大規模化して複雑さを増すスマートファクトリー
IoTは製造の現場をどのように変革しているでしょうか？今日の企業、特に半導体製造のような精度重視の分野は、常に進化が求められています。パンデミック期間中にテクノロジーへの投資を積極的に行なった製造業者は、費用を削減した企業に比べて、景気後退を乗り切ったばかりでなく、テクノロジーによる最適化で回復の度合いもより大きいものとなりました。製造現場における業務が複雑になればなるほど、持続的な成功のために、接続性のイノベーションが最重要課題となります。このページでは、ATENソリューションがどのように道を切り開くのかをご紹介いたします。
傾 向
デジタルツインによる生産プロセスの最適化
運用と資産をリアルタイムで監視することは非常に重要ですが、生産フローをシミュレートして監視し、問題を迅速に特定することも重要です。デジタルツイン化では、センサーとIoTデバイスから取得したデータを利用して、費用対効果の高い分析とテストを実行できる仮想レプリカを作成します。この結果は、現実世界のシステムや生産プロセスの強化に適用できます。
5G統合による新たな可能性の扉
スマートファクトリーの5Gネットワークは、デジタルツインと自動化を促進するだけでなく、安全性と効率性も向上させます。5Gにより、古いネットワークよりも効果が高いリモートシステム監視と保守が行えるようになります。また、これによってVRやARといったテクノロジーの普及への道も開かれます。製造業の進化に合わせて、5G統合のための戦略を立てることが重要になります。
ESGと持続可能性を重視する傾向に
製造業者は、ネットゼロ排出の早期実現に向けて、化石燃料の使用を最小限に抑え、自然エネルギーを採用しています。企業は製品の部品材料の由来検証を目指しているため、トレーサビリティーが重要な焦点となっています。消費者が倫理的で持続可能な生産を好む昨今のトレンドは、単に道徳的義務だけでなく、ビジネス上のニーズの高まりも表しています。
自動化を実現する統合ソリューション
今日のディープテックは、製造アプリケーション全体にわたる自動化の可能性を完全に提供しますが、導入の初期コストは高くなります。こうした財務上および人的資源上の課題を軽減すべく、プロバイダーの多くは、既存設備との統合やスタンドアロンのマイクロファクトリーとしての機能に対応できるモジュール式の手頃なソリューションを提供して、自動化を簡単に始められるようにしています。
課 題
生産ラインのアクセス管理システムの開発には多くの課題があります :- 空間的制約と旧式の設備
大規模な半導体工場は広大なエリアにまたがることが多いため、現場監督を効率的に行うことが難しくなっています。既存の機械は高価で交換が難しい場合があり、そのレガシーな性質によりインターネット接続ができないケースがしばしば見受けられます。 - 無菌性とアクセス性
ハイテク生産、特にウエハー製造には、チリ一つない清潔な環境が必要です。この厳格な清浄度要件により、機器の点検やメンテナンスのための立入り頻度が制限されます。 - MESの統合と運用の複雑性
品質を維持しコストを削減するには、柔軟な製造実行システム (MES) が不可欠ですが、過剰なテスト機器の統合は、管理システムに負荷をかける可能性があります。これにより、レシピ操作が複雑になり、エラー発生のリスクが高まります。 - 制限的なマシン・ソフトウェア・プロトコル
生産ラインのハイエンド機械のOEMメーカーの大半で、ソフトウェアの追加インストールが禁止されているため、カスタマイズや適応性が制限されています。 - 制御フレームワークと緊急プロトコル
局所的な優先順位を設定していないと、緊急制御の効率が低下します。これは、危機的な状況に適切に対応できる洗練された制御システムを持つことの重要性を強調しています。 - ネットワークの完全性とサイバーセキュリティーへの懸念
リモート監視ソフトウェアを導入すると、サイバー攻撃に対する潜在的な脆弱性が生じます。さらに、これらの実装によりマシンのパフォーマンスが低下し、ひいては生産能力が落ちるのではないかという懸念もあります。
ハイテク生産環境に内在するこのような多面的な課題に対処すべく、ATENは幅広いRCMソリューションを開拓してきました。これらの製品は、生産管理システムと品質テスト手順の両方に対してシームレスで適応性があり、効果的な管理インターフェースを提供するように細心の注意を払って設計されています。
大規模な半導体工場は広大なエリアにまたがることが多いため、現場監督を効率的に行うことが難しくなっています。既存の機械は高価で交換が難しい場合があり、そのレガシーな性質によりインターネット接続ができないケースがしばしば見受けられます。
ハイテク生産、特にウエハー製造には、チリ一つない清潔な環境が必要です。この厳格な清浄度要件により、機器の点検やメンテナンスのための立入り頻度が制限されます。
品質を維持しコストを削減するには、柔軟な製造実行システム (MES) が不可欠ですが、過剰なテスト機器の統合は、管理システムに負荷をかける可能性があります。これにより、レシピ操作が複雑になり、エラー発生のリスクが高まります。
生産ラインのハイエンド機械のOEMメーカーの大半で、ソフトウェアの追加インストールが禁止されているため、カスタマイズや適応性が制限されています。
局所的な優先順位を設定していないと、緊急制御の効率が低下します。これは、危機的な状況に適切に対応できる洗練された制御システムを持つことの重要性を強調しています。
リモート監視ソフトウェアを導入すると、サイバー攻撃に対する潜在的な脆弱性が生じます。さらに、これらの実装によりマシンのパフォーマンスが低下し、ひいては生産能力が落ちるのではないかという懸念もあります。
ATEN RCM
ソリューション
生産ラインの複雑さを理解することは、効率を最大限に高め、シームレスな操作を確保する上で極めて重要です。ATEN の RCM (カスタムIP-KVMスイッチ) ソリューションは、単なるツールではない戦略的資産です。弊社のソリューションは生産ライン環境に次のメリットをもたらします。:- 安全性と効率性:
生産ラインやクリーンルームなどの機密ゾーンへの立入り頻度を大幅に減少させることで、汚染リスクを最小限に抑え、プロセスを合理化します。 - 全体的な監視:
パネルアレイモードによって、複数の機械を同時に監視し、生産現場全体の映像を統合ビューで表示できます。これは迅速な意思決定に不可欠な機能です。 - 迅速な緊急対応:
リアルタイムの緊急対応とアラーム監視により、異常や誤動作の正確な検出と、それに対する即時対応により、ダウンタイムや潜在的な損失が最小限に抑えられます。 - スマートな制御機構:
優先順位を瞬時に判断して制御できるため、リソースが最適に割り当てられ、重要なプロセスが優先されます。 - 堅牢なセキュリティープロトコル:
弊社ソリューションには高度な認証および認可手段が備わっているため、アクセスが許可された担当者のみに制限され、機密データと操作が保護されます。
一刻を争う意思決定が重要となるハイペースな生産ラインの世界において、ATEN のソリューションは信頼性と効率性の指標としての役割を果たしています。
生産ラインやクリーンルームなどの機密ゾーンへの立入り頻度を大幅に減少させることで、汚染リスクを最小限に抑え、プロセスを合理化します。
パネルアレイモードによって、複数の機械を同時に監視し、生産現場全体の映像を統合ビューで表示できます。これは迅速な意思決定に不可欠な機能です。
リアルタイムの緊急対応とアラーム監視により、異常や誤動作の正確な検出と、それに対する即時対応により、ダウンタイムや潜在的な損失が最小限に抑えられます。
優先順位を瞬時に判断して制御できるため、リソースが最適に割り当てられ、重要なプロセスが優先されます。
弊社ソリューションには高度な認証および認可手段が備わっているため、アクセスが許可された担当者のみに制限され、機密データと操作が保護されます。
ATENソリューションの実例
OEM半導体製造向けのリモート管理 + ロボット・プロセス・オートメーション（RPA）
とあるOEM半導体メーカーは、品質管理とレビューを行うにあたり、動作設定とプロセスデータを正確に記録する必要がありました。しかし、現在の機器にはSECS/GEMインターフェースがないため、手動でのデータ転記と検査を余儀なくされていましたが、そうすると人的ミスのリスクが生じます。同社は、自社のMESと互換性のある自動制御システムを導入し、自動チェックの実行、緊急事態の処理、テストレシピの管理、データ収集、システムログの維持を行い、生産の合理化と精度の向上を実現したいと考えていました。
| システム要件 | ATENソリューション |
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大規模なクリーンルーム運用のための遠隔監視と制御
大規模なクリーンルーム施設の移動と管理は、その規模の大きさと、制御された環境への出入りの不便さから、場合によっては非常に困難になります。多数のクリーンルームを含む広大な施設を所有する某大手メーカーは、高額なメンテナンスコストと非効率性の問題に直面していました。ここでは、すべての業務を包括的に監視し、レスポンス時間を短縮できる、高度なリモート監視システムを必要としていました。さらに、問題解決とサーバー管理を効率的に行うために、管理者による同時リモートアクセスに対応した集中制御室を求めていました。
| システム要件 | ATENソリューション |
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DRAM製造向けに遠隔制御・監視をカスタマイズ
とある有名なDRAMおよびフラッシュメモリ・チップメーカーは、市場動向や競争力の変動の中で、ピーク生産レベルを維持することが重要な課題でした。同社は、3交代で365日24時間の生産性を実現するために、中断のない操作を保証する特殊なリモート制御・監視 （RCM）システムを求めていました。ここでは監督者に権限を与えて、高価な生産ライン機械にIPベースのリモートアクセスを行う必要がありました。RCMソリューションには、アクセスレベルとウェブベースの監視を高度な機能と統合することで、全体的な運用効率を向上させながら、厳格な期限内にバッチ生産目標を達成できるようにすることが求められていました。
| システム要件 | ATENソリューション |
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IPC製造におけるPCテストとマルチビュー監視のデジタル転換
とあるコンピューター周辺機器/IPCメーカーは、DX（デジタル転換）推進の一環として、オールデジタルのIP-KVMソリューションを探していました。これは、複数の回線でさまざまなテストプログラムを実行している広大な施設全体のPCをリモート監視するのが目的でした。プロトタイプ設計と生産前サンプルのテストに重点を置いたラインもあれば、OEM注文または受注構築・受注構成タスクのためのシステム統合に特化したラインもありました。これら全てのオペレーションには、堅牢なコンピューター・ハードウェアのパフォーマンス保証のための戦略的なテスト方法、PC診断ツール、トラブルシューティング支援ツール、データ消去ユーティリティーが必要でした。したがって、ITとOTをシームレスに統合し、総合的なサーバー管理を保証するソリューションを導入したいと考えていました。
| システム要件 | ATENソリューション |
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装置の洗浄・塗装工程の設備管理業務を最適化
半導体・ディスプレイ・太陽光発電分野の機器部品の洗浄およびコーティング技術を専門とする某大手企業は、包括的な施設管理ソリューションを求めていました。このようなPLC駆動型の生産ライン環境では、多数のデバイスとソフトウェアがシームレスに統合されています。その主な目的は、生産プロセスを監視および自動化し、高コストの機器の使用と再利用を最適化することです。このシステムを効果的に管理するには、パワーメーター、水冷式チラー、集塵機、スクラバーを継続的に監視する必要がありました。さらに、オペレーションを簡素化し、タイムリーな応答を確保するには、FFU制御コンピューターとともに施設の制御室からPLCデバイスを直接監視・制御することが重要でした。
| システム要件 | ATENソリューション |
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ゲーミングPC製造ラインにおける組立て・準備・IT保守（ヨーロッパ）
既製ゲームPCを専門とする有名な某コンピューターメーカーは、300台以上の生産能力を持つ自社工場での機械準備プロセスを最適化する組立てライン向けソリューションの導入を検討していました。 オペレーターは、組立て、BIOSのフラッシュと設定、OS セットアップ、品質管理のためのコンポーネントスキャン、そしてテストを含むプロセス中に、何台ものコンピューターをセットアップし設定する必要がありました。これには、非常に時間がかかる反復操作が含まれます。 このメーカーでは、一度に1台ずつ作業するのではなく、複数のユニットを同時に設定できるUSB 3.0対応の高データ転送速度ソリューションを探していました。
| システム要件 | ATENソリューション |
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パネル製造工場・クリーンルームのクリティカルな監視（韓国）
とある世界的なLCDパネルメーカーは、競争上の優位性を維持するためには、自社が所有する製造工場とモジュール組立工場の一部で、クリティカルな監視と制御システムをアップグレードする必要があると認識していました。生産設備は非常に高価で、24時間365日フルタイムで稼働するには3交代のエンジニアが必要です。個々の機器の制御システムを担当する2人のエンジニアのうち、1人は工場のクリーンルームで現場操作を行い、もう1人は制御室で遠隔監視を行います。監督者は、人件費を削減しながら効率を向上させるために、人員の追加投入なしで、優先アクセスを提供しながらエリアを遠隔制御できるソリューションを必要としていました。
| システム要件 | ATENソリューション |
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CNC加工用の複数のワークステーションSCADAシステム アクセス（イタリア）
複数のオペレーター・コンソールを備えたコンピューター数値制御（CNC）ワークセンターの開発・構築を行っている、とあるイタリアのSIは、5つの異なるコンソールからアクセスできるSCADA PCシステムの構築を考えていました。全てのコンソール・ワークステーションにタッチパネルとタッチパッド付きキーボードを装備する必要があり、工作機械を一度に1台ずつ制御するための排他的アクセスが許可されていました。マトリックスマネジャーソフトウェアCCKM がインストールされているSCADA PCは、各ワークステーションからのアクセスの状態（有効または制限）を、10分以上維持します。このとき、オートメーションPLCがポートを管理します。これは全てマシン間の通信を通じて行われ、追加のタスクのためにマンパワーを解放すると同時に、正確な成果を、再現性をもって実現できるようになります。
| システム要件 | ATENソリューション |
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従来型の生産ライン (R)
- 古くからある産業
- 食品製造・食品加工
- 自動車製造
- CNC生産ライン
重点機能：KVM over IPアジリティー
古くからある産業では、食料品の製造・加工、自動車の製造、CNC製造ラインなど、優れた分野が見られます。これらの産業は、現代経済の重要な柱であり、私たちの日常を形成する上で中心的な役割を果たしています。 これらの分野の効率と安全性を高める極めて重要な技術機能は、KVM over IP のアジリティーです。このシステムはリモートアクセスを提供し、事実上どこからでもプロセスと操作を簡単に監視できます。利便性の向上に加えて、オペレーターの安全を優先し、生産プロセスを監督する人々が不必要なリスクにさらされないようにします。さらに、BIOSレベルのアクセスによって、システム制御の詳細にまで手が届くようになります。信頼性と稼働時間を強化できるよう、システムにはデュアル電源とデュアルLANが装備されているため、予期しない技術的な課題が発生した場合でも、スムーズに操作を継続することができます。
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セミスマート生産ライン (C)
- 技術メーカー
- PCB工場
- 機器メーカー
- IDM - 総合設計メーカー
- コンピューター周辺機器、IPCメーカー
注目の機能：RCMとRCMMS
KE、KN、CNの各シリーズを含むRCM製品は、費用対効果のニーズから配線方法や管理効率を考慮した設置要件に至るまで、多様化するニーズに応える充実した製品ラインナップを提供しています。このシステムの中心となるのが、RCMシステムを統合管理する専用ソフトウェアであるRCMMSです。このソフトウェアにはさまざまな機能があります。
- 複数のマシンや機器をリアルタイムで同時監視できるパネルアレイモードによって、現場にある全機器のデータや動作を直接確認できる環境が確保されます。
- リモートアクセスにより設備に異常が発生した場合、生産ラインに物理的に立ち会う必要がなくなり、遠隔からの運用制御が可能になります。
- RPA（Robotic Process Automation）スクリプトを組み込むことで、定期的なワークフローが自動化され、オンデマンドで実行されるタスクのスケジュールが設定されます。これにより、時間が節約されるだけでなく、生産ラインでの手作業による介入の煩わしさもなくなります。
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ハイテク生産ライン (M)
- ハイテクメーカー
- 半導体メーカー / ウエハー製造
- ウエハープローブ、ウエハーパッケージング
注目の機能：RCM API（ソフトウェアのカスタマイズ） とインダストリー 4.0（第四次産業革命）
ハイテク製造業、特に半導体およびウエハー製造分野は、TSMC、UMC などの企業や、ASEなどのウエハープローブおよびパッケージ設計の専門会社が先導し、急速に進化しています。これらの製造業者にとっての重要な関心事は、RCM API などの高度な機能の統合です。これにより、メーカーの既存の生産ライン管理システムとシームレスにカスタマイズできるようになり、システム統合が容易になります。このAPIは統合だけに留まらず、RPA、OCR、画像比較、色認識などの機能を備えています。さらに、インダストリー 4.0への推進は、無人工場の導入、OEE (総合設備効率) の向上に貢献する設備の稼働時間と動作可能時間の改善、デジタルツイン・テクノロジーの開発などからも明らかです。
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