本文へスキップします。

本文へ

サービスサイトロゴ

株式会社SRA

サービスサイトヘッダーリンク

Smartfatcoryトップページへ戻る
承認：エディタ

工場のオーケストレーション ～スマートファクトリーの全体最適化～


hub 生産オーケストレーションとは


  • 単一の「点」の自動化から、工場全体を協調させる「面」の自動化へ
    • ▷ 製造現場へのロボット、AMR（自動搬送ロボット）、自動検査機などの導入が進み、工程単体（点）の自動化は着実に成果を上げています。しかし、それらの装置同士や、上位の生産管理システム・MESとの連携が不十分な場合、設備間に「待ち時間」が発生し、期待したほどの生産効率向上や省人化が得られないケースが少なくありません。
    ▷ 「生産オーケストレーション」とは、異種メーカーのロボット・搬送機器・検査機・PLCをひとつのシステムとして統合し、指揮者（オーケストレータ）のようにリアルタイムで協調制御・連携させるアプローチです。現場の状況変化に合わせて最適な工程フローを自動実行し、工場全体の稼働率最大化と工程の自動化を実現します。

report_problem 現場でよくある課題


以下のような設備連携や工程間制御のお悩みはありませんか？

device_hub 異種メーカー機器の連携負荷

異なるメーカーのロボットやAMR、PLCが混在しており、通信プロトコルやデータ構造の違いから連携プログラムの作成・保守に多大な工数がかかっている。

hourglass_top 工程間の待ち時間とボトルネック

搬送ロボットの到着遅れや前工程の遅延に対して、後工程の装置やロボットが自動でハンドシェイクできず、ライン全体で空き時間（チョコ停・待ち）が発生している。

swap_horiz 変品種・小ロットへの対応難度

品種切り替えや段取り替えのたびに、各装置やロボットの動作シーケンスを個別に変更する必要があり、ラインのフレキシビリティが失われている。

account_tree アーキテクチャと特長


オーケストレータを中核とした柔軟な協調制御

当社の生産オーケストレーションソリューションでは、上位の指示（MESや作業オーダー）を受け取り、配下のPLC・ロボット・AMR・検査機へリアルタイムに指示を分配する「オーケストレータ」を配置します。

上位システム（MES / 生産管理システム） 中核機能 生産オーケストレータ （工程制御・イベントハンドシェイク・レスポンス最適化） 標準通信インターフェース（OPC UA / Modbus / MQTT / API） PLC / 制御機器 ライン制御・センサ 産業用ロボット ピッキング・供給 AMR / AGV 工程間自動搬送 自動検査装置 画像判定・測定

図1：生産オーケストレーションのリファレンスアーキテクチャ

  • システムの主な特長
    • ▷ 標準規格（OPC UA）を軸としたマルチベンダー接続：ベンダー固有の通信に依存せず、OPC UA等の標準オープン規格を用いて異なるメーカーの装置を安全・シームレスに接続します。
    ▷ ステート制御・イベントハンドシェイクの共通化：「搬送完了」「検査開始可能」「異常検知」などのステート管理をオーケストレータが一括管理し、デッドロックや待ち時間を回避します。
    ▷ スケーラブルな段階的導入：既存のPLCや設備を大幅に更新することなく、オーケストレーション層をオーバーレイ（被せ込む）形式で段階的に適用可能です。

precision_manufacturing 適用例：自動搬送×ロボット×検査機の協調


以下は、AMRによるワーク搬送、協働ロボットによるワーク投入、画像検査機による品質測定をオーケストレータで完全自動化した連携フローの例です。

Step 1: AMR搬送 前工程からワーク受取 検査ステーションへ移動 「到着完了」を通知 Step 2: ロボットセット AMRからワークをアーム 検査機テーブルへセット 「セット完了」を通知 Step 3: 自動検査 検査機起動・トリガ設定 画像解析・良否判定 「検査完了・結果」送信 Step 4: 排出・次回指示 良品：次工程へ搬送 不良品：NGエリアへ 実績データ書き込み

図2：自動搬送・ロボット・自動検査機の相互ハンドシェイクフロー

オーケストレータが状態判定とトリガ送信を管理することで、前工程の完了を待たずにAMRの事前手配を行ったり、検査結果に応じた搬送先の自動分岐をスムーズに実行します。

flag 導入の進め方


現状の設備構成のヒアリングから実ラインでのテスト・運用まで、以下の4ステップでサポートします。

1 現状把握・要件整理

既存設備（PLC・ロボット・機器）のインターフェース・通信仕様の調査と、目標となる協調フローの定義を行います。

2 PoC（実証実験）

一部の対象設備またはシミュレータを用いて通信接続およびシーケンス制御の動作検証（PoC）を実施します。

3 システム構築・現地調整

オーケストレーションロジックの実装、上位連携機能の開発、および工場現地での設備連携試運転調整を行います。

4 本番運用・拡張

実ラインでの運用を開始。稼働データのモニタリングや、他工程・他ラインへの横展開・追加連携を支援します。

engineering SRAの強みとサポート体制


産業通信プロトコルと現場制御ソフト開発の両面に精通

当社は長年にわたり、製造業における組み込みソフト開発、制御システム構築、およびOPC UAをはじめとする産業通信プロトコルの活用支援を行ってまいりました。

技術対応範囲 OPC UA, PLC（三菱電機, オムロン, Siemens等）, Modbus, MQTT, 各種ロボットコントローラ / AMR制御API
開発・構築体制 現場の物理層（制御・通信）から上位IT/OT連携レイヤーまでを一貫してカバーするエンジニアリング体制
検証環境 OPC UA通信テスト環境、各種PLC・シミュレータ機器を用いた接続検証ラボの活用

「現場の設備間連携を自動化したい」「異種メーカー機器の接続で困っている」「まずはPoCで実現性を確認したい」など、生産オーケストレーションに関するお気軽なご相談をお待ちしております。

問い合わせる・相談する


link 関連リンク


ページトップへ

Copyright© Software Research Associates, Inc. All Rights Reserved.