課題

2D 図面と、部品、組立、設置のためのデータがサイロに埋もれていた Daktronics 社では、固有の顧客のニーズに広範囲で対応するために、より戦略的な設計および製造アプローチを必要としていました。

ソリューション

熱狂する大勢の観客の上空に設置された巨大なデジタルスコアボードは、アリーナでのイベントに欠かせない要素であるため、メーカーは安全性と機能性の両方に配慮しなければなりません。製造から組立へと進む中で、高まる複雑性に対応する必要があります。そして、その第一歩は効率的な設計です。CAD および PLM ソフトウェアを活用して設計プロセスを効率化し、継続的な改善の基盤を構築した、デジタルサインおよびスコアボードの業界をリードするメーカーの事例をご紹介します。

 

Daktronics 社は革新的なオンスクリーンエンターテインメントを実現

スポーツ観戦でも、海外旅行でも、毎日の通勤でも、デジタルサイネージの業界リーダーである Daktronics 社の製品を見かけることは珍しくありません。1968 年に設立され、サウスダコタ州ブルッキングズを拠点とする Daktronics 社は、スポーツ、ビジネス、交通用途の大型 LED ビデオディスプレイ、メッセージディスプレイ、スコアボード、デジタル掲示板、オーディオシステム、制御システムの設計および製造に特化した企業です。

タイムズスクエアから地元の高校のサッカー場まで幅広い製品を手掛けている Daktronics 社のアプローチは、「可能な限りすべてを受け入れ、大小を問わずあらゆる可能性を活かし、既成概念を打ち破って革新的な製品を提供する」というシンプルなものです。

高度にカスタマイズされた注文が設計および製造段階にもたらす課題

「yes-company(すべてを受け入れる企業)」をモットーとする Daktronics 社は、その顧客中心のアプローチにより顧客ベースを拡大し、状況に応じて対応できるようになりました。しかし、注文が増加し、従来のものとは異なるカスタマイズされた用途の需要が浸透する中、図面を重視した 2D のツールではもう対応できなくなるであろうことをチームは認識しました。

当時は、2D の AutoCAD を使用してすべての部品、組立、設置の図面を作成していました。対応するすべてのデータはこれらの図面内にありましたが、後にこれらの図面は非公式の記録ドキュメントとなりました。このことが、チーム間でデータを共有する際に大きな課題となりました。古い手法に依存する必要があったため、設計、製造、設置プロセスの遅延が生じることもありました。たとえば、図面はハードコピーとしてしか利用できず、すべての図面がオフィス内の 1 室に保管されていました。ある図面を参照したい場合、物理的にその部屋に行き、図面を借り出し、使い終わった後で返却しなければなりませんでした。

製造と組立の段階になると、大きなプロジェクトの中には工場でテストフィットを行わなければならないものもありました。しかしその後、分解して納品し、顧客の施設内の駐車場など、オンサイトで再組立を行っていました。

ある程度の期間は、このような設計プロセスと製造工程でうまくいっていましたが、Daktronics 社の成長スピードについていけるほどの効率性はありませんでした。単純に設計と製造を「スピードアップ」するだけでは、ミスが発生し品質が低下するおそれがありました。多様な顧客ベースから非常に多くのカスタム注文を受けていたチームは、固有の顧客ニーズに広範囲で対応するために、より戦略的な設計および製造アプローチを必要としていました。

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PTC のソリューションを導入して CAD およびデータ管理ソリューションを改善

PTC のテクノロジーについて調査した Daktronics 社のチームは、Creo Parametric によって大規模で複雑な注文の設計および組立プロセスを進化させることができるであろうと判断しました。PTC の 3D モデリングソフトウェアである Creo を使用すると、コンピューター支援設計 (CAD) モデリング機能を使用して設計を作成、分析、表示し、さらに下流で共有できます。

Creo を導入してすぐに、製品の開発および品質を改善するための新たな可能性が開けました。改善点の 1 つとして、ピクセルピッチなどの複雑なパラメーターにまつわる設計で頻繁に発生していた課題に対応できるようになったことが挙げられます。ピクセルピッチとは画面上のピクセル間の距離のことで、最終的には視聴時の解像度と観客から明確に視認できる距離に影響を与えます。プロジェクトの担当チームはピクセルピッチを狭くすることを要求していたため、板金の厚みの許容値や組立技術などの要素を考慮して設計を進化させなければならず、顧客への納品スケジュール全体に影響が及ぶおそれがありました。

Creo で設計の改善に取り組んだチームは、基本的な「ビルディングブロック」設計プラットフォームを再構成しました。異なる構成に組み換え、ピクセルピッチ、曲率、カスタムシェイプといった多様な設計パラメータに対応できるだけの十分な柔軟性をもたせました。その結果、オンサイトでの設置中にも簡単に調整を加えることができるようになり、間違いに気づいた後でディスプレイ全体を分解する必要性がなくなりました。

Creo によって明確で一貫性のある改善が実現され始めましたが、高性能な製品データ管理 (PDM) システムの必要性には未対応のままでした。Daktronics 社は、新しい Creo ファイルの管理のためにさまざまなソリューションを試しました。これには、ハードコピー用の文書室を段階的に廃止することを目的とした複数の自社開発 PDM システムと、PTC の Intralink(設計オブジェクトを修正し、基本的なデータ管理操作を実行するためのプログラム)が含まれます。しかし、マルチ CAD 環境では、複数の CAD ツールを管理し、多様な自社開発システムからすべてのドキュメントを統合できるだけの十分な柔軟性を備えた単一の PDM ソリューションが必要でした。

ファイルおよび図面管理を改善するための複数のソリューションを検討した Daktronics 社が選択したのは、PTC の Windchill でした。中核的な PDM 機能と高度な製品ライフサイクル管理 (PLM) 機能で知られるこのソフトウェアは、Daktronics 社のプロジェクト遂行の進化を支える設計プロセス改善に向けた第一歩でした。

ワークフローの効率化と現場組立ソリューションの改善を模索

Creo と Windchill を導入して設計およびデータ管理を刷新した Daktronics 社のチームは、顧客のニーズを満たすための追加の取り組みについて検討を開始しました。エンタープライズ全体からさまざまな関係者を集めたワーキンググループを結成し、6~9 カ月間にわたって会合を重ねました。

その時点でのニーズと機能を精査した後、最終的には PLM 機能を Windchill 内に実装するためのビジネスケースを作成しました。この実装は、製品開発を促進する変更プロセスおよびワークフローの管理を向上させ、市場投入期間の短縮と、統合基幹業務 (ERP) システムでのエラーの削減を実現するものでした。また、設計部門とその他の製品部門の間のギャップも埋まり、情報の転送がよりスムーズになると考えられました。

この決定により、設計、製造、サービスの各部門からなる統合グループが新機能の実装のためのロードマップを作成し、ビジネスのニーズに応じて複数段階に分かれた展開を計画しました。

第一段階は、WT Parts の実装でした。これは、設計部品表 (EBOM) の ERP システムへの取り込みを自動化するソフトウェア機能です。WT Parts は特定の部品に関連するすべての情報の一元的なハブであるため、すべての関連 CAD ファイル、図面、設計変更履歴、主要な BOM 構造を WT Part にリンクさせ、プロセス全体で WT Part を単一の正しい情報源とすることが重要です。

「意識の変化が必要でした。日常的な設計作業を行う設計者から経営幹部まで、私たち全員が、真実を語るのは設計者で、ほかのすべてはそこから派生することを認識しなければなりませんでした」

- Randy Soukup 氏、エンジニアリングシステムアナリスト、Daktronics 社


 

「CAD モデルが真実です」と、正しい情報源の認識とその後の文化の変化について語るのは、エンジニアリングシステムアナリストの Randy Soukup 氏です。「意識の変化が必要でした。日常的な設計作業を行う設計者から経営幹部まで、私たち全員が、真実を語るのは設計者で、ほかのすべてはそこから派生することを認識しなければなりませんでした」と Soukup 氏は続けます。「成果を上げるために、その正しい情報源に新しいホームと新しいシステムを与える必要がありました。そしてここ最近、成果が見られるようになっています」

WT Parts の実装は、自動化されたワークフローを利用してプロセスを効率化し、BOM を手作業で入力することによるミスや、CAD システムから実際の工場までその他のあらゆる場所で発生する手作業によるミスを削減できるようになることも意味しました。

「これまで何度 BOM を入力しなければならなかったか、また今ではそれがどれほど効率化されたかに気付きました」と話すのは、CAD/PLM システム管理者の Andy Hermanson 氏です。「現在では、BOM が CAD 構造のすぐ後に作成され、担当者がボタンをクリックしてチェックインするだけで ERP にプッシュされます。非常にシンプルなプロセスになりました」

こうして第一段階が無事に完了し、Daktronics 社は次の段階に注力し始めました。まずは変更通知で、その後に地域向けのドキュメント化、サプライヤー管理、不適合、偏差などが続きます。これらはすべて、Daktronics 社のビジネス目標と顧客のニーズを満たすための取り組みに貢献します。

PTC のテクノロジーにより設計時間の短縮と製品の品質向上を実現

CAD と PLM のロードマップを確立することで Daktronics 社が達成した最大の改善点の 1 つは、作業の実行と設計から製造への移行のスピードです。データ入力の自動化により重複入力と基本的な伝達ミスが排除され、エラーの修正に貴重な時間を費やさずに済むようになりました。追跡とバージョン管理が改善されたため、組織全体のチームが図面、部品、ファイルに迅速にアクセスし、作業計画を簡単かつ正確に立てることができるようになりました。

また、シンプルな長方形のディスプレイについては、設計時間が大幅に短縮されました。「私が設計グループに入ったばかりのころは、従来の長方形の設計に 1 週間、高度にカスタマイズされた注文の設計には 2 週間以上かかっていました」と、Soukup 氏は言います。現在では、使いやすいツールのおかげで工学部の学生でもこれに対応できるようになり、上級レベルの専門スタッフはカスタムプロジェクトに注力できています。「PTC のツールと自動化により、高品質な製品を開発する際のスループットが飛躍的に向上しています」と、Soukup 氏は付け加えます。

このような要因すべてが重なることで、エラーの修正に費やす時間が減少し、成果物を作成するために費やす時間が増加しています。そして結果的に、収益の増加と顧客ベースの構築が実現しました。新規顧客を獲得できただけでなく、実際の施設に設置した場合、製品がどのように見えるかを購入企業がはっきりと把握できるようにする可視化機能の改善により、既存の顧客のためのサービスも強化できました。また、製品を顧客のサイトに納品した後で、ほとんどミスなく迅速に組み立てることができています。

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注目すべき点は、これらの改善すべてを後押ししたのはテクノロジーの変化だけではなかったという事実です。文化の変化もあり、全員で新しい考え方を受け入れ、長い間続けてきた行動を捨てることができたのです。Soukup 氏は、今後、この 2 つを組み合わせることで、さらに高度な機能を実現するための変化を起こすことができると考えています。「設計においては、常に時間が大きな課題です」と Soukup 氏は言います。「このため、これらの新しいテクノロジーに注目し、試して、当社が求める結果を達成するために将来的に設計プロセスを促進する手法、ただし今とは異なる手法を追求しています。これは疑いようのないパラダイムシフトであり、新たな考え方で人々を動かすことが鍵となります」

継続的な改善への取り組みが明るい未来を示す

新たな可能性を見据えた Daktronics 社は現在、製造工程で使用される塗装機の一部をデジタルで接続しモニタリングする計画に取り組んでいます。これらの機械のモニタリングは、以前は面倒な手作業のプロセスでした。しかし現在では、Kepware を使用してライブデータを PLC から ThingWorx ダッシュボードに取り込み、塗料噴霧器の圧力とオーブンの温度をリアルタイムでモニタリングしています。高度な可視化のおかげで、Daktronics 社は適切なタイミングで調整を加えるためのデータを手に入れ、製造の効率性と質を確保できるようになりました。

また、モデルベース定義とモデルベースエンタープライズにより設計プロセスを進化させ、付加製造、ジェネレーティブデザイン、リアルタイムシミュレーションなどの新たなテクノロジーを採用して可能性の限界を押し広げるための手法も模索しています。

拡張現実 (AR) への関心が高まる中、Daktronics 社も PTC の Vuforia テクノロジーを検討し、現時点でも素晴らしいカスタマーエクスペリエンスにさらに印象的な要素を加えようとしています。最近、AR を使用して見込みクライアントがアリーナ内でのデジタルオーバーヘッドディスプレイを体験できるようにする契約を締結した Daktronics 社は、それを自社の CAD ソフトウェアにも統合し、学生や新規採用の従業員が設計プロセスについて学べるようにすることにも関心を寄せています。さらに、3D ビューやより実戦的なアプローチを提供する、詳細でインタラクティブなエクスペリエンスを介して設計レビューを実施するために AR を使用することも検討しています。

「新しい契約の締結時に、どのようなプロセスになり、どのような引き渡しになるかについてよりよく把握できているため、さまざまなグループがセットアップについて話すことができます。社内で取り組んできたものですが、非常に大きく進化しました」

- Andy Hermanson 氏、CAD/PLM システム管理者、Daktronics 社


 

Hermanson 氏は、これらの高度なテクノロジーの統合のためのこれまでの取り組み(そして将来的な取り組みも)すべてが、顧客との間だけでなく、自社内でのより効率的なコミュニケーションに役立ったと話します。「より無駄のないプロセスを導入すれば、コミュニケーションを改善できるその他の領域を特定できます」と Hermanson 氏。「新しい契約の締結時に、どのようなプロセスになり、どのような引き渡しになるかについてよりよく把握できているため、さまざまなグループがセットアップについて話すことができます。社内で取り組んできたものですが、非常に大きく進化しました」

Soukup 氏は、これまでの取り組みを振り返り、成長の苦しみにはそれなりの価値があったと言います。「長い時間が経ちました」と Soukup 氏。「かつては、数人の担当者がネットワークドライブのフォルダーにデータを保存していましたが、今では状況が改善しました。それを助けてくれたのは PTC のツールセットです」

PTC は今後も Daktronics 社が続ける取り組みを支援していきます。究極のデジタル視聴エクスペリエンスの提供に関して、Daktronics 社は正真正銘の業界リーダーです。そして、そのイノベーションと顧客満足への取り組みのおかげで、世界中のどの空港、オフィス、アリーナも確実に人々の「観ること」の喜びで満たされています。