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BOPの構築

工程と製造の構成情報 Bill of Process

製造業は、競争力と収益力を高めるために、優れた製品をいち早く市場に投入することが求められています。製品開発期間の短縮に加え、生産準備と量産までの時間をより短くしなければなりません。少品種大規模生産、多品種少量生産、個別仕様受注生産などの、さまざまな生産タイプに柔軟に対応し、ムダのない素早い製造を可能にする環境を構築することが、製造業の重要な課題となっています。
 


BOPとは

Billl of Process(BOP)は、迅速なフレキシブルな製造を実現するデジタルマニュファクチュアリングのベースとなる、工程と製造の構成情報を管理する統合されたデータシステムです。
BOPにより、製品ライフサイクルマネジメント(PLM)のシステムが管理する設計部品表(Engineering BOM)と連携して、製品の生産に関わるすべての情報を一元管理することができます。

BOPの導入により、製品の設計と製造に携わるすべての人々が設計と製造の検討に必要な情報を共有し、効果的に活用することで、量産立ち上げの期間短縮、コスト削減、品質の向上を実現できるようになります。

ISIDは、組み立て型製品の製造企業に向けて、BOPの導入、システム構築、運用展開の支援サービスを提供します。BOPを中核とした製造プロセスマネジメントの展開を推進し、顧客の設計と製造の業務合理化の実現をサポートします。

 

BOPの活用

Bill of Process(BOP)は、製品構成の情報、製品の生産に必要な設備情報、生産プロセスの工程情報、必要な材料や副資材のリソース情報を、相互に関連付けて管理します。製品の系列別、タイプ別、仕向別のバリエーション構成管理に加え、CAM、DNC、ロボティクス、PLCシステムのデータや、工程表、生産設備、治工具、作業指示書、帳票などの、製品の製造に関連する情報をすべてシングルソースで管理することができます。BOPを用いることで、すべての拠点のメンバーが必要とする情報を素早く参照し、設計、生産準備、製造の業務に活用することが可能になります。

 

BOPの活用により、新たな製品の量産立ち上げのプロセスをバーチャルな環境で検証し最適化することができ、既存資源を最も効率良く活用する生産方法を計画することが可能になります。生産準備の工数削減、量産開始までの期間短縮、生産コスト低減、製品製造品質の向上に、BOPは重要な役割を担います。
 

  • 設計部門が定義する製品構成、設計部品表(設計BOM)、CADモデル、製品属性情報を共有
  • 設計部品表に基づいて、製造部品表、組順、加工生産プロセスを検討し、工程情報を作成
  • 工程情報に基づいて、既存設備を最も効果的に活用する加工生産ライン、セル、設備レイアウト、冶工具を設計
  • 製品CADモデル、組順、工程情報から、加工機DNC、ロボティクス、OLP、PLCの統合データを作成
  • 加工機やロボティクスのシミュレーションにより、ワーク、冶具工具、設備環境を考慮した加工プロセスを検証
  • 離散型生産プロセスシミュレーションを用い、工程全体の最適化を検討
  • 実機を用いる前に、バーチャルな環境で最適化された加工生産プロセスを検証
  • 一元管理された情報を用い、加工組立てや検査の作業標準化を実施し、仕様書、作業指示書、帳票類を効率良く作成
  • 製造現場からの改善提案や不具合対策の情報をエンジニアリング部門にフィードバックし、製品設計変更や工程プロセス修正に反映
  • 工程と製造の標準構成情報を活用し、シリーズ製品や仕向別製品の生産準備に迅速に対応
  • 各拠点の生産設備を有効に活用する適切な生産計画と設備増設計画の策定、全体の生産効率最大化

BOP展開のユースケース

  • 製品生産のすべての工程を定義し、各工程に投入される部品を製品構成から抽出し、BOPに登録します。
  • 各工程で利用する設備や治工具をBOPに登録し、必要となるリソースを把握し、全体を管理することができます。
  • 仕掛り状態を管理するために、製造用のアセンブリを部組としてBOPに登録することができます。
  • BOPに登録された工程別の設備の情報から、設備稼働費用や必要な治工具を参照し、工程ラインで必要な設備費用を簡単に算出することができます。
  • 工程や作業に作業時間や稼働時間を関連付けて管理し、各工程のラインバランスを参照して、山崩しや工程の最適な編成を検討することができます。

 

  • 部品の設計変更の発生に対応し、BOPに登録済みの情報を参照し、必要とされる工程修正の対応を検素早く討することができます。
  • 設計変更に伴う工程修正の影響が、どの設備、どの作業に及ぶのかを容易に把握し、人、設備、部品、材料の必要なリソースの調達を確実なものにします。

 

 

  • 工程に関連付けて、実際の生産に関わるすべての情報をBOPに登録して管理することができます。
  • ERPからの生産指示の情報に基づいて、生産対象部品の工程情報、NCコード、製造指図をBOPから抽出してMESに 送信し製造現場に展開することが可能になり、ERPの情報をダイレクトに生産に連動させることができます。
  • 設計の情報、生産準備の情報、製造に展開する情報が、BOPで一元管理され相互関連が正しく維持されていることにより、市場や顧客の要求に柔軟に対応した素早いものづくりの実現が可能になります。

 

 

  • 各拠点の設備レイアウトや実績情報を収集し、製品構成と生産設備の組み合わせで、拠点に最も適した工程を検討することができます。
  • 製品の設計変更に伴い、どの工場の、どの工程に、どのような影響があるのかを素早く正確に把握し、製造工程の修正の検討を的確に行うことができます。
  • 各拠点の製造現場のライン修正の結果をフィードバックし、標準工程の見直しや、適切な生産計画の検討に反映することができます。

 

ユーザー事例

 

問題と課題
生産技術部門では、作業指示書や工程表などの各種製造帳票の作成に多大な作業時間がかかっていました。図面情報を検索して転記する、複数の帳票へ同じ情報を入力するなどで多くの手作業が行われ、設計変更に対応して帳票修正が繰り返し必要になります。さらに、資料作成の担当者ごとにばらつきがある、作業指示書の記載内容の差異が原因で、製造の不具合が発生していました。作業指示書や工程表などのドキュメントを、正確に効率良く作成する仕組みを作ることが重要な課題となっていました。
 
施策
このユーザー企業は、工程、作業手順、冶工具を標準化してBOPに一元管理し、標準工程を流用して新規製品の工程設計を実施するようにしました。
その結果、工程情報にばらつきがなくなり、不具合発生の件数を減少させることができました。さらに、BOPに登録されている情報を抽出し決められたフォーマットに転写することで、必要なドキュメントを正確に容易に出力できるようになり、重複情報の登録作業が取り除かれ、帳票作成の工数が大幅に削減されています。

 

 

問題と課題
製品の設計変更が頻繁に発生し、設計変更がどの工程、どの工具に影響するのかを理解することが困難な状況でした。
また、部組、小口材、治工具などの生産関連情報は、全社共通利用のBOMには登録されてなく、生産技術部門と製造部門の限られたチーム内で管理されているため、工程や製造に関わる過去機種の情報や最新の情報を全社で検索し再利用することができない状況になっていました。
施策
このユーザー企業では、BOMで管理されている製品仕様の情報と、BOPの部品と工程の情報と関連付けることで、各製品の仕様、関連部品、部品の工程のすべてを一括して見える化する環境を構築しました。その結果、仕様変更に際して設計者が製造プロセスの影響をすぐに確認できるようになり、設計と生産技術の円滑なコミュニケーションを実現することができました。

 

 

問題と課題
製品設計段階では製造要件の検討はあまり行なわれず、製造開始後に現場の現物調整で製造性の確認や調整をしていました。このため、製造開始後に製造要件に起因する設計変更が必要になり、大きな手戻りが生じていました。また、ERPやMESに登録するマスター情報を一つずつ手入力する必要があり、生産管理の情報更新に多くの工数が必要になっていました。
 
施策
このユーザー企業では、BOPに組立標準のマスター情報を登録し、早期段階から製造要件に関するバーチャル検証を実施できる仕組みを構築しました。仮想モデルを用いて工程の事前検証を行うことで、製造開始後の手戻りを大幅に削減しています。また、MESの情報をBOPにフィードバックし、組立て標準の精度向上に活用しています。さらに、ERPやMESに必要な情報をBOPから抽出しデーター連携をさせることで、各種マスター情報更新の入力工数を削減することができました。
 

 

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