アプリケーションシナリオ
レシピの最適化、生産予測、市場予測
状況
化学工業産業は台湾経済と密接な関係にあり、民生工業からハイテク産業まで幅広く原材料を供給しています。経済部統計局によれば、2022年の化学工業産業の生産額は5兆台湾ドルを超え、台湾製造業の第3位を占めました。また、石油化学、プラスチック、ゴムは化学工業産業の重要な構成要素であり、その産業チェーンは石油精製からプラスチック生産、ゴム混練、化学繊維の合成など、生活必需品の加工までを含み、川上から川下までの生産フローをカバーしています。
チャレンジ
しかし、近代化した化学工業産業は多くの挑戦に直面しています。例えば、配合分析の研究開発の難しさ、製造プロセスの改善における品質問題と検査時間の延長、操作条件が生産効率に与える影響などです。また、原材料価格の変動と在庫管理も重要な課題であり、生産の複雑化とコストの不確定性を引き起こしています。
ケース：材料配合の研究開発の加速
材料配合の研究開発の困難は、実験データの分析と最適な配合の模索にあり、企業に研究開発コストと効率における挑戦をもたらしている。
問題分析：
- 分析の難度が高い：原材料は種類が複雑で、実験データに限りがある。混合物の特性は非線形で変化するが、同時に多くの特性の要求を満足させなくてはならない。
- 実験コストが高い：特定の実験または完成品の検査に大量の時間と費用がかかるため、新製品開発の速度に影響する。
- 従業員の経験に依存：材料配合の設計はベテランのエンジニアの経験に依存しているが、この経験を新人に伝承することが難しい。
成果：
- データを運用したシミュレーションで、研究開発時間を30～50％短縮した。
- 材料配合の最適化で、実験設計のセット数を50％以上削減した。
バッチ生産の歩留まり予測
多様化する原材料、操作および監視により生産データが複雑化し、従来の統計手法では品質の重要な要素を効果的に把握することが困難になっています。
問題分析：
- オンライン検査の不可能: 反応槽内の生成物を直接測定できず、生産結果を知るまでに数時間から数日かかることが多い。
- 歩留まりの判断が難しい: 歩留まりはエンジニアの経験に依存することが多く、DCSでデータを収集しても分析が難しい。
- 不良な歩留まり問題: 精確なパラメータ調整ができないため、歩留まりが悪化したり、規格外品の発生により生産能力の無駄や追加在庫が発生する可能性がある。
成果：
- 品質に影響を与える重要な要因を分析し、工場の生産能力を7.6％向上。
- 生産結果を予測し、精確なパラメータ調整を行うことで歩留まりを10.5％向上。
プラスチック原材料価格のトレンド予測
プラスチック原材料の価格変動は企業の生産コストに直接影響を及ぼし、リスクと不確実性をもたらします。
問題分析：
- データ分析の困難: プラスチック原材料には上流物質や市場価格の参照があるが、有効な分析方法が不足している。
- 情報の非対称性: 調達担当者はサプライヤーからの通知で初めて原材料価格の変動を知ることが多く、迅速に調達戦略を調整できない。
- 調達スケジュールへの影響: 原材料価格の変動は調達スケジュールに影響を与え、生産スケジュールや製品の納期にも影響を及ぼす可能性がある。
成果：
- モデルを用いた原材料価格の変動予測により、調達コストを5.2％削減。
- 安定した調達計画を確保し、製品の納期安定度を8％向上。