試験ラボの人手不足を解消：未来の品質保証を確実にするための3つの必須ステップ
納期の遅れ、生産損失、あるいは世界規模のリコール――品質管理におけるボトルネックがもたらす結果は、貴社のビジネスに極めて迅速かつ広範囲な悪影響を及ぼす可能性があります。適切に機能する品質保証プログラムの構築は、あらゆる企業において極めて重要です。熟練した技術者の不足、従業員の離職、あるいは病気による高い欠勤率は、ラボのマネージャーや品質保証責任者が直面している最も大きな課題の一つです。本ホワイトペーパーでは、限られた人的リソースの中で、最適な品質保証を確実に実現するために必要なステップをご紹介します。
重要ポジションの特定 プロセスのデジタル化 自動化の活用 試験ソリューション
採用する試験・分析方法や装置メーカーによって、これらの機器の操作に必要となるオペレータのトレーニングレベルは異なります。試験機の操作は複雑であることが多く、さらに通常は高度な経験を持つ専門家が、試験結果をその場で直接評価・判断できなければなりません。このようなケースでは、どの試験機や機器の操作を簡素化できるかを検証し、経験の浅いスタッフや新しい従業員でも簡単に使用できるように取り組むことが非常に効果的です。例えば、ツビックローエルのtestXpert testing software は、高度なユーザー管理プログラムに基づいて、シンプルな操作性を確実に保証します。ユーザーには必要な操作表示項目のみが表示されるため、すぐに試験を開始することができます。あらかじめ定義された試験プログラムを使用することで、規格準拠の試験に必要なすべての重要パラメータや試験手順が事前に設定されます。testXpertのシステム構成機能は、別の日に別のオペレータが試験を行う場合でも、常に全く同じ試験機条件で試験が実施されることを確実に保証します。これにより、不適切な条件での試験や誤った情報の入力を防ぐことができるため、新入社員の初期研修にかかる手間や時間を最小限に抑えます。例えば、新しいオペレータであっても、約1〜2時間の導入教育を受けるだけで、ISO 527やASTM D638に準拠したプラスチック引張試験用の万能試験機をすぐに操作できるようになります。インテリジェントなソフトウェア機能をはじめ、試験片用挿入補助具や自動装着式伸び計などの機械的サポートツールは、新人や未経験のスタッフであっても、本来であれば試験機側で手動で行う必要のあった作業を大幅に容易にします。これにより、ユーザーや試験システムへの最高水準の安全性が提供されます。
プロセスのデジタル化：時間の削減と安全性の向上
近年、デジタル化は世界的に大きな加速を見せており、あらゆる産業のビジネスプロセスに深い影響を与えています。これは材料試験の分野も例外ではなく、デジタル技術の導入によって業務プロセスの効率が大幅に向上しています。まずは、貴社が現在運用されている既存のシステムを見直してみましょう。今こそ、現在数多く提供されており、昨今では導入しやすくなった多彩なデジタル技術の活用を検討すべきタイミングかもしれません。
- 時間の削減：デジタル技術を導入することで、試験プロセスを自動化し、作業スピードを加速させることができます。時間がかかっていた手作業がデジタルソリューションに置き換わることで、試験時間の短縮につながります。
例えば、ノギスを使って手動で試験片を測定し、その情報をシステムへ手入力していた時間に比べ、マイクロメータや断面測定装置などを経由して試験片寸法を試験ソフトウェアへ自動転送する手法を導入すれば、作業時間を50%削減することができます。 - 精度の最大化：デジタル化された試験プロセスは、人的エラーの原因を排除することで、測定の正確性と精度を大幅に向上させます。前述の例においては、時間を削減できるだけでなく、試験片寸法の測定誤りによって生じる試験結果のバラつきを大幅に低減することができます。
- データ管理の自動化：試験結果をデジタル保存することで、データの管理や分析を簡単に行うことができます。これにより、品質のトレンドや発生し得るエラー、製品の欠陥などのモニタリングや分析が容易になります。ビッグデータの時代において、データ管理というテーマは、品質保証の領域でも引き続き重要性を増していくと考えられます。testXpertに搭載された多彩な標準インターフェースを介して、試験結果を品質保証システムへ自動エクスポートできるため、従業員はデータ転記の作業から完全に解放されます。この機能は、作業時間の削減やリアルタイムでのデータ活用を可能にするだけでなく、潜在的なエラーの要因となる手動でのデータ転送を完全に排除します。
- 事前構成された分析プログラムの活用：すべての試験結果を一元化されたデータベースに集約することで、あらかじめデザインされた各種分析フォーマットをすぐに利用することができます。データをExcelにエクスポートし、手動で結合して、その後分析する必要はありません。testXpertでは、あらかじめ設定された分析テンプレートにすぐアクセスすることができます。これもまた、時間の節約とミスの削減につながります。
- 共同の意思決定の向上： デジタル化によって、どこからでも試験結果にアクセスできるようになるため、チーム間のシームレスな連携や迅速な意思決定を強力に後押しします。
自動化技術の導入による定型業務の効率化
世界の多くの地域において、経済的に発展した先進国は労働力不足という深刻な市場課題に直面しており、この状況が近い将来に収束する見込みは極めて低いとされています。この深刻な人手不足は、材料試験ラボにおける人員不足にも全く同じように当てはまります。現在、多くの企業において、多岐にわたる品質保証プロセスを一貫して自動化することが、有資格のラボ担当者の不足に対抗するための最も重要な切り札であり続けています。特に、厳格に定義された試験規格に則って行われる材料試験は、試験プロセスの自動化を導入する上で、まさに理想的なビジネスモデルといえます。ここで見落としてはならないのは、必要に迫られて導入した自動化が、結果としてそれ以上の数多くのメリットをもたらし、ラボに大きな変革を生み出すという事実です。
- I精度の向上とエラーの回避：自動化システムはヒューマンエラーの影響を受けにくく、プロセスや試験結果のモニタリングにおいて、より高いレベルの正確性を実現できます。一例を挙げると、自動試験片供給システムを備えた万能試験機などの完全自動試験システムを導入した場合、手動操作による同様の構成と比較して、試験結果のバラつきを約5%低減することができます。
また、自動化機能の活用によって、データの入力、処理、および分析の各工程におけるエラーを最小限に抑えることができるため、常に正確で信頼性の高いデータに基づいた品質判断が可能になります。例えば、testXpertでの試験実行に必要な操作は、わずか5回未満のマウスクリックまたは画面タッチのみであり、手動でのデータ入力は一切不要です。 - 効率性の向上：自動化システムは人間のオペレータよりも迅速かつ効率的に動作するため、試験プロセスを加速させ、生産性を向上させることができます。引張試験を実施する際、自動試験片測定、試験片グリップ、伸び計、ソフトウェア機能を備えた半自動試験機を使用すると、手動試験機と比較して最大35%の時間を短縮できます。8時間の労働時間において、これによりオペレータの作業時間を3時間近く削減できるため、不足している技術者や熟練したスタッフは、他の重要な業務に集中することができます。
- コストの削減：自動化ソリューションがもたらす前向きな効果として、本来であれば手動での作業に費やされていた時間やリソースを削減し、コストを抑えることができます。自動化ソリューションには導入コストが非常に高いという固定観念が伴いがちであり、それが投資対効果の低さへの懸念へとつながり、企業が自動化の効率性や、投資を行うこと自体の妥当性に疑問を抱く原因となっています。完全自動または部分自動化された試験機が、手動操作のモデルよりも導入コストが高額であることは間違いありません。しかしながら、急速に高騰する人件費や、試験業務を外部へ委託する際にかかる費用を考慮すると、自動化への投資は多くの場合、想像されているよりも遥かに早く回収することができます。例えば、ツビックローエルの完全自動試験システムにおいては、全体の90%が24ヶ月未満で投資対効果を達成し、投資額を回収しています。すべての要素を網羅したインテリジェントな計算ツールを使用することで、あらゆる試験アプリケーションや運用シナリオに応じた個別の投資対効果を正確に算出することができます。
- プロセスの監視とデータのリアルタイム分析： 自動化システムは試験プロセスの進行と同時に監視を行うことができるため、不一致や異常に対して迅速に対応し、適切な是正措置を講じることが可能です。それと同時に、膨大なデータを迅速かつ効率的に分析できるため、品質保証の目的において極めて重要なトレンドやパターンを特定することができます。試験データに加えて、試験機自体のデータも管理・分析することができます。そして最大のメリットとして、弊社のコンディションモニタリング機能は、予知保全への全く新しい可能性を提供します。
