背景
ドイツ・ハノーバーで開催された今年のハノーバー・メッセで、Tulip ヴェンションと提携しました、 BannerおよびLanding AIと提携し、当社のファン待望のポップアップ・ファクトリーの最新版を構築しました。 Microsoft Azure.ハノーバー・メッセは世界最大の産業見本市であるため、私たちは、ファクトリーを訪れると予想される膨大な数の参加者に対応するために、組み立てプロセスを可能な限り効率化しながら、ハイレベルな体験を作り出さなければならないと考えていました。
Tulip ライブラリーのコンポーザブル・コンテンツを出発点として、私たちのチームはわずか数日の開発期間で完全にデジタル化された組立工程を作成し、何百人もの参加者が私たちのポップアップ・ファクトリーを見学することができました。来場者一人ひとりが現場のオペレーターになりきり、人間中心のデジタルツールがいかに作業員を補強し、工程を効率化するかを目の当たりにすることができました。
私たちは、オープンでコンポーザブルなプラットフォームと、デジタル化に対する人間中心のアプローチによって、最前線のオペレーター体験を根本的に改善し、何カ月もの開発・テストサイクルを経ずに迅速に変革できることを証明しました。3年連続でこの偉業を成し遂げ、ハノーバー・メッセで初めて国際的な展示会となったポップアップ・ファクトリーで、私たちがどのように次のレベルに到達したかをご紹介します！
ポップアップ・ファクトリーを作る理由
今年、私たちはポップアップ・ファクトリーで3つの目標を掲げました。まず第一に昨年よりもサイクルタイムを短縮し、これまでで最も効率的なポップアップファクトリーにするため、完全に直感的なオペレーター体験を実現すること。第二に、Tulipオープン・アーキテクチャを活用し、サードパーティ・ベンダーのクラス最高のコンピューター・ビジョンや産業オートメーション・ソリューションとシームレスに統合すること。3つ目は、ライブラリの コンポーザブル・コンテンツを活用して、可能な限り迅速に構築することです。そもそも、なぜポップアップ・ファクトリーを構築するのでしょうか？
従来、MES ソリューションは工場現場のオペレーションを管理・監視する上で不可欠なものでしたが、このカテゴリーの重要性は徐々に薄れてきています。業界は、硬直的でレガシーなMES ソリューションの制限に製造プロセスを強制的に適合させるのではなく、あらゆる製造プロセスの仕様に適応できる、より柔軟でコンポーザブルなシステムへとシフトしています。ガートナー社によると、「2025年までに、製造オペレーションアプリケーションの少なくとも25%がコンポーザブル・テクノロジー・アーキテクチャを使用するようになり、2022年の2%未満から増加する」と予測しています。
従来のMES ソリューションのような画一的なモデルから、よりコンポーザブルで適応性の高いフレームワークへの移行に伴い、幅広い柔軟性だけでなく、個々の製造プロセスに合わせて完全にカスタマイズできるシステムが求められています。しかし、クラス最高のソフトウェアとハードウェアを選択することが、異なるベンダーの異種の技術を統合することを意味する場合、製造業者は現場の問題に対する一貫したソリューションをどのように構築すればよいのでしょうか。また、これらのソリューションを迅速に導入して業務を再構築し、パイロットの煉獄という典型的な罠に陥らないようにするにはどうすればよいのでしょうか。そこで登場するのが、フロントライン・オペレーション・プラットフォームです。
と提携しました。 Bannerおよび Ventionと提携し、Tulip 使用することで、さまざまなベンダーのクラス最高のソフトウェアとハードウェアをシームレスに統合し、最前線のオペレーターのための一貫したワークフローをいかに迅速に構築できるかを紹介しました。今年のポップアップ・ファクトリーでは、ハノーバー・メッセの参加者が最前線のオペレーターの仕事を体験しました。参加者は、Tulip アプリが、重要な生産データの収集や作業ミスの防止を並行して行いながら、自分たちだけのワードクロックを組み立てる工程をどのようにガイドしてくれるかを実際に体験することができました。その舞台裏をご覧ください。
ポップアップ・ファクトリーのビジョン
今年のハノーバー・メッセでのポップアップ・ファクトリーでは、Tulip 定番デモであるワードクロックの製作を復活させました。参加者が組み立てて持ち帰ることができるワードクロックは、カスタム設計のPCBとバッテリー、射出成型部品で構成され、簡単に組み立てられるように開発されました。
ハノーバー・メッセの大混雑に対応するために、私たちはゲームをアップグレードし、組み立てプロセスに関する予備知識のない参加者でも、自分のワードクロックを最初から最後まで素早く組み立てられるようなワークフローを作成する必要があると考えました。オペレーターの体験は完全に直感的なものでなければならず、アプリは作業ミスを防ぐと同時に、誰もが機能するデバイスを手にすることができるよう、可能な限り効率的にする必要がありました。
ヴェンションによるワークステーションの構築
全体的なオペレーター体験の重要な部分は、各参加者がワードクロックを組み立てるワークステーションでした。私たちの要件には、デバイスを組み立てるためのエリア、パーツビン、スクリーン、マシンビジョンカメラ、生産工程で使用されるその他のIIoT デバイスを取り付けるためのDINレール、および関連するすべての配線を隠すための配線チャネルが含まれていました。また、ワークステーションは、1週間の見本市期間中にポップアップファクトリーを通過すると予想される1,000人近い参加者に耐えられるだけの堅牢性も必要でした。
これらの要件を満たすために、私たちはヴェンションとそのMachineBuilderを利用しました。何千ものモジュール部品、使いやすい3D設計ツール、コラボレーション機能により、MachineBuilderは、当社の特定の要件に適合するカスタムベンチを簡単に設計することができました。
ヴェンションのおかげで、ベンチの組み立ては非常に簡単で、カスタムデザイン用の説明書が自動生成され、各部品に部品番号が刻印されていました。付属の工具を使ってベンチを完全に組み立てた後は、IIoT デバイスや体験に必要なその他の機器の取り付けに移りました。
ポップアップ・ファクトリーの生産ラインの最終デザインは、4つの同じワークステーションで構成されています：
作業指示を表示する1つの画面
部品の在庫を保管する5つの箱
ピッキングをガイドする5つのバナー・ピック・ツー・ライト・インジケーターとブレイクビーム・センサー
エラー防止に役立つ1つのスケール
3Dプリント治具で組み立てを効率化
RFIDリーダー1台とRFIDタグ4枚で、Frontline Copilot™を使用してアプリ内の言語をシームレスに切り替え可能
LandingAIのLandingLensと Tulip Computer Vision機能を利用して、参加者バッジをスキャンし、品質チェックを行うための市販のカメラ1台。
ステーションのステータスを表示する1つのバナー・アンド・オンライト
Tulip Edge IOすべてのIIoT デバイスに接続するデバイス
Tulipオープン・エコシステムとの統合
ワークステーションが完全に整備され、ワードクロックの生産ラインは完成に近づいていました。
私たちの最終的な課題は、様々なハードウェアとソフトウェアを直感的なユーザーインターフェイスで結びつけることでした。私たちは、Frontline Operations Platformを活用して、IIoT デバイスや必要なサードパーティシステムとネイティブに統合しながら、参加者が生産プロセスを説明できるアプリを構築しました。
Tulip 、オペレーション向けの唯一のノーコード・プラットフォームです。つまり、初日から現場のオペレーターやエンジニアのニーズを念頭に置いて設計されています。私たちがポップアップ・ファクトリーのために開発したような、パワフルで人間中心のソリューションを、市民開発者がコードを書かなくても構築できるようにします。
アプリエディタの使いやすさと、定期的に更新されるアプリ、テンプレート、コネクタなどのライブラリのおかげで、紙の上のコンセプトから完全に機能するアプリまで、1週間もかからずに完成させることができました。これは、業務で新しいソリューションを構築して展開する際に、従来の開発アプローチよりもはるかに迅速なTime-to-Valueを実現できることを意味します。今年のポップアップ・ファクトリーで使用したアプリは、1週間弱の開発期間で完成しました！このようなスピードは、実際の生産ラインでは非現実的に聞こえるかもしれませんが、ライブラリで利用可能なアプリテンプレートやその他のコンテンツのおかげで、完全に機能するソリューションを迅速に構築することができました。
Microsoft Azure上でのファクトリーの実行
ハノーバーでは、Microsoft Azure 活用してポップアップ・ファクトリーを動かすアプリケーションをホストし、Microsoft AzureAIツール群を活用してFrontline Copilot™の機能を提供しました。Tulip クラウドにとらわれないプラットフォームで、ワークスペースをMicrosoft Azure アマゾンのAWSのどちらのクラウドコンピューティング・プラットフォームでホストするか、希望する顧客が決めることができます。
Tulip生産ラインに電力を供給
ハノーバー・メッセの初日、開場とともに参加者が会場になだれ込み、いよいよポップアップ・ファクトリーの出番です。しかし、特定の生産ラインで何年も経験を積んできた一般的な最前線のオペレーターとは異なり、私たちの「作業員」は事実上、盲目で臨むことになります。
初回から正しい作業を行い、ワードクロックを不具合なく組み立てるために、また、高速サイクルタイムを実現するために、これまでのポップアップファクトリーの中で最も直感的なオペレーター体験を設計する必要があると考えました。これを実現するために、私たちは、デジタル作業指示書を使って各作業者を工程に導くと同時に、インラインで品質チェックを行い、すべての工程が正しく行われていることを検証するTulip アプリを開発しました。その仕組みは以下の通りです：
ポップアップ・ファクトリー体験のために来場者が並ぶ中、私たちはアンドンのライトと大きなダッシュボードを使い、4つのワークステーションそれぞれのステータスを表示しました。
当社のネイティブ・コンピュータ・ビジョン機能とワークステーションに搭載されたカメラを使用して、各ワークステーションで実行されているアプリは、参加者が近づいて大会バッジをスキャンするまで待機し、その後、画面上の指示に従って組み立てプロセスを開始します。組み立て工程の各ステップを通じて、各参加者はインタラクティブな作業指示によって案内されながら、コンピュータ・ビジョンやその他のIIoT デバイスによって作業の品質が確認されました。
また、Frontline Copilot™によるアプリの自動翻訳により、参加者はデモ中いつでも好きな言語（ドイツ語、フランス語、ハンガリー語、英語）に切り替えることができました。RFIDスキャナと4種類のRFIDタグ（29種類の言語のうち4種類をサポート）を使用し、参加者は希望する言語に対応するタグをスキャンするだけで、アプリが即座に翻訳されます。
バッジ番号がスキャンされると、アプリは自動的に最初のステップに移行し、参加者にワードクロック用のバックプレートを取るよう指示しました。複数の部品ビンの中から正しい部品を選びやすくするため、私たちはBanner ピック・トゥ・ライトシステムと統合し、各部品の正しいビンの前でLEDインジケータを点灯させました。また、オペレーターがどのビンに手を伸ばしたかを検知するために、同社のブレイクビームセンサーを利用し、正しい部品がピッキングされたことを確認できるようにしました。アプリは、正しい部品が選択されたことを検出すると、自動的に次のステップに進む前に、オペレーターに画面上で確認を提供しました。オペレーターがタッチスクリーンやフットペダルを使ってステップからステップへ移動する必要があった以前のポップアップ・ファクトリーとは異なり、今年はナビゲーションが完全に自動化されたため、非常に効率的なワークフローを実現することができました。
このピッキングプロセスが繰り返され、2つ目のステップでは、オペレーターがあるビンからバッテリーを、別のビンからスペーサー部品を取り出します。この場合も、アプリはBannerpick-to-lightシステムを使用して正しい部品を強調表示し、オペレーターが実際にどのビンからピッキングしたかを検出します。両方の部品が正しく選択されると、アプリはオペレーターの追加入力を必要とせずに自動的に次のステップに進みました。
部品が決まったら、いよいよ組み立てです。アプリには、次に何をすればよいかが表示され、画像やアニメーションなどのリッチメディアを使用して、オペレーターが理解しやすいように工夫されています。3Dプリントされた治具を使って部品の位置合わせを行い、バックプレート、バッテリー、スペーサーを組み立ててから、アプリに接続された秤を使ってサブアセンブリの重量を測定します。秤と統合することで、アプリは自動的に次のステップに進む前に、バックプレートとスペーサーのコンポーネントが存在することを確認することができました。どちらかのコンポーネントが欠落しており、重量が予想される限界値から外れている場合、アプリは重量チェックが失敗したことを示す警告と、現在のスケールの読み取り値と予想値を示すゲージを表示しました。
バッテリーの重量はかなり低く、スケールの誤差の範囲内だったため、スケールを使ってバッテリーの有無を一貫して検出することはできませんでした。この問題を解決するために、私たちはパートナーであるLanding AIとそのLandingLensコンピューター・ビジョン機能を利用しました。彼らの視覚的プロンプトシステムは、プログラミングやデータサイエンスのスキルを必要とせずに、私たちの特定のアプリケーションに合わせたコンピュータビジョンモデルを簡単にトレーニングすることができました。わずかな数のトレーニング画像で、バッテリーがアセンブリに存在し、正しく取り付けられているかどうかを検出するモデルを作成しました。ライブラリのLandingAIコンテンツのおかげで、コードなしで、学習したモデルをアプリに統合することができました。スケールの上に取り付けられた市販のカメラを使用することで、バッテリーが取り付けられているかどうかを検出することに成功し、モデルがバッテリーがないことを検出した場合、オペレーターにガイダンスを提供することができました。
アプリは、必要な部品がすべて正しく組み立てられたことを検知すると、確認メッセージを表示した後、自動的に次のステップに進みました。ここで参加者は、白か黒のどちらか好きな色の部品を選ぶことができます。ここでも、ピック・ツー・ライト・インジケータとブレイクビーム・センサーを使用して、アプリはオペレーターを正しい部品に誘導し、どちらの色をピッキングしたかを検出し、画面上で確認メッセージを表示した後、自動的に次のステップに進みました。
最後の組み立てステップでは、アプリがフロントプレートをサブアセンブリに取り付ける方法を指示し、再度、完成したワードクロックの重量を測定するようオペレーターに指示しました。重量検査に失敗した場合は、不足する部品を追加して再計量するようオペレーターに指示する指示が自動的に表示され、重量検査に成功した場合は、最終的な確認が画面上に表示されます。
最終的な品質管理ステップが完了すると、アプリは制作プロセスで収集されたデータを参加者に提示します。最初のステップでバッジの画像で本人確認を行ったため、Frontline Copilot™の光学式文字認識（OCR）機能を使って名前を抽出することができました。アプリが測定していたサイクルタイムとともに、ポップアップファクトリーの他の来場者との比較も表示することができました。
組み立て工程が完了し、品質が管理されたので、参加者は新しいワードクロックを自由に持ち帰ることができました。カンファレンスで5日間連続で生産ラインを稼働させた後、アプリで収集したデータによると、895人がポップアップ・ファクトリーを通過し、平均サイクルタイムはわずか2分27秒でした。
しかし、参加者を時計の組み立てまで案内することは、制作プロセスの一部にすぎませんでした。私たちは、Tulip使用して、プロセスを可視化し、ポップアップファクトリーが効率的に運営されていることを確認するために使用される、相互接続されたアプリのスイートを構築しました。
生産ダッシュボードによる可視性の実現
Tulip アプリを使って生産ラインを動かすメリットは、ワードクロックの組み立て工程が完了するたびに、さまざまなデータを自動的に取得できることです。これには、各オペレーターの名前、各工程を完了するのにかかった時間、時計を組み立てるのにかかった合計サイクル時間などが含まれます。直感的なアナリティクス・エディタを活用し、生産可視性ダッシュボードに表示するための多くの分析を構築しました。
リアルタイムのチャートと分析のおかげで、このダッシュボードはポップアップファクトリーがいかに効率的に稼動しているかを把握するのに役立ちました。ダッシュボードの半分には、サイクルタイムの履歴、平均サイクルタイム、目標からの偏差、4つのステーションそれぞれのサイクルタイムのプロットなど、プロセスデータが表示されました。また、参加者にゲームを体験してもらうために、その日のサイクルタイム上位10位を示すリーダーボードも追加しました。ダッシュボードのもう半分には、その日に製造されたクロックの数と合計数の概要、および毎時何個のクロックが製造されたかの履歴を表示しました。
ダッシュボードは、各ワークステーションのステータスを目立つように表示し、開いているワークステーションに参加者を誘導するという、2つの役割を果たしました。各アプリで条件ロジックを使用することで、各ステーションが使用中かどうかを判断し、その情報を各ステーションの現在のサイクルタイムとともにダッシュボードに表示することができました。ダッシュボードにこのシンプルな機能を追加することで、参加者を適切なステーションに誘導することができ、ポップアップファクトリーに参加者が押し寄せる中、制作プロセスをスムーズに進めることができました。
このようなダッシュボードの価値は、ショーですぐに明らかになりました。初日の途中、工程データを見たところ、ショーが終了する週明けよりもずっと前に、ワードクロックの部品が足りなくなることが明らかになりました。このリアルタイムの情報によって、私たちは時計を持ち帰ることができる人数を制限することで、在庫問題を管理することができました。4日目には、参加者に体験してもらうために最低限必要な部品の数まで減っていました。
ポップアップ工場の建設が証明するものとは？
完全にデジタル化された組立ラインを1週間以内に構築することは不可能に思えるかもしれませんが、コンポーザブルな産業用ソフトウェア・ツールを使用すれば、完全に実現可能であることを証明しました。そして、今日の経済環境では、この迅速なTime-to-Valueは単なる贅沢ではなく、競争力を維持しようとする企業にとって必要条件です。生産現場で課題が発生し、プロセスが変化するとき、オペレーションを支えるテクノロジーはそれに対応できなければなりません。
このポップアップ・ファクトリーは、Tulip他のテクノロジーとのオープンなエコシステムとの組み合わせによるTulip能力を一般に示すだけでなく、私たちがお客様の立場に立ち、デジタルトランスフォーメーションの本当の意味を再認識するための方法としても機能しました。私たちが学んだことは以下の通りです：
コンポーザビリティの価値
ポップアップ・ファクトリー独自の要件を満たすためには、従来のMES ソリューションのような画一的なモデルでは対応できませんでした。当社のプラットフォームが可能にするコンポーザブル・アプローチにより、当社のオペレーション固有のニーズに合わせたソリューションを構築することができました。実際、このことは、迅速な変更が可能であることを意味し、生産需要の変化に合わせて新しいシステムを簡単に統合できるため、効率性と俊敏性を向上させることができます。コンポーザブル・アプローチをうまく採用するには、新しいソフトウェア・アーキテクチャ以上のものが必要です。
最前線のオペレーターにフォーカス
デジタルトランスフォーメーションは、純粋なトップダウンのアプローチでは成功しません。デジタル・ツールをビジネスに導入する際には、現場のオペレーターのニーズと懸念を何よりもまず考慮すべきです。Tulip 、現場のために非常に視覚的で直感的なインターフェイスを簡単に構築できるようにゼロから設計されていますが、今年はアプリのユーザーエクスペリエンスに特に注意を払い、可能な限り合理化されたものにしました。たとえば、オペレーターの介入なしにステップからステップへ移動する完全なリアクティブ作業指示を実装し、好きな言語に簡単に切り替えられる機能を追加することで、オペレーターのエクスペリエンスを向上させ、大勢の参加者に対応するためのサイクルタイムの短縮にも貢献しました。
オープン・エコシステムの採用
Tulip オープン・アーキテクチャのおかげで、アンドンやピック・トゥ・ライト・システムからコンピュータ・ビジョンやBIツールに至るまで、あらゆるものが完全にストレートに統合されました。オープンで相互運用可能なデジタルアーキテクチャへのシフトは、かつて製造業界を支配していたプロプライエタリでクローズドなシステムの時代からの大きな脱却を意味します。このオープン・エコシステムのアプローチにより、単一のベンダーに縛られることなく、クラス最高のソリューションを中心に製造技術スタックを構築することが可能になり、ビジネスの適応性と将来性を確保することができます。
業務用Apps 構築による問題解決を今すぐ開始
Tulipコンポーザブル・アプローチにより、組織固有のニーズに適したソリューションを構築する方法をご覧ください。