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自動化プロジェクトの範囲を複雑にせずに決める方法

著者: DBR77 Team · 公開日 · 更新日

成果は確定し、解決策は任せる成果は確定し、解決策は任せる

自動化プロジェクトの範囲をうまく決めるには、ソリューションと価格を左右する事項を確定させます。目指す成果、システムの始点と終点、製品と品種、必要な処理能力、インターフェース、現場の制約、そして結果をどう証明するかです。技術や詳細なレイアウトのように、サプライヤーのほうがうまく提案できることは未確定のままにします。提案依頼の各ラウンドではその範囲を凍結し、変更する場合は全サプライヤーが受け取る新しい版を通してのみ行います。範囲が狭すぎると、サプライヤーは空白を自社の想定で埋めます。範囲が広すぎると、プロジェクトはいつまでも判断に至りません。

範囲の設定が両方向にずれる理由

範囲が狭すぎる例を挙げます。依頼書には「パレタイズ用ロボットセル」としか書かれていません。あるサプライヤーは投入コンベヤ、安全柵、パレットディスペンサー、ラインPLCの変更まで含めます。別のサプライヤーはロボットとハンドだけを見積もり、残りは「客先手配」としています。どちらの提案も、違う問いに対する誠実な答えです。そして、その空白は後で仕様変更として戻ってきます。

範囲が広すぎる場合は、少しずつ膨らんでいきます。プロジェクトはパレタイズセル1つとして始まります。そこへ誰かがストレッチ包装機、ラベル貼り、ERPシステムとの連携、そして「ついでに」2本目のラインを加えます。どの追加も筋は通っています。しかし合わせると予算は倍になり、承認者が増え、判断は翌年に持ち越されます。

範囲の膨張(スコープクリープ)は、あらゆる種類のプロジェクトでよく起こります。PMIの2018年のPulse of the Professionでは、直近12か月に完了したプロジェクトの52%でスコープクリープが発生しており、5年前の43%から増えています。自動化の場合、膨張のコストは具体的です。ある範囲に合わせて発注したハードウェアが、次の範囲には合わないのです。

自動化の範囲を示す3列の表:PLCとの信号、共用エリア、床面積は提案依頼の前に確定させる。インターフェースの実装方法、安全コンセプト、セルのレイアウトはサプライヤーに任せる。詳細な信号リスト、最終的なリスクアセスメント、詳細なレイアウト図は発注後に決める。自動化の範囲を示す3列の表:PLCとの信号、共用エリア、床面積は提案依頼の前に確定させる。インターフェースの実装方法、安全コンセプト、セルのレイアウトはサプライヤーに任せる。詳細な信号リスト、最終的なリスクアセスメント、詳細なレイアウト図は発注後に決める。

まず境界を引く

要件を列挙する前に、レイアウト図上でシステムの周りに線を引きます。製品が入ってくる地点(たとえば包装ラインの最後のコンベヤ)と、出ていく地点(フォークリフトで運べる状態で床に置かれたパレット)に印をつけます。そのうえで、その線のところで誰が何を用意するかを書き出します。

  • ユーティリティ: 電源、圧縮空気、ネットワークの接続口。セルまで引き込むのは誰か。
  • 土木・建築工事: 床へのアンカー固定、ピット、既存設備の移設。
  • 信号: ラインPLCがどの信号を送受信するか、ラインのプログラムを変更するのは誰か。
  • IT: セルがMESやERPと通信するのか、ラインとだけ通信するのか。

範囲をめぐる争いの多くは、まさにこの境界で起こります。責任者を明記した境界線を引いておけば、最初の提案が届く前にその多くを取り除けます。

今確定させることと、未確定にしておくこと

目標は、提案を比較できるだけのことを確定させ、それ以上は確定させないことです。

範囲の項目提案依頼の前に確定させるサプライヤーに任せる発注後でもよい
成果処理能力、目標サイクルタイム、シフト、期待する稼働率
境界始点と終点、誰が何を用意するか
製品寸法、重量、品種、荷姿、段取り替え後から予定している新品種
インターフェースラインPLCとの信号、MES/ERPとの連携の有無実装方法詳細な信号リスト
安全共用エリア、現場のルール、期待する規格安全コンセプト(安全柵、スキャナ、速度制限)最終的なリスクアセスメント
レイアウト使える床面積、搬入経路セルのレイアウト詳細なレイアウト図
技術工場の標準(たとえばPLCのメーカー)があればそれロボット、ハンド、コンベヤの種類
受入結果をどう証明するかFATとSATの試験要領書
ドキュメント言語、取扱説明書、教育教育計画

2つのルールが役に立ちます。第一に、その項目によって実現可能なソリューションの種類やコストが変わるなら、今確定させます。製品重量が8 kgか25 kgかでロボットは変わりますが、HMIの表示色は後回しで構いません。第二に、工場の標準(保全チームが慣れているPLCのメーカーやロボットのメーカー)があるなら、それを明記します。そうでなければ技術は未確定にして、サプライヤーに提案させます。受入基準そのものは、自動化の受入基準、FAT、SATの決め方を使って決めてください。

範囲を、サプライヤーになじみのある構成にまとめましょう

DBR77 MarketplaceのTechnology Challenge(技術課題)フォームが、目的、工程、製品、サイクルタイム、設備、現場の条件を順に案内します。製造業の企業は無料でご利用いただけます。

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標準品かカスタム品か:どこまで合わせる必要があるかを決める

既知の設備パターンによく合う作業もあります。標準的なケースのパレタイズ、数種類の部品のCNC工作機械へのワーク投入、決まったルートでのパレット搬送などです。標準セルを少し手直しするほうが、たいてい納期が短く、サポートしやすく、比較もしやすくなります。一方で、特殊な製品、厳しい公差、工場固有のインターフェースがある作業では、標準パターンを使うと回避策をずっと続けることになります。

多くのプロジェクトはその中間に落ち着きます。標準の中核部分に、カスタムのインターフェースを組み合わせる形です。それが意図して決めた形であれば、うまくいきます。何をカスタマイズしてよいか、保全がサポートできるよう何を標準のままにすべきか、例外を誰が承認するかを書き出してください。早い段階で保全担当者に聞きましょう。彼らは2年目に重要になる問いを投げかけてくれます。予備品、診断、夜間に誰に電話するか、です。

想定例:ある工場が「40種類すべての箱サイズに対応する完全カスタムのハンド」を依頼します。あるサプライヤーは、36サイズに対応する標準の真空ハンド2種とクイックチェンジャーを提案し、まれな4サイズは手作業の工程に残します。ここでの範囲の問いは、最後の4サイズに自動化が必要かどうかです。

境界における安全とCEの問題

新しいセルを既存の設備に接続するときは、機械の組み合わせ全体の安全に誰かが責任を持たなければなりません。これを範囲に含めてください。

EUでは、機械規則(EU)2023/1230が、一体として機能するよう配置・制御された機械の組み合わせを機械として扱います。第18条により、機械に実質的な変更を加えた企業は、その機械の製造者とみなされます。EU-OSHAによると、この規則は2027年1月20日から適用され、指令2006/42/ECに置き換わります。

実務上、範囲は次の問いに答える必要があります。接続先の既存設備も含めたセル全体のリスクアセスメントと適合性評価を誰が行い、誰が適合宣言書を発行するのか。答えは社内の安全の専門家と確認してください。範囲でこれを未確定のままにすると、工場は計画もしないまま機械の組み合わせの製造者になりかねません。

範囲を凍結するタイミングと変更の仕方

範囲はサプライヤーに送る時点で凍結し、そのラウンドの間は凍結したままにします。そうすれば、全サプライヤーが同じ仕事に価格をつけます。変更が必要になっても、オープンに行えば問題ありません。

  1. 範囲に版番号と日付をつける。
  2. 質問には全員に向けて回答する。あるサプライヤーの質問で抜けが見つかったら、その回答は全入札者に送ります。
  3. 新製品、処理能力の変更、境界の移動など、重要な事実が変わったら新しい版を出し、サプライヤーには提案を更新する時間を与える。
  4. 基本的な問い(どの製品か、どのラインか)がまだ決まっていないなら、凍結する前にそれを決めるか、価格を聞く前にコンセプトのラウンドを行う。

発注後の変更は、変更指示を通して行います。契約で変更について何を定めるべきかは自動化の契約に署名する前に確認すべきことで解説しています。

DBR77 Marketplaceの役割

DBR77 Marketplaceでは、購買がこの範囲設定の進め方に合った2つのラウンドで進みます。インテグレーターはまずコンセプトを提出し、技術やレイアウトのような未確定の項目をそこで提案します。製造業の企業がそれを採用または却下したあと、範囲、条件、コストを標準化された形式で記載した提案が届くので、前提条件と除外事項を横並びで見られます。質問(Q&A)タブはすべてのインテグレーターが閲覧できるため、すべての回答がすべての入札者に届き、範囲は1つの版に保たれます。課題の文面はインテグレーターが見積もれる自動化ブリーフの書き方を参考に書いてください。

よくある質問

提案を依頼する前に、範囲はどこまで詳しくすべきですか?

2社のサプライヤーが同じ仕事を見積もれる程度に詳しくします。価格を左右することをサプライヤーが推測しなければならないなら、それを確定させます。それ以外は、発注後の詳細設計まで待てます。

ロボットのメーカーを指定すべきですか?

工場の標準があり、保全のスキルや予備品といった理由がある場合だけです。そうでなければサプライヤーに提案させ、比較してください。

正しいソリューションがまだわからない場合はどうしますか?

成果、境界、制約を確定させ、ソリューションは未確定のままにして、まずコンセプトを依頼します。大きなプロジェクトでは、有償の構想検討フェーズも選択肢です。工程そのものがまだ決まっていないなら、最初に自動化する工程の選び方から始めてください。

まとめ

まずレイアウト図に境界を引き、その境界で誰が何を用意するかを書き出してください。セル全体の安全の責任を誰が持つかも含めます。そのうえで表の最初の列の項目を確定させ、ソリューションはサプライヤーに委ね、最初の版を全入札者に同時に送ります。

1つの範囲で、比較できる提案を

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出典