけないので、ロボットの知識だけでも、シミュレーションの知識だけでも、製造現場のシミュレーションは出来ません。
天野： 生産能力の成立性検証も含めて作っていかなくてはならないので、ロボトや自動化設備の動きをシミュレーションできる「プロセスシュミレーター」だけあれば、バーチャル空間上で工場を動かすことはできるのですが、これでは単純にロボットをぶつからないようにできるかを検証する、ということをシミュレートするだけで、生産性の成立検証とは別物となります。
IoTNEWS 八子（以下、八子）： （先日の発表（※）で、この辺りに関してISIDとパッケージソリューションを作っていくということですが）、「ソフトウェアは用途に応じて様々あるけれども、組み合わせて作れますよ」ということをあらかじめ価格体系も含めてパッケージで提案できるような形にするのでしょうか。
※FAプロダクツとISIDが資本･業務提携、デジタルツイン活用した生産ライン構築を支援するパッケージを共同開発
（https://iotnews.jp/archives/119955）
天野： 工場の全てを設計していく場合は大規模なライン造作になります。これほど全てをやらなくても、もう少し段階的に構築していくこともできます。「工場内の２ラインを１ラインにしたい」「今あるものを少し能力増強したい」、という限定的なご要望にも、もちろん対応します。
ただ、全体最適を考えた上で、マーケットに対して最も適合したラインをご提案していく、というスタイルは、工場全体の提案であっても、ライン増強の提案であっても変わりません。
後編は、具体的なシミュレーションの実態を説明いただいた。「工場シミュレーションのケーススタディ ―FAプロダクツ 天野氏インタビュー後編」