
导读
以价格低廉、省电为卖点的新通信规格LPWA(Low-Power Wide-Area Network低功率广域网络)已经在日本普及。这也代表着万物皆联网的IOT时代的到来。以下介绍的便是LPWA网络对于优化丰田生产方式效率的先进事例。
▎LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,低功率广域网络)也称为LPWA(Low-Power Wide-Area) 或LPN(Low-Power Network,低功率网络),是一种用在物联网(例如以电池为电源的感测器),可以用低比特率进行长距离通讯的无线网络。低电量需求、低比特率与使用时机可以用来区分LPWAN与无线广域网络,无线广域网络被设计来连接企业或用户,可以传输更多资料但也更耗能。LPWAN每个频道的传输速率介于0.3 kbit/s 到 50 kbit/s之间。
LPWA在看板读取机上的活用
丰田生产方式可以说是日本制造业强大能量的源泉。如今利用LPWA来优化TPS也进入了人们的视野,这一方面的先驱便是电装子公司的电装SI公司和NTT公司。

电装SI开发的电子信箱

电子信箱内部
丰田生产关系的代表之一就是“看板”。是记载有生产线使用的部件及供货方信息的传票。看板要插在装有部件的箱子里。箱子里的部品使用完之后,作业员要将看板放到距离生产线很近的看板信箱里。每50分钟左右会有专人回收走看板,再根据看板信息向部件供应部门发货,确保最佳的在库数量。
电装SI为了使这个过程更加效率化,开发出了小型的读卡器来代替了看板信箱。读卡器扫过看板后可以瞬间将信息传送给供应部门。这里采用的通讯技术叫做LoRaWAN,是LPWA的一种。位于中京地区的工厂以于2018年2月导入了电子信箱,这些工厂早已导入了丰田生产方式。
Just in Time的效率随着数据瞬间被发送到供应部门而得到了提高。即使面对订单量大、货车运量接近极限的时候,供应部门也可以通过提前把握现状来做出应对。能够根据各个生产线部件的剩余量来灵活调整进货。
过去那种专人回收看板的方法使得放置和回收之间有50分钟的落后。不仅如此,各个时间带上补充的部件数量也存在差异。有时会因为部件太多需要折返运输,有的时候货车有可能装不满。
之所以选择LoRaWAN是因为其覆盖范围广且建设成本低廉。如果在自家厂区,可以不适用跳过通讯商,不花费通讯费地适用LoRaWAN网络。与无线WAN网络动辄需要放置多台不同,只需要一台LoRaWAN主机信号就可以覆盖几百平方米的厂房。同时也为日后可能安装的各种IoT器材提供了场地空间。

LoRaWAN与电子信箱组成的部件补充自动订货系统
丰田生产方式中消除浪费可以看成是“拧干毛巾”,但其实还是有提高效率的余地。通过低成本的LPWA实现看板的IoT化,进一步实现成本的降低。

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