5つのステップで初めての自動溶接ログを作成する

生産現場で行われるすべての溶接に関するデータを、どのように追跡していますか？

従来、作業員は「溶接記録表」と呼ばれる、各溶接箇所のデータを入力する欄が設けられた紙のシートを使用してきました。反復的な手作業において、入力欄が設けられたワークシートを用いるというこの概念は、溶接業界に限らず、生産現場における他の多くの書類でも一般的です。

結局のところ、チームメンバーが各溶接記録を読み取り、それをスプレッドシートに入力することも可能です。しかし、それには何時間もかかる上、データが誤って転記されるリスクもあります。

経営幹部が現場で日々何が起きているのかを知りたい場合、紙の溶接記録では、完了した作業指示書の総数以外のデータを提供することはできません。

「自動溶接ログ」を使用すると、溶接作業員からのリアルタイムデータを収集できるほか、検査の追跡も可能です。作業員や検査員は、作業ステーションにある耐衝撃性タブレット（またはノートパソコン）にデータを入力できます。 Tulip 製造アプリを構築すれば、すべてのデータを自動的に保存することができます。

以下は、オペレーターに対して2つの部品に対して連続して同じ溶接を行うよう指示する例です：

これを製造チームの全メンバーと連携させるには、プロセスの変更が必要になります。そこで、Tulip で初めての自動溶接ログを計画・実行する方法をご紹介します。

紙の溶接記録簿でデータを追跡するための、一般的な5つの手順は以下の通りです：

1. 製造エンジニアが作業指示書を印刷する
2. 技術者は概要情報を記入し、それをオペレーターに渡す
3. 作業員が溶接記録表に記入する
4. 各項目について、検査員は承認の署名を行わなければならない
5. 作業員は一日の終わりに、溶接記録を監督者に提出する

例を挙げると：

データを自動的に収集するには、オペレーターの作業ステーションにあるタブレットまたはノートパソコンで、手順2～5を記録できる必要があります。

1. オペレーターは、一日の始めに作業指示書の情報を一度入力します
2. 作業員と検査員は、溶接のたびに自動記録システムを使用する
3. データはリアルタイムで自動的に収集されるため、一日の終わりに紙の書類を提出する必要はありません。

これにより、ログに記載する必要があるフィールドが変更されます。たとえば、上の表では、日付、溶接手順、機械ID、サイズ、および溶接作業者の詳細といったフィールドが何度も繰り返し記載されています。これらの各フィールドにはデフォルトのテキストを設定し、変更が必要な場合にのみ作業者が変更できるようにすることができます。また、日付と時刻は自動的に記録されるため、それらを個別に尋ねる必要はありません。

作業員がデータ入力のために手元の工具を置かなければならない場合、時間が無駄になるだけでなく、本来の業務から注意がそがれてしまいます。

Tulip と機器を連携させることで、このような無駄を削減できます。例えば、ボアスコープを使って溶接部の検査を行う場合、検査担当者に手動でデータを入力してもらう代わりに、ボアスコープから直接測定値を取得することができます。

あるいは、一連の操作手順がある場合は、フットペダルを使用することで、操作者が画面に触れることなく操作を進めることができます。

オペレーターが画面を操作する必要がある場合、各フィールドは、オペレーターがタッチスクリーン上で指を使って簡単に選択できる十分な大きさである必要があります。

作業員が溶接マップも使用している場合は、それをクリック可能な図面に変換し、溶接記録へリンクさせることができます。

新しい技術となると、多くの人は古い習慣に縛られてしまいがちだ。オペレーターも他の人と同様、「ビッグブラザー」が自分の一挙手一投足を監視しているかのような感覚を覚える新しいツールに対しては、慎重になってしまう。

Appについては、必ず事業者の了解を得てください。事業者が正しく使用しない場合、データに不備が生じる可能性があります。

このシステムにより、オペレーターの業務を妨げる反復的なデータ入力が不要になります。また、そのデータを活用することで、チーム全体が、顧客やエンドユーザーにリスクをもたらさない、より高品質なデバイスを開発できるようになります。

オペレーターによるすべての入力内容は保存され、後で分析することができます。どのデータが最も有用であるかは、あなた自身で判断してください。

よくある考えとして：

–作業者別の平均工程所要時間：1つの工程内のすべての溶接データを1つのグラフにまとめ、作業者ごとの平均値を比較することができます。これにより、作業者がどの工程に時間を費やしているかを把握するのに役立ちます。この例では積み上げ棒グラフを使用し、日ごとの結果を分析しています。

–部品ごとの平均工程完了時間：どの部品のサイクルタイムが最も長いかを把握し、さらに掘り下げて、どの作業員がその部品を迅速に完了させているかを確認できます。その後、その作業員と話し合い、チーム全体で共有できるノウハウがないか確認することができます。

–部品ごとの頻出不具合：作業員がタブレットから不具合を報告できるようにすれば、頻出する不具合を追跡し、部品番号ごとに分類することで、どの工程を見直す必要があるかを把握できます。

自動溶接ログを活用すれば、問題が発生した際に関連するチームメンバーにリアルタイムで通知することができます。特定の工具のメンテナンスが必要な場合、オペレーターはメンテナンスチームに簡単にテキストメッセージやメールを送信できます。また、オペレーターが指導を必要とする場合は、上司に簡単に連絡することができます。

他の製造エンジニアや経営陣も、日次または週次の溶接データに関心を持っている可能性があります。彼らと情報を共有するには、以下の方法から選択できます：

1. メールで送信されたレポート
2. リアルタイムダッシュボード
3. 印刷された図表

例えば、出張中の経営幹部が、スマートフォンでデータにリアルタイムにアクセスしたいと要望する場合があります。あるいは、週次会議用のレポートを作成したい場合もあるでしょう。

優れたツールがあっても、自動化が簡単に進むわけではありません。溶接現場は汚れやすく、正確なデジタル記録を作成するには手間がかかります。以下に挙げるような問題は繰り返し発生します。しかし、これらの問題が障害になる必要はありません。必要なのは、事前の計画だけです。

1) オペレーターからの反発
「なぜこれを変更するんだ？」と誰かが必ず尋ねてくるでしょう。それは当然の疑問です。もしアプリが作業の妨げになったり、誰かに肩越しに見られているような気分になったりすれば、彼らはそれを回避する方法を模索するでしょう。

の効果を高めるポイント溶接作業員を早い段階から参画させる。展開前に画面のテストを行ってもらう。入力項目は最小限に抑える（スキャン、タップ、ドロップダウンなど）。そして、そのデータがどのように手直し作業を減らしたり、検査時の時間を節約したりするかを実際に示す。

2) データの欠落や不備
自動化されたからといって、正確性が保証されるわけではありません。入力欄が空欄のままだったり、誰かが「デフォルト」を頻繁に選択したりすると、レポートは役に立たなくなります。

の活用ポイント適切な場所ではフィールドを永続化させ、値を引き継げるようにする。ユーザーを締め出さない範囲で、不正な入力を見逃さない程度のシンプルな検証機能を追加する。ログは四半期ごとではなく、毎週確認する。何かおかしいと感じたら、その時点で対応している担当者に相談する。

3) 通信状況の悪い箇所
多くの溶接ベイには通信死角が存在します。システムが同期できない場合、データが滞ってしまいます。

の活用ポイント：データが同期されるまでローカルに保存するアプリを実行しましょう。Wi-Fiの接続が弱い場合でも動作が重くならないよう、アプリは軽量なものにしましょう。同期の失敗を通知するように設定しておけば、監査で問題が指摘される前に未然に防ぐことができます。

4) 古い機械、新しいシステム
製造現場は一つとして同じものはありません。一部の溶接機は、今でもアナログ式であるかもしれません。

の導入に役立つポイントまずは主要なデータを手動で記録することから始めましょう。その後、徐々にセンサーやエッジデバイスを追加していきます。初日から完全な自動化を目指さず、まずは電流、電圧、アークオン時間を正確に把握することから始めましょう。

5)監査とバージョン管理
記録は適切な手順と一致していなければなりません。変更履歴が追跡されていないと、後でコンプライアンスを証明する際に問題が生じます。

の活用ポイントすべての記録を管理されたSOPバージョンに紐付けます。タイムスタンプ付きの承認を必須とします。ISOやASMEの規則に準拠した形式で全てを管理し、問い合わせがあった際にすぐに対応できるようにします。

コンプライアンスとトレーサビリティ

トレーサビリティは、もはや「あれば便利なもの」ではありません。今や当然の要件となっています。

医療機器、圧力容器、構造用鋼材など、規制対象となる製品を溶接する場合、文書化に関する規則がいかに厳格であるかは、すでにご存じのことでしょう。ISO 3834やASME Section IXといった規格では、完全なトレーサビリティが求められています。つまり、どのような作業が行われたか、誰が実施したか、そしていつ行われたかについて、明確な証拠が必要となります。

紙の記録ではそれが難しい。手書きの文字は薄れ、IDの記載漏れも起きやすく、書式も時とともに変わっていく。監査人が記録の提出を求めてきたとき、慌ただしい事態になりかねない。

デジタル溶接記録簿は、そうした負担を大幅に軽減してくれます。具体的には：

• プロセスから直接、電流、電圧、ガス流量を計測する

• タイムスタンプと演算子の名前を自動的に追加する

• レコードの作成が完了したらロックし、後で変更できないようにする

• 説明責任の確保のため、電子署名を許可する

• すべての溶接データを一か所にまとめて、検索や確認が簡単にできるようにします

厳しい基準の下で業務を行う店舗にとって、そのようなシステムは単に業務を楽にするためのものではなく、問題が発生した際に混乱を避けるためのものです。誰かが証拠の提示を求めてきた際、すぐにそれを見つけ出し、その内容が正しいと確信できるからです。

今後の動向：溶接品質におけるAIとビジョン技術

溶接品質の次の段階は、単にデータを収集することだけではありません。そのデータを正しく解釈することこそが重要なのです。

AIやコンピュータビジョンが、この分野で本格的に定着し始めています。一部の工場では、既存のデジタル溶接ログにこれらのツールを組み込むことで、問題を早期に発見し、手直し作業を削減し、そうでなければ見過ごされてしまうような不具合を特定しようとしています。

実際にどう見えるかと言うと、次のようになります：

工程内検査用ビジョンシステム
AIモデルで学習させたカメラを装着することで、生産を停止することなく、溶接の不備、気孔、位置ずれなどを検出できます。欠陥は、部品が最終検査に回った後ではなく、発生したその場で検知されます。

AIを活用した欠陥分類
すべての不具合を手作業でタグ付けする代わりに、AIツールが電流値、ガス流量、作業者の履歴などの溶接データを分析し、考えられる原因を提示します。これは人間の判断に取って代わるものではありませんが、調査時間を大幅に短縮します。

トレンド分析を活用した品質予測
十分な量のデジタル溶接履歴が蓄積されれば、AIはその関連性を導き出すことができます。特定の設定、溶加材、あるいは機械のセットアップが、故障率の上昇につながっている可能性があります。システムは、それがより大きな問題に発展する前に、その兆候を検知することができます。

作業者へのリアルタイムフィードバック
AIとデジタル作業指示書を組み合わせることで、溶接作業の進行中に、センサーやカメラからの入力に基づいて、溶接作業者に対して簡単な指示や修正などのリアルタイムなフィードバックを提供します。

これらのツールは、溶接工に取って代わるものではありません。それらは熟練した作業の品質をより安定させ、検証しやすくするものです。また、AIや画像処理ツールを大規模なITプロジェクトを伴わずに導入できるようになった今、研究開発だけでなく、実際の生産ラインでもこれらのツールが活用され始めています。

結論

溶接記録の自動化は、単に紙の書類をなくすことではなく、プロセスをより厳格にし、信頼性を高めるためのものです。デジタル記録により、証明可能なトレーサビリティ、実際に活用できるデータ、そして生産を妨げない監査が可能になります。

Tulipツールを使えば、システムを自分で構築できます。つまり、コーディングも不要ですし、IT部門を待つ必要もありません。必要であれば、まずは小規模から始めても構いません。最初は手入力でも、将来的にはセンサーやAIを導入することも可能です。重要なのは、データ源において信頼性の高いデータを確保することです。

優れたデジタル溶接ログは、業務プロセスの一環となります。これにより、手戻りを減らし、フィードバックループを短縮し、作業者と品質管理チームの双方が、現場の状況をリアルタイムで共有できるようになります。そこにこそ、真のメリットがあるのです。

Tulip で自動溶接ログの作成をTulip 試すことができます。以下は、作業員が個々の溶接の詳細を追加できるフォームの例です。

アプリを自分で構築し、その読み取り専用版をオペレーターや検査担当者と共有できます。オペレーターがアプリを使い始めたら、経営陣や他のエンジニアとデータを共有できるようになります。