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クレジット: Pixabay/CC0 パブリック ドメイン

人工知能を活用した写真検査、3Dプリントツール、拡張現実トレーニングヘッドセットは、車両品質を向上させるというフォードモーターの戦略の一部であり、そのことが同社の業績を悩ませ続けている。

ディアボーン自動車メーカーは、2021年以前の車両の保証費用が予想外に膨れ上がり、第2四半期の純利益が前年同期比5%以上減少するという苦境に陥った。この打撃は、同社が新たなリーダーシップ、刷新された製造システム、先進技術によって取り組もうとしている重要な分野である車両の品質不良による長年にわたる財務上の悪影響を受けて生じたものである。

車両の発売と増産プロセスの遅れにより、同社は損失を被っている。昨年のスーパーデューティー発売時の新たな手順により、フォードは約10億ドルの費用がかかった。しかし、フォード幹部らは、より良い結果を生み出すことには価値があり、新しい産業システムの下で製品を発売するたびに、そのプロセスはよりスムーズになり、コストも削減されると述べている。このブランドは、J.D. パワーによる 2024 年の米国初期品質調査で、23 位から 14 ランク上昇し、9 位にランクアップしました。

J.D.パワーの自動車ベンチマーク担当シニアディレクター、フランク・ハンリー氏は「フルマーケットブランドがこのような大きな転換をするのを見るのは重要なことだ」と述べたが、ヒュンダイも17位から14ランク順位を上げて3位に浮上したと指摘した。

「最も重要なことは、品質に対する組織の取り組みです。組織がこれから行う変更に取り組むときは、設計、製品計画、製造施設など、組織全体を改善するために全員が参加する必要があります。」

より詳細な品質検査、問題に迅速に対処するためのコミュニケーションの流れの改善、購買アプローチの改革などがフォードの取り組みの一環だ。

ハンリー氏は、品質に対する同社の取り組みと、成功に必要な文化を浸透させる決意を示す物理的な兆候を挙げています。フォードが導入しているツールには、従業員のトレーニングとスキル向上、従業員の仕事をより効率的に行うためのリソースの提供、車両や部品が次のステーションに移動する前に問題の特定を強化すると同社が主張するツールが含まれる。

AIカメラ

一例は、モバイル人工知能ビジョン システム (MAIVS) の実装です。フォードのエンジニアは、スマートフォンに搭載されているカメラと利用可能な人工知能技術を使用して、フォードのソフトウェアと通信し、部品キットなどの画像をキャプチャするシステムを実装しました。この技術は、写真を画像ライブラリと照合して、組み立てが正しいかどうかを判断します。そうでない場合、部品キットは修正されるまでステーションで停止します。

世界中の約 20 の工場に 300 以上のステーションが MAIVS を導入しており、昨年は 6,000 万件以上の検査を実施しました。スターリングハイツにあるヴァン ダイク電気パワートレイン センターは、この技術を操業に組み込んだ最初のパワートレイン工場です。

この工場は、エスケープ、マーベリック、トランジット、全電気式のF-150 ライトニング、E-トランジットなどの車両用のトランスミッションと電動モーターを大量に生産しており、MAIVS を備えたステーションが約 10 か所あります。

ある用途では、このシステムは、ハイブリッド車のモーターを冷却する電動オイル ポンプの丸いゴム シールであるスキッシュ チューブを評価します。2023 年には月平均 35 台のポンプにスキッシュ チューブの欠陥があり、トランスミッションに影響があり、同年 6 月には過去最高の 63 台の不合格が発生しました。今年1月にMAIVSを導入した後、拒否件数は12月の26件、1月の17件、2月の13件、3月のゼロ件に減少し、春から夏にかけてその傾向が続いた。

Van Dyke 社の品質マネージャーである Hayley Garnham 氏は、「これらのツールと実装がたくさんあるので、そのステーションで、問題があった部分はすべて遮断され、問題の部分が検出できないようにすることができます」と述べています。前に渡されます。」

3Dプリント

また、フォードはヴァン・ダイク工場やその他の工場でも、オペレーターが作業を容易にし、部品を整理して簡単にアクセスできるようにするために使用できる 3D プリント ツールに積層造形を活用しています。これにより、正しい部品を使って一貫した方法で、より効率的に作業を進めることができると工場マネージャーのマーク・シュコウカニ氏は語った。

主任プロセスエンジニアのビル・コルウェル氏によると、ヴァン・ダイク工場だけでも大型3Dプリンター2台と主にプロトタイプ用の小型3Dプリンターが24時間稼動しているという。ツールのサイズに応じて、印刷には 20 分から数時間かかる場合があります。通常、6 つのプロジェクトが待ち行列にあり、従業員は毎日アイデアを持って取り組んでいます。

ラインで作業している従業員は、ツールのアイデアを思いついたときにコルウェルまたはその同僚に相談できます。彼らは一緒にデザインをスケッチし、コルウェルはそれを使用して、通常はプラスチックで 3D プリンターで生成できるデザインを作成します。このプロセスにより、フォードがサプライヤーを経由する必要があった以前と比べて、オペレーターは 1 日以内にツールを手に入れることができますが、さらに調整が必要な場合は数週間、さらには数か月かかることもありました。

「数時間以内に何かを実装し、試してみて、うまくいかなかったら、すぐに戻って、すでに持っていたものと同じモデルをすぐに印刷して、わずかな変更を加えるだけで済みます」とコルウェル氏は語った。それに。」

ヴァン・ダイク工場の全米自動車労働組合チームリーダー、マウント・クレメンス在住のクリス・キップさん(52歳)は、エンジニアと協力して、電気駆動ユニットの部品であるローターのエンドキャップを作業員が簡単に所定の位置に押し込めるツールを設計した。。当初使用していた工具は、部品を押し込むのに大きな力が必要でした。

Kipp 氏とエンジニアは、部品の外側ではなく内径を利用するツールを作成することで、キャップを所定の位置に取り付けるのに必要な力が少なくて済み、安定性が得られることを発見しました。その結果、時間の長さが大幅に変動し、完了までに 2 分以上かかる可能性があったタスクは、変動が少なくなり、80 秒未満で完了するようになりました。

「とても楽になりました」とキップは語った。「オペレーターたちは本当にそれを肩で感じました。」

最近の朝、スターリングハイツに住むヴァン・ダイク工場の組立業者タイラー・アモデオさん(30歳)は、複数の3Dツールを使って仕事をしていた。ウェーブ スプリング用のホルダーが 1 つあるため、大きくて薄いワッシャーを絡まることなく素早く掴むことができました。彼は、多くの部品を 3D プリント キットに組み込み、パワートレイン ラインに送られる際にパレット上の部品を整理した状態に保ちます。

「それは私を組織化し、効率的かつ迅速に行うのに役立ちます」とアモデオ氏は言いました。

Shkoukani 氏は、従業員が必要な工具や部品を持っていない場合、時間をかけて適切な部品を探し出し、確実に正しい部品を入手する必要があるため、これが重要であると述べました。

「足音をいくつか消すことができます」と彼は言いました。「これを将来の複数の駅で行う場合、計算するだけで、何倍にもなります。これはまさに大幅な節約になります。」

ARトレーニング

ダウンリバーに向けて、Dearborn Engine はまた、Microsoft HoloLens を使用した従業員トレーニングを強化することで、良い品質の結果を生み出すためにテクノロジーを導入しました。その第 2 世代モデルの小売価格は 3,500 ドルからです。

この工場では、書面による指示、作業を行う他の人の観察、画面上の 3D モデルとともに、拡張現実ゴーグルをトレーニング カリキュラムに組み込んでいます。工場長のナディーム・ザイディ氏は、ジョージア工科大学との共同研究で、複合現実ステップが筋肉の記憶に役立つことが示されたと述べた。

ザイディ氏によると、フォードには大量生産メーカーとしての強みがある一方で、ディアボーン工場は2021年に生産を再開した際の設備変更以来、よりニッチなパワートレインラインを追加しているため、これらのラインで生産されるエンジンはほとんどない、とザイディ氏は述べた。つまり、その仕事が自然になるまでに時間がかかるということです。

同工場では、組み立てから機械加工に至るまで、これまでやったことのない仕事について、より多くの従業員を訓練することにも取り組んでいる、とザイディ氏は言う。

HoloLens がそのプロセスを容易にするのに役立つことが期待されている、と彼は言いました。ヘッドセットを装着すると、訓練生は、たとえば F-150 ラプター R V-8 エンジンの検査方法を説明する書面による段階的なポップアップ指示を受け取ります。仮想線はユーザーがどこを見るべきかをガイドし、ユーザーはその指示に従うことも、特定の場所に静止することもできます。

「私の観点から見ると、最大の利点は、複雑な作業が必要であり、非常に小さなステップに分割されており、プロセスに従えば最後までたどり着けるということです」とローンチコーディネーターのアル・フィッシャー氏は述べた。「時々、専門家は自分がどれほど優れているかを当然のことと考えることがありますが、それはありません。系統的に段階的に説明してくれます。」

これは、ある分野における作業者の専門知識が限られている場合に役立ちます。ある時点で、工場には指示なしで特定の I-4 エンジンを検査できる専門家が 1 人いました。

フォード・プロダクション・システムズコーチのティム・ムウェンジェ氏は、「もしその1人の専門家が工場にいなかったら、検査を終わらせるために慌てるようなことになるだろう」と語った。「これをつければ私でも検査できます。」

Dearborn Engine では 20 人以上の従業員が HoloLens を使用してトレーニングを受けており、フォードは 7 月に、各メンバーがこのテクノロジーを使用してトレーニングを受けた単一チームのパフォーマンスの追跡を開始しました。その用途は拡大しており、ディアボーン トラック組立工場、イプシランティのローソンビル部品工場、ケンタッキー州のルイビル組立工場など、他の場所でも検討されています。

ディアボーン・エンジンのチームリーダー、レッドフォード・タウンシップ在住のレジナルド・バセットさん(42)は、「私が18歳で駆け出しの頃にこれがあればよかったと思う」と語った。「私はとても視覚的な人間なので、それはとてもクールです。」

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引用:フォードは AI、拡張現実、3D プリンティングを使用して品質を向上させている方法 (2024 年 9 月 11 日)2024 年 9 月 11 日に取得https://techxplore.com/news/2024-09-ford-ai-augmented-reality-3d.html より

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